(57)【要約】【課題】  レゾルバ信号を成す正弦波信号と余弦波信号との振幅差が生じても、該振幅差を補正することによりモータの高精度の制御が可能なエレベーターの制御装置を得ること。【解決手段】  モータ９に電力供給を行うインバータ７と、可変電圧から成る励磁信号が供給され、モータ９の回転軸における回転角をレゾルバ信号として出力するレゾルバ１１と、レゾルバ信号に基づいてモータ９を駆動制御するエレベーターの制御装置において、レゾルバ信号は、励磁信号に基づいて直交する正弦波信号と余弦波信号とを有しており、正弦波信号と余弦波信号との振幅差を求める振幅差検出部２０と、振幅差に基づいて正弦波信号又は前記余弦波信号の振幅を補正する振幅補正部６０とを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに電力供給を行うインバータと、可変電圧から成る励磁信号が供給され、前記モータの回転軸における回転角をレゾルバ信号として出力するレゾルバと、前記レゾルバ信号に基づいて前記モータを駆動制御するエレベーターの制御装置において、
前記レゾルバ信号は、前記励磁信号に基づいて直交する正弦波信号と余弦波信号とを有しており
前記正弦波信号と余弦波信号とのピーク値を比較して比較信号を発生する比較手段と、
前記比較信号に基づいて前記正弦波信号又は前記余弦波信号の振幅を補正する振幅補正手段と、
を備えたことを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項２】
前記励磁信号に対する正弦波信号又は余弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差に基づいて検出した前記正弦波信号又は前記余弦波信号の位相を補正する位相補正手段を、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーターの制御装置。
【請求項３】
予め定められた基準信号を前記比較信号が越えると異常と判断する第１判断手段と、
備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーターの制御装置。
【請求項４】
予め定められた基準位相差信号を前記位相差値が越えると異常と判断する第２判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載のエレベーターの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーターの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベーターの制御装置は下記特許文献１に記載のように、交流モータに電力供給を行うインバータと、励磁信号が供給され、交流モータの回転軸における回転角をレゾルバ信号として出力するレゾルバと、レゾルバ信号をデジタル信号に変換し、モータ駆動制御部へ出力するデジタル変換器と、励磁信号を生成し、レゾルバ信号に基づいて交流モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備えたエレベーターの制御装置であって、デジタル変換前のレゾルバ信号に基づいてレゾルバ及びモータ駆動制御部間における断線を検出し、インバータに対してゲート遮断する断線検出回路により構成される。
【０００３】
かかるエレベーターの制御装置によれば、断線検出回路によりレゾルバ及びモータ駆動制御部間における断線が検出され、インバータに対してゲート遮断が行われるので、信号線における断線検出に要する時間を短縮することができる。
【特許文献１】特開２００５−３３５９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記エレベーターの制御装置では、レゾルバ信号に基づいてレゾルバ及びモータ駆動制御部間における断線などの解決にはなるものの、レゾルバの取付け等に伴い第１に、レゾルバ信号を成す正弦波信号と余弦波信号との振幅差が生じる。第２に、レゾルバの励磁信号に対して正弦波信号又は余弦波信号の位相遅れなどが生じる。これにより、交流モータの高精度の制御に支障を生じるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、レゾルバ信号を成す正弦波信号と余弦波信号との振幅差が生じても、該振幅差を補正することによりモータの高精度の制御が可能なエレベーターの制御装置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】
