(57)【要約】  エレベータ起動時の始動期間には、第１の制御系は、第１のトルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部（２０６）が制御系の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することによってエレベータ駆動部（１００）を制御する。
2014034461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、前記電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御装置であって、
前記ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、前記ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第１制御系と、
前記第３時刻を経過後の定常期間においては、前記起動ショックおよび前記ロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第２のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第２制御系と
を備え、
前記第２時刻から前記第３時刻までの期間において、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定部をさらに備え、
前記第２制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記第１制御系による前記始動期間の制御から、前記第２制御系による前記定常期間の制御に切り替わる前記第３時刻において、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成することで、前記エレベータ駆動部を制御する
エレベータの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
前記第１制御系は、前記電動機の回転速度を制御する速度制御部として、前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した応答速度を有する第１の速度制御部を含み、
前記第２制御系は、前記電動機の回転速度を制御する速度制御部として、前記第１の速度制御部と比較して低速であり、前記定常運転時の制御に適した応答速度を有する第２の速度制御部を含み、
前記第１制御系および前記第２制御系は、さらに、
前記電動機が所望の回転速度で、動作するように指令する速度指令値を出力する速度指令発生部と、
前記電動機の実際の回転速度に基づいて算出した回転速度演算値を出力する速度演算部と
を共有し、
前記第１制御系に含まれる前記第１の速度制御部は、前記始動期間において、前記速度指令発生部が出力した速度指令値と、前記速度演算部が出力した回転速度演算値との差分がゼロとなるように、前記第１のトルク電流指令値を生成し、
前記第２制御系に含まれる前記第２の速度制御部は、前記定常期間において、前記速度指令発生部が出力した速度指令値と、前記速度演算部が出力した回転速度演算値との差分がゼロとなるように、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成する
エレベータの制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
前記第１制御系は、前記電動機が所望の回転位置に、動作するように指令する位置指令値を出力する位置指令発生部と、前記電動機の実際の回転位置に基づいて算出した回転位置演算値を出力する位置演算部と、前記位置指令発生部が出力した位置指令値と、前記位置演算部が出力した回転位置演算値との差分がゼロとなるように第１の速度指令値を出力する位置制御部とを有し、前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した値として前記第１の速度指令値を出力する位置制御系を含み、
前記第２制御系は、前記定常運転時において、前記電動機が所望の回転速度で動作するように指令する第２の速度指令値を出力する速度指令発生部を有し、
前記第１制御系および前記第２制御系は、さらに、
前記電動機の実際の回転速度に基づいて算出した回転速度演算値を出力する速度演算部と、
前記電動機の回転速度を速度制御する速度制御部と
を共有し、
前記第１制御系および前記第２制御系に共有して含まれる前記速度制御部は、
前記始動期間において、前記第１制御系に含まれる前記位置制御系が出力した前記第１の速度指令値と、前記速度演算部が出力した前記回転速度演算値との差分がゼロとなるように、前記第１のトルク電流指令値を生成し、
前記定常期間において、前記速度指令発生部が出力した前記第２の速度指令値と、前記速度演算部が出力した前記回転速度演算値との差分がゼロとなるように、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成する
エレベータの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエレベータの制御装置において、
前記速度制御部は、
前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した応答速度を有し、前記始動期間において、前記第１のトルク電流指令値を生成する第１の速度制御部と、
前記第１の速度制御部と比較して低速であり、前記定常運転時の制御に適した応答速度を有し、前記定常期間において、前記第２のトルク電流指令値を生成する第２の速度制御部と
を有するエレベータの制御装置。
【請求項５】
請求項２または４に記載のエレベータの制御装置において、
前記第１の速度制御部の応答速度を、あらかじめ規定したタイミングおよびあらかじめ規定した減少割合にて時間変化させる可変ゲインをさらに備える
エレベータの制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
前記かご負荷推定部は、入力された前記第１のトルク電流指令値に対して、前記第２時刻から前記第３時刻までの期間における、前記第１のトルク電流指令値の平均値を前記オフセット電流指令値として算出する
エレベータの制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のエレベータの制御装置において、
前記かご負荷推定部は、入力された前記第１のトルク電流指令値に対して、前記第２時刻から前記第３時刻までの期間における時間積分を行うことによって得られる前記第１のトルク電流指令値の積分値を、前記時間積分を行った積分時間で除算することにより前記第１のトルク電流指令値の平均値を算出する
エレベータの制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
前記ブレーキが電磁ブレーキである場合には、前記第２時刻は、前記ブレーキのコイル電流あるいはコイル電圧があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、または前記コイル電流あるいは前記コイル電圧の変化を検出した時刻としてあらかじめ設定される
エレベータの制御装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
前記第２時刻は、前記第１のトルク電流指令値あるいは前記第１のトルク電流指令値の変化量があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、前記電動機の回転速度の値あるいは前記回転速度の値の変化量があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、または前記ブレーキの制動解除動作に基づいてあらかじめ規定した時刻として設定される
エレベータの制御装置。
【請求項１０】
電動機と、前記電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御方法であって、
前記ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、前記ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第１制御ステップと、
