(57)【要約】【課題】本発明は、既存の巻上機に速度検出器を取り付けるエレベータの改修を行った場合に、かごの乗り心地を向上させることができるとともに、改修コストを軽減させることができるエレベータの制御装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】巻上機は、電動機（モータ）１を有している。電動機１には、パルス発生器６が取り付けられている。パルス発生器６は、電動機１の回転を検出し、速度信号（パルス信号）を生成する。電動機１には、電流検出器１１を介して、インバータ１２が接続されている。インバータ１２、電流検出器１１及びパルス発生器６は、制御装置本体１３に接続されている。制御装置本体１３は、主制御部（速度パターン生成部）１３ａ、速度制御部１３ｂ、電流制御部１３ｃ、速度演算部１３ｄ、スイッチ部１４及びローパスフィルタ１５を有している。【選択図】図２
2007168971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上機の軸に取り付けられた速度検出器からの速度信号に基づくかごの運転速度情報と、上記かごの運転を制御する主制御部からの速度指令値とに基づいて、上記かごの運転速度を制御する速度制御部
を備え、
上記速度制御部は、上記主制御部からの速度指令値が所定値以上のとき、上記速度検出器から生成される速度信号に重畳されるリップル成分を除去するローパスフィルタを介して、運転速度情報を受けることを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
巻上機が消費する消費電流値に基づいてかごの運転速度情報を算出する速度同定器、及び
上記速度同定器から運転速度情報を受けるとともに、上記かごの運転速度が所定値未満のとき、上記かごの運転を制御する主制御部からの速度指令値と、巻上機の軸に取り付けられた速度検出器からの速度信号に基づく運転速度情報とに基づいて上記かごの運転速度を制御する速度制御部
を備え、
上記速度制御部は、上記かごの運転速度が所定値以上のとき、上記速度同定器からの運転速度情報と、速度指令値とに基づいて上記かごの運転速度を制御することを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項３】
上記速度制御部は、上記主制御部からの速度指令値が所定値以上のとき、上記速度同定器から受けた運転速度情報と、上記主制御部からの速度指令値とに基づいて、上記かごの運転速度を制御することを特徴とする請求項２記載の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、巻上電動機に取り付けられた速度検出器からの速度信号に基づいてかごの運転速度を制御するエレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に既設の巻上電動機を流用するエレベータの改修工事において、既設の巻上電動機に速度検出器が取り付けられていない場合、既設の巻上電動機の回転軸に継軸を介して速度検出器を取り付けた上で、かごの運転速度情報（巻上電動機の回転数）を帰還制御させている。しかしながら、その構造上巻上電動機の軸と速度検出器の軸の間に０．１ｍｍ程の取付誤差（軸心がずれる）が生じてしまう。
この取付誤差によって、回転時に軸の芯が振れる。その結果、速度検出器による速度検出値にリップル成分として重畳され、そのリップル成分を抑制するために速度制御系が動作するが、逆にかご内に振動を発生させてしまい、特に巻上電動機の高回転時（エレベータが一定速度で走行中）に振動の発生源となり、かご内の乗り心地を悪化させることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、既設の巻上電動機の改修工事を行った場合に上記のような問題があり、エレベータの改修時に既設の巻上電動機をパルス発生器付に交換していたため、改修費用が非常に高価となっていた。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、既存の巻上電動機に速度検出器を取り付けるエレベータの改修を行った場合に、かごの乗り心地を向上させることができるとともに、改修費用を軽減させることができるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係るエレベータの制御装置は、巻上機の軸に取り付けられた速度検出器からの速度信号に基づくかごの運転速度情報と、かごの運転を制御する主制御部からの速度指令値とに基づいて、かごの運転速度を制御する速度制御部を備え、速度制御部は、主制御部からの速度指令値が所定値以上のとき、速度検出器から生成される速度信号に重畳されるリップル成分を除去するローパスフィルタを介して、運転速度情報を受ける。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のエレベータの制御装置は、主制御部からの速度指令値が所定値以上のとき、ローパスフィルタによって速度信号に重畳されるリップル成分を除去し、速度制御部が運転速度情報を受けるので、既存の巻上電動機に速度検出器を取り付けるエレベータの改修を行った場合に、かごの乗り心地を向上させることができるとともに、改修コストを軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータの巻上機の反出力側端部を示す正面図である。
