(57)【要約】【課題】  かご床下秤装置においてもロープやケーブルのアンバランスを精度よく算出しエレベータの乗り心地を向上させると共に、起動秤調整を簡略化するエレベータの制御装置を得る。【解決手段】  エレベータ起動時の秤補償に使用するロープアンバランスおよびケーブルアンバランス補正量を電動機のトルク指令値から算出する。また、エレベータの釣合い錘とかごのアンバランスおよび昇降路ロスに起因するロストルク補償値を電動機のトルク指令値から算出する。更に、エレベータ起動時に使用するかご内負荷を検出して秤補償値を出力する秤補償回路のゲイン微調整を電動機のトルク指令から算出し補正する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ起動時の秤補償に使用するロープアンバランスおよびケーブルアンバランス補正量を電動機のトルク指令値から算出することを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
エレベータの釣合い錘とかごのアンバランスおよび昇降路ロスに起因するロストルク補償値を電動機のトルク指令値から算出することを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項３】
エレベータ起動時に使用するかご内負荷を検出して秤補償値を出力する秤補償回路のゲイン微調整を電動機のトルク指令から算出し補正することを特徴とするエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエレベータの制御装置に関するもので、特に、秤装置を利用してエレベータの制御を行なうエレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー化が叫ばれ、機器の高効率化、低損失化は産業界における趨勢となっている。エレベータにおいては、ギアロスが無く高効率なギャレス方式を採用した巻上機が幅広く採用され始めている。高効率化は、電動機が発生するトルクと実際の負荷との間の僅かなトルクバランスによりかご振動を発生する要因となり、特に起動時のアンバランス補償時には、大きな問題となる。
【０００３】
従来の秤補償値を算出する方法として、例えば、図５、図６に示すエレベータの制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。
図５において、１１はシーブ、１２はシーブ１１に巻掛けられているロープ、１３は釣合い錘であるカウンタウェイト、１４はロープ１２の先端のシャックルバネ（図示せず）を介してロープ１２と結ばれているかご枠、１５はかご枠１４内に位置するかご室、１６はかご室１５を支持している防振ゴム、１７は防振ゴム１６と並列に配設された秤装置であり、所定の信号１７ａを出力する。１８はエレベータかごへ電力の供給及び信号を送受する電力線・信号線等のケーブル、１９はシーブ１１を駆動する駆動用の電動機、２０は電動機１９駆動用の電力変換装置、２１はエレベータの制御・運行管理の中核をなすマイクロコンピュータであり、電力変換装置２０にトルク指令２１ａを出力する。２２は最上階の階床、２３は全昇降行程の中心位置となる中心階の階床、２４は最下階の階床である。
従来のエレベータの制御装置では、図６において、エレベータのかごとかごに搭乗している乗客及びかごに重荷するケーブル類の総重量を検出するかご重量検出手段２と、前記エレベータかごの現在位置を検出するかごの現在位置検出手段５と、前記エレベータかご内の負荷を２種類以上の異なる所定の値とし、各々の負荷において所定の位置にかごを停止したとき、或いは一定速度で所定の位置を走行したときの、前記かご重量検出手段２の出力値を検出して記憶する秤基準値格納手段３と、昇降行程における異なる２地点以上の所定の位置にかごを停止したとき、或いは一定速度で所定の位置を走行したときの、前記かご重量検出手段２の検出値の差からかご位置の移動に伴って変化するかご重量の変化を求めて記憶する行程差秤値格納手段４と、前記秤基準値格納手段３、行程差秤値格納手段４、かごの現在位置検出手段５の各値を用いて、前記かご重量検出手段２の出力値を補正するかご内秤補正演算手段８とを具備するかご内負荷検出手段１Ａを有しているもので構成されたものである。
【０００４】