前記第３時刻を経過後の定常期間においては、前記起動ショックおよび前記ロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第２のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第２制御ステップと
を備え、
前記第２時刻から前記第３時刻までの期間において、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定ステップをさらに備え、
前記第２制御ステップにおいて、前記第２制御ステップにて生成されたトルク電流指令値に対して、前記第１制御ステップにて実行された前記始動期間の制御から、前記第２制御ステップにて実行された前記定常期間の制御に切り替わる前記第３時刻において、前記かご負荷推定ステップにて算出された前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成することで、前記エレベータ駆動部を制御する
エレベータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの走行開始時における起動ショックおよびかごのロールバックを安定的に低減することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ロープ式エレベータでは、かごと釣合錘とが駆動シーブを介して、つるべ状に吊り下げられている。このようなロープ式エレベータのかごを静止させる場合には、ブレーキにより静止保持し、走行開始時（起動時）には、ブレーキを開放し、電動機により駆動シーブを回転させて、かごの昇降を行う。【０００３】
そして、このように、かごを走行開始させると、ブレーキ開放に伴い、かごと釣合錘との重量差分に相当する負荷量（以降、アンバランス負荷量と称す）が電動機に伝わる。そのため、電動機のトルクがゼロの状態でブレーキを開放してしまうと、制御応答の遅れにより起動ショックやかごのロールバックが発生してしまう。【０００４】
したがって、起動ショックおよびロールバックを低減するために、かごの積載重量を検出し、アンバランス負荷量と相殺するトルクを電動機により発生させてから、ブレーキを開放する起動制御方式が一般的に行われている。【０００５】
しかしながら、この制御方式では、かごの積載重量を検出する荷重検出装置が必要となり、コストアップとなる他、荷重検出装置の調整が必要である。そのため、荷重検出装置を用いることなく、起動ショックおよびロールバックを低減することのできる起動制御方式が要求されていた。【０００６】
この要求を満たすために、従来では、起動時に、速度制御系の応答速度を一時的に高速にする制御方式がある（例えば、特許文献１参照）。また、起動時に、インバータ制御装置におけるトルク制御系の応答速度を、ブレーキを開放する場合におけるブレーキの制動トルク変化速度より高速に設定する。そして、起動時におけるかごの移動方向および移動量を検出し、インバータ装置におけるトルク制御系に対して、検出した移動量を打ち消す方向の帰還をかける制御方式がある（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
また、起動時に、ブレーキコイル電流を制御することによって、ブレーキの制動トルクを徐々に小さくしていき、さらに、速度検出器によってかごの動きを検出する。そして、電動機のトルク電流指令値に対して、検出したかごの動きに基づいたオフセット量を加える制御装置がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−０４０３８６号公報
【特許文献２】特開昭６２−００４１８０号公報
【特許文献３】特公平７−０６８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１、２に記載の従来技術では、速度制御系またはトルク制御系（電流制御系）の応答速度を高速にすると、起動ショックおよびロールバックを低減できる。しかしながら、指令値が不安定になりやすくなり、特に、起動時の速度が微速な領域においては、顕著となっていた。なお、ここでいう不安定になりやすいとは、振動を発生（発振）しやすくなることをいう。【００１０】
これは、速度検出誤差および速度検出の時間遅れが大きくなることに起因している。すなわち、一般的に用いられるエンコーダ等のパルス計測によって速度検出を行うと、微速時にはパルス変化が小さい。そのため、マイコン等を用いたデジタル制御を行うと、高速走行時と比較して、相対的に、速度検出誤差および速度検出の時間遅れが大きくなってしまう。【００１１】
したがって、アンバランス負荷量が大きい場合、またはアンバランス負荷量が小さい場合において、起動ショックを低減するために、制御応答を十分に高くしたとしても、起動後に、かごの速度がゼロとなるように速度制御されると、パルス変化が小さいから、指令値が不安定化しやすかった。なお、ここでいうアンバランス負荷量が大きい場合とは、かごの積載状態が空に近い、または満員に近い状態を意味し、アンバランス負荷量が小さい場合とは、かごの積載状態が釣合錘の重量に近い状態を意味する。【００１２】
一般的には、速度制御系が不安定化を始めても、制御応答を低くすれば、不安定化を抑制できる。しかしながら、不安定化時においては、トルク指令値が発振するため、制御応答を低くしたタイミングに、かごにショックが発生してしまい、起動ショックを十分に低減できないという問題があった。【００１３】
以上のことから、特許文献１、２に記載の従来技術では、制御応答を十分に高くすることができず、また、アンバランス負荷量が大きい場合には、特に、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができなかった。【００１４】
また、特許文献３に記載の従来技術では、ブレーキの制動トルクを徐々に小さくするため、高精度に制御する装置が必要となり、コストアップの要因となっていた。さらに、ブレーキシューの摩耗または温度状態によるブレーキストロークの変化等によって、制動トルクが変化することから、トルク電流指令値に対して加えるオフセット量を正確に、アンバランス負荷量と釣合う量とすることが困難という問題があった。【００１５】
しかも、速度検出器の分解能が悪い場合には、速度検出を行った後に、トルク電流指令値に対してオフセット量を加えても、加えるタイミングが遅く、起動ショックを低減するには、手遅れとなることがあった。そのため、起動ショックを安定的に低減できないという問題があった。【００１６】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、アンバランス負荷量の大きさおよびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに、定常期間における速度制御系の安定性を確保することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明におけるエレベータの制御装置は、電動機と、電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御装置であって、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、第１のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第１制御系と、第３時刻を経過後の定常期間においては、起動ショックおよびロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、第２のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第２制御系とを備え、第２時刻から第３時刻までの期間において、第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定部をさらに備え、第２制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、第１制御系による始動期間の制御から、第２制御系による定常期間の制御に切り替わる第３時刻において、かご負荷推定部が算出したオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することで、エレベータ駆動部を制御するものである。【００１８】
