(57)【要約】【課題】  ブレーキ開放前に同期電動機の初期磁極位置の推定値の確からしさを判断し、昇降機を円滑に始動することができるようにする。【解決手段】  初期磁極位置推定値状態／異常判断処理部（１１）は、インバータの電源遮断時に磁極位置検出回路で検出した磁極位置を記憶する磁極位置検出値記憶回路（１２）と、推定した磁極位置と記憶した磁極位置を比較し、推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値状態／異常判定回路（１３）と、同期電動機の始動時の初期磁極位置を推定した磁極位置と記憶した磁極位置とで切り替える初期磁極位置切替回路（１４）を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を発生して同期電動機に供給するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御回路と、前記同期電動機の磁極位置を推定する初期磁極位置推定回路と、前記同期電動機に結合された位置検出器の出力する位置信号から前記同期電動機の磁極位置を検出する磁極位置検出回路と、前記初期磁極位置推定回路で推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部と、を備える昇降機用途向けインバータ装置であって、
前記初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部は、前記インバータの電源遮断時に前記磁極位置検出回路で検出した磁極位置を記憶する磁極位置検出値記憶回路と、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置を比較し、前記推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判定回路と、前記同期電動機の始動時の初期磁極位置を前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置とで切り替える初期磁極位置切替回路と、を備えることを特徴とする昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項２】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置との比較結果が所定の範囲で一致していれば、前記推定した磁極位置は正常（状態Ａ）であると判断することを特徴とする請求項１記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項３】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置との比較結果が所定の範囲で一致していなければ、再度初期磁極推定を実施し、その実施した初期磁極位置推定値と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致していれば前記再度推定した磁極位置は正常（状態Ｂ）と判断し、一致していなければ異常（状態Ｃ）と判断することを特徴とする請求項１に記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項４】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を正常と判定した場合は、前記インバータを運転状態にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項５】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を異常と判定した場合は、前記インバータの停止状態を保持することを特徴とする請求項１又は３に記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項６】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を正常(状態Ｂ)と判定した場合は、警報通知信号を生成して出力することを特徴とする請求項３記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項７】
前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を異常と判定した場合は、異常通知信号を生成して出力することを特徴とする請求項１又は３に記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項８】
前記初期磁極位置切替回路は、前記同期電動機の始動時の初期磁極位置を前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置とで切り替え可能としたことを特徴とする請求項１に記載の昇降機用途向けインバータ装置。
【請求項９】
交流電力を発生して同期電動機に供給するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御回路と、前記同期電動機の磁極位置を推定する初期磁極位置推定回路と、前記同期電動機に結合された位置検出器の出力する位置信号から前記同期電動機の磁極位置を検出する磁極位置検出回路と、前記初期磁極位置推定回路で推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部と、を備えた昇降機用途向けインバータ装置の始動方法であって、
