(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期エレベータモータの回転子角の調整方法であって、
前記回転子角であるフィードバックデータを前記エレベータモータに接続されたパルス発生器またはタコメータによって測定し、
前記回転子角であるフィードバックデータを用いて前記モータの前記回転子角を調整する調整制御信号を得る調整方法において、該方法は、
外乱信号を前記回転子角フィードバックデータに加えて前記調整制御信号を得て、
その加算によって、前記回転子角および前記モータのトルクにおける変化を与え、
前記変化を、速度基準と速度フィードバック信号との差を得る微分器によって変化信号として測定し、
前記変化信号を位相検出器によって前記外乱信号と比較し、
該比較に基づいて、制御信号を得て前記回転子角を調整することを特徴とする調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の調整方法において、変化信号は、トルク変化信号であることを特徴とする調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載の調整方法において、変化信号は、速度または電流の測定によって生成されることを特徴とする調整方法。
【請求項４】
同期エレベータモータの回転子角の調整装置であって、
前記エレベータモータに接続されたパルス発生器またはタコメータを有して、前記エレベータモータの回転子角を回転子角フィードバックデータとして測定する測定手段と、
前記回転子角フィードバックデータに基づいて調整制御信号を介して前記回転子角を調整するのに使用される制御回路とを含む調整装置において、
前記制御回路は、
前記回転子角フィードバックデータへ外乱信号を加えて、該外乱信号が前記モータの前記回転子角に変化を発生させる手段と、
速度基準と速度フィードバック信号との差を得る微分器を用いて、前記回転子角の前記変化から変化信号を得る手段と、
前記変化信号を前記外乱信号と位相検出器によって比較し、該比較結果に基づいて制御信号を得て前記回転子角を調整する手段を含むことを特徴とする調整装置。
【請求項５】
請求項４に記載の調整装置において、前記制御回路は、角度／速度変換ユニットと、速度基準と前記角度／速度変換ユニットで得られる実速度との差の発生に使用できる前記微分器と、前記モータの電流基準の生成に使用できるベクトル回転子とを含むことを特徴とする調整装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の調整装置において、前記調整制御信号を得るために、前記位相検出器による比較手段の出力は、第２の加算器を介して第１の加算器の出力に接続され、第１の加算器は、前記外乱信号および前記回転子角フィードバックデータを加算する手段として備わることを特徴とする調整装置。
【発明の詳細な説明】
【詳細な説明】
【０００１】
本発明は、エレベータモータの回転子角を調整する、請求項１の前段に記載の方法および請求項４の前段に記載の装置に関するものである。
【０００２】
同期モータのトルクは、回転子の磁界と固定子の磁界との間の角度差、すなわち回転子角に比例する。トルクは、回転子角が90度のとき最大となり、回転子角が変化するにつれて正弦関数に従って減少する。エレベータ駆動部用に設計された同期モータのトルク曲線は、ほぼ回転子角の正弦波関数である。エレベータ制御システムの作業処理の１つは、トルクを最大点に維持することである。
【０００３】
今日では、回転子位置は、一般に、レゾルバによって決定し、それは、たとえばベクトル制御に必要とされる絶対回転子位置でフィードバックデータを生成する。
【０００４】
しかし、機械室を有さないエレベータ用に設計され、かつエレベータシャフトに設置される薄型のエレベータモータでは、比較的狭い空間が提供され、不十分な空間のためにエレベータシャフト内にレゾルバを設置できないので、このような状況においてレゾルバの使用が不可能であることが多い。また、レゾルバは比較的高価であり、その調整は複雑な作業である。
【０００５】
回転子位置データの決定には、パルス発生器またはタコメータの使用が可能である。しかし、このようなシステムは、比較的、装置依存型であり、そのため、たとえばエレベータへの使用に、直接、適用することができない。パルス発生器やタコメータは、通常、ベルト伝動装置または摩擦車を介して回転子に接続される。これは、増大しやすい滑りを伴う。そのため、トルクが減少するおそれがある。モータは、同期しなくなることもあり、その場合、トルクが完全に失われる。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の欠点を取り除いて、新しいタイプのフィードバック配置を実現することであり、それを使用して回転子角を最適点に維持して絶対位置データを供給するセンサを備えないことができるが、そこでモータに接続されたパルス発生器またはタコメータを使用することができる。
【０００７】
本発明のシステムは、回転子角フィードバックデータに外乱信号を加えることに基づくものであり、それによって絶対回転子角を決定する。
【０００８】
本発明の方法および装置の特徴は、上記の特許請求の範囲において詳細に開示されている。
【０００９】
本発明は、エレベータモータ、たとえばエレベータシャフトに設置された薄型のエレベータモータを、ベクトル制御システムによってより簡単に操作可能として、エレベータの運転特性の向上をもたらすものである。
【００１０】
次に、本発明を実施例および添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１による装置では、エレベータモータM にパルス発生器PEが接続され、それは角度／速度変換ユニットPE2α に接続され、そこから角度データαが加算器ADD1およびADD2に入力される。また、本装置は、外乱信号DISSIGと応答変化信号である推計トルクリップルDISTORとが入力される位相検出器PD（４象現乗算器）と、速度基準ωr と角度／速度変換ユニットPE2α から提供される実速度ωとの差として速度フィードバック回路S からトルクを推計する微分器DIFF1 と、加算器および微分器DIFF1 から得られる信号に基づいてモータ用の３相の電流基準を生成するベクトル回転子e+jα とを含んでいる。
【００１２】
本システムは、次のように動作する。本システム（位相検出器PDおよび加算器ADD1）には、たとえばu*sin(ωt)の正弦波外乱信号DISSIGが供給されるが、それは回転子角フィードバック回路（パルス発生器PE、角度／速度変換ユニットPE2α）によって生成された角度値αに加えられ、その結果、角度ひいてはトルクが変化する。解析によって、「外乱トルク」ΔT、すなわちDISTORが最適角度（図２のπ/2）のそれぞれの側において全く異なることが確認できる。解析は、次の関数を計算して行うことができる。
T+ΔT=sin(π/2+Δ(δ)+u*sin(ωt))      (1)
ここで、Tはトルク、ΔTは外乱トルク、またΔ(δ)は「DC」ずれ角度である。
【００１３】
角度が最適点よりも小さい場合（例：π/2-Δ(δ) ）、外乱トルクDISTORは、外乱信号DISSIGと同相であり、またその逆も同様である（図２を参照）。角度が正確な場合（例：π/2）、外乱信号DISSIGと外乱トルクDISTORとの間の位相差は、90度であり、トルクリップルの周波数は、他のものの２倍の高さである。より大きいずれ角度に対して、外乱トルクはより大きく、自動的にP 型制御を生じる。
【００１４】
外乱トルクDISTORおよびその元となる外乱信号DISSIGが位相検出器PDで比較される場合、その出力から、ずれ角度Δ(δ)を補正して角度を最適点（図２のπ/2）に維持するDC制御信号α’を供給する。
【００１５】
この場合、トルク検出器が使用されないので、測定信号が速度フィードバックである。外乱信号は、エレベータカーにいかなる外乱をも発生させないように選択される。
【００１６】
当業者には明らかなように、本発明のさまざまな実施例は、以上に説明した実施例には限定されず、上記の特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、エレベータモータの回転子角を調整する、本発明の装置を示す。
【図２】図２は、エレベータモータのトルク曲線を示す。
【図１】
0005065675.tif 000002
【図２】
0005065675.tif 000003