また、本発明におけるエレベータの制御方法は、電動機と、電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御方法であって、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、第１のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第１制御ステップと、第３時刻を経過後の定常期間においては、起動ショックおよびロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、第２のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第２制御ステップとを備え、第２時刻から第３時刻までの期間において、第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定ステップをさらに備え、第２制御ステップにおいて、第２制御ステップにて生成されたトルク電流指令値に対して、第１制御ステップにて実行された始動期間の制御から、第２制御ステップにて実行された定常期間の制御に切り替わる第３時刻において、かご負荷推定ステップにて算出されたオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することで、エレベータ駆動部を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明におけるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法によれば、エレベータ起動時の始動期間には、第１の制御系は、第１のトルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が制御系の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することによってエレベータ駆動部を制御できる。これにより、アンバランス負荷量の大きさおよびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに定常期間における速度制御系の安定性を確保することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるかご負荷推定部の構成の一例を示した構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の一連動作について、かご負荷推定部の有無で比較した説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３における可変ゲインの動作例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００を示す構成図である。この図１には、かご１０、釣合錘２０、懸架部３０、駆動シーブ４０、エレベータ駆動部１００、およびエレベータの制御装置２００が図示されている。
【００２３】
また、エレベータ駆動部１００は、電動機１０１、ブレーキ１０２、ブレーキ制御部１０３、速度検出器１０４、インバータ１０５、駆動信号発生部１０６、交流電源１０７、コンバータ１０８、平滑コンデンサ１０９、および電流検出器１１０を備える。
【００２４】
さらに、エレベータの制御装置２００は、速度指令発生部２０１、速度演算部２０２、第１の速度制御部２０３、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、および電流制御部２０８を備える。
【００２５】
かご１０および釣合錘２０は、懸架部３０を介して、駆動シーブ４０に吊り下げられている。なお、懸架部３０は、例えば、複数本のロープまたは複数本のベルトから構成されている。
【００２６】
次に、エレベータ駆動部１００について説明する。エレベータ駆動部１００に具備される電動機１０１は、駆動シーブ４０を駆動することにより、かご１０の昇降・停止を行う。ブレーキ１０２は、電動機１０１の回転を制動・制動解除する。ブレーキ制御部１０３は、ブレーキ１０２の制動および制動解除の動作制御を行う。
【００２７】
なお、ブレーキ１０２は、例えば、ディスクブレーキまたはドラムブレーキ等から構成されている。また、エレベータのかご１０が停止中においては、ブレーキ１０２が制動状態となる。また、エレベータ起動時においては、ブレーキ１０２が制動解除状態（開放状態）となる。
【００２８】
速度検出器１０４は、電動機１０１に接続されており、電動機１０１の回転速度に応じた信号を速度演算部２０２に対して出力する。なお、速度検出器１０４として、例えば、エンコーダまたはレゾルバ等の検出器が用いられ、これらの検出器は、回転速度に応じたパルスまたは電圧を出力する。
【００２９】
インバータ１０５は、電動機１０１を駆動するために、駆動電圧を電動機１０１に対して出力する。なお、インバータ１０５として、例えば、ＰＷＭインバータが用いられる。駆動信号発生部１０６は、インバータ１０５が駆動電圧を出力するための駆動信号を生成する。
【００３０】
交流電源１０７は、交流電圧をコンバータ１０８に対して出力する。コンバータ１０８は、交流電源１０７から入力された交流電圧を直流化し、さらに、平滑コンデンサ１０９によって平滑化された直流電圧をインバータ１０５に対して出力する。また、電流検出器１１０は、電動機電流を検出し、電流制御部２０８に対して出力する。
【００３１】
次に、エレベータの制御装置２００について説明する。ここで、従来のエレベータの制御装置では、速度制御等の制御系の応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくすると、微速走行時に不安定化していた。これに対して、本願発明のエレベータの制御装置は、始動期間において使用する制御系と、その後の定常期間において使用する制御系を個別に備えるとともに、かご負荷推定部２０６をさらに備えている。このような構成により、始動期間における応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくして、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに、アンバランス負荷量を考慮することで、定常期間の速度制御系の安定性も確保できるという技術的特徴を有する。
【００３２】
エレベータの制御装置２００に具備される速度指令発生部２０１は、かご１０の走行速度パターンを電動機１０１の回転速度に換算した速度指令値ω＊を出力する。また、エレベータ起動時には、速度指令発生部２０１は、ブレーキ１０２の制動解除前に、かご１０を静止保持するための速度指令値（通常、ゼロとなる）を出力する。
【００３３】
速度演算部２０２は、速度検出器１０４から入力された信号に基づいて、電動機１０１の回転速度を演算し、演算した回転速度ω（以降では、回転速度演算値ωと称す）を出力する。このような場合、エレベータ起動直後のかご１０の静止時を含む微速状態においては、速度検出器１０４の出力変化が小さくなるため、速度演算部２０２が回転速度を演算する演算周期間の信号変化も小さくなり、高速走行時に比べて実速度に対する回転速度演算値ωの誤差および演算の時間遅れが相対的に大きくなる。
【００３４】
電動機１０１の回転速度を制御するための速度制御部である第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４には、速度指令発生部２０１が出力した速度指令値ω＊と速度演算部２０２が出力した回転速度演算値ωとの差分が入力される。また、これらの速度制御部２０３、２０４は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等が用いられる。
【００３５】