前記インバータの電源遮断時に前記検出した磁極位置を記憶するステップと、前記同期電動機の磁極位置を推定し、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致しているか比較し、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致している場合は前記推定した磁極位置は正常（状態Ａ）と判定するステップと、一致していない場合には、再度初期磁極推定を実施するステップと、前記実施した初期磁極位置推定値が所定の範囲で一致しているか比較し、前記実施した初期磁極位置推定値が所定の範囲で一致している場合は前記推定した磁極位置は正常(状態Ｂ)と判定するステップと、一致していない場合は異常（状態Ｃ）と判定するステップと、前記判断結果が正常（状態Ａ又は状態Ｂ）の場合は前記インバータを運転するステップと、前記判断結果が正常(状態Ｂ)の場合は警報信号を出力するステップと、前記判断結果が異常（状態Ｃ）の場合は前記インバータを停止状態にし、異常信号を出力するステップと、を備えることを特徴とする昇降機用途向けインバータ装置の始動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降機用途向けインバータ装置とその始動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の同期電動機を適用した昇降機用途のインバータ装置は、同期電動機の磁極位置を推定しブレーキ開放指令を出力して運転を開始する。その後インバータ装置が異常を検知すると、ブレーキを閉じ再度磁極位置を推定した後ブレーキ開放指令を出力して運転を再開する(例えば、特許文献１参照)。
このようにして、同期電動機を適用した昇降機用途のインバータ装置を始動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０８２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の昇降機用途向けインバータ装置では、推定した初期磁極位置が正常なのか否かが運転前に判断できないので、推定した初期磁極位置に大きな誤差があると、運転開始時にトルクショックが発生するという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ブレーキ開放前に初期磁極位置の推定値の確からしさを判断し、昇降機を円滑に始動することができるようにしたインバータ装置及びその始動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、交流電力を発生して同期電動機に供給するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御回路と、前記同期電動機の磁極位置を推定する初期磁極位置推定回路と、前記同期電動機に結合された位置検出器の出力する位置信号から前記同期電動機の磁極位置を検出する磁極位置検出回路と、前記初期磁極位置推定回路で推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部と、を備える昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部は、前記インバータの電源遮断時に前記磁極位置検出回路で検出した磁極位置を記憶する磁極位置検出値記憶回路と、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置を比較し、前記推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判定回路と、前記同期電動機の始動時の初期磁極位置を前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置とで切り替える初期磁極位置切替回路と、を備えることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置との比較結果が所定の範囲で一致していれば、前記推定した磁極位置は正常（状態Ａ）であると判断することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置との比較結果が所定の範囲で一致していなければ、再度初期磁極推定を実施し、その実施した初期磁極位置推定値と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致していれば前記再度推定した磁極位置は正常（状態Ｂ）と判断し、一致していなければ異常（状態Ｃ）と判断することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を正常と判定した場合は、前記インバータを運転状態にすることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１又は３に記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を異常と判定した場合は、前記インバータの停止状態を保持することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、請求項３記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を正常(状態Ｂ)と判定した場合は、警報通知信号を生成して出力することを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１又は３に記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置推定値正常／異常判定回路は、前記推定した磁極位置を異常と判定した場合は、異常通知信号を生成して出力することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の昇降機用途向けインバータ装置であって、前記初期磁極位置切替回路は、前記同