KR970006584B1

KR970006584B1 - 엘리베이터의 제어장치

Info

Publication number: KR970006584B1
Application number: KR1019940010140A
Authority: KR
Inventors: 마사시 요네모토
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이야; 기타오카 다카시
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1997-04-29
Also published as: CN1098069A; JPH06321440A; CN1035051C

Abstract

내용없음.

Description

엘리베이터의 제어장치

제1도는 본 발명의 실시예 1-실시예 3을 표시하는 전체구성도.

제2도는 제1도의 마이컴의 기능구성도.

제3도는 제1도에서 정원상태로 상승 운전하는 경우의 속도지령치 및 발생토크 곡선도.

제4도는 본 발명의 실시예 1의 저울장치 보정동작 플로챠트.

제5도는 본 발명의 실시예 2의 저울장치 보정동작 플로챠트.

제6도는 본 발명의 실시예 3의 저울장치 보정동작 플로챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 삼상유도전동기 10 : 카

11 : 균형추 13 : 저울장치

14 : 마이크로컴퓨터 21 : 토크제어수단

24 : 보정전압연산수단 25 : 저울전압보정수단

본 발명은, 엘리베이터를 카내부하를 검출하는 저울장치를 사용해서 제어하는 장치에 관한 것이다. 종래, 엘리베이터에는 카내의 부하를 검출하는 저울장치를 설치해, 카내부하에 따른 기동제어를 함으로써 카와 균형추의 중량차에 의한 불평형 토크를 보상해서 기동충격을 억제하도록 하고 있다. 저울장치는 엘리베이터의 카 밑에 설치한 차동트랜스등으로 구성되고 카를 카틀에 탄성 지지하는 방진(防振)고무등의 탄성체에 휘어지는 량을 검출해서 카내의 부하를 계량하는 것이다.

그런데, 카를 카틀에 탄성지지하기 위해, 일반적으로 사용되고 있는 방진(防振)고무는, 경시변화에 의해 휘어지는 량이 변화해서 이에따라 저울장치의 출력치도 변화해서 오차가 생기게 된다. 이 때문에, 저울장치의 출력치를 정기적으로 보청해야 한다. 이 보정은, 카에 실제로 추를 실어서 조정하므로, 이 작업에 막대한 노력, 시간 및 비용을 낭비하고 있다.

그래서, 상기한 것에 대한 개선의 기술로서, 예를 들면 일본국 특개평4-338072호 공보에 기재된 엘리베이터의 제어장치가 제안되고 있다. 이것은, 카내에 전하결합소자를 이용한 CCD카메라를 설치해서 이 출력을 화상처리장치를 통해 취입해서, 카내가 무부하상태인 것을 확인해서 저울장치의 출력을 보정하는 것이다.

상기와 같은 종래의 엘리베이터의 제어장치에서는, CCD카메라 및 화상처리를 이용해서, 카내의 무부하상태를 검출해서 저울장치를 보정하고 있으나, 이들장치는 대단히 값이 비싼 것이기 때문에 저울장치의 보정을 위해 이들장치를 설치한다는 것은 극히 불경제적이라는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해소하기 위해 된 것으로, 특별한 장치를 부가하는 일없이, 정확하게 저울장치의 보정을 할 수 있게한 엘리베이터의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1의 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는, 저울장치로부터 출력되는 부하신호를 입력해서 전동기의 발생토크를 연산하는 토크제어수단과, 카의 주행중에 토크제어수단의 출력에 따라 저울장치의 출력의 보정전압을 연산하는 보정전압 연산수단과, 이 보정전압 연산수단의 출력에 의해 저울장치의 출력전압을 보정하는 저울전압 보정수단을 구비한 것이다.

또 제2의 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는, 제1의 발명의 토크제어수단과, 보정전압 연산수단과, 저울전압보정수단을 갖고 카의 기동시 저울전압 보정수단의 출력에 따라 카와 균형추의 중량차에 의한 불평형토크를 보상하는 부하신호를 토크제어수단에 출력하는 기동제어수단을 구비한 것이다.

또 제3의 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는, 제1의 발명의 토크제어수단과, 보정전압연산수단과, 저울전압보정수단을 갖고, 저울전압 보정수단의 출력에 따라 카내의 과부하를 검출하는 과부하검출수단을 구비한 것이다.

또 제4의 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는 제1의 방법의 토크제어수단과, 보정전압연산수단과, 저울전압보정수단을 갖고, 저울전압보정수단의 출력에 따라 복수대의 카의 각각에 대해 부하율을 검출하는 부하율 검출수단을 구비한 것이다.