さらに、第１の速度制御部２０３は、起動ショックおよびロールバックを低減するのに適した応答速度を有しており、第２の速度制御部２０４は、定常運転時の制御に適した応答速度を有す。そして、これらの速度制御部２０３、２０４は、それぞれの応答速度が異なる。ここでは、第１の速度制御部２０３の方が、第２の速度制御部２０４よりも制御ゲインが大きく設定されており、高応答な応答速度を有するとして説明する。
【００３６】
また、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４のそれぞれは、入力された速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分がゼロとなるようなトルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。なお、トルク電流指令値ｉｑ＊は、トルク指令値を電流換算したものである。
【００３７】
第１の切替え部２０５は、切替え指令部（図示せず）からの切替え指令に基づいて、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４のいずれかの速度制御部を選択する選択切替えを行う。ここでは、第１の切替え部２０５によって、始動期間においては、第１の速度制御部２０３が選択され、定常期間においては、第２の速度制御部２０４が選択される。
【００３８】
かご負荷推定部２０６には、第１の切替え部２０５によって選択された速度制御部から出力したトルク電流指令値ｉｑ＊が入力される。そして、かご負荷推定部２０６は、入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊に基づいて、エレベータのかご１０と釣合錘２０との重量差分に相当するアンバランス負荷量を推定する。
【００３９】
さらに、かご負荷推定部２０６は、推定したアンバランス負荷量（以降では、アンバランス負荷量推定値と称す）と釣合う量に相当するトルク電流指令値のオフセット量ｉｑ＊＿ｏｆｆ（以降では、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆと称す）を算出し、出力する。
【００４０】
第２の切替え部２０７は、切替え指令部（図示せず）からの切替え指令に基づいて、かご負荷推定部２０６が出力したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆおよびゼロ出力のいずれかを選択する選択切替えを行う。ここでは、第２の切替え部２０７によって、始動期間においては、ゼロ出力が選択され、定常期間においては、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの出力が選択される。
【００４１】
そして、電流制御部２０８には、第１の切替え部２０５に選択された速度制御部が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊と、第２の切替え部２０７に選択された値との加算値が入力される。
【００４２】
なお、切替え指令部からの、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７に対する２つの切替え指令は、同時に出される。また、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後の始動期間には、第１の切替え部２０５によって第１の速度制御部２０３が選択されており、第２の切替え部２０７によってゼロ出力が選択されている。
【００４３】
電流制御部２０８が行う制御としては、一般的に、ベクトル制御が用いられる。このようなベクトル制御を行う電流制御部２０８は、電流検出器１１０が検出した電動機電流をｄ軸とｑ軸とに変換し、電動機のトルクに寄与するｑ軸電流値と、入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊とが一致するように、電圧指令値を生成する。
【００４４】
そして、電流制御部２０８は、このように生成された電圧指令値ｖｄ＊およびｖｑ＊（ｄ軸とｑ軸とに対応）を駆動信号発生部１０６に対して出力する。駆動信号発生部１０６は、入力された電圧指令値ｖｄ＊およびｖｑ＊に基づいて、前述したように、インバータ１０５が電動機１０１に対して駆動電圧を出力するための駆動信号を生成する。
【００４５】
なお、第１の速度制御部２０３による電動機１０１の回転速度を制御する速度制御系が第１制御系に相当し、第２の速度制御部２０４による電動機１０１の回転速度の速度制御系が第２制御系に相当する。
【００４６】
次に、前述したアンバランス負荷量の推定を行うかご負荷推定部２０６の動作の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるかご負荷推定部２０６の構成の一例を示した構成図である。
【００４７】
この図２におけるかご負荷推定部２０６は、積分器２０６１、積分時間格納部２０６２、除算器２０６３、およびホールド回路部２０６４から構成される。
【００４８】
積分器２０６１は、エレベータ起動時において、先の図１におけるブレーキ１０２が制動解除されてからあらかじめ規定したタイミングにおいて、かご負荷推定部２０６に入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分を開始する。積分時間格納部２０６２は、積分器２０６１が時間積分を開始してからの経過時間、すなわち、積分時間を格納する。
【００４９】
なお、時間積分を開始するタイミングは、ブレーキ制御部１０３からのブレーキ１０２を制動解除するための指令発生後からの経過時間として、あらかじめ規定しておくことができる。
【００５０】
また、時間積分を開始するタイミングは、ブレーキ１０２の制動トルクが小さくなった状態を、トルク電流指令値ｉｑ＊またはトルク電流指令値ｉｑ＊の変化量に基づいて判定し、これらの値が規定値を超えたタイミングで積分を開始するようにしてもよい。このように、ブレーキ１０２の制動トルクが小さくなった状態、すなわち、ブレーキシューが動作を開始した直後のタイミングで時間積分を開始する方が、前述したような決定方法と比較して、より短時間で精度良くアンバランス負荷量を推定することが可能である。
【００５１】
また、前述したトルク電流指令値ｉｑ＊またはトルク電流指令値ｉｑ＊の変化量ではなく、速度検出器１０４が検出した値や速度検出器１０４が検出した値の変化量に基づき、これらの値が規定値を超えたタイミングで積分を開始するようにしてもよい。
【００５２】
さらに、ブレーキ１０２として、電磁ブレーキを用いる場合には、ブレーキ１０２のコイル電流に基づいて、時間積分を開始するタイミングを決定してもよい。すなわち、例えば、ブレーキ１０２のコイル電流が、あらかじめ規定した閾値を超えたタイミングで時間積分を開始すればよい。
【００５３】
また、ブレーキシューがドラム面から離れ始める際に、ブレーキシューの動作により発生するコイルの逆起電力により生じるコイル電流またはコイル電圧の変化を検出したタイミングで時間積分を開始するようにしてもよい。
【００５４】
除算器２０６３は、トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分値を積分時間格納部２０６２が格納する積分時間で除算し（すなわち、平均化している）、除算値をホールド回路部２０６４に対して出力する。
【００５５】
ホールド回路部２０６４は、除算器２０６３から入力された除算値をあらかじめ規定したタイミングでホールドし、ホールド時における除算値をアンバランス負荷量推定値（オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆ）として決定する。
【００５６】
なお、積分器２０６１の動作については、あらかじめ規定した時間（定数）を積分時間格納部２０６２に格納し、そのあらかじめ規定した時間だけ積分器２０６１が動作するようにしてもよいし、ブレーキ１０２の開閉動作を検出するためのスイッチを備え、このスイッチによる検出状態に基づいて、動的に時間を決定し、決定した時間だけ積分器２０６１が動作するようにしてもよい。
【００５７】
また、ホールド回路部２０６４が除算器２０６３から入力された除算値をホールドするタイミングは、あらかじめ規定した経過時間に基づいて、決定してもよいし、ブレーキ１０２の開閉動作を検出するためのスイッチを備え、このスイッチによる検出状態に基づいて、決定してもよい。