期電動機の始動時の初期磁極位置を前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置とで切り替え可能としたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項９に記載の発明は、交流電力を発生して同期電動機に供給するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御回路と、前記同期電動機の磁極位置を推定する初期磁極位置推定回路と、前記同期電動機に結合された位置検出器の出力する位置信号から前記同期電動機の磁極位置を検出する磁極位置検出回路と、前記初期磁極位置推定回路で推定した磁極位置が正常であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値正常／異常判断処理部と、を備えた昇降機用途向けインバータ装置の始動方法であって、
前記インバータの電源遮断時に前記検出した磁極位置を記憶するステップと、前記同期電動機の磁極位置を推定し、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致しているか比較し、前記推定した磁極位置と前記記憶した磁極位置が所定の範囲で一致している場合は前記推定した磁極位置は正常（状態Ａ）と判定するステップと、一致していない場合には、再度初期磁極推定を実施するステップと、前記実施した初期磁極位置推定値が所定の範囲で一致しているか比較し、前記実施した初期磁極位置推定値が所定の範囲で一致している場合は前記推定した磁極位置は正常(状態Ｂ)と判定するステップと、一致していない場合は異常（状態Ｃ）と判定するステップと、前記判断結果が正常（状態Ａ又は状態Ｂ）の場合は前記インバータを運転するステップと、前記判断結果が正常(状態Ｂ)の場合は警報信号を出力するステップと、前記判断結果が異常（状態Ｃ）の場合は前記インバータを停止状態にし、異常信号を出力するステップと、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、昇降機の始動の際ブレーキ開放前に初期磁極位置推定値の異常を検知できるので、昇降機を円滑に始動でき、運転のやり直しをなくすことができる。
また、適用している同期電動機の初期磁極位置推定値の異常を検知した場合は、外部へ警告信号を出力できるので、トラブル予防や早急な復旧を効率的に実施できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態を説明する昇降機用途向けインバータ装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２実施形態を説明する昇降機用途向けインバータ装置の始動方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の第１実施例の構成を示すインバータ装置の構成を示すブロック図である。図１において、１は交流電源、２は交流電源１からの交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、３は直流電圧を平滑する平滑コンデンサ、４は直流電圧を三相交流電圧に変換し、同期電動機７を駆動するインバータ、５はインバータ４を制御するインバータ制御回路である。
【００１５】
また、６はブレーキ１５の開放許可信号を出力するシーケンス回路であり、接点出力機能あるいは上位制御装置２０との通信機能を有し、７は同期電動機、８は同期電動機７の磁極位置を推定する初期磁極位置推定回路、９はインクリメンタルエンコーダから成る同期電動機７に結合した位置検出器、１０は位置検出器９の生成する位置信号から同期電動機７の磁極位置を検出する磁極位置検出回路、１１は初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置が状態であるのか異常であるのかを判断する初期磁極位置推定値状態／異常判断処理部である。
【００１６】
また、１２はインバータ装置が電源遮断されるとそのときの磁極位置検出回路１０で検出した磁極位置を記憶する磁極位置検出値記憶回路、１３は初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置と磁極位置検出値記憶回路１２で記憶した磁極位置を比較し初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置が状態値であるのか異常値であるのかを判断する初期磁極位置推定値状態／異常判定回路である。
【００１７】
また、１４は同期電動機７の始動時の初期磁極位置を初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置と磁極位置検出値記憶回路１２で記憶した磁極位置とで切り替える初期磁極位置切替回路、１５はブレーキで同期電動機７に結合され、１６はカウンタウェイト、１７は籠、２０は上位制御装置である。
【００１８】
次に本発明に係る動作について説明する。
初期磁極位置推定値状態／異常判断処理部１１は、磁極位置検出値記憶回路１２、初期磁極位置推定値状態／異常判定回路１３、初期磁極位置切替回路１４から構成され、初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置が正常であるか否かを判断する。
【００１９】
