专利名称：电梯的门控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电梯的门控制装置，用于控制电梯的门装置的动作。
背景技术：
在现有的电梯的门控制装置中，在进行门电动机的驱动控制时，假设关于门电动机的电动机常数参数的设定值与实际值一致，来计算电动机的目标转矩。但是，关于电梯的门装置，有在不论户内/户外的环境下使用的情况，并且利用率在拥挤时和除此之外的情况下也存在差异。因此，门电动机根据设置环境和/或使用状况而产生比较大的温度变化。 与转矩特性直接相关的电动机转子的电阻值随着这种温度变化而变化，由此变得容易产生设定误差。因此，在门电动机的转矩特性随着这种温度变化而变动时，存在门板的实际的开闭移动速度(以下称为实际开闭移动速度)对开闭移动速度指令(移动速度模式)的跟随性下降的问题。针对以上问题，例如，专利文献1所述的现有的电梯的门控制装置对由于温度变动等外在原因而变化的开闭时间进行测定，从事先存储的多个旋转速度模式中选择最佳的模式使电动机进行驱动，以便消除与目标时间之间的差异。并且，例如专利文献2所述的现有的电梯的门控制装置，根据开闭移动速度指令与事先按照开闭移动速度指令预测的门板的移动距离的表，输出与门板的移动距离对应的开闭移动速度指令。由此，该电梯的门控制装置针对因周围温度变化的影响而造成的电动机常数的变动，提高了门板的移动距离的精度(准确性)。另外，例如在专利文献3所述的现有的电梯的门控制装置中，在与通常开闭不同的模式下，根据电流/电压值对电动机常数进行校正，利用校正后的电动机常数估计门电动机的旋转速度，由此不需使用速度检测器即可进行比较高精度的速度控制。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特公平8-25709号公报专利文献2 日本特开2002-302367号公报专利文献3 日本特开2007-84189号公报
发明内容
发明要解决的问题在此，为了缩短电梯门的开闭时间、提高电梯的运行效率，可以考虑将门板的开闭移动速度设为比较高的速度、即进行高速开闭。在进行该高速开闭时，如果开闭移动速度指令与门板的实际开闭移动速度不一致，则门板的实际开闭移动速度的最高速度有可能超过开闭移动速度指令。其结果，在以超过开闭移动速度指令的实际开闭移动速度进行开闭移动的门板与某一物体撞击时，将对被撞击物带来超过预期的撞击能。因此，为了抑制该撞击能，需要降低门板的实际开闭移动速度的最高速度，预先充分降低开闭移动速度指令的最高速度。其结果，使得高速开闭导致的电梯门开闭时间的短缩化受到限制。并且，上述专利文献1 3所述的现有的电梯的门控制装置都没有充分考虑随着温度变化而形成的电动机的转子的转矩特性的变化。因此，这些门控制装置在门电动机的转矩特性由于温度变化等外在原因而产生变化的情况下，估计转矩与实际转矩之间的误差增大，不能提高门板的实际开闭移动速度对开闭移动速度指令的跟随性。本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种电梯的门控制装置，即使是在门电动机的转矩特性由于温度变化等外在原因而产生变化的情况下，也能够抑制估计转矩与实际转矩之间的误差增大，提高门板的实际开闭移动速度对开闭移动速度指令的跟随性。用于解决问题的手段本发明的电梯的门控制装置对电梯的门装置的动作进行控制，该电梯的门装置具有门板，用于开闭电梯出入口 ；交流式门电动机，其对所述门板提供驱动力；电流检测单元，其生成与所述门电动机的一次电流对应的信号；以及速度检测单元，其生成与所述门电动机的旋转速度对应的信号，所述电梯的门控制装置具有速度设定部，其发出与所述门板的开闭移动速度对应的、有关所述门电动机的旋转速度指令和磁通指令；驱动控制部，其根据来自所述速度设定部的速度指令和磁通指令、以及来自所述速度检测单元及所述电流检测单元的所述门电动机的旋转速度及一次电流，确定施加给所述门电动机的功率的大小， 而控制所述门电动机的驱动；以及反馈处理部，其能够预先存储表示有关所述门电动机的物理特性的电动机常数参数，使用来自所述速度检测单元的所述门电动机的所述旋转速度、提供给所述门电动机的一次电压、和所述电动机常数参数，估计所述门电动机的二次磁通，所述驱动控制部使用由所述反馈处理部估计出的所述二次磁通，调节根据所述旋转速度指令、所述磁通指令、所述旋转速度和所述一次电流而确定的、施加给所述门电动机的功率的大小。
