(57)【要約】      （修正有）【課題】エレベータの移動時間の短縮を図り効率の良い運転ができるエレベータ用インバータ装置を提供する。【解決手段】 交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する整流器２と、整流電圧を平滑するコンデンサ３と、コンデンサ３によって平滑された直流電圧を所定の周波数および電圧の交流電圧に変換する電圧形インバータ主回路４と、電圧形インバータ主回路４の周波数および電圧を制御する制御装置６を備え、交流電動機をオープンループ制御のインバータで加速・定速・減速制御し、減速制御は乗車かごが着床位置から一定の距離にある減速開始位置に到達したときに一定の減速度で減速させるエレベータ用インバータ装置において、定速周波数の運転時間を運転開始前に予め設定する一定周波数運転時間設定部１４と、減速開始位置に到達後、設定した一定周波数運転時間に基づいて着床位置までの最適周波数を求める最適周波数演算部１２とを備えたものである。【選択図】図１
2007230679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（１）の交流電圧を直流電圧に変換する整流器（２）と、整流電圧を平滑するコンデンサ（３）と、前記コンデンサ（３）によって平滑された直流電圧を所定の周波数および電圧の交流電圧に変換する電圧形インバータ主回路（４）と、前記電圧形インバータ主回路（４）の周波数および電圧を制御する制御装置（６）を備え、交流電動機をオープンループ制御のインバータで加速・定速・減速制御し、減速制御は乗車かごが着床位置から一定の距離にある減速開始位置に到達したときに一定の減速度で減速させるエレベータ用インバータ装置において、
定速周波数の運転時間を運転開始前に予め設定する一定周波数運転時間設定部（１４）
と、減速開始位置に到達後、設定した前記一定周波数運転時間に基づいて着床位置までの最適周波数（Ｖｒｅｆ）を求める最適周波数演算部（１２）とを備えたことを特徴とするエレベータ用インバータ装置。
【請求項２】
インバータの出力周波数（ｆｏｕｔ）が前記最適周波数（Ｖｒｅｆ）より大きい場合に最適一定時間（Ｔ２）を計算する最適一定運転時間演算部（１３）を備えたことを特徴とする請求項１記載のエレベータ用インバータ装置。
【請求項３】
前記最適周波数（Ｖｒｅｆ）を次式から求めることを特徴とする請求項１記載のエレベータ用インバータ装置。
【数１】
2007230679.tif 000009
ただし
【数２】
2007230679.tif 000010
ここで、Ｖａ：減速開始位置に到達した時の周波数、Ｔａｃｃ：加速時間、Ｔｄｅｃ：減速時間、Ｓｔ：トータル移動距離、Ｖｎ：基準周波数、Ｆｍａｘ：最高周波数、Ｔ１：一定周波数運転時間とする。
【請求項４】
前記最適一定時間（Ｔ２）を次式から求めることを特徴とする請求項２記載のエレベータ用インバータ装置。
【数３】
2007230679.tif 000011
ただし、
【数４】
2007230679.tif 000012
ここで、Ｖａ：減速開始位置に到達した時の周波数、Ｔａｃｃ：加速時間、Ｔｄｅｃ：減速時間、Ｓｔ：トータル移動距離、Ｖｎ：基準周波数、Ｆｍａｘ：最高周波数とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ及びその他昇降機用誘導電動機を駆動するインバータ装置に係り、特にオープンループ速度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ及びその他昇降機用誘導電動機を駆動するインバータの速度制御（特許文献１参照）は、誘導電動機の停止時に、基準周波数からレベリング周波数（誘導電動機停止（着床）直前の這うような低速度周波数。クリープ速度とも称される）まで一定の減速度で減速させた時の昇降距離を予め求めておき、この昇降距離と、任意の周波数からレベリング周波数まで一定の減速度で減速させた時の昇降距離とが同じになるように、中間周波数で一定速運転して昇降距離を調整し、その後、自動的に前記レベリング周波数まで一定の減速度で減速する方法を開示している。この様子を図５（ａ）のエレベータ速度に示す。すなわち時刻ｔ１でエレベータを停止状態から起動し、ｔ１〜ｔ２まで加速する。ｔ２〜ｔ３は基準周波数Ｖnで定速度運転する。時刻ｔ３でレベリング指令がオンになるとエレベータはｔ３〜ｔ４で減速される。時刻ｔ４でレベリング周波数Ｖjとなり、時刻ｔ５〜ｔ６で指定の階に着床する。なお通常、起動停止時はショックをなくすために滑らかなS字速度パターンで駆動される。
