[发明专利]电梯速度控制装置

说明书

本发明涉及用于电梯轿厢速度控制的电梯速度控制装置。

例如，绳索提升式电梯利用由卷扬机将绳索提升，再通过绳索配重和滑轮，使悬挂的电梯轿厢进行升降。用于控制此绳索提升式电梯轿厢速度的现有电梯速度控制装置如图8所示。图8中，电梯轿厢的垂直方向速度指令值Vcref1从速度变换电路14输入，此轿厢的垂直方向速度指令值Vcref1被变换为卷扬机用电动机速度指令值Vmref1。此电动机速度指令值Vmref1根据包括卷扬机的绳轮半径、转动角速度在内的常数进行运算。目标值跟踪控制电路15根据电动机速度指令值Vmref1和与来自电动机速度检测电路5的电动机实际速度Vm的速度偏差Vce1，对为使电动机实际速度Vm对电动机速度指令值Vmref1进行跟踪的电动机速度补偿信号Vce2进行运算。此目标值跟踪控制电路15由对与速度偏差Vce1成正比的信号进行输出的P(比例)要素、和对与速度偏差Vce1的积累成正比的信号进行输出的I(积分)要素构成的。

电动机16是感应式电动机等电梯驱动用电动机，此电动机的动力被传输到电梯机械系统4，使得轿厢速度变化。在此，电梯机械系统4表示了包含绳索、轿厢、平衡配重的机械系统装置的全体。另外，电动机速度检测电路5由直接安装在电动机轴上的旋转变压器构成，输出与转速成正比的单位时间脉冲数。

减振电路17相对于来自电动机速度检测电路5的电动机实际速度Vm与来自电动机速度推断电路18的电动机推断速度Vmobs之间的偏差(振动成分)Vrip的输入，输出振动补偿信号Vb。图9所示为此减振电路17的内部构成，减振电路17由用于消除电动机振动成分的滤波器19和对此振动成分进行放大作为振动补偿信号Vb进行输出的增益设定电路20构成。滤波器19根据轿厢位置检测电路10的位置检测信号y求出最佳的滤波常数，让电动机实际速度Vm与电动机推断速度Vmobs之间的偏差(振动成分)Vrip中的既定频率成分通过。另外，增益设定电路20根据同一位置检测信号y和轿厢载荷检测电路9输出的轿厢载荷检测信号mc求得最佳的增益，对滤波器19的输出进行放大，输出振动补偿信号Vb。这样一来，减振电路17对振动补偿信号Vb进行运算，该信号用于实行考虑了轿厢位置变化及载荷变化的减振，叠加在目标值跟踪控制电路15输出的电动机速度补偿信号Vce2上。其结果，此叠加信号(Vce2-Vb)作为速度指令值Vmref2输入给电动机16，以使电动机16减振运转。

这里，轿厢位置检测电路10由安装在调速器(调速机)上的脉冲发生器构成，它根据与轿厢的移动距离成正比的脉冲数对轿厢的位置进行计算。另外，轿厢载荷检测电路9由安装在轿厢地板下的测力传感器(或线性自动导引设备)构成，实行载荷-电压变换。接着，检测电路9、10的信号mc、y被输出到减振电路17。

另一个目标值跟踪控制电路21根据速度变换电路14输出的电动机速度指令值Vmref1与电动机推断速度Vmobs之间的偏差信号Vmobs1对电动机速度目标值补偿信号Vmobs2进行运算，以使电动机推断速度Vmobs对电动机速度指令值Vmref1进行跟踪。电动机速度推断电路18含有电动机16的近似模型，根据以电动机推断速度Vmobs运行时电梯机械系统模型22的惯性矩J对实际电动机16的特性进行模拟，推断其转速Vmobs。此外，电梯机械系统模型22是电梯机械系统4的近似模型。

如上构成的现有的电梯速度控制装置的动作如下所述。速度变换电路14将输入的轿厢速度指令值Vcref1变换为电动机速度指令值Vmref1。目标值跟踪控制电路15输入来自电动机速度指令值Vmref1和与来自电动机速度检测电路5的电动机实际速度Vm的偏差Vce1，根据此偏差信号Vce1，进行PI控制运算，输出目标值补偿信号Vce2。来自目标值跟踪控制电路15的目标值补偿信号Vce2与来自减振电路17的振动补偿信号Vb的偏差被作为电动机速度指令值Vmref2输入给电动机16，使电动机跟踪此电动机速度指令值ymref2进行旋转。接着，电动机的驱动力传送到电梯机械系统4，电梯轿厢以轿厢速度Vc进行升降。此时的电梯轿厢的轿厢载荷mc和轿厢位置y分别由轿厢载荷检测电路9和轿厢位置检测电路10检测出来，输入给减振电路17。