图1是表示本发明的实施方式1的电梯的门装置的结构图。图2是表示图1所示的门控制装置的框图。图3是简要表示图2所示的门控制装置的一部分的框图。图4是用于说明基于图1所示的门控制装置的运算方式的门电动机的转矩特性的曲线图。图5是简要表示本发明的实施方式2的电梯的门控制装置的一部分的框图。图6是用于说明门电动机的实际旋转速度对旋转速度指令的跟随性的曲线图。
具体实施例方式下面，参照
用于实施本发明的方式。实施方式1图1是表示本发明的实施方式1的轿厢门装置的一部分的结构图。在图1中，轿厢门装置1对轿厢的出入口(未图示)进行开闭。并且，轿厢门装置 1具有门吊架板(横梁)2、门导轨架3、一对卷绕轮4A、4B、门电动机5、传动条体(绳索)6、
4多个门吊架轮Ik 7D、一对门吊架(门钩)8A、8B、一对轿厢门板9A、9B、以及一对连接部件 IOAUOBo门吊架板2设于轿厢的轿厢出入口的上部。门导轨架3沿着门吊架板2的长度方向水平地安装在门吊架板2上。一对卷绕轮4A、4B分别设于门吊架板2的长度方向的一端部和另一端部。门电动机5设于门吊架板2的长度方向的一端部，并且与卷绕轮4A同轴配置。即，卷绕轮4A借助门电动机5的驱动力而旋转。另外，门电动机5是感应电动机(交流式电动机)。传动条体6卷绕在一对卷绕轮4A、4B的外周面上。并且，传动条体6架设在一对卷绕轮4A、4B双方之间，并且是无端循环状。多个门吊架轮7A 7D以能够滚动的方式设置在门导轨架3的上表面。并且，门吊架轮7A、7B安装在门吊架8A上。另外，门吊架轮7C、 7D安装在门吊架8B上。一对轿厢门板9A、9B分别与一对门吊架8A、8B的下端部连接。即，一对轿厢门板 9A、9B借助一对门吊架8A、8B和多个门吊架轮7A 7D从门导轨架3悬挂下来。并且，一对轿厢门板9A、9B能够借助门吊架轮7A 7D的转动而沿着门导轨架3水平移动。连接部件IOA将门吊架8A和传动条体6的下侧连接。连接部件IOB将门吊架8B 和传动条体6的上侧连接。因此，门电动机5的驱动力经由传动条体6、一对连接部件10A、 IOB和一对门吊架8A、8B，传递给一对轿厢门板9A、9B。并且，一对轿厢门板9A、9B借助门电动机5的驱动力沿彼此相反的方向进行开闭移动(水平移动)。并且，轿厢门装置1还具有轿厢门卡合机构(未图示)。轿厢门卡合机构能够与层站门装置(未图示)的层站门卡合机构进行卡合。通过轿厢门卡合机构与层站门卡合机构的相互卡合，轿厢门装置1的门电动机5的驱动力传递给层站门装置，借助该门电动机5的驱动力，层站门装置的层站门板(未图示)也进行开闭移动。即，轿厢门装置1和层站门装置相互联动地进行电梯出入口(轿厢出入口和层站出入口)的开闭动作。其中，门电动机 5的驱动由门控制装置100控制。下面，图2是表示图1所示的门控制装置100的框图。另外，下面将门电动机5的定子侧表述为一次，将门电动机5的转子侧表述为二次，符号*表示指令值，符号#表示估计值，如此进行说明。在图2中，门控制装置100(图2中的单点划线)与旋转检测器(编码器)11电连接，该旋转检测器被安装在门电动机5上，用于生成与门电动机5的二次旋转角速度(电动机实际旋转速度)《^对应的电信号。并且，门控制装置100与电流检测器12 电连接，该电流检测器12生成与门电动机5的一次电流iu、‘对应的电信号。另外，门控制装置100具有速度指令部111、磁通控制部112、输入坐标变换部113、 电流控制部114、输出坐标变换部115、PWM(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)逆变器116、磁通观测部(磁通观测器)117、速度运算部118、速度控制部119、以及楼层数据存储部(磁通指令部)120。