【特許文献１】特開２００５−１８７１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、階高が低いと一定速度に到達する前にレベリング指令が入力される場合があり、その場合はいったん基準周波数Ｖnの４０％速度に減速し、その速度で停止調整を行っている。この様子を図５（ｂ）のエレベータ速度に示す。エレベータ加速中に時刻ｔ３でレベリング指令がオンとなっている。この場合、中間周波数（０．４Ｖn）という固定値で一定速運転して昇降距離を調整する制御になっており最適周波数で運転することができないため、階から階への移動に時間がかかるという問題があった。また、その一定速運転時における一定周波数（０．４Ｖn）の運転時間ｔ４〜ｔ５を調整できないので、減速開始位置に到達時（ｔ３）、中間周波数よりも高い周波数の場合は即中間周波数（０．４Ｖn）へ減速してしまうので、乗車かごに振動を与えるというような問題もあった。この中間周波数は様々な階高を考慮して基準周波数Ｖnの約４０％速度値に設定している。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、一定周波数運転時間を任意に設定することを可能とし、減速開始位置到達後に一定周波数運転時間を基に最適周波数を演算することでエレベータの移動時間の短縮を図り効率の良い運転ができるエレベータ用インバータ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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
交流電源（１）の交流電圧を直流電圧に変換する整流器（２）と、整流電圧を平滑するコンデンサ（３）と、前記コンデンサ（３）によって平滑された直流電圧を所定の周波数および電圧の交流電圧に変換する電圧形インバータ主回路（４）と、前記電圧形インバータ主回路（４）の周波数および電圧を制御する制御装置（６）を備え、交流電動機をオープンループ制御のインバータで加速・定速・減速制御し、減速制御は乗車かごが着床位置から一定の距離にある減速開始位置に到達したときに一定の減速度で減速させるエレベータ用インバータ装置において、
定速周波数の運転時間を運転開始前に予め設定する一定周波数運転時間設定部（１４）
と、減速開始位置に到達後、設定した前記一定周波数運転時間に基づいて着床位置までの最適周波数（Ｖｒｅｆ）を求める最適周波数演算部（１２）とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１記載のエレベータ用インバータ装置において、インバータの出力周波数（ｆｏｕｔ）が前記最適周波数（Ｖｒｅｆ）より大きい場合に最適一定時間（Ｔ２）を計算する最適一定運転時間演算部（１３）を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、一定周波数の運転時間を運転開始前に任意に設定することができ、乗車かごに振動を与えずスムーズな運転をすることができ、エレベータの移動時間の短縮を図り効率の良い運転ができる。
また、減速開始位置に到達時、前記一定周波数の運転時間を基に着床位置までの最適周波数を求めることができ、階から階への移動時間を短縮することができる。
また、最適な一定運転時間を求めることができ、着床位置に的確に停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の一実施形態を示す装置構成図、図２は従来技術の一実施例を示す装置構成図、図３はＣＰＵ１０における本発明実施後の動作を示すフローチャートである。
図１において、１は交流電源、２は整流器、３はコンデンサ、４はインバータ主回路、５は誘導電動機、６は制御装置、７は巻取機、８は乗車かご、９は釣合い錘、１０はＣＰＵ、１１はＰＷＭ発生部、１２は最適周波数演算部、１３は最適一定運転時間演算部である。