【００５８】
このように、かご負荷推定部２０６は、トルク電流指令値ｉｑ＊を平均化する演算を行う（トルク電流指令値ｉｑ＊の平均値を算出する）ことにより、トルク電流指令値ｉｑ＊が発振した状態であっても、アンバランス負荷量を精度良く推定することができる。なお、ここでは、トルク電流指令値ｉｑ＊の平均値を算出する場合の一例として、トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分値を積分時間で除算する方法を述べたが、この一例に限定されず、どのような方法であってもよい。
【００５９】
また、切替え指令部（図示せず）は、かご負荷推定部２０６におけるホールド回路部２０６４の動作後、またはホールド回路部２０６４の動作と同期して、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７に対して切替え指令を出力する。
【００６０】
すなわち、第２の速度制御部２０４は、切替え指令が入力された第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から選択切替えされるとともに、かご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆは、第２の切替え部２０７によって、ゼロ出力から選択切替えされる。
【００６１】
そして、これらの選択切替えと同時に、第２の速度制御部２０４が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊と、かご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆとが加算される。
【００６２】
これにより、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えされた時に、電動機トルクと、アンバランス負荷量とが釣合った状態を初期値（すなわち、第２の速度制御部２０４が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値が、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆに相当）として、第２の速度制御部２０４が動作する。
【００６３】
そのため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４への選択切替えが行われる。なお、第２の速度制御部２０４に用いられる制御がＰＩ制御である場合には、第１の切替え部２０５による選択切替え時に、ＰＩ制御器内部の積分器に蓄積された値をリセットするようにする。
【００６４】
次に、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００の一連動作の詳細について、かご負荷推定部２０６がある場合とない場合とで比較しながら先の図１および図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００の一連動作について、かご負荷推定部２０６の有無で比較した説明図である。
【００６５】
ここで、かご負荷推定部２０６がある場合に対応する図３（ａ）において、（１）が各時刻における電動機１０１の回転速度（かご１０の速度）、（２）が各時刻における電流制御部２０８に入力されるトルク電流指令値ｉｑ＊、（３）が各時刻におけるかご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを示している。
【００６６】
また、かご負荷推定部２０６がない場合に対応する図３（ｂ）において、（１）が各時刻における電動機１０１の回転速度（かご１０の速度）、（２）が各時刻における電流制御部２０８に入力されるトルク電流指令値ｉｑ＊を示している。なお、以降では、電動機１０１の回転速度を電動機速度と称す。
【００６７】
さらに、図示されている第１時刻ｔ１は、ブレーキ１０２の制動解除時に相当する時刻を示し、第２時刻ｔ２は、かご負荷推定部２０６がオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの算出動作（トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分）を開始するタイミングに相当する時刻を示す。また、第３時刻ｔ３は、切替え指令部からの切替え指令が入力された第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７によって、選択切替えされる時刻を示す。
【００６８】
また、始動期間は、第１時刻ｔ１から第３時刻ｔ３までの期間に相当し、定常期間は、第３時刻ｔ３経過後の期間（通常のかご昇降動作を行う定常運転時の期間）に相当する。
【００６９】
まず、エレベータ起動（走行開始）前に、速度制御が開始され、先の図１における速度指令発生部２０１は、電動機速度がゼロとなるような指令を出力する。また、起動時のブレーキ１０２の制動解除前には、切替え指令部の切替え指令に基づいて、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３が選択されている。
【００７０】
そして、図３（ａ）の（１）に示すように、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻ｔ１において、ブレーキ１０２が制動解除となる。その後、かご１０と釣合錘２０とのアンバランス負荷量により、電動機１０１が回転を始める。
【００７１】
電動機１０１が回転を始めると、第１の速度制御部２０３は、電動機速度がゼロになるように制御するため、結果として、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が増加していく。
【００７２】
このように、第１の速度制御部２０３は、起動ショックおよびロールバックを低減するために、始動期間において、起動ショックおよびロールバックを低減するように制御動作をする。
【００７３】
ここで、図３（ａ）の（２）に示すように、第１の速度制御部２０３は、起動ショックを十分に低減する目的で、制御応答（応答速度）を十分に大きくしているため、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が振動していることが分かる。
【００７４】
また、かご負荷推定部２０６は、第２時刻ｔ２において、前述したようなオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの算出動作（トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分）を開始する。そして、かご負荷推定部２０６は、トルク電流指令値ｉｑ＊を平均化する演算を行うことで、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動の影響を軽減し、アンバランス負荷量を精度良く推定する。なお、第２時刻ｔ２は、前述したように、先の図２における積分器２０６１が時間積分を開始するタイミングに相当する。
【００７５】
そして、かご負荷推定部２０６は、第３時刻ｔ３において、ホールドした値をアンバランス負荷量推定値として決定する。このアンバランス負荷量推定値は、図３（ａ）の（３）に示される第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆに相当する。なお、第３時刻ｔ３は、前述したように、先の図２におけるホールド回路部２０６４がホールドするタイミングに相当する。
【００７６】
そして、第３時刻ｔ３（アンバランス負荷量推定値の算出と同時）に、切替え指令部からの切替え指令が入力された第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えされ、第２の切替え部２０７によって、ゼロ出力からオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの出力に選択切替えされる。
【００７７】