速度指令部111和楼层数据存储部120构成速度设定部100a。速度设定部IOOa 根据由控制轿厢运转的运转控制装置(未图示)控制的轿厢的运转状况，设定门板的开闭移动速度(开闭移动速度指令)，并发出针对门电动机5的旋转速度指令和磁通指令。输入坐标变换部113、磁通观测部117和速度运算部118构成对来自门电动机5的反馈信号进行运算处理的反馈处理部100b。磁通控制部112、电流控制部114、输出坐标变换部115和速度控制部119构成驱动控制部100c。驱动控制部IOOc使用来自速度设定部 IOOa的旋转速度指令和磁通指令、以及来自反馈处理部IOOb的信息，控制门电动机5的驱动。速度指令部111根据门电动机5的二次旋转角速度ω Μ和预先登记的卷绕轮4A、 4B的半径，估计(计算)一对轿厢门板9A、9B的位置。并且，速度指令部111根据由运转控制装置控制的轿厢的运转状况，设定轿厢门板9A、9B的开闭移动速度，并确定与该设定的开闭移动速度对应的有关门电动机5的旋转角速度指令值ω*。该旋转角速度指令值ω*成为与自门板9Α、9Β开始开闭移动时起的经过时间、或者一对轿厢门板9Α、9Β的位置对应的大小。并且，旋转角速度指令值ω*是与门电动机5的二次旋转角度对应的值，被预先存储在速度指令部111中。磁通控制部112接受预先存储在楼层数据存储部120中的每个层站楼层的磁通指令Φ /和来自磁通观测部117的估计二次磁通Φ/。并且，磁通控制部112根据磁通指令 Φ/和估计二次磁通Φ/，计算用于校正磁通指令与估计二次磁通Φ/之间的误差的励磁指令i/。输入坐标变换部113接受来自电流检测器12的与门电动机5的一次电流iu、iji 应的电信号、和由速度运算部118计算的基于一次旋转角速度ω的一次旋转角度θ。并且，输入坐标变换部113根据门电动机5的一次电流iu、iv*—次旋转角度θ，进行从静止坐标系向旋转坐标系转换的一般的三相二相变换。并且，输入坐标变换部113通过三相二相变换来计算旋转坐标系的电动机电流id、、。电流控制部114接受来自输入坐标变换部113的电动机电流id、、、来自磁通控制部112的励磁指令i/、由速度控制部119计算的转矩指令i:。并且，电流控制部114以使电动机电流id与励磁指令i/ 一致且电动机电流、与转矩指令G —致的方式，计算一次电压V/、Vt；。另外，电流控制部114向输出坐标变换部115和磁通观测部117发送该计算出的一次电压V/、Vt；。输出坐标变换部115接受来自电流控制部114的一次电压V/、V:、以及由速度运算部118计算出的基于一次旋转角速度ω的一次旋转角度θ。并且，输出坐标变换部115 使用一次电压VdWt；和一次旋转角度θ，进行从旋转坐标系向静止坐标系的坐标变换。并且，输出坐标变换部115通过坐标变换来计算静止坐标系的一次电压( 。另外，输出坐标变换部115向PWM逆变器116发送输出指令，使从PWM逆变器116 向门电动机5输出所计算的一次电压νΛνΛνΛ S卩，输出坐标变换部115通过PWM逆变器 116使门电动机5产生用于使门板9Α、9Β开闭移动的驱动力。磁通观测部117接受来自电流控制部114的一次电压指令值V/、V:、来自输入坐标变换部113的电动机电流‘、、以及由速度运算部118计算出的一次旋转角速度ω。并且，磁通观测部117预先存储下面的式(1)和式( 所示的基于门电动机5的数学模型的运算式(观测器)。[数式1]
