(57)【要約】【課題】  磁極位相のずれが大きくなったことを検出して、エレベータを停止すること。【解決手段】永久磁石同期電動機１のｄ軸電流の補償電圧信号を監視し、ｄ軸電流の補償電圧信号があらかじめ設定した設定値を超えた場合に、磁極位相の補正値がずれたと判断する、磁極位相ずれ検出手段３０を備え、磁極位相ずれ検出手段３０は、磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、第１設定値以上、第２設定値以下の場合は、磁極位相の補正運転に移行し、第２設定値以上の場合は永久磁石同期電動機1を停止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石同期電動機により巻上機が駆動されるエレベータの制御装置であって、
前記永久磁石同期電動機の固定子巻線電流のｄ軸成分およびｑ軸成分の各指令値と各実際値との偏差に基づいて、前記各指令値が前記各実際値に追従するように制御する電流制御手段と、
前記永久磁石同期電動機の回転子の回転にともなう絶対位置から、前記永久磁石同期電動機の回転角速度の実際値を検出する角速度演算手段と、
前記回転角速度の指令値と実際値との偏差に基づいて、前記回転角速度が前記指令値に追従するように制御する速度制御手段と、
前記電流制御手段からのｄ軸の電流偏差に基づく補償電圧信号に基づいて、前記永久磁石同期電動機の磁極位相を補正する磁極位相補正手段と、
前記ｄ軸電流の補償電圧信号を監視し、ｄ軸電流の補償電圧信号があらかじめ設定した設定値を超えた場合に、磁極位相の補正値がずれたと判断する、磁極位相ずれ検出手段とを備え、
前記磁極位相ずれ検出手段は、前記磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、前記第１設定値以上、前記第２設定値以下の場合は、前記磁極位相の補正運転に移行し、前記第２設定値以上の場合は前記永久磁石同期電動機を停止する、
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】
本発明は、エレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータの制御装置は、永久磁石同期電動機の電流制御においては、ｄ−ｑ軸非干渉制御方式と呼ばれる電流制御方式を用いるのが一般的である。このとき、電流制御の基準となるのがロータ磁極位置であり、制御の成否に係わる重要な信号である。ロータ磁極位置は、電動機のロータに連結されたエンコーダからの信号に基づいて演算された位相角で表されるが、巻上機の組立工程におけるセンサ基準位置とロータ磁極位置との位置合わせには限界があるため、磁極位置を補正する方法がとられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるエレベータの制御装置では、エレベータの起動時にエンコーダ取付け角度を補正することにより、簡単な構成で、磁極位置がずれたままエレベータを起動してしまうことを回避し、巻上機の組立工程で問題となるエンコーダ取付け角度の調整を不要として、製造工程の合理化を実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３３７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記エレベータの制御装置は、磁極位置のずれが大きくなっても、磁極補正を継続してモータを回転し続けるため、そのままエレベータの運転を継続すると正常なトルク制御が行えず、エレベータが振動するという課題があった。
【０００６】
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、磁極位相のずれが大きくなったことを検出して、エレベータを停止す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】
【０００７】
第１の発明に係るエレベータの制御装置は、永久磁石同期電動機により巻上機が駆動されるエレベータの制御装置であって、前記永久磁石同期電動機の固定子巻線電流のｄ軸成分およびｑ軸成分の各指令値と各実際値との偏差に基づいて、前記各指令値が前記各実際値に追従するように制御する電流制御手段と、前記永久磁石同期電動機の回転子の回転にともなう絶対位置から、前記永久磁石同期電動機の回転角速度の実際値を検出する角速度演算手段と、前記回転角速度の指令値と実際値との偏差に基づいて、前記回転角速度が前記指令値に追従するように制御する速度制御手段と、前記電流制御手段からのｄ軸の電流偏差に基づく補償電圧信号に基づいて、前記永久磁石同期電動機の磁極位相を補正する磁極位相補正手段と、前記ｄ軸電流の補償電圧信号を監視し、ｄ軸電流の補償電圧信号があらかじめ設定した設定値を超えた場合に、磁極位相の補正値がずれたと判断する、磁極位相ずれ検出手段とを備え、前記磁極位相ずれ検出手段は、前記磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、前記第１設定値以上、前記第２設定値以下の場合は、前記磁極位相の補正運転に移行し、前記第２設定値以上の場合は前記永久磁石同期電動機を停止する、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前記磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、第１設定値以上、第２設定値以下の場合は、磁極位相の補正運転に移行し、第２設定値以上の場合は永久磁石同期電動機を停止できる。