したがって、第２の速度制御部２０４は、自身が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊に対して、かご負荷推定部２０６が算出した第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを初期値として加算した値として、トルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。そして、生成されたトルク電流指令値ｉｑ＊は、電流制御部２０８に入力される。
【００７８】
すなわち、図３（ａ）の（３）に示すように、第２の速度制御部２０４は、第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを、自身が生成するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値とする。そして、第２の速度制御部２０４は、第３時刻ｔ３経過後の定常期間（通常のかご昇降動作を行う定常運転時の期間）において、入力された速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分がゼロとなるようなトルク電流指令値ｉｑ＊を生成し、制御動作する。
【００７９】
そのため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４への選択切替えを行うことができる
【００８０】
次に、本実施の形態１における技術的特徴を従来技術と対比するため、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がない場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。
【００８１】
まず、図３（ｂ）の（２）に示すように、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がない状態で、第３時刻ｔ３において、先と同様に、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えが行われる場合を想定する。
【００８２】
このような場合には、選択切替え時に第２の速度制御部２０４が生成するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値は、第１の速度制御部２０３が第３時刻ｔ３において出力するトルク電流指令値ｉｑ＊の値となる。
【００８３】
そして、第３時刻ｔ３におけるトルク電流指令値ｉｑ＊は、アンバランス負荷量に相当するトルク電流指令値よりも大きければ、その結果として、電動機１０１に発生するトルクは、かご１０を静止させるトルクよりも大きくなる。そのため、図３（ｂ）の（１）に示すように、第３時刻ｔ３付近で電動機速度がゼロでなくなり、かご１０が動き始めてしまう。
【００８４】
したがって、第２の速度制御部２０４は、かご１０が動き始めるのを抑えるために、第３時刻ｔ３以降に、電動機速度がゼロになるように、制御動作をする。しかしながら、第２の速度制御部２０４の応答速度は、第１の速度制御部２０３と比べて低速であるため、電動機速度がゼロに収束するまでに時間がかかる。したがって、かご１０が静止せずに動き出すため、かご１０にショックが発生し、乗り心地が悪化してしまう。
【００８５】
このように、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がなければ、第１の速度制御部２０３が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が振動した場合において、第２の速度制御部２０４に切替えると、切替えるタイミングによっては、かご１０にショックが発生してしまう。
【００８６】
したがって、これまでの従来技術では、起動ショックおよびロールバックの発生を考慮して、速度制御部において、制御応答の応答速度をトルク電流指令値ｉｑ＊が振動するくらいまで高速に設定することができなかった。
【００８７】
これに対して、本実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００は、始動期間において使用する制御系と、その後の定常期間において使用する制御系を個別に備えるとともに、かご負荷推定部２０６をさらに備えている。そして、始動期間の制御系から定常期間の制御系に切り替える際に、かご負荷推定部２０６で推定された、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を考慮している。この結果、始動期間における応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくして、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減させた上で、アンバランス負荷量を考慮することで、定常期間に切り替わった後の速度制御系の安定性も確保することができる
【００８８】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、エレベータ起動時の始動期間には、第１の速度制御部は、トルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の速度制御部は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が速度制御部の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、トルク電流指令値を生成する。これにより、アンバランス負荷量の大きさ、およびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の速度制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
【００８９】
なお、かご負荷推定部２０６の構成として、図２で示すような構成例以外に、１次フィルタ等の低次フィルタまたは高次フィルタを使用することもできる。ただし、かご負荷推定部２０６に高次フィルタを用いると、演算量が大きくなる。
【００９０】
また、かご負荷推定部２０６に１次フィルタ等の低次フィルタを用いると、ブレーキ１０２の制動解除動作を比較的ゆっくりした場合（アンバランス負荷量が比較的緩やかに加わる場合）や、トルク電流指令値ｉｑ＊の発振が小さい場合には、比較的良好に動作する。しかし、これら以外の場合においては、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動を除去しながら、アンバランス負荷量を速やかに推定することが難しい。
【００９１】
したがって、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動を除去しながらアンバランス負荷量を速やかに、精度良く推定するためには、図２で示した構成例が好ましい。
【００９２】
また、かご負荷推定部２０６は、アンバランス負荷量を推定するために、第１の速度制御部２０３が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊を用いたが、電流検出器１１０が検出した実トルク電流を用いてもよい。
【００９３】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、第１制御系が第１の速度制御部２０３を含んで構成され、第２制御系が第２の速度制御部２０４を含んで構成されるエレベータの制御装置２００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態２では、始動期間においては、第１制御系に含まれる位置制御系により速度指令値が生成され、定常期間においては、第２制御系に含まれる速度指令発生部２０１により速度指令値が出力されるエレベータの制御装置２００ａについて説明する。
【００９４】
図４は、本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａを示す構成図である。この図４におけるエレベータの制御装置２００ａは、先の図１におけるエレベータの制御装置２００とは異なり、電動機１０１の回転位置を制御する位置制御を行い、さらに、速度制御ループの外側に位置制御ループを加えた構成を有する。
【００９５】