본 발명의 제1의 발명에서는 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산하고, 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하도록 하였기 때문에 저울장치의 출력전압은 연산에 의해 보정된다.

또 제2의 발명에서는, 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산해서 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하고, 이 보정치에 따라 카와 균형추의 중량차에 의한 불평형 토크를 보상하도록 하였기 때문에 불평형토크는 상기 보정치에 의해 보상된다.

또 제3의 발명에서는, 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산해, 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하고, 이 보정치에 따라 카내의 과부하를 검출하도록 하였기 때문에, 과부하는 상기 보정치에 의해 검출된다.

또 제4의 발명에서는, 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산하고, 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정해서, 이 보정치에 따라 복수대의 카의 각각에 부하율을 검출하도록 하였기 때문에 카의 부하율은 상기 보정치에 의해 검출된다.

[실시예 1]

제1도-제4도는 이 발명의 제1 및 제2의 발명의 한실시예를 표시하는 도면으로, 제1도는 전체구성도, 제2도는 마이크로컴퓨터의 기능구성도, 제3도는 정원상태에서 상승운전할때의 속도지령치 및 발생토크곡선도, 제4도는 저울장치 보정동작 플로챠트이고, 동일부호는 동일부분을 표시한다.

제1도에 있어서, (1)은 3상교류전원, (2)는 3상교류를 직류로 교환하는 콘버터, (3)은 콘버터(2)로부터 출력되는 직류를 평활하게 하는 평활콘덴서, (4)는 직류를 교류로 변환하는 인버터, (5)는 인버터(4)의 교류측에 접속된 카 권상용의 3상유도 전동기, (6A)~(6C)의 전동기(5)의 전류를 검출하는 변류기, (7)은 전동기(5)의 회전속도를 검출하는 로터리인코더, (8)은 전동기(5)에 의해 구동되는 구동활차, (9)는 구동활차(8)에 감겨진 주로프로 각각 카(10) 및 균형추(11)가 결합되어 있다.

(12)는 카(10)의 하부에 설치되어 카실을 탄성지지하는 방진고무, (13)은 방진고무(12)의 휘는량을 검출하는 차동트랜으로된 저울장치, (14)는 엘리베이터를 제어하는 마이크로컴퓨터(이하 마이컴이라 함)로, CPU(14A), ROM(14B), RAM(14C)는 소정의 주기를 계수하는 타이머(14D), 스위칭지령을 주는 펄스폭 변조(PWM)회로(14E), 아날로그치를 디지탈치로 변환하는 A/D변환기(14F), 펄스를 계수하는 카운터(14G) 및 아날로그치를 디지탈치로 변환하는 A/D변환기(14H)를 갖고 있다.

그리고, 이들 소자는 어드레스 및 데이터를 전송하는 버스(14I)로 접속되어 있고, PWM 회로(14E)는 인버터(4)에, A/D변환기(14F)는 변류기(6A)~(6C)에 카운터(14G)는 로터리 인코더(7)에, A/D변환기(14H)는 저울장치(13)에 각각 접속되어 있다.

제2도에서, (17)은 엘리베이터의 속도지령치를 발생하는 속도지령수단, (18)는 가산기, (19)는 전동기(5)의 회전속도를 연산하는 속도제어수단, (20)은 가산기, (21)은 전동기(5)의 토크를 연산하는 토크제어수단, (22)는 가산기, (23)은 전동기(5)에 공급하는 전류를 연산하는 전류제어수단, (24)는 저울장치(13)의 출력의 보정전압을 연산하는 보정전압연산수단, (25)는 저울장치(13)의 출력전압을 보정하는 저울전압 보정수단이다.

다음에 이 실시예의 동작을 설명한다.

카(10)가 정지중, 이 카(10)에 승객이 타게되면, 방진고무(12)가 압축되어 저울장치(13)는 방진고무(12)의 압축량을 검출함으로써, 카(10)내의 승객의 중량을 산출한다. 저울장치(13)의 출력은 A/D변환기(14H)로 디지탈치로 변환되어서 마이컴(14)에 입력된다.

카(10)에 주행지령이 나게되면, A/D변환기(14H)를 통해서 저울장치(13)의 출력전압 Vw(V)가 마이컴(14)에 판독되고, 이에따라 토크제어수단(21)이 동작해서, 카(10)내의 부하중량과 균형추(11)의 중량과의 중량차에 의해 발생되므로 TW(kg, m)를 다음식으로 연산한다.

