专利名称：电梯控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电梯控制装置，特别涉及进行电流反馈控制来驱动电动机的电梯控制装置。
以往的控制装置有靠采用脉冲宽度调制控制型逆变器的驱动控制装置来控制感应电动机使电梯轿厢升降的。
例如图2是示出如上所述采用了脉冲宽度调制型逆变器的已有电梯控制装置一个例子的结构图。在该图中，1是将R相、S相、T相组成的三相交流电变换为直流电的变换器，2是使变换器的直流输出平滑的平滑用电容器，3是将经平滑用电容器2平滑后的直流电变换为可变电压可变频率的三相交流电的逆变器，4是由逆变器3输出的交流电驱动的感应电动机，5是连接到感应电动机4上的绞缆轮，6是卷绕在绞缆轮上的缆绳，其一端与衡重7另一端与轿厢8分别连接。9、10是分别检测感应电动机4的U相、V相相电流的电流检测器，11是电流指令发生装置，12、13、14分别是与电流指令发生装置11连接的U相、V相、W相运算放大器，且使得电流检测器9、10的输出分别送给运算放大器12、13，电流检测器9、10的两输出均送给运算放大器14。12a、13a分别是构成运算放大器12a、13a的差分放大器，14a、14b是构成运算放大器14的差分放大器，15是产生三角波作为脉冲宽度调制控制的载波的三角波发生装置，16、17、18是将运算放大器12、13、14的输出分别与三角波发生装置15的输出进行比较的比较器，19是产生逆变器3的停止信号的逆变器停止信号发生装置，20是响应比较器16、17、18的输出来控制逆变器3的逆变器控制装置。
下面说明动作，要使速度指令发生装置(未图示)产生速度指令时电梯轿厢8依据它运行，则解除从逆变器信号发生电路19输出的逆变器停止信号，并由电流指令发生装置11产生流到感应电动机4的电流指令值Icu、Icv。另一方面，由电流检测器9、10检测流到感应电动机4的电流，作为电流反馈信号Iu、Iv输出。接下来，由运算放大器12、13对每相运算电流指令值Icu、Icv与电流反馈信号Iu、Iv，分别放大偏差量，作为Pwu、Pwv输出，对于W相由于由U相、V相合成所求出的值来获得的缘故而由运算放大器14运算电流指令值Icu、Icv与电流反馈信号Iu、Iv，放大其偏差量以输出Pww。比较器16、17、18分别比较偏差量Pwu、Pwv、Pww与由三角波发生装置发生的三角波以进行脉冲宽度调制，将该脉冲信号送到控制电路20。该逆变器控制电路20能根据比较器16、17、18输出的脉冲信号来控制构成逆变器3的晶体管和称为IGBT的开关元件，并通过供给感应电动机4所要的交流电力使得电梯轿厢8依据速度指令进行升降。
电梯从起动到停止的确有必要在大范围里并且平缓地进行速度控制，然而这控制性能较大程度上依赖于电流检测器9、10的检测精度。即，电流检测器9、10是用来检测流到驱动电梯的感应电动机4的交流电流的。但是当该电流检测器9、10的输出含有直流偏移电压时，往往会因该偏移电压引起转动力矩波动，在电梯轿厢8中发生振动，会影响乘行的舒适感。而且电流检测器9、10因温度变动或常年变化而使偏移电压变动，所以产品出厂时即使将偏移电压调整为零，也无法防止在使用时偏移电压的发生。
因此，以往作为克服这缺点的有例如特开昭60-23268号公报中所揭示的，它示于图3、图4中。其中U、V、W相全都具有相同的结构而且未图示部分均与图2相同，故而在图3、图4中仅图示U相的相应部分。图3中，21是偏移电压补偿电路，21a是响应逆变器停止信号对运算放大器12的输出取样保持的取样保持电路，21b是截止取样保持电路21a输出的触点，21c是取样保持电路21a用来保持电压的电容器。还有图4中，22是偏移电压补偿电路，22a是将运算放大器12输出的模拟信号变换为数字信号的A/D变换器，22b是存储A/D变换器22a所输出的数字信号的存储器，22c是将存储器22b输出的数字信号变换为模拟信号的D/A变换器，23是响应逆变器停止信号控制A/D变换器22a、存储器22b、D/A变换器22c的主控制装置。