つまり、磁極位相のずれが大きくなったことを検出してエレベータを停止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１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の制御装置の回路図である。
図１において、エレベータの制御装置は、永久磁石同期電動機１と、永久磁石同期電動機１の回転子の回転にともなう絶対位置を検出する絶対位置検出器２と、絶対位置検出器２の位置出力から永久磁石同期電動機１の回転角速度ωｒを検出する角速度演算手段３と、永久磁石同期電動機１の回転角速度の指令値ωｒｃｏｍと回転角速度ωｒの偏差を演算する第１減算器４と、その偏差に基づいて永久磁石同期電動機１が発生すべきトルクを演算し、回転角速度ωｒが指令値ωｒｃｏｍに追従するように制御する速度制御手段５と、を備えている。
【００１０】
三相交流電動機の制御では、一般に三相の電流、電圧を二軸に変換したものを扱うことが多く、三相のＵ相軸にα軸を合わせた静止二軸上の座標系をα−β座標系、回転子の界磁方向にｄ軸を合わせた回転二軸上の座標系をｄ−ｑ軸座標系と呼ぶ。
【００１１】
また、エレベータの制御装置は、絶対位置検出器２の位置出力から永久磁石同期電動機１の回転子の電気角位相θｒｅを演算する位相演算手段６を有している。ここで、電気角位相θｒｅは、α−β座標系から見たｄ−ｑ軸座標系の回転角度を示している。
【００１２】
さらに、エレベータの制御装置は、永久磁石同期電動機１の固定子巻線に流れる三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流検出器７と、三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄ−ｑ軸座標系での２相電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する３相/２相変換器８と、ｄ−ｑ軸座標系での電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを３相の電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する２相/３相変換器９と、第２減算器１０および第３減算器１１と、ｄ軸電流制御手段１２およびｑ軸電流制御手段１３と、を備えている。
【００１３】
第２減算器１０は、それぞれ、永久磁石同期電動機１の固定子巻線電流のｄ軸成分の指令値Ｉｄｃｏｍおよび実際値Ｉｄとの偏差を演算し、第３減算器１１は、ｑ軸成分の指令値Ｉｑｃｏｍと実際値Ｉｑとの偏差を演算し、ｄ軸電流制御手段１２およびｑ軸電流制御手段１３は、各偏差に基づいて指令値が実際値に追従するように制御する。
【００１４】
また、エレベータの制御装置は、ｄ軸電流とｑ軸電流を独立してフィードバック制御できるように補償するための非干渉制御手段１４と、それぞれｄ軸電流制御手段１２およびｑ軸電流制御手段１３からのｄ軸およびｑ軸の制御出力Ｖｄ’、Ｖｑ’に非干渉制御手段１４の出力を加算して電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを演算するための第１加算器１５および第２加算器１６と、２相/３相変換器９からの３相の電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗにしたがって可変電圧可変周波数の３相交流電圧を出力する電力変換器１７を備えている。
【００１５】
そして、速度制御手段５は永久磁石同期電動機１の回転角速度ωｒが指令値ωｒｃｏｍに追従するようなトルク指令を出力し、ｑ軸電流制御手段１３はトルク指令値に相当するｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに追従するようにｑ軸電流Ｉｑを制御する。
また、ｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍは、通常０とする場合が多いが、高回転時の電圧を下げるために弱め界磁をする場合や、逆突極形の永久磁石同期電動機１でリラクタンストルクを利用する場合などにはｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍを適当な値に制御することがある。
【００１６】
さらに、エレベータの制御装置は、入力側がｄ軸電流制御手段１２に接続され、ｄ軸の制御出力（Ｖｄ’）から磁極位相補正値△θを演算するｄ軸磁極位相補正手段（以下、単に「磁極位相補正手段」という）１８を有している。