Tw=K(Vw-Vcwt)R ……(1)

여기서, K : 카(10)내 부하중량대 저울장치(13)의 출력전압의 환산계수(kg/v)

Vcwt : 균형추(11)의 전중량중 카(10)자중상당분을 뺀 중량을 저울장치(13)로 계량했을 때의 출력전압(V)

R : 구동활차(8)의 유효반경(m)

토크제어수단(21)의 동작에 의해, 전류제어수단(23)이 동작해서 전동기(5)에 공급하는 전류를 연산하고, PWM회로(14E)가 동작해서 인버터(4)에 스위칭지령을 보낸다. 이로인해, 전동기(5)에 전류가 흐르고, 제3도(b)에 시간 t=0-t₁, 토크 T=Tw로 표시하는 바와 같이, 전동기(5)가 상기 중량치를 없게 하기 위한 토크를 발생한다. 또 전동기(5)의 전류는 변류기(64)-(6C)에 의해 검출되고, A/D변환기(14F)에서 디지탈치로 변환되어서 가산기(22)에 귀환된다.

이런 상태에서 구동활차(8)를 구속하고 있는 브레이크(도시않음)를 개발하게 되면 상기 중량차는 전동기(5)가 발생하는 토크에 의해 상쇄되고, 카(10)에 브레이크 해방에 의한 충격을 주지 않는다. 이 동작을 일반적으로 기동저울이라 부르고 있다.

기동저울 동작을 한후에, 카(10)를 주행시키기 위해, 속도지령수단(17)은, 제3a도에 시간 t=t₁~t₄로 표시되는 속도지령치를 발생한다. 여기서, 시간 t=t₁~t₂간을 가속기간, 시간 t₂~t₃사이는 전속기간, 시간 t=t₃~t₄사이는 감속기간이다.

그리고 속도지령수단(17)이 발생하는 속도지령치에 의해 속도제어수단(19)이 동작해서, 전동기(5)의 회전속도를 연산하고, 토크제어수단(21)이 동작해서 전동기(5)의 토크를 연산한다.

그리고, 전류제어수단(23)이 동작해서 전동기(5)에 공급하는 전류를 연산해, 계속해서 PWM회로(14E)가 동작해서 인버터(4)에 스위칭 지령을 주게되므로 전동기(5)에 전류가 흘러서 전동기(5)가 회전되고, 카(10)는 속도지령수단(17)이 발생하는 속도지령치에 따라 주행한다.

전동기(5)의 회전속도는 로터리인코더(7)에 의해 검출되고, 카운터(14G)에서 로터리인코더(7)가 발생하는 펄스를 계산해서 가산기(18)로 귀환된다. 또, 기동저울의 경우와 같이, 전동기(5)의 전류는 변류기(6A)~(6C)에 의해 검출되고, A/D변환기(14F)를 통해서 가산기(22)로 귀환한다.

이와 같이 해서, 카(10)의 주행속도는 정도높게 제어된다.

정원상태로 상승운전중에, 전동기(5)가 발생하는 토크, 즉 토크제어수단(21)이 연산하는 토크는 제3b도에 시간 t=t₁~t₄사이에서 표시하게 된다. 가속기간 t=t₂~t₃는 카(10)측의 중량과 균형추(11)의 중량치에 기인하는 토크 Tc가 필요하다. 감속기간 t=t₃~t₄는 카(10)를 감속하기 위해 토크는 최소치 Td가 된다.

그런데, 기동저울동작시의 토크 Tw와 전속주행시의 토크 Tc의 관계는 일반적으로 다음 식으로 표시할 수가 있다.

Tc=Tw+To ……(2)

Tc=Tw-To ……(3)

여기서 To는 승강로효율에 기인하는 토크, 즉 승강로 손실에 상당하는 토크로, 정원상태의 상승시등의 역(力)행운전에서는 (2)식을, 정원상태의 하강운전등의 회생운전에서는 (3)식을 채용한다. 전속주행시는 가속도가 0이므로, 전속주행시의 토크 Tc와 기동저울 동작시의 토크 Tw의 차는, 상기 승강로 손실분의 토크 To만으로 된다.

다음에, 저울장치 보정동작을 제4도를 참조해서 설명한다.

또 이 플로챠트의 프로그램은 마이컴(14)의 ROM(14B)에 저장되어 있고, 마이컴(14)은 타이머(14D)가 동작할적마다, 이 프로그램을 소정의 주기로 반복해서 실행한다. 템(31)에서 카(10)에 기동지령이 났는지를 판단한다.