初期磁極位置推定値状態／異常判定回路１３は、初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置と磁極位置検出値記憶回路１２に記憶しておいた磁極位置との比較結果が所定の範囲で一致していれば、初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置は正常（状態Ａ）と判断する。一致していなければ、初期磁極位置推定回路８で再度初期磁極推定を実施し、その際の初期磁極位置推定値と記憶しておいた磁極位置と再度比較し、所定の範囲で一致しているかを再度判断する。一致すれば初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置は正常（状態Ｂ）と判断し、一致していなければ異常（状態Ｃ）と判断する。再度の比較においては、複数回初期磁極推定を実施し、その全ての推定値が一致しているかを判断するようにしてもよい。
【００２０】
正常（状態Ａ又は状態Ｂ）と判定されると、インバータ４を運転状態にするとともにシーケンス回路６からブレーキ開放許可信号を出力する。異常（状態Ｃ）と判定されると、インバータ４を停止状態にするとともにシーケンス回路６からのブレーキ開放禁止状態を保持する。また、正常（状態Ｂ）と判定された場合には、警報通知信号を生成し、シーケンス回路６から接点出力あるいは通信を用いて警報通知信号を出力する。異常（状態Ｃ）と判定された場合は、異常通知信号を生成し、シーケンス回路６から接点出力あるいは通信を用いて異常通知信号を出力する。
【００２１】
初期磁極位置切替回路１４は、同期電動機７の始動時の初期磁極位置を初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置と磁極位置検出値記憶回路１２に記憶した磁極位置とで切り替える。この切り替えは事前に決められていてもよいし、シーケンス回路２０を介したシーケンス回路６の指示に従うようにしてもよい。
このようにして、インバータ４を運転状態にするときの、同期電動機７の始動時の初期磁極位置を決定する。
【００２２】
本発明の第１実施例にかかるインバータ装置はこのように構成されているので、以下のような作用効果を奏する。
ブレーキ開放前に初期磁極位置推定値の異常状態を検知できるため、昇降機を円滑に始動でき、運転のやり直しをなくすことができる。
また、同期電動機の初期磁極位置推定値の異常状態の検知を素早く検知できるので、トラブル予防や早急な復旧を効率的に実施できる。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施例を示すインバータ装置の始動方法を示すフローチャートである。図２を用いて、第２の実施形態におけるインバータ装置の始動方法について説明する。
【００２４】
まず、ステップＳＴ１でインバータ装置が電源遮断されると、磁極位置検出値記憶回路１２は磁極位置検出回路１０で検出された磁極位置を記憶する。この磁極位置は電源が遮断されても内容が記憶されるメモリに保存されるようになっている。
次に、ステップＳＴ２でインバータ装置に電源が供給されると、初期磁極位置推定回路８は、同期電動機７の磁極位置を推定する。
【００２５】
次に、ステップＳＴ３で初期磁極位置推定値状態／異常判定回路１３は、推定した磁極位置と記憶しておいた磁極位置が所定の範囲で一致しているか比較し、一致していれば、ステップＳＴ４で推定した磁極位置は正常（状態Ａ）と判定し、そうでなければ、ステップＳＴ５で初期磁極位置推定回路８は、再度初期磁極推定を実施する。
ステップＳＴ６で初期磁極位置推定値状態／異常判定回路１３は、再度推定した磁極位置と記憶しておいた磁極位置が所定の範囲で一致しているか比較する。このとき、初期磁極推定は複数回実施してもよい。実施した全ての初期磁極位置推定値が所定の範囲で一致している場合は、ステップＳＴ７で推定した磁極位置は正常（状態Ｂ）と判定し、一致していなければ、ステップＳＴ８で異常（状態Ｃ）と判定する。
【００２６】
ステップＳＴ９で判定結果が正常（状態Ａ）であれば、ステップＳＴ１０でインバータの運転を開始し、シーケンス回路６からブレーキ開放許可信号を出力する。
【００２７】
ステップＳＴ１１で判断結果が正常（状態Ｂ）であれば、ステップＳＴ１２でインバータの運転を開始し、シーケンス回路６からブレーキ開放許可信号を出力し、ステップＳＴ１３で警報信号を出力する。
【００２８】
ステップＳＴ１１で判断結果が異常（状態Ｃ）であれば、ステップＳＴ１４でインバータの運転は停止維持とし、シーケンス回路２０からのブレーキ開放禁止信号を出力し、ステップＳＴ１５で異常信号を出力する。
【００２９】
また、同期電動機７の始動時の初期磁極位置を初期磁極位置推定回路８で推定した磁極位置と磁極位置検出値記憶回路１２で記憶した磁極位置のどちらにするか判断し、その判断に従って始動時の初期磁極位置を推定した磁極位置とするか、記憶しておいた磁極位置とするかというステップを付加するようにしてもよい。このときの判断は、事前に決めておいてもよいし、シーケンス回路６を介した上位制御装置２０の指示に従うようにしてもよい。
【００３０】
本発明の第２実施例はこのように実施されるので、以下のような作用効果を奏する。
ブレーキ開放前に初期磁極位置推定値の異常状態を検知できるため、昇降機を円滑に始動でき、運転のやり直しをなくすことができる。
また、同期電動機の初期磁極位置推定値の異常状態の検知を素早く検知できるので、トラブル予防や早急な復旧を効率的に実施できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  交流電源
２  コンバータ
３  コンデンサ
４  インバータ
５  インバータ制御回路
６  シーケンス回路
７  同期電動機
８  初期磁極位置推定回路
９  位置検出器
１０  磁極位置検出回路
１１  初期磁極位置推定値状態／異常判断処理部
１２  磁極位置検出値記憶回路
１３  初期磁極位置推定値状態／異常判定回路
１４  初期磁極位置切替回路
１５  ブレーキ
１６  カウンタウェイト
１７  籠
２０  上位制御装置
【図１】
2011063412.tif 000003
【図２】
2011063412.tif 000004