下面说明动作。图3中，当电梯轿厢8停止，由逆变器停止信号发生装置19输出逆变器停止信号时，取样保持电路21a开始对运算放大器12的输出Pwu取样。这时控制电流指令发生装置11，设法使运算放大器12的输入即电流指令值Icu为零。其结果是，由于逆变器3停止，感应电动机4中没有电流流入，故在电流检测器9输出的电流反馈信号Iu中只出现电流检测器9的偏移电压。而且触点21b断开，取样保持电路21a输出的信号没有加到运算放大器12上。因而在运算放大器12的输出端，由差分放大器12a仅对电流检测器9的偏差电压放大输出，并由取样保持电路21a存储，当要起动电梯轿厢8而解除停止信号时，取样保持电路21a成为保持状态，以保持轿厢8停止当中取样过的运算放大器12的输出Pwu，触点21b被闭合，而将取样保持电路21a所存储的输出Pwu送给运算放大器12，藉此电流检测器9的偏差电压被补偿。
图4中，当电梯轿厢8停止由逆变器停止信号发生装置输出逆变器停止信号时，由主控制装置23将经过A/D变换器所送给的运算放大器12的输出Pwu存储在存储器22c中。这时与图3的情况相同对电流指令发生装置11控制使作为运算放大器12输入的电流指令值Icu为零，其结果，电流检测器9输出的电流反馈信号Iu中仅出现电流检测器9的偏移电压，在D/A变换器22c的输出端由主控制装置23输出零。因而在运算放大器12的输出端由差分放大器12a仅对电流检测器9的偏差电压放大输出，通过A/D变换器22a存储在存储器22b中。当电梯轿厢8要起动而解除逆变器停止信号时，由主控制装置23在轿厢8停止当中将存储在存储器22b中的运算放大器12的输出Pwu通过D/A变换器22c送给运算放大器12，藉此电流检测器9的偏差电压被补偿。这样就可抵消电流检测器9的偏差电压，从而能抑止由此而引起的在感应电动机上所发生的转动力矩波动。
已有的电梯控制装置的结构是如上述那样使偏差电压补偿电路存储运算放大器的输出，因而有必要使在运算放大器的输入中除电流检测器的偏差电压以外的输入为零，因而例如特开昭60-228378号公报中所揭示的那样会有无法施行在逆变器停止当中继续发出电流指令以检测停止信号发生装置的故障故而安全上不太好的问题。
另一个问题是在电流检测器偏差电压的取样中为使其存储装置的输出截止或为零必须要有触点和D/A变换器、在图4的已有例子中还需要A/D变换器、存储器，故而装置成本很高。
本发明为解决这类问题，其目的在于获得能补偿电流检测器的偏差电压并且在逆变器停止当中还能继续发出电流指令检测逆变器停止信号发生装置故障的、比较便宜的电梯控制装置。
本发明的电梯控制装置，是具有将交流电变换为直流电的变换器;将该直流电变换为任意的可变电压、可变频率的交流电压以驱动感应电动机的逆变器;检测该逆变器的输出电流的电流检测器;依据该电流检测器的输出信号控制所述感应电动机的控制装置;与产生所述感应电动机电流指令值的电流指令发生装置，使桥厢藉助感应电动机进行升降的电梯控制装置，其中还包括，当所述逆变器停止时在所述电流指令发生装置产生出电流指令值的状态下直接存储所述电流检测器的输出信号，而当所述逆变器工作时在所述电流检测器的输出信号上加上所述已存储的输出信号以抵消偏差电压的补偿装置。
本发明，由于在逆变器停止当中不是经过运算放大器而是从直流电流检测器的输出对电流检测器的输出信号即偏差电压进行存储的，因而无需使运算放大器的输入截止或为零，在逆变器停止当中还能够继续发出电流指令以检测逆变器停止信号发生装置的故障。进一步由于无需使运算放大器的输入即偏差电压补偿电路的输出截止或为零也就不需要用于这的触点或D/A变换器，从而比起以往装置可比较便宜地构成。