【０００６】
第１の発明に係るエレベーターの制御装置は、モータに電力供給を行うインバータと、励磁信号が供給され、前記モータの回転軸における回転角をレゾルバ信号として出力するレゾルバと、前記励磁信号を生成し、前記レゾルバ信号に基づいて前記モータを駆動制御するエレベーターの制御装置において、前記レゾルバ信号は、一相の交流電圧から成る励磁信号に基づいて直交する正弦波信号と余弦波信号とを有しており、前記正弦波信号と余弦波信号とのピーク値を比較して比較信号を発生する比較手段と、前記比較信号に基づいて前記正弦波信号又は前記余弦波信号の振幅を補正する振幅補正手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明に係るエレベーターの制御装置は、励磁信号に対する正弦波信号又は余弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段と、位相差に基づいて検出した前記正弦波信号又は前記余弦波信号の位相を補正する位相補正手段を、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
第３の発明に係るエレベーターの制御装置は、予め定められた基準信号を比較信号が越えると異常と判断する第１判断手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
第４の発明に係るエレベーターの制御装置は、予め定められた基準位相差信号を位相差値が越えると異常と判断する第２判断手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、レゾルバが発生する正弦波信号と余弦波信号とのピーク値を比較して比較信号を発生する比較手段と、比較信号に基づいて正弦波信号又は余弦波信号の振幅を補正する振幅補正手段とを備えたので、正弦波信号等の振幅を補正することにより交流モータの高精度の制御が可能であるという効果がある。
【００１１】
第２の発明によれば、励磁信号に対する正弦波信号又は余弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段と、位相差に基づいて検出した正弦波信号又は余弦波信号の位相を補正する位相補正手段を備えたので、励磁信号に対する正弦波信号又は余弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段と、正弦波信号等の位相がずれを補正することにより交流モータの高精度の制御が可能であるという効果がある。
【００１２】
第３の発明によれば、予め定められた基準信号を比較信号が越えると異常と判断する第１判断手段とを備えたので、レゾルバの取付け精度が悪い場合などに、異常と判断する。これにより、異常との判断に基づき例えばインバータを停止するので、レゾルバの取付け異常等を速やかに発見できるという効果がある。
【００１３】
第４の発明によれば、予め定められた基準位相差信号を位相差値が越えると異常と判断する第２判断手段とを備えたので、レゾルバの取付け精度が悪い場合などに、異常と判断する。これにより、異常との判断に基づき例えばインバータを停止するので、レゾルバの取付け異常等を速やかに発見できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１乃至図５によって説明する。図１は本発明の一実施の形態を示すエレベーターの制御装置の全体図、図２は図１に示す振幅制御部の内部構成図、図３は図２に示す振幅差検出部の波形図、図４は図１に示す位相制御部の内部構成図、図５は図４に示す位相差検出部の波形図である
図１において、エレベーターの制御装置１は、エレベーターのかごを昇降させたり、エレベーターのドアを開閉させたりするための三相永久磁石型同期モータとしての交流モータ９をレゾルバ１１からのレゾルバ信号に基づいて駆動制御する制御装置である。
【００１５】
エレベーターの制御装置１は、位置指令信号Ｐｒに追随するように交流モータ９の回転位置をレゾルバ１１によりアナログの位置検出信号を検出してデジタルの位置検出信号を発生するデジタル変換器８０を有している。