【特許文献１】特許第２６０５９９０号公報（特開平４−２９８４７３号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のエレベータの制御装置では、昇降行程が高い高速エレベータ等の場合は、図５において、制御ケーブル１８以外に、メインロープ１２の重量を補償するコンペンロープ２６が取り付くケースが殆どである。これは、巻上電動機のかご位置によるアンバランスを補償するものであり、電動機１９の小形化に役立つ。しかし、この場合、かご上秤方式だと、コンペン補償ケーブルの重量までかご上秤で計測することになり、特に高揚程の場合は、かご内負荷の検出分解能の低下を招く恐れがあった。よって、かご位置によるロープ重量の影響を受け難いかご下秤方式が主に採用されているのである。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、かご床下秤装置においてもロープやケーブルのアンバランスを精度よく算出しエレベータの乗り心地を向上させると共に、起動秤調整を簡略化するエレベータの制御装置を提供するものである。また、かご下秤装置の出力もかご内負荷に応じてリニアに検出できるものが製作できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータの制御装置は、エレベータ起動時の秤補償に使用するロープアンバランスおよびケーブルアンバランス補正量を電動機のトルク指令値から算出するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のエレべ一タの制御装置は、以上の様に構成されているので、かご下秤装置を用いたエレベータにおいても簡単に秤調整を精度良く実施する事ができる。また、かご位置による補正量や昇降路ロスの補正は秤の調整結果に左右されないので、秤装置の厳密な調整が行なわれる前でも調整する事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１． 
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ制御装置を説明するマイクロコンピュータ内の制御系の説明図である。
図１において、１９はシーブを駆動する駆動用の電動機、２０は電動機１９駆動用の電力変換器、２１はエレベータの制御・運行管理の中核をなすマイクロコンピュータ、４０はエレベータの速度指令４０ａを発生する速度指令発生器、４１は減算器、４２は速度制御器、４３は加算器、４５はシーブ側秤補正演算器、４６は電動機１９の速度や位置を検出する速度検出器である。
【００１０】
エレベータが走行する場合は、図１の速度指令発生器４０から速度指令４０ａが出力される。減算器４１により速度指令４０ａと速度検出器４６で測定される実速度４６ａとの差分４１ａが速度制御器４２に入力され、目的の速度指令に追従するために電動機１９が発生すべきトルク指令４２ａを出力する。エレベータ起動時のシーブから見たトルクアンバランスは、シーブ側秤補正演算器４５により算出され、その出力４５ａが加算器４３によりトルク指令４２ａと加算され電力変換器２０へのトルク指令２１ａとなる。
【００１１】
エレベータのシーブから見たかご位置によるトルクバランスの崩れは、メインロープとコンペンロープの重量差や制御ケーブルの重量変化によるものであり、これらはかご下秤装置を用いたエレベータでは秤装置によって検出する事は不可能である。
エレベータの制御系は図１にも示した通り、フィードバックの制御系となっているので、速度指令に準じて走行することができる。エレベータを最下階から最上階に上昇走行させた場合の波形を示したものが図２である。エレベータ速度が波形４６ａであり、かご位置が波形４６ｂである。
図２においてエレベータが一定走行になった時間をｔ１、一定速から減速を開始し始める時間をｔ２とし、それぞれの時間におけるかご位置をＺＢＯ、ＺＴＯ、トルク指令値をＴＮＵＢ、ＴＮＵＴとする。／
ここで、かご位置によるトルク指令値の変化分を下記式で算出する。            
△ＴＣ＝ＴＮＵＴ−ＴＮＵＢ／ＺＴＯ−ＺＢＯ
エレベータのかご側と釣合い錘が平衡している場合、エレベータの昇降路中心位置をＺcとして、かご位置により変化する不平衡トルクを下記式で算出することが出来る。
Ｔｃ＝△ＴＣＸ（Ｚ−Ｚｃ）
但し（ＺＢＯ≦Ｚ≦ＺＴＯ）
上記値をかご位置（Ｚ）によるアンバランストルク補正値として、シーブ側秤補正演算器４５により加算することで、エレベータ起動時の起動ショックを低減することが出来る。
【００１２】
実施の形態２．
上記実施の形態１ではかご位置により発生するケーブルやコンペンロープのアンバランス量を補償するものであるが、かごの起動ショックを発生する要因は他にも存在する。かごと釣合い錘の重量の関係は、通常かご内の負荷が５０％になり、且つ、かごが昇降路の中間位置にある場合に釣り合いが取れるようになっている。ところが、かごと釣合い錘の関係を調整する、調整用錘の最小単位重量がある為、この錘重量分以下の微妙なアンバランスを有している。
【００１３】
また、特開平１０−２５０６９号公報に記載されている様なエレベータの走行方向によって変化するトルクアンバランスも有る。これらは、秤装置では検出不可能な補正量であり、従来は熟練者による微妙な調整が行なわれていた。この発明の実施の形態２では、これらの補正量を算出することを特長としている。
【００１４】