附图的简单说明。
图1是示出按照本发明的电梯控制装置一实施例的电路图。
图2是示出已有的电梯控制装置的结构图。
图3是示出已有的电梯控制装置的偏移电压补偿电路的电路图。
图4是示出已有的电梯控制装置的偏移电压补偿电路的电路图。
符号的说明1为变换器(换流器)，3为逆变器，4为感应电动机，8为轿厢，9、10均为电流检测器，11为电流指令发生装置，12A～14A均为运算放大器，16～18均为比较器，19为逆变器停止信号发生装置，20为逆变器控制装置，24，25均为偏移电压补偿电路，26为运算放大器。
实施例1以下结合
本发明的一个实施例。图1是示出本发明一实施例的电路图。图1中，与图2对应的部分标注相同的符号，且详述这重复说明。还有图1中未示出的部分与图2相同。图1中，12A、13A、14A为运算放大器，24为用作补偿装置的偏移电压补偿电路，24a为供给检测器9输出的放大器，24b为响应逆变器停止信号取样保持放大器24a的输出的取样保持电路，24c为取样保持电路24b保持电压用的电容器，25为用作补偿装置的偏差电压补偿电路，25a为供给电流检测器10的输出的放大器，25b为响应逆变器停止信号取样保持放大器25a的输出的取样保持电路，25c为取样保持电路25b保持电压用的电容器，26为运算放大器，26a为构成运算放大器26以供给偏差电压补偿电路24、25输出的差分放大器。
下面说明动作。当电梯轿厢8停止、逆变器3停止时，由于感应电动机4中没有电流流过故而电流检测器9、10的输出Iu、Iv中仅出现偏差电压。以下以U相为例进行说明时，由于通常偏差电压小到十几mV～几mV，因而为有效地运用取样保持电路24b的输入电压范围，减轻由于电容器24c的漏电流所引起的取样保持电路24b的存储电压较低的影响，所以在使放大器24a的增益为Ki时，则输出Iu成Ki倍输出。取样保持电路24b因逆变器停止信号而成为取样状态，存储Ki倍后的输出Iu作为偏差电压Iou。当要起动电梯轿厢8而解除逆变器停止信号来使电梯起动时，取样保持电路24b处于保持状态，并输出在停止当中经Ki倍后存储的输出Iu即偏差电压Iou。若设差分放大器12a的反相输入端的增益为Kn，同相输入端的增益为Kp，则偏差电压Iou就成Kn/(Kp·Ki)(由差分放大器12a的同相输入端的电阻决定)，并被加到差分放大器12a的同相输入端。
就是说，反相输入端的增益与同相输入端的增益的关系成为Iu·-Kn＝Iu·Ki·Kp·(Kn/(Kp·Ki))|-Iu|＝|Iu|使作为电流检测器9偏移电压的输出Iu抵消，而不在运算放大器12A的输出Pwu中出现。还有电流指令值Icu由于与上述动作无关，因而即使由运算放大器12A运算放大后输出也不会对其输出Pwu有任何影响。进而对于V相也有相同的作用是当然的。
W相是由运算放大器14A对电流检测器9、10的输出Iu、Iv进行加法运算的，因而其偏差电压也是加法运算的。因此对逆变器停止当中Ki倍后所存储的Iu，Iv即偏差电压Iou，Iov进行加法运算，再经差分放大器26a成Ki倍，若设差分放大器14a的反相输入端增益为Kq，同相输入端增益为Kd，差分放大器14b的反相输入端增益为-1，则差分放大器26a的输出成Kq/(Kd·Ki·Kj)倍(由差分放大器14a的同相输入端的电阻决定)加到差分放大器14a的同相输入端。由于Iu+Iv＝-Iw，反相输入端增益与同相输入端增益关系为-Iw·-(-Kd)＝-Iw·Ki·-Kj·Kd·(Kq/(Kd·Ki·Kj))|-Iw|＝|Iw|使作为偏差电压的由Iu、Iv合成出的Iw也被抵消，在运算放大器14a的输出Pww中不出现。而且电流指令值Icu、Icv由于与上述动作无关因而即使由运算放大器14a运算放大后输出也不会对其输出Pww有任何影响。