ここで、電流のフイ−ドバック制御によって減算器１０における電流偏差がほぼ０であるとすれば、ｄ軸電流を０に制御している場合（Ｉｄｃｏｍ＝０）、定常状態ではｄ軸電流制御手段１２の出力信号は０となる。磁極ずれ検出手段１８は、この特性を利用したものである。
【００１７】
ｄ軸電流制御手段１２の出力には、ｄ軸電流の補償電圧信号を監視し、ｄ軸電流の補償電圧信号があらかじめ設定した設定値を超えた場合に、磁極位相の補正値がずれたと判断する、磁極位相ずれ検出手段３０が接続それている。磁極位相ずれ検出手段３０は、前記磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、第１設定値以上、第２設定値以下の場合は、自動的に前記磁極位相の補正運転に移行させ、第２設定値以上の場合は永久磁石同期電動機1を停止する。
判断値α1の設定例としては、永久磁石同期電動機１のトルクが正常に制御できず、エレベータが走行できなくなる磁極のずれ量（エレベータシステムにもよるが、例えば40度）の時の値とする。
判断値α2の設定例としては、永久磁石同期電動機１のトルクが不足し、エレベータは走行可能なるも、速度制御に支障をきたしはじめる磁極のずれ量（エレベータシステムにもよるが、例えば15度）の時の値に設定する。
【００１８】
磁極位相補正手段１８の出力と位相演算手段６の出力を加算する第３加算器１９とを備え、第３加算器１９の出力側は３相/２相変換器８と２相/３相変換器９の入力側に接続される。
【００１９】
上記のように構成されたエレベータの制御装置の動作を図１及び図２によって説明する。図２は図１によるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。
まず、磁極ずれ検出手段３０は、絶対位置検出器２の位置検出信号からエレベータが走行しているか否かを判断する(ステップＳ１０１)。エレベータが走行中であれば、磁極ずれ検出手段３０は、ｄ軸電流制御手段の出力信号Ｖｄ’の絶対値|Ｖｄ’|を監視し下記(1)式を満たすか否かを判断し(ステップＳ１０３)、
｜Ｖｄ’｜＞α1      ・・・・(1)
満たすと、エレベータの正常走行が不可能と判断し、電力変換器１７を停止して永久磁石同期電動機１を停止してエレベータを急停止させる(ステップＳ１１１)。
【００２０】
また、ステップＳ１０３において、ｄ軸電流制御手段の出力信号Ｖｄ’が第１設定値以下であれば、磁極ずれ検出手段３０は、下記(1)式を満たすか否かを判断し(ステップS１０５)、
（α1）≧｜Ｖｄ’｜＞α2  ・・・・(2)
満たすと、磁極位相補正手段18により磁極補正運転して２／３相変換器９を介して永久磁石同期電動機1を駆動する(ステップS１０９)。
【００２１】
また、ステップＳ１０５において
｜Ｖｄ’｜≦α2
となった場合は、エレベータの走行には影響なく、正常走行可能と判断し、通常運転を継続する(ステップS１０７)。
【００２２】
上記エレベータの制御装置は、永久磁石同期電動機１により巻上機が駆動されるエレベータの制御装置であって、永久磁石同期電動機１の固定子巻線電流のｄ軸成分およびｑ軸成分の各指令値と各実際値との偏差に基づいて、各指令値が各実際値に追従するように制御するd電流制御手段１２，q軸電流制御手段１３と、永久磁石同期電動機１の回転子の回転にともなう絶対位置から、永久磁石同期電動機１の回転角速度の実際値を検出する角速度演算手段３と、上記回転角速度の指令値と実際値との偏差に基づいて、回転角速度が指令値に追従するように制御する速度制御手段５と、d電流制御手段１２からのｄ軸の電流偏差に基づく補償電圧信号に基づいて、永久磁石同期電動機１の磁極位相を補正する磁極位相補正手段１８と、ｄ軸電流の補償電圧信号を監視し、ｄ軸電流の補償電圧信号があらかじめ設定した設定値を超えた場合に、磁極位相の補正値がずれたと判断する、磁極位相ずれ検出手段３０とを備え、磁極位相ずれ検出手段３０は、磁極位相の補正値のずれを判断するための第１設定値と第１設定値よりも大きい第２設定値を設け、第１設定値以上、第２設定値以下の場合は、磁極位相の補正運転に移行し、第２設定値以上の場合は永久磁石同期電動機１を停止する、ものである。
上記エレベータの制御装置によれば、磁極位相のずれが大きくなったことを検出して、エレベータを停止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、エレベータの制御装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態によるエレベータの制御装置を示す構成図である。
【図２】図１に示すエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１  永久磁石同期電動機、２  絶対位置検出器、３  角速度演算手段、４、１０、１１  減算器、５  速度制御手段、６  位相演算手段、１２  ｄ軸電流制御手段、１３  ｑ軸電流制御手段、１８  磁極位相補正手段、３０  磁極ずれ検出手段。
【図１】
2009280318.tif 000003
【図２】
2009280318.tif 000004