図において、巻上機は、電動機（巻上電動機、モータ）１を有している。電動機１の回転により、巻上機にロープを介して吊り下げられたかご及び釣合おもり（共に図示せず）が昇降される。また、電動機１は、電動機１によって回転される主軸２を有している。電動機１の主軸２の下方には、スタッドボルト３が固着されている。スタッドボルト３の反電動機１側の端部には、検出器固定部材４の下端部がナットによって固着されている。
【０００８】
検出器固定部材４の中央には、開口４ａが設けられている。また、検出器固定部材４の上端部には、取付金５を介して、速度検出器としてのパルス発生器６が取り付けられている。パルス発生器６は、回転可能な回転軸７を有している。回転軸７の電動機１側の端部には、開口４ａを貫通して主軸２の軸端に取り付けられた継軸（アダプタ）８が固着されている。また、回転軸７は、継軸８を介して、主軸２によって回転される。パルス発生器６は、回転軸７の回転に応じて、電動機１の回転を検出し、速度信号（パルス信号）を生成する。
【０００９】
さらに、パルス発生器６の反電動機１側の端部には、電動機１の不具合等によって電動機１が駆動不可のときに、非常用ハンドル（図示せず）が取り付けられるハンドル取付部（ボス）９が設けられている。作業員による非常用ハンドルの回動力は、ハンドル取付部９、回転軸７及び継軸８を介して、主軸２に伝達される。即ち、巻上機のブレーキ装置（図示せず）を解放させた上で、非常用ハンドルによって、電動機１を手動で回動可能となり、かごを昇降可能となる。さらにまた、パルス発生器６の反電動機１側の上下方向の端部には、回転軸７端部及びハンドル取付部９を覆うカバー１０が、複数のネジによって取り付けられている。
【００１０】
図２は、実施の形態１によるエレベータの制御装置を示すブロック図である。図２において、電動機１には、電動機１の消費電流値を検出する電流検出器１１を介して、インバータ１２が接続されている。インバータ１２は、受けたインバータ制御信号に応じて電動機１を回転させるための駆動電力を電動機１に送る。インバータ１２、電流検出器１１及びパルス発生器６は、制御装置本体１３に接続されている。
【００１１】
制御装置本体１３は、主制御部（速度パターン生成部）１３ａ、速度制御部１３ｂ、電流制御部１３ｃ、速度演算部１３ｄ、スイッチ部１４及びローパスフィルタ１５を有している。制御装置本体１３の全体の動作は、主制御部１３ａによって制御される。主制御部１３ａは、エレベータの運行を制御し、速度指令値（速度パターン）を生成する。速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度演算部１３ｄが生成したかごの運転速度情報とに基づいて電流指令値を生成することによって、かごの運転速度を帰還制御する。
【００１２】
電流制御部１３ｃは、電流検出器１１から受けた消費電流値と、速度制御部１３ｂから受けた電流指令値とに基づいて、インバータ制御信号をインバータ１２に送る。速度演算部１３ｄは、パルス発生器６からの速度信号を計数し、かごの運転速度情報を生成する。速度演算部１３ｄによって生成されたかごの運転速度情報は、速度制御部１３ｂにフィードバック（帰還）される。
【００１３】
スイッチ部１４は、速度演算部１３ｄから運転速度情報を受ける。また、スイッチ部１４は、速度制御部１３ｂへ運転速度情報を送る接点１４ａと、ローパスフィルタ１５へ運転速度情報を送る接点１４ｂとを有している。また、スイッチ部１４は、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）未満であると、接点を接点１４ａに設定する。さらに、スイッチ部１４は、速度指令値が所定値以上のときに、接点１４ａから接点１４ｂに接点を切り換える。ローパスフィルタ１５は、受けた信号に対して、予め設定されたカットオフ（遮断）周波数未満の周波数成分を通過させて（カットオフ周波数以上の周波数成分を遮断し）、速度制御部１３ｂに送る。
【００１４】