기동지령이 나면 스텝(32)로 진행하고, A/D변환기(14H)를 통해서 저울장치(13)의 출력전압 Vw를 마이컴(14)에서 판독한다. 스텝(33)(저울전압 보정수단)에서는 후술하는 보정전압 Ve에 의해 전압 Vw를 Vw←Vw+Ve와 같이 보정한다.

단, 보정전압 Ve의 초기치는 0이므로 전원투입후의 최초연산에서는 보정은 되지 않는다.

다음에 스텝(34)(기동제어수단)에서는 보정된 전압 Vw에 따라서, (1)식에 의해 토크 Tw를 연산해서 기동저울을 작동한다.

카(10)가 주행을 개시해서 시간 t=t₂로 전속에 달하게 되면, 스텝(35)으로 진행하고, 카(10)의 주행방향과 토크제어수단(21)이 연산한 토크 Tc로부터, 현재의 운전이 역행운전인가 회생운전인가를 판단한다.

상승운전에서 토크 Tc가 정이면 역행운전, 토크 Tc가 부이면 회생운전이다. 또, 하강운전에서 토크 Tc가 정이면 회생운전, 토크 Tc가 부이면 역행운전이다. 역행운전의 경우, 스텝(37)에서 다음식에 의해 저울계산치 Vc를 산출한다.

Vc=(Tc-To)/(K·R)+Vcwt ……(4)

(2)식을 (4)식에 대입하면

Ve=Tw/(K·R)+Vcwt

가 되고, (4)식이 저울계량치 Vw에 상당하는 전압을 표시하는 것을 알 수 있다.

마찬가지로, 회생운전의 경우는, 스텝(38)에서 다음 식에 의해 저울계산치 Vc를 산출한다.

Vc=(Tc+To)/(K·R)+Vcwt ……(5)

(3)식을 (5)식에 대입하면

Vc=Tw(K·R)+Vcwt

가 되고, 역시 (5)식을 저율계량치 Vw에 상당하는 전압을 표시하고 있다.

계속해서 스텝(39)에서 전압 Vc와 전압 Vw의 크기를 비교해서 만약 양자의 차가 소정치 Vs보다 클때는, 스텝(40)에서 전압 Vc와 전압 Vw의 차전압, 즉 보정전압 Ve를, Ve=Vc-Vw로 해서 계산한다.

다음의 연산주기에서는, 스텝(33)에서 저울계량치 Vw가 보정되고, 스텝(34)에서 저울계량치 Vw를 사용해서 기동저울동작을 하게 되고, 카(10)내 부하의 검출치에 경시변화가 생겨도 카(10)와 균형추(11)의 중량치에 의한 불평형부하를 정확하게 보상할 수가 있다. 또 스텝(37)~(40)은 보정전압연산수단을 구성하고 있다.

[실시예 2]

제5도는, 이 발명의 제3의 발명의 한실시예를 표시하는 저울장치 보정동작 플로챠트이고, 제4도와 같은 부분은 동일 부호로 표시한다. 또, 제1도~제3도는 실시예 2에도 공용된다.

스텝(41)(과부하 검출수단)에서는 보정된 저울계량치 Vw에 따라 카(10)내의 부하를 검출해서 이것이 규정치를 넘고 있으면 카(10)내의 부저등을 울리게 해서 경보를 발한다. 이 경우도 과부하상태는 정확히 검출할 수 있다. 기타에 대해서는 제4도와 같다.

[실시예 3]

제6도는 이 발명의 제4의 발명의 한실시예를 표시하는 저울장치 보정동작 플로챠트이고, 제4도와 같은 부분은 동일부호를 표시한다. 또 제1도~제3도는 실시예 3에도 공용된다. 스텝(51)(부하율 검출수단)에서는, 보정된 저율계량치 Vw에 따라 카(10)내의 부하율을 검출해서 특정의 운전으로 이행한다. 카(10)가 복수대 설치되면, 주지하는 바와 같이 복수대의 카(10)를 한군(群)으로 해서 운행관리하는 군관리운전이 행하여 진다.

그리고, 예를 들면 카(10)내 부하율이 소정치를 넘으면, 승강장호출을 통과하거나, 출근시 운전을 개시하는 등, 특정한 운전으로 이행하도록 하고 있다. 이 경우도, 부하율은 정확하게 검출할 수 있다. 기타에 대해서는 제4도와 같다.