故而在本实施例中即使已在逆变器3停止当中而由电流指令发生装置11继续发出电流指令，也能对电流检测器9、10的偏差电压补偿，以抑制由此而引起的转动力矩波动，也就不会在电梯轿厢8中发生振动而可获得感觉良好的乘行。而且因在逆变器3停止当中还能由电流指令发生装置11继续发出电流指令故能检测逆变器停止信号发生装置19的故障而可以构成安全的电梯控制装置，进而由于没必要使输出截止，故不必需要触点和D/A变换器、A/D变换器、存储器，能比较便宜地构成。还有，取样保持电路24b、25b的缺点在于担心因电容器24c、25c漏电流而使保持电压下降，但在本实施例中为了如上所述有效地运用输入电压范围以减轻由漏电流引起的影响，由于在成Ki倍再存储偏差电压的同时，在电梯轿厢8停止当中即逆变器3停止当中对电流检测器9、10的输出Iu、Iv取样而在其起动当中呈保持状态，通常逆变器8的停止时间有好几秒，故取样时间是足够宽裕的，因而对于保持时间如果采用足够大的电容，上述电压下降就不会成为问题。
实施例2另外，上述实施例中图1中电流检测器的偏差电压补偿电压加在差分放大器12a、13a、14a的同相输入端，但将差分放大器24a、25a构成为反相放大器，通过对增益任意调整而将偏差补偿电压加在差分放大器12a、13a、14a的反相输入端也是可以的。
综上所述，本发明的电梯控制装置具有将交流电变换为直流电的变换器;将该直流电变换为任意的可变电压、可变频率的交流电压以驱动感应电动机的逆变器;检测该逆变器的输出电流的电流检测器;依据该电流检测器的输出信号控制所述感应电动机的控制装置;与产生所述感应电动机电流指令值的电流指令发生装置，使轿厢藉感应电动机进行升降。由于其中还包括，在所述逆变器停止当中在电流指令发生装置产生出电流指令值的状态下直接存储所述电流检测器的输出信号，而在所述逆变器工作当中在所述电流检测器的输出信号上加上所述已存储的输出信号以抵消偏差电压的补偿装置，因而是比较容易的结构，能补偿电流检测器的偏差电压，从而抑制由此而引起的转动力矩波动，也就不会在电梯轿厢中发生振动能获得感觉良好的乘行，还能在逆变器停止当中继续发出电流指令以检测逆变器停止信号发生装置的故障，从而达到能获得安全的电梯控制装置的效果。
权利要求
1.一种电梯控制装置具有将交流电变换为直流电的变换器；将该直流电变换为任意的可变电压、可变频率的交流电压以驱动感应电动机的逆变器；检测该逆变器的输出电流的电流检测器；依据该电流检测器的输出信号控制所述感应电动机的控制装置；与产生所述感应电动机电流指令值的电流指令发生装置，使轿厢藉感应电动机升降，其特征在于包括在所述逆变器停止当中在所述电流指令发生装置产生出电流指令值的状态下直接存储所述电流检测器的输出信号，而在所述逆变器工作当中在所述电流检测器的输出信号上加上所述已存储的输出信号以抵消偏差电压的补偿装置。
全文摘要
本发明目的在于获得能补偿电流检测器9、10偏差电压并可检测逆变器停止信号发生装置故障的便宜的电梯控制装置。逆变器停止时电流指令发生装置11继续发出电流指令，不通过运算放大器(12A-14A)而直接从电流检测器的输出照样存储偏移电压，逆变器工作时偏差电压补偿电路24、25将已存储的偏差电压加到电流检测器的输出即运算放大器12A-14A的输入信号上，以补偿在逆变器工作时电流检测器输出信号中所含有的偏差电压。
文档编号H02P27/06GK1070382SQ92104750
公开日1993年3月31日 申请日期1992年6月16日 优先权日1991年9月20日
发明者铃木聡, 吉田雅之 申请人:三菱电机株式会社