ここで、運転速度情報に含まれるリップル成分とローパスフィルタ１５とについて説明する。電動機１にパルス発生器６を取り付けた際、通常０．１ｍｍ程度の取付誤差が発生する。この取付誤差によって、主軸２と回転軸７との芯振れが発生する。一般的に、パルス発生器６からの出力パルスを積分して運転速度情報（回転数）を生成するが、取付誤差による芯振れが発生した状態で運転速度情報を生成するとパルス発生器６の構造上、速度に同期したリップル成分が運転速度情報に重畳される。
【００１５】
発生するリップル成分は、例えば回転数１５００ｒｐｍに対して２５Ｈｚである。そして、ローパスフィルタ１５のカットオフ周波数を例えば１０Ｈｚに設定することによって、リップル成分が遮断され、低周波成分（数Ｈｚ程度）の純粋な運転速度情報のみが速度制御部１３ｂへと送られる。また、電動機１の低速回転時には、リップル成分が微少であり、リップル成分による運転速度情報への影響が少ない。
【００１６】
また、制御装置本体１３は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）により構成することができる。制御装置本体１３のコンピュータ記憶部には、主制御部１３ａ、速度制御部１３ｂ、電流制御部１３ｃ、速度演算部１３ｄ、スイッチ部１４及びローパスフィルタ１５の機能を実現するためのプログラムが格納されている。また、制御装置本体１３のコンピュータの記憶部に格納されたスイッチ部１４の動作点の速度指令値、及びローパスフィルタ１５のカットオフ周波数は、制御装置本体１３に接続可能な保守用のコンピュータ（メンテナンスツール）によって変更可能である。
【００１７】
次に、動作について説明する。まず、エレベータ起動時（かごの低速運転時）に、主制御部１３ａは、乗場又はかご内の利用者からの呼び登録によって、エレベータを起動させ、かごを目的階に移動させるために速度指令値を速度制御部１３ｂに送る。速度指令値を受けた速度制御部１３ｂは、速度指令値に基づいて電流指令値を電流制御部１３ｃに送る。そして、電流制御部１３ｃは、電流指令値に基づいてインバータ制御信号をインバータ１２に送り、インバータ１２に駆動電力を発生させて、電動機１を回転させる。
【００１８】
一方、電動機１が回転すると、パルス発生器６によって速度信号が出力され、速度演算部１３ｄが速度信号を受ける。速度信号を受けた速度演算部１３ｄは、速度信号を演算することによって、電動機１の運転速度情報を生成（算出）する。そして、接点１４ａを介して、運転速度情報が速度制御部１３ｂにフィードバックされる。そして、速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度演算部１３ｄから接点１４ａを介して受けた運転速度情報とに基づいてかごの運転速度を制御する。
【００１９】
また、かごの高速運転時に、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）以上になると、スイッチ部１４は、接点１４ａから接点１４ｂに接点を切り換える。これによって、ローパスフィルタ１５が有効になり、速度演算部１３ｄによって生成された運転速度情報に含まれるリップル成分が除去された上で、運転速度情報が速度制御部１３ｂにフィードバックされる。そして、速度制御部１３ｂは、ローパスフィルタ１５を介して受けた運転速度情報と、主制御部１３ａからの速度指令値とに基づいてかごの運転速度を制御する。
【００２０】
さらに、かごの運転が高速運転から低速運転に変わり、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値未満になると、スイッチ部１４は、接点１４ｂから接点１４ａに接点を切り換えてローパスフィルタ１５を無効にさせる。そして、速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度演算部１３ｄから接点１４ａを介して受けた運転速度情報とに基づいてかごの運転速度を制御する。
【００２１】
上記のようなエレベータの制御装置では、速度指令値に応じてローパスフィルタを有効にしてリップル成分を除去した上で、かごの運転速度を制御するので、既存の巻上機に速度検出器を取り付けるエレベータの改修を行った場合に、かごの乗り心地を向上させることができるとともに、改修コストを軽減させることができる。
【００２２】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。図３は、実施の形態２によるエレベータの制御装置を示すブロック図である。図において、実施の形態１では、制御装置本体１３がローパスフィルタ１５を有していたが、実施の形態２では、制御装置本体１３が速度同定器（回転角速度推定部）１６を有している。
【００２３】