또 상기 각 실시예에서는, 회생운전시에도 저울장치를 보정하도록 하였으나 역행운전 및 회생운전의 어느 한쪽만 보정하는 것이 보정이 정확하게 되는 경우에는, 어느 한쪽의 운전시에 보정하도록 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이 이 발명의 제1의 발명에서는 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산하고, 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하도록 하였으므로, 저울장치의 출력전압은 연산에 의해 보정되고, 보정을 위한 특별한 장치를 설치할 필요가 없게 하는 효과가 있다.

또 제2의 발명에서는, 저울장치의 출력전압으로부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산하고, 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하고, 이 보정치에 따라 카와 균형추의 중량차에 의한 불평형토크를 보상하도록 하였으므로, 불평형토크는 상기 보정치에 의해 보상되고, 카내 부하의 검출치에 경시변화가 생겨도, 기동충격을 항상 정확하게 억제할 수 있는 효과가 있다.

또 제3의 발명에서는, 저울장치의 출력전압으로 부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산해 이에 따라 저울장치의 출력전압을 보정하고, 이 보정치에 따라 카내의 과부하를 검출하도록 하였으므로, 과부하상태를 항상 정확하게 검출할 수 있고, 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또 제4의 발명에서는 저울장치의 출력전압으로 부터 카 주행중에 전동기의 발생토크를 연산해 이에따라 저울장치의 출력전압을 보정하고, 이 보정치에 따라 복수대의 카의 각각에 대해 부하율을 검출하도록 하였으므로, 카의 부하율을 항상 정확하게 검출할 수 있고 적절한 군관리 제어를 실현시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

카와 균형추의 결합체를 구동하는 전동기와, 상기 카내의 부하를 검출해서 이에 대응하는 부하신호를 출력하는 저울장치를 구비하고, 상기 부하신호를 입력해서 상기 전동기의 발생토크를 연산하는 토크제어수단과, 상기 카의 주행중에서 상기 토크제어수단의 출력에 따라 상기 저울장치의 출력의 보정 전압을 연산하는 보정전압연산수단과, 이 보정전압연산수단의 출력에 의해 상기 저울장치의 출력전압을 보정하는 저울전압 보정수단을 구비해서 되는 엘리베이터의 제어장치.
카의 균형추의 결합체를 구동하는 전동기와, 상기 카내의 부하를 검출해서 이에 대응하는 부하신호를 출력하는 저울장치를 갖고, 상기 부하신호를 입력해서 상기 전동기의 발생토크를 연산하는 토크제어수단과, 상기 카의 주행중에 상기 토크제어수단의 출력에 따라 상기 저울장치의 출력이 보정전압을 연산하는 보정전압연산수단과, 이 보정전압연산수단의 출력에 의해 상기 저울장치의 출력전압을 보정하는 저울전압보정수단과, 상기 카의 기동시 상기 저울전압보정수단의 출력에 따라 상기 카와 균형추의 중량차에 의한 불평형토크를 보상하는 상기 부하신호를 상기 토크제어수단에 출력하는 기동제어수단을 구비하고 있는 엘리베이터의 제어장치.
카와 균형추의 결합체를 구동하는 전동기와, 상기 카내의 부하를 검출해서 이에 대응하는 부하신호를 출력하는 저울장치를 갖고, 상기 부하신호를 입력해서 상기 전동기의 발생토크를 연산하는 토크제어수단과, 상기 카의 주행중에 상기 토크제어수단의 출력에 따라 상기 저울장치의 출력의 보정전압을 연한하는 보정전압 연산수단과, 이 보정전압 연산수단의 출력에 의해 상기 저울장치의 출력전압을 보정하는 저울전압보정수단과, 이 저울전압보정수단의 출력에 따라 상기 카내의 과부하를 검출하는 과부하검출수단을 구비해서 되는 엘리베이터의 제어장치.
카와 균형추의 결합체를 구동하는 전동기와, 상기 카내의 부하를 검출해서 이에 대응하는 부하신호를 출력하는 저울장치를 갖고, 상기 부하신호를 입력해서 상기 전동기의 발생토크를 연산하는 토크제어수단과, 상기 카의 주행중에 상기 토크제어수단의 출력에 따라 상기 저울장치의 출력의 보정전압을 연산하는 보정전압연산수단과 이 보정전압연산수단의 출력에 의해 상기 저울장치의 출력전압을 보정하는 저울전압보정수단과, 이 저울전압보정수단의 출력에 따라 복수대의 상기 카의 각각에 대해서 부하율로 검출하는 부하율검출수단을 구비해서 되는 엘리베이터의 제어장치.