位置検出信号Ｐｓと位置指令信号Ｐｒとの差となる偏差位置信号を得る減算器３と、偏差位置信号を電流指令信号に変換する速度制御部５と、該電流指令信号により交流モータ９を駆動するインバータ７とを備えている。
【００１６】
レゾルバ(resolver)１１は、交流モータ９の回転軸における回転角を検出する回転角度センサで、回転角をアナログの位置検出信号のレゾルバ信号として出力し、巻線からなるローター及びステータから成り、レゾルバ信号は、励磁信号発生器１３から供給される励磁信号１１により誘起され、回転角に応じて電圧が変化する信号からなる。
【００１７】
励磁信号は、励磁周波数をfとして、次式（１）により表される交流電圧Ｅ1が励磁側コイルに印加される。
Ｅ1＝Ｅｓｉｎωｔ・・（１）
このとき、出力側コイルには、変圧比をＫとして、次式（２）及び（３）により表されるレゾルバ信号としての余弦波信号Ｅ2及び正弦波信号Ｅ3がローターの回転角θに応じて誘起される。
Ｅ2＝ＫＥsinωt×ｃｏｓθ・・（２）
Ｅ3＝ＫＥsinωt×ｓｉｎθ・・（３）
【００１８】
図２において、振幅制御部は、レゾルバ１１の正弦波信号と余弦波信号との振幅差を求める振幅差検出部２０と、該振幅差が予め定められた基準振幅差値を越えると異常信号を発生してインバータ７を停止する第１判断部４０と、上記振幅差により正弦波信号と余弦波信号との振幅が同一になるように補正して正弦波補正振幅信号、余弦波補正振幅信号としての補正振幅信号を発生する振幅補正部６０とを備えている。
【００１９】
振幅差検出部２０は、図３に示すように正弦波信号の＋側のみを一周期に毎に、振幅のピーク値を保持して第１振幅信号を発生する第１ピークホルード器２２と、余弦波信号の＋側のみを一周期毎に、振幅のピーク値を保持して第２振幅信号を発生する第２ピークホルード器２４と、第１振幅信号と第２振幅信号とを比較し、すなわち、第１振幅信号と第２振幅信号との差を求めて比較信号としての振幅差信号を発生する減算器２６とを備えている。
【００２０】
第１判断部４０は、プラス又はマイナスの振幅差信号をプラスの振幅差信号に変換する絶対値変換器４１と、予め設定された基準振幅差値と振幅差信号とを比較して振幅差信号としての振幅差値が基準振幅差値を越えていると異常信号をインバータ７に送る第１比較器４３とを備え、異常信号によりインバータ７が停止するように形成されている。
【００２１】
振幅補正部６０は、減算器２６に接続されたC端子を有すると共に、振幅差信号がプラスの場合には、a側に投入し、振幅差信号がマイナスの場合には、b側に投入する切換えスイッチ６２と、振幅差信号がプラスであれば、正弦波信号の振幅が高いので、正弦波信号から振幅差信号分を差引いて余弦波信号の振幅と一致させた正弦波補正信号を発生する第１振幅補正器６４と、振幅差信号がマイナスであれば、余弦波信号の振幅が高いので、余弦波信号から振幅差信号分を差引いて正弦波信号の振幅と一致させて余弦波補正振幅信号を発生する第２振幅補正器６６とを備えている。
【００２２】
図４において、位相制御部は、励磁信号を基準として正弦波信号との位相差を求める位相差検出部３０と、該位相差が予め定められた基準位相差値を越えると異常信号をインバータ７に発生する第２判断部５０と、正弦波信号の上記位相差を補正して励磁信号の位相と一致させる位相補正部７０とを備えている。
【００２３】
位相差検出部３０は、図５に示すように正弦波から成る励磁信号がプラスからマイナスに変化するゼロクロス際の時間を基準時間tnとして検出する第１ゼロクロス検出器３２と、正弦波信号がプラスからマイナスに変化するゼロクロス際の時間t0を検出する第２ゼロクロス検出器３４と、基準時間tnから該時間t0を減算して、偏差時間を求める減算器３６と、偏差時間が入力されることにより該偏差時間に対応する位相差信号を求める位相変換器３８とを備えている。ここで、位相θと時間tとは、正弦波信号の周波数をfとすると、θ=2πftにより換算する。
【００２４】
第２判断部５０は、プラス又はマイナスの位相差信号をプラスの位相差信号に変換する絶対値変換器５２と、予め設定された基準位相差値と位相差信号とを比較して位相差信号が基準位相値を越えていると異常信号をインバータに送る第２比較器５４とを備え、異常信号によりインバータ７が停止するように形成されている。
【００２５】