速度同定器１６には、（誘導）電動機１の負荷情報が登録されている。電動機１の負荷情報とは、一次抵抗値、二次抵抗値、相互インダクタンス、一次インダクタンス、及び二次インダクタンス等の電動機１の回転角速度を推定するための情報である。速度同定器１６は、電流検出器１１から消費電流値（一次電流値）を受ける。また、速度同定器１６は、電動機１の負荷情報と消費電流値とに基づいて、電動機１の回転角速度を算出する。そして、速度同定器１６は、電動機１の回転角速度に基づいて運転速度情報を生成する。
【００２４】
また、実施の形態１では、スイッチ部１４が接点１４ａと接点１４ｂとを有していたが、実施の形態２では、スイッチ部１４が速度演算部１３ｄからの運転速度情報を速度制御部１３ｂに送るための接点１４ｃと、速度同定器１６からの運転速度情報を速度制御部１３ｂに送るための接点１４ｄとを有している。スイッチ部１４は、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）未満であると、接点を接点１４ｃに設定する。また、スイッチ部１４は、速度指令値が所定値以上であると、接点１４ｃから接点１４ｄに接点を切り換える。即ち、スイッチ部１４は、速度指令値に応じて、速度制御部１３ｂに送る運転速度情報の発生源を切り換える。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２５】
次に、動作について説明する。かごの低速運転時に、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値未満であるとき、パルス発生器６により電動機１の回転が検出されると、パルス発生器６で速度信号が生成され、速度演算部１３ｄに速度信号が送られる。速度信号を受けた速度演算部１３ｄは、速度信号に基づいて運転速度情報を生成し、接点１４ｃを介して、運転速度情報を速度制御部１３ｂに送る。そして、速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度演算部１３ｄから受けた運転速度情報とに基づいてかごの運転速度を制御する。
【００２６】
また、かごの高速運転時に、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）以上になると、スイッチ部１４は、接点１４ｃから接点１４ｄに接点を切り換える。これによって、速度同定器１６が算出した運転速度情報が速度制御部１３ｂに送られる。そして、速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度同定器１６から受けた運転速度情報とに基づいてかごの運転速度を（センサレス）制御する。
【００２７】
さらに、かごが目的階に近づき、かごの運転が高速運転から低速運転に変わり、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）未満になると、スイッチ部１４は、接点１４ｄから接点１４ｃに接点を切り換えて、速度演算部１３ｄからの運転速度情報を速度制御部１３ｂに送る。そして、速度制御部１３ｂは、主制御部１３ａから受けた速度指令値と、速度演算部１３ｄから受けた運転速度情報とに基づいてかごの運転速度を制御する。
【００２８】
上記のようなエレベータの制御装置では、かごの高速運転時に速度同定器によって、かごの運転速度情報を算出するので、リップル成分を無視してかごの運転速度を制御することができ、かごの乗り心地を向上させることができる。
【００２９】
なお、実施の形態２では、主制御部１３ａからの速度指令値（フィードフォアード値）に基づいて運転速度情報の発生源を切り換えていたが、かごの実速度の測定結果（フィードバック値）に基づいて運転速度情報の発生源を切り換えてもよい。
【００３０】
また、実施の形態１，２では、主制御部１３ａからの速度指令値が所定値以上になると、運転速度情報の伝達経路を切り換えていたが、主制御部の動作の切り換えに応じて、運転速度情報の伝達経路を切り換えてもよい。例えば、主制御部がかごの加速終了を判断した時点で運転速度情報の伝達経路を切り換えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータの巻上機の反出力側端部を示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるエレベータの制御装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるエレベータの制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  電動機（巻上機）、６  パルス発生器（速度検出器）、１３ａ  主制御部、１３ｂ  速度制御部、１５  ローパスフィルタ、１６  速度同定器。
【図１】
2007168971.tif 000003
【図２】
2007168971.tif 000004
【図３】
2007168971.tif 000005