エレベータ及びその他昇降機用インバータの速度制御装置は、交流電源１と、交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する整流器２と、整流器２により整流された全波または半波整流電圧を平滑するコンデンサ３と、コンデンサ３によって平滑された直流電圧を所定の周波数および電圧の交流電圧に変換する電圧形インバータ主回路４と、この電圧形インバータ主回路４によって生成された交流電圧により駆動される誘導電動機５と、電圧形インバータ主回路４の周波数および電圧を制御する制御装置６と、誘導電動機５によって回転駆動される巻取機７と、この巻取機７に懸けられたワイヤーロープの一端に吊られた乗車かご８と、前記ワイヤーロープの他端に吊られた釣り合い錘９により構成されている。
制御装置６はさらに、ＣＰＵ（中央処理装置）１０とＰＷＭ（パルス幅変調器）発生部１１を備えている。
ＣＰＵ１０を中枢部とする制御装置６は、エレベータ及びその他昇降機の運転指令によって、定められた加減速度、及び周波数指令より速度パターンを生成して、インバータ運転周波数及び電圧の振幅を求め、これら周波数と電圧に従ってＰＷＭ発生部１１に供給するＰＷＭ波形のゲートパルスを得る。
本発明が従来技術と異なる部分は、ＣＰＵ１０に最適周波数演算部１２と最適一定運転時間演算部１３を備えた部分である。
最適周波数演算部１２は、減速開始位置に到達時、予め設定しておいた一定周波数の運転時間を基に着床位置までの最適周波数を求める。
最適一定運転時間演算部１３は、前記最適周波数が減速開始位置に到達時の周波数より低い場合の最適一定運転時間を求める。
【０００９】
図３はＣＰＵ１０における本発明の動作フローを示す。
まず、エレベータを駆動する誘導電動機が運転中であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。Ｙ（運転中）の場合はステップＳ１２０へ進む。Ｎ（停止中）の場合はステップＳ１００へ進み、一定周波数の運転時間Ｔ１を設定し（図５（ｃ）中の時間Ｔ１に相当）、ＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ１２０では、停止直前の速度であるレベリング周波数Ｖｊがオンであるか否かを判断する。Ｙ（レベリング周波数Ｖｊがオン）の場合はステップＳ１４０へ進む。Ｎ（レベリング周波数Ｖｊがオフ）の場合はステップＳ１３０へ進み、基準周波数Ｖｎで運転し、ＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ１４０では、本発明の適用の有無を決めるパラメータＳＦがオンになっているか否かを判断する。Ｙ（パラメータＳＦがオン：本発明の適用有）の場合はステップＳ１６０へ進む。Ｎ（パラメータＳＦがオフ：本発明の適用無し）の場合はレベリング周波数Ｖｊで運転し、ＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ１６０では、レベリング指令の立ち上がりかどうかを判断する。この判断は減速開始速度であるレベリング指令が最初にオンになった場合か否かを判断するものである。Ｙ（レベリング指令の立ち上がりである。図５（ｃ）の時刻ｔ３）の場合はステップＳ１７０へ進む。Ｎ（レベリング指令の立ち上がりでない）の場合はスッテプＳ２１０へ進む。
ステップＳ１７０では、基準周波数Ｖｎからレベリング周波数Ｖｊまでの昇降距離Ｓを後述の（１）式により計算し、次のステップＳ１８０で最適周波数Ｖｒｅｆを後述の（５）式により計算し、ステップＳ１９０へ進む。
ステップＳ１９０では、インバータの出力周波数ｆｏｕｔ＞最適周波数Ｖｒｅｆを判断する。Ｙ（出力周波数ｆｏｕｔ＞最適周波数Ｖｒｅｆを満たす）の場合はステップＳ２００で最適一定時間Ｔ２を計算後、ＥＮＤへ進みループを抜ける。Ｎ（出力周波数ｆｏｕｔ＞最適周波数Ｖｒｅｆを満たさない）の場合はＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ２１０では、レベリング周波数指令がオン時のインバータの出力周波数ｆｏｕｔ＜最適周波数Ｖｒｅｆを判断する。Ｙ（ｆｏｕｔ＜Ｖｒｅｆを満たす）の場合はステップＳ２２０で最適周波数Ｖｒｅｆで運転し、ステップＳ２３０へ進む。Ｎ（ｆｏｕｔ＜Ｖｒｅｆを満たさない）の場合はステップ２７０へ進みレベリング周波数Ｖｊで運転し、ステップＳ２８０へ進みＳ２００で計算した時間Ｔ２をカウントし、ステップＳ２９０へ進む。