そして、エレベータの制御装置２００ａは、速度指令発生部２０１、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、電流制御部２０８を備えるとともに、さらに、位置制御系として、速度・位置演算部４０１、位置指令発生部４０２、および位置制御部４０３を備える。
【００９６】
ここで、エレベータの制御装置２００ａを構成する各部について、エレベータの制御装置２００と比較すると、２つあった速度制御部が第２の速度制御部２０４だけとなり、速度演算部２０２の代わりに、電動機１０１の回転速度だけでなく回転位置をも演算する速度・位置演算部４０１が用いられている。また、エレベータの制御装置２００ａには、始動期間における速度指令値を生成するための位置制御系が新たに具備されている。さらに、第１の切替え部２０５は、図示するように、速度指令発生部２０１と、位置制御部４０３との選択切替えが行えるように位置している。
【００９７】
なお、図４に示した構成において、位置制御系以外は、先の実施の形態１における図１で説明した機能構成と同等であるため、説明を省略する。また、速度・位置演算部４０１は、先の実施の形態１における速度演算部２０２の機能に加えて、位置演算部としての機能がさらに付加されたものである。
【００９８】
速度・位置演算部４０１は、速度検出器１０４から入力された信号に基づいて、電動機１０１の回転速度と回転位置とを演算し、演算した回転速度ω（回転速度演算値ω）と回転位置θ（以降では、回転位置演算値θと称す）とを出力する。
【００９９】
位置指令発生部４０２は、かご１０の位置指令値を電動機１０１の回転位置指令値に換算した回転位置指令値θ＊を出力する。また、エレベータ起動時には、位置指令発生部４０２は、ブレーキ１０２の制動解除前に、かご１０を静止保持するための回転位置指令値（通常、ゼロとなる）を出力する。
【０１００】
位置制御部４０３には、位置指令発生部４０２が出力した回転位置指令値θ＊と速度・位置演算部４０１が出力した回転位置演算値θとの差分が入力される。そして、位置制御部４０３は、回転位置指令値θ＊と回転位置演算値θとの差分がゼロとなるような速度指令値ω＊を算出する。なお、位置制御部４０３は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等が用いられる。
【０１０１】
第１の切替え部２０５は、切替え指令部からの切替え指令に基づき、位置制御部４０３および速度指令発生部２０１のいずれかを選択（速度指令発生部２０１で設定されるω＊か、位置制御部４０３が演算したω＊のいずれかを選択）する選択切替えを行う。そして、第１の切替え部２０５に選択された方の速度指令値ω＊が出力される。
【０１０２】
次に、本実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａの動作について説明する。なお、ここでは、エレベータ起動前に、位置制御が開始され、位置指令発生部４０２は、電動機１０１の回転位置（かご１０の位置）がゼロ（静止保持）となるような指令を出力する。また、起動時のブレーキ１０２の制動解除前には、位置制御系の位置制御部４０３が、第１の切替え部２０５によって、選択されている。
【０１０３】
この場合、第２の速度制御部２０４には、位置制御部４０３が算出した速度指令値ω＊と、速度・位置演算部４０１が算出した回転速度演算値ωとの差分が入力されることになる。そして、ブレーキ１０２が制動解除されると、始動期間において、第２の速度制御部２０４は、先の実施の形態１と同様の動作を行い、トルク電流指令値ｉｑ＊を出力する。
【０１０４】
また、かご負荷推定部２０６には、第２の速度制御部２０４が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊に基づいて、先の実施の形態１と同様の動作制御を行い、アンバランス負荷量を推定する。
【０１０５】
さらに、第２の速度制御部２０４がトルク電流指令値ｉｑ＊を出力した後の電流制御部２０８以降の動作制御についても、先の実施の形態１と同様に行われる。位置制御部４０３が第１の切替え部２０５によって選択されている間は、このような動作制御を行っている。
【０１０６】
次に、第１の切替え部２０５によって、位置制御部４０３を含む第１制御系から速度指令発生部２０１を含む第２制御系に切替えられるタイミング（先の図３における第３時刻ｔ３に相当）で、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１に選択切替えが行われる。そして、速度指令発生部２０１は、始動期間経過後の定常期間には、位置制御部４０３の代わりに、速度指令値ω＊を出力する。なお、この切替えられるタイミングは、あらかじめ規定しておけばよい。
【０１０７】
この切替えの際において、単に切替えるだけでは、第２の速度制御部２０４に入力される速度指令値ω＊が不連続になる。そのため、切替え後の速度指令発生部２０１が出力する速度指令値ω＊に対して、切替え前後の速度指令値ω＊が連続値になるような処理を行う。これは、切り替え後の速度指令発生部２０１の出力に、速度指令値ω＊が切り替え前と切り替え後で連続になるように適切な値のオフセット値を加えることによって実現する。または、切替え前後の速度指令値ω＊が連続値になるように、１次フィルタ等のフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【０１０８】
つぎに、第２の切替え部２０７は、先の実施の形態１と同様に、第１の切替え部２０５と同期して動作することにより、第２の速度制御部２０４は、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊に対して、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを初期値として加算した値として、トルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。
【０１０９】
なお、先の実施の形態１と同様に、第２の切替え部２０７によって、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを出力する選択切替えが行われる前は、ゼロを出力している。また、第２の速度制御部２０４に用いられる制御がＰＩ制御である場合には、第１の切替え部２０５による選択切替え時に、ＰＩ制御器内部の積分器に蓄積された値をリセットするようにする。
【０１１０】
このように、位置制御系として、位置制御部４０３を用いた場合においても、アンバランス負荷量と釣合うトルク電流指令値を付加した状態で、第１の切替え部２０５によって切替えられるため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１への選択切替えが行われる。
【０１１１】
したがって、位置制御部４０３の応答速度（制御ゲイン）を高く設定しても、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１への選択切替えを行うことにより、先の実施の形態１と同様に、起動ショックおよびロールバックの発生を安定的に低減することができる。
【０１１２】
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、エレベータ起動時の始動期間には、位置制御部が速度指令値を出力し、始動期間経過後の定常期間には、速度指令発生部が速度指令値を出力し、第２の速度制御部は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が位置制御部から速度指令発生部への切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、トルク電流指令値を生成する。これにより、アンバランス負荷量の大きさ、およびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の位置制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態２では、位置制御の方法として、電動機１０１の回転位置を検出する方式を例示したが、かご１０の位置を直接検出する方式としてもよい。
【０１１４】