位相補正部７０は、位相変換器３８の出力に接続されたC端子を有すると共に、位相差信号がマイナスの場合には、a側に投入し、位相差信号がプラスの場合には、b側に投入する切換えスイッチ７２と、位相差信号がマイナスであれば、位相が遅れている正弦波信号から位相差信号分を加算して励磁信号と位相を一致させた正弦波補正進相信号を発生する進み位相器７４と、位相差信号がプラスであれば、位相が進んでいる正弦波信号から位相差信号分を減算して励磁信号と位相を一致させた正弦波補正遅相信号を発生する遅れ位相器７６とを備えている。
【００２６】
上記のように構成されたエレベーターの制御装置の動作を、図１乃至図５を参照して振幅差補正と位相差補正とに分けて説明する。
＜振幅差補正＞
まず、交流モータ９がインバータ７により駆動されているとすると、レゾルバ１１は正弦波信号、余弦波信号を発生し、振幅差検出部２０の第１ピークホルード器２２、第２ピークホルード器２４に入力する。図３に示すように、第１ピークホルード器２２は一周期分(２π)における正弦波信号のピーク値を保持して第１ピーク信号を発生し、同様に、第２ピークホルード器２４は、一周期分(２π)における余弦波信号のピーク値を保持して第１ピーク信号よりも低い第２ピーク信号を発生する。減算器２６は、第１ピーク信号と第２ピーク信号との差となるプラスの振幅差信号を求める。
【００２７】
プラスの振幅差信号となるから切換えスイッチ６２をb側に投入する。第１振幅補正器６４は、正弦波信号の振幅値から振幅差信号(振幅差値)を差引き正弦波補正振幅信号としてデジタル変換器８０に入力して位置検出信号を発生し、速度制御部５、インバータ７を介してモータ９を駆動する。
【００２８】
＜位相差補正＞
まず、交流モータ９がインバータ７により駆動されているとすると、レゾルバ１１は正弦波信号、余弦波信号を発生し、励磁信号を位相差検出部３０の第１ゼロクロス検出器３２に入力し、正弦波信号を第２ゼロクロス検出器３４に入力する。図５に示すように、第１ゼロクロス検出３２はゼロクロス点の時間を基準時間tnとして検出し、同様に、第２ゼロクロス検出器３４は、ゼロクロス点の検出時間t0を検出して減算器３６に入力する。減算器２６は、基準時間tnと検出時間t0との差となるプラスの偏差時間信号を求めて位相変換器３８に入力する。位相変換器３８は、偏差時間信号に対応する位相差信号を得る。
【００２９】
プラスの位相差信号となるから切換えスイッチ７２をb側に投入する。遅れ位相器７６は、正弦波信号の位相から位相差信号を差引き正弦波補正位相信号としてデジタル変換器８０に入力して位置検出信号を発生し、速度制御部５、インバータ７を介してモータ９を駆動する。
【００３０】
上記実施形態のエレベーターの制御装置では、交流モータ９に電力供給を行うインバータ７と、励磁信号が供給され、交流モータ９の回転軸における回転角をレゾルバ信号として出力するレゾルバ１１と、励磁信号を生成し、レゾルバ信号に基づいて交流モータ９を駆動制御するエレベーターの制御装置において、レゾルバ信号は、一相の交流電圧から成る励磁信号に基づいて直交する正弦波信号と余弦波信号とを有しており正弦波信号と余弦波信号とのピーク値との差を振幅差信号を発生する減算器２６と、振幅差信号に基づいて正弦波信号又は余弦波信号の振幅を補正する振幅補正部６０と、を備えたものである。
かかる制御装置によれば、正弦波信号等の振幅を補正することにより交流モータの高精度の制御が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、エレベーターの制御装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態を示すエレベーターの制御装置の全体図である。
【図２】図１に示す振幅制御部の内部構成図である。
【図３】図２に示す振幅差検出部の波形図である。
【図４】図１に示す位相制御部の内部構成図である
【図５】図４に示す位相差検出部の波形図である
【符号の説明】
【００３３】
１ エレベーターの制御装置、７  インバータ、９  交流モータ、１１  レゾルバ、２０  振幅差検出部(比較手段)、３０  位相差検出部、４０  第１判断部、５０  第２判断部、６０  振幅補正手段、７０  位相補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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