ステップＳ２９０では、上述の一定運転時間Ｔ２を経過したか否かを判断する。Ｙ（Ｔ２を経過した）の場合はステップＳ２６０へ進みレベリング周波数Ｖｊで運転し、ＥＮＤへ進みループを抜ける。Ｎ（Ｔ２を経過していない）の場合はＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ２３０では、出力周波数ｆｏｕｔ＝最適周波数Ｖｒｅｆを判断する。Ｙ（ｆｏｕｔ＝Ｖｒｅｆを満たす）の場合はステップＳ２４０へ進み、一定周波数の運転時間Ｔ１（Ｓ１１０で設定）をカウントし、ステップＳ２５０へ進む。Ｎ（ｆｏｕｔ＝Ｖｒｅｆを満たさない）の場合はＥＮＤへ進みループを抜ける。
ステップＳ２５０では、上述の一定運転時間Ｔ１を経過したか否かを判断する。Ｙ（Ｔ１を経過した）の場合はステップＳ２６０へ進みレベリング周波数Ｖｊで運転し、ＥＮＤへ進みループを抜ける。Ｎ（Ｔ１を経過していない）の場合はＥＮＤへ進みループを抜ける。
【００１０】
以下、最適周波数（Ｖｒｅｆ）を求める数式を示す。
まず、トータル移動距離（Ｓｔ）を求めるため、基準周波数（Ｖｎ）からレベリング周波数（Ｖｊ）までの基準の昇降距離（Ｓ）を求める数式を（１）に示す。
【００１１】
【数１】
2007230679.tif 000003
【００１２】
ここで、Ｖｎ：基準周波数、Ｆｍａｘ：最高周波数、Ｔｄｅｃ：減速時間とする。
次に、減速開始位置に到達するまでの移動距離（Ｓａ）を求める数式を（２）に示す。
【００１３】
【数２】
2007230679.tif 000004
【００１４】
ここで、Ｖａ：減速開始位置に到達した時の周波数、Ｔａｃｃ：加速時間とする。
上記、（１）と（２）を足したものがトータル移動距離（Ｓｔ）となるため、数式は（３）となる。
【００１５】
【数３】
2007230679.tif 000005
【００１６】
ここで求めたトータル移動距離（Ｓｔ）を図４のように加速領域（Ｓ１）、定速領域（Ｓ２）、減速領域（Ｓ３）に分け、最適周波数（Ｖｒｅｆ）を求める数式を（４）に示す。
St=S1+S2+S3から
【００１７】
【数４】
2007230679.tif 000006
【００１８】
【数５】
2007230679.tif 000007
【００１９】
次に、最適な一定運転時間（Ｔ２）を求める数式を（６）に示す。
（４）式について、Ｔ１をＴ２、ＶｒｅｆをＶａと置き、Ｔ２について解く。
【００２０】
【数６】
2007230679.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示す装置構成図
【図２】従来技術の一実施例を示す装置構成図
【図３】ＣＰＵ１０における本発明実施後の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の最適周波数を求める際の説明図
【図５】従来技術（ａ）（ｂ）と本発明の実施例（ｃ）のエレベータ速度のパターン図
【符号の説明】
【００２２】
１    交流電源
２    整流器
３    コンデンサ
４    インバータ主回路
５    誘導電動機
６    制御装置
７    巻取機
８    乗車かご
９    釣合い錘
１０  ＣＰＵ
１１  ＰＷＭ発生部
１２  最適周波数演算部
１３  最適一定運転時間演算部
１４  一定周波数運転時間設定部
【図１】
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【図２】
2007230679.tif 000014
【図３】
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【図４】
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【図５】
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