なお、本実施の形態２では、位置制御の方法として図４で示す構成としたが、先の実施の形態１で示した図１の構成のうち、第１の速度制御部２０３の構成として、ＰＩ制御に加えて速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分の２重積分を加えた構成としてもよい。このような位置制御の構成とした場合には、演算量を減らすことができるため、より安価なエレベータの制御装置２００ａを実現できる。
【０１１５】
また、本実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａは、さらに、先の実施の形態１における第１の速度制御部２０３を備えることにより、１つであった速度制御部を、先の実施の形態１と同様に２つにしてもよい。そして、起動時の始動期間には、位置制御部４０３が出力した速度指令値ω＊と、速度・位置演算部４０１が出力した回転速度演算値ωとの差分が第１の速度制御部２０３に入力されるようにし、位置制御部４０３を含む第１制御系から速度指令発生部２０１を含む第２制御系に切替えられるタイミングで、先の実施の形態１と同様に、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に切替え、始動期間経過後の定常期間には、同様の制御動作を行うように構成してもよい。
【０１１６】
このような構成とすることにより、始動期間において、位置制御応答だけでなく、速度制御応答の応答速度も高速にすることができるため、より起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
【０１１７】
実施の形態３．
先の実施の形態１では、エレベータ起動時において、選択切替えされる第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４の応答速度が固定されているエレベータの制御装置２００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態３では、エレベータ起動時において、応答速度が高速である第１の速度制御部２０３の応答速度を連続的に変化させることのできるエレベータの制御装置２００ｂについて説明する。
【０１１８】
図５は、本発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置２００ｂを示す構成図である。この図５におけるエレベータの制御装置２００ｂは、速度指令発生部２０１、速度演算部２０２、第１の速度制御部２０３、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、電流制御部２０８、および可変ゲイン５０１を備える。
【０１１９】
したがって、エレベータの制御装置２００ｂを構成する各部について、先の図１に示したエレベータの制御装置２００と比較すると、可変ゲイン５０１が新たに加わったことが分かる。なお、図５に示した構成において、可変ゲイン５０１以外は、先の実施の形態１における図１で説明した機能構成・動作と同等であるため、説明を省略する。
【０１２０】
また、この図５において、可変ゲイン５０１は、第１の速度制御部２０３と、第１の切替え部２０５との間に位置する。
【０１２１】
可変ゲイン５０１は、ゲインＫの初期値として１が設定されており、トリガが入力されると、ゲインＫが０以上１未満の値まで時間とともに減少する。このトリガは、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後から、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７によって選択切替えされるまでの間で、あらかじめ規定したタイミングにおいて、可変ゲイン５０１に入力される。
【０１２２】
例えば、ブレーキ制御部１０３がブレーキ１０２を制動解除にするタイミングと同期して、可変ゲイン５０１にトリガを入力するようにしてもよいし、かご負荷推定部２０６がトルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分を開始するタイミングと同期して、可変ゲイン５０１にトリガを入力するようにしてもよい。
【０１２３】
ここで、可変ゲイン５０１の具体的な動作について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態３における可変ゲイン５０１の動作例の説明図である。
【０１２４】
なお、図６において、時刻ｔｋ１は、可変ゲイン５０１にトリガが入力された時刻を示す。また、時刻ｔｋ２は、時刻ｔｋ１以降に、ゲインＫが初期値１から経時的に減少して、所定のゲイン値ＫＬに達した時刻を示す。なお、所定のゲイン値ＫＬは、あらかじめ規定しておけばよい。
【０１２５】
図６（ａ）において、可変ゲイン５０１にトリガが入力される時刻ｔｋ１までは、可変ゲイン５０１のゲインＫが取り得る値は、初期値１である。そして、時刻ｔｋ１以降から、時刻ｔｋ２までにゲインＫが取り得る値は、時間とともに一定の割合で減少していき、時刻ｔｋ２において、所定のゲイン値ＫＬとなる。
【０１２６】
また、図６（ｂ）においては、時刻ｔｋ１以降から、時刻ｔｋ２までにゲインＫが取り得る値の減少の割合が、図６（ａ）と比較して、時間とともに緩やかになる。
【０１２７】
そして、図６（ｂ）の方が、図６（ａ）と比較して、ゲインＫの値が初期値１から滑らかに所定のゲイン値ＫＬまで減少しているため、制御応答の変化をより滑らかに行うことができる。このように、可変ゲイン５０１を設けて、ゲインＫを減少させるタイミングおよびゲインＫの減少の割合を必要に応じてあらかじめ規定することにより、制御応答の応答変化を任意に変更することができる。
【０１２８】
したがって、可変ゲイン５０１は、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後のあらかじめ規定したタイミングから、第１の速度制御部２０３の応答速度を規定した減少割合で連続的に下げることが可能となる。
【０１２９】
そこで、例えば、ブレーキ開放直後に急峻に加わるアンバランス負荷量に対応するために、ブレーキ１０２の制動解除直後は、第１の速度制御部２０３の制御応答を高応答とし、その後、徐々に制御応答（ゲインＫ）を下げていけば、制御系の発振を緩和することが可能となる。
【０１３０】
これにより、起動ショックおよびロールバックの安定的に低減するだけでなく、制御系の発振緩和も両立させていることになるため、制御装置２００ｂは、より安定した制御を行うことができる。また、制御系の発振を緩和することができるため、かご負荷推定部２０６によるアンバランス負荷量の推定をより高精度に行うことできる。
【０１３１】
なお、先の実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａが、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４を備える場合には、本実施の形態３と同様に、第１の速度制御部２０３の応答速度を規定した減少割合で連続的に下げるための可変ゲインをさらに備えることにより、同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
以上のように、本発明の実施の形態３によれば、可変ゲインによって、エレベータ起動時のブレーキの制動解除後から、あらかじめ規定したタイミング、減少割合にて、第１の速度制御部の応答速度を連続的に下げることができる。これにより、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減するだけでなく、制御系の発振緩和も両立させていることになるため、より安定した制御を行うことができる。
【図１】
2014034461.tif 000003
【図２】
2014034461.tif 000004
【図３】
2014034461.tif 000005
【図４】
2014034461.tif 000006
【図５】
2014034461.tif 000007
【図６】
2014034461.tif 000008
【国際調査報告】
2014034461.tif 000009
2014034461.tif 000010
2014034461.tif 000011
2014034461.tif 000012