其中，在式(1)和式O)的运算处理中使用的多个电动机常数参数、即互感M、一次自感Ls、二次自感Lp—次电阻民和二次电阻艮，作为特性常数被预先存储在磁通观测部 117中。并且，式(1)和式O)的矩阵要素为下面的式(3) 式(8)所示，且被预先存储在磁通观测部117中。[数式2]an = - ζ -1LrRs ... (3)a12 = ζ ^1MRs — (4)a21 = ζ ^1MRr ...(5)a22 = - ζ -1LsRr ... (6)C1 = ζ 乂... (7)C2 = - ζ ^1M... (8)其中，ζ= LsLr-M2。另外，在式⑵的运算处理中使用的任意的观测器反馈增益H如下面的式(9)所示。该观测器反馈增益H被预先存储在磁通观测部117中。[数式3]因此，磁通观测部117通过执行利用式(1)的运算式的运算处理，估计一次d轴磁通Φ^、一次q轴磁通Φ 以及二次d轴磁通Φ / (下面称为估计二次磁通Φ/)。并且， 磁通观测部117执行利用式(2)的运算式的运算处理，并根据估计磁通Φ^、Φqs\ Φ/来估计一次d轴电流id和一次q轴电流、。速度运算部118接受门电动机5的二次旋转角速度ωΜ、由磁通观测部117计算出的估计二次磁通Φ/和估计一次电流id#、<、来自输入坐标变换部113的电动机电流id、 iQO并且，速度运算部118预先存储考虑了门电动机5的一次侧和二次侧之间的滑动(slip) 的下面的式(10)。另外，速度运算部118与磁通观测部117同样地预先存储多个电动机常数参数和观测器反馈增益H。[数式4]
权利要求
1.一种电梯的门控制装置，其对电梯的门装置的动作进行控制，该电梯的门装置具有门板，其用于开闭电梯出入口 ；交流式门电动机，其对所述门板提供驱动力；电流检测单元，其生成与所述门电动机的一次电流对应的信号；以及速度检测单元，其生成与所述门电动机的旋转速度对应的信号，所述电梯的门控制装置具有速度设定部，其发出与所述门板的开闭移动速度对应的、针对所述门电动机的旋转速度指令和磁通指令；驱动控制部，其根据来自所述速度设定部的速度指令和磁通指令、以及来自所述速度检测单元和所述电流检测单元的所述门电动机的旋转速度及一次电流，确定施加给所述门电动机的功率的大小，控制所述门电动机的驱动；以及反馈处理部，其能够预先存储表示有关所述门电动机的物理特性的电动机常数参数， 使用来自所述速度检测单元的所述门电动机的所述旋转速度、提供给所述门电动机的一次电压以及所述电动机常数参数，估计所述门电动机的二次磁通，所述驱动控制部使用由所述反馈处理部估计出的所述二次磁通，调节根据所述旋转速度指令、所述磁通指令、所述旋转速度和所述一次电流而确定的、施加给所述门电动机的功率的大小。
2.根据权利要求1所述的电梯的门控制装置，其中，所述速度设定部能够按照每个层站楼层来存储多个所述层站楼层各自的门重量， 所述驱动控制部使用由所述反馈处理部估计出的所述二次磁通和从所述速度设定部接受的所述轿厢的停靠楼层的所述门重量，来调节根据所述旋转速度指令、所述磁通指令、 所述旋转速度和所述一次电流而确定的、施加给所述门电动机的功率的大小。
3.根据权利要求2所述的电梯的门控制装置，其中，所述电梯的门控制装置还具有门重量辨识部，其根据来自所述反馈处理部的所述二次磁通或者来自所述速度设定部的所述磁通指令、来自所述速度检测单元的所述旋转速度、 来自所述电流检测单元的所述一次电流或者由所述驱动控制部计算出的用于驱动所述门电动机的电流指令值，按照每个所述层站楼层对所述门重量进行辨识，所述速度设定部按照每个所述层站楼层来存储由所述门重量辨识部所辨识的所述门重量，并将该存储的每个所述层站楼层的所述门重量发送给所述驱动控制部。
4.根据权利要求2所述的电梯的门控制装置，其中，所述速度设定部根据多个所述层站楼层各自的所述门重量和正在监视的所述门板的位置中的至少任意一方，逐次调节发送给所述速度设定部的所述磁通指令。
全文摘要
一种电梯的门控制装置，磁通观测部(117)利用一次电压指令值Vd*、Vq*和基于门电动机(5)的数学模型的运算式，估计门电动机(5)的二次磁通。磁通控制部(112)和速度控制部(119)分别使用由磁通观测部(117)计算出的门电动机(5)的二次磁通，生成电流指令。
文档编号B66B13/14GK102317194SQ20108000762
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年3月18日
发明者宇都宫健儿, 菅原正行 申请人:三菱电机株式会社