図３を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。まず、かご内に釣合い錘と平衡になるべき負荷を積み込む。その後エレベータを終端階往復運転する。その時の波形が図３であり、それぞれ上昇運転時および下降運転時の波形を示す。昇降路中間位置をＺcとし、上昇運転、下降運転それぞれのトルク指令値をＴＢＵＭ、ＴＢＤＭとする。
かごと釣合い錘の重量差のアンバランスＴＵを中間位置のトルク値から下記式で算出する。
ＴＵ＝（ＴＢＵＭ−ＴＢＤＭ）／２
この値（ＴＵ）が零の場合はかごと釣合い錘間のアンバランスが無いことになる。この値は、かご位置によらないアンバランス量なので測定した結果を固定値としてシーブ側のトルク補償値として加える事で、エレベータ起動時のショックを低減させることができる。
【００１５】
さらに、上記の測定結果を用いて、エレベータの前回走行方向に起因するトルクアンバランス補償値ＴＬＯＳＳを下記式で算出する。
ＴＬＯＳＳ＝（ＴＢＵＭ＋ＴＢＤＭ）／２
上記式で得られた昇降路ロス（ＴＬＯＳＳ）をエレベータの前回走行方向に応じて符号付けし、シーブ側トルク補正値として加える事によりエレベータ起動時のショックを低減させることができる。
これらの補正値の算出はフィードバック制御系を用いたエレベータの終端階を往復運転させることで容易に算出する事が出来る。また、かごの秤装置の出力に依存しないので、厳密な秤調整を実施しなくても精度良く求められるというメリットもある。
【００１６】
実施の形態３．
実施の形態３を図４を用いて説明する。実施の形態１および実施の形態２によりかごの位置によるアンバランス補正およびかごと釣合い錘のアンバランス補正を求める手法を説明した。図４はこれらの補正量を反映したシーブ側秤補正演算器４５の構成を示したブロック図の一例である。
【００１７】
ここで、１７はかご下秤装置、５０は秤装置１７の出力にゲインを掛けてかご内負荷に依存するアンバランストルク補正量を演算する演算器、５１は実施の形態１で紹介したかご位置により変化するアンバランストルクを演算する演算器、５２は実施の形態２で紹介したかごと釣合い錘のアンバランスを補償する固定値データ、５３は前回のかごの走行方向により決まるロス補正値、５４はこれらの補正値５０ａ〜５３ａを加算する加算器で、その出力がシーブ側秤補正演算値４５ａとなる。
実際のかご内負荷の変動はかご下秤装置１７の出力によりかご内負荷により線形に検出する事が可能である。この出力値（ｘ）に、電動機のシーブ側のトルクに換算にする為の係数（Ｋ）５０を乗じてシーブ側トルク補正の一要素として加算している。
ここで、かご内無負荷、平衡負荷（５０％）、定格負荷（１００％）積載時の秤装置の出力をそれぞれｘ０、ｘ５０、ｘ１００とする。通常、平衡負荷時にかご内負荷秤補正トルク値（ＴＬ）がゼロになるように下記式で算出する。
ＴＬ＝Ｋ（ｘ−ｘ５０）
秤の出力をトルクに換算する係数Ｋは、電動機の特性が分かっていれば容易に求められる事ができるが、実際には電動機の特性のばらつきや秤装置の検出器のばらつきなどの為、工事毎に若干の調整が必要となる。従来この調整は作業者が、起動ショックを確認しながら実施していた。
【００１８】
この発明では、この補正値を簡単に調整する方法を示す。かごが無負荷のとき図２で説明したトルク指令の測定結果ＴＮＵＢおよび実施例２で計算したＴＬＯＳＳを用いて下記式でゲインＫ’を算出できる。
Ｋ'＝（ＴＮＵＢ―ＴＬＯＳＳ）／（ｘ０−ｘ５０）
この方法に依れば、容易に秤補正ゲインＫ'を決定する事が出来、エレベータの秤調整を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を説明するマイクロコンピュータ内の制御系の説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１を説明するエレベータ走行時の波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２を説明するエレベータ走行時の波形図である。
【図４】この発明の実施の形態３を説明するシーブ側秤補償値演算器のブロック図である。
【図５】従来のエレベータの制御装置の構成ブロック図である。
【図６】従来のトルク指令算出用のブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１９  電動機
２０  電力変換器
２１  マイクロコンピュータ
２１ａ  トルク指令
４０  速度指令発生器
４１  減算器
４２  速度制御器
４３  加算器
４５  シーブ側秤補正演算器
４６  速度検出器
【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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【図６】
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