專利名稱：電梯的門控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由逆變器驅(qū)動(dòng)控制開閉電梯門的電動(dòng)機(jī)的電梯門控制裝置。
首先，參照?qǐng)D7說明電梯的門系統(tǒng)。
圖7表示電梯的門系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
電梯的門系統(tǒng)由如下部分構(gòu)成掛箱(1);安裝在該掛箱(1)上的門控制裝置(2);連接于該門控制裝置(2)的門驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)3;內(nèi)部容納有安裝在掛箱(1)上的電動(dòng)機(jī)(3)的驅(qū)動(dòng)裝置(4);與該驅(qū)動(dòng)裝置(4)相連的4聯(lián)驅(qū)動(dòng)桿(5);與該驅(qū)動(dòng)桿(5)相連、設(shè)置在轎廂出入口處的門(6);安裝在該門(6)上、通過設(shè)置在門區(qū)域中未圖示的乘場門上的裝置進(jìn)行配合使乘場門與轎廂門(6)連動(dòng)的系合裝置(7);安裝于掛箱(1)上的導(dǎo)軌(8);與門(6)相結(jié)合、通過掛輪(9)及上推力輪(10)在導(dǎo)軌(8)上移動(dòng)而引導(dǎo)門(6)的開閉的門掛(11);固定于掛箱(1)上由彈性體構(gòu)成的門打開側(cè)的門(6)的制動(dòng)器(12);固定于掛箱上由彈性體構(gòu)成的門關(guān)閉側(cè)的門(6)的制動(dòng)器(13);固定于掛箱(1)上以指示門開狀態(tài)的OLT傳感器(14);固定于掛箱(1)上以指示門閉狀態(tài)的CLT傳感器(15);固定于門掛(11)上與制動(dòng)器(12)和(13)接觸的門止檔件(16);固定于門掛(11)上使OLT傳感器(14)及CLT傳感器(15)工作的作用件(17)等。
下面，參照?qǐng)D8來說明控制如上所述的電梯門系統(tǒng)的已有門控制裝置(2)。
圖8表示已有電梯的門控制裝置(2)的方框圖。
圖8中，已有的電梯門控制裝置(2)由如下部分構(gòu)成如與200V或220V的三相交流電源相連的二極管橋式整流電路(20);與該二極管橋式整流電路(20)并聯(lián)連接的平滑電容器(21);與二極管橋式整流電路(20)相連由晶體管、場效應(yīng)管等開關(guān)元件構(gòu)成的逆變器(22);安裝在電動(dòng)機(jī)(3)的電動(dòng)機(jī)軸上的編碼器(23);與該編碼器(23)相連的微計(jì)算機(jī)(24);與該微計(jì)算機(jī)(24)及直流CT(25)相連的電流放大單元(26);其輸入側(cè)與電流放大單元(26)相連、且其輸出側(cè)與逆變器(22)相連的PWM單元(27)等。
另外，微機(jī)(24)包含速度指令發(fā)生器(30);與該速度指令發(fā)生器(30)及編碼器(23)相連的減法器(31);與該減法器(31)相連的速度放大器(32);與該速度放大器(32)相連的電流幅值計(jì)算器(33);連接于速度放大器(32)的滑差率計(jì)算器(34);連接于速度放大器(32)的相位角計(jì)算器(35);與滑差率計(jì)算器(34)及編碼器(23)相連的加法器(36);連接于該加法器(36)的相位計(jì)數(shù)器(37);與相位角計(jì)算器(35)及相位計(jì)數(shù)器(37)相連的加法器(38);其輸入與電流幅值計(jì)算器(33)及加法器(38)相連、而其輸出與電流放大器(26)相連的電流指令發(fā)生器(39)等。
下面，參照?qǐng)D9說明上述已有例的工作。
圖9是表示已有門控制裝置的電動(dòng)機(jī)(3)的速度及轉(zhuǎn)矩的特性圖。
圖9中，橫軸表示門(6)的位置(S)，縱軸表示電動(dòng)機(jī)(3)的速度(V)和轉(zhuǎn)矩(T)。
200V或220V三相交流由二極管橋式整流電路(20)整流，由平滑電容器(21)平滑而變換為直流電壓。該直流電壓由逆變器(22)變換為正弦波的電動(dòng)機(jī)電流而供給電動(dòng)機(jī)(3)。這時(shí)，通過來自PWM單元(27)的PWM脈沖使逆變器(22)的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作從而進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。以這種方式，對(duì)電動(dòng)機(jī)(3)的速度和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
電動(dòng)機(jī)(3)的速度由編碼器(23)檢出。該檢出的速度ωr＊和由速度指令發(fā)生器(30)產(chǎn)生的速度指令ωr，由減法器(31)進(jìn)行減法計(jì)算以求出速度偏差△ωr。
通過速度放大器(32)輸入速度偏差△ωr，則將計(jì)算出電動(dòng)機(jī)(3)所必要的轉(zhuǎn)矩，以實(shí)現(xiàn)速度指令ωr的跟蹤。
在轉(zhuǎn)矩指令如轉(zhuǎn)矩分電流iq及定轉(zhuǎn)矩領(lǐng)域中，通過滑差率計(jì)算器(34)一旦輸入通常為定值的勵(lì)磁分電流指令id，則產(chǎn)生滑差率頻率ω8。
該滑差率頻率ωs和檢出的速度ωr＊經(jīng)加法器(36)相加，由積分器的相位計(jì)數(shù)器(37)計(jì)算出電動(dòng)機(jī)(3)的旋轉(zhuǎn)角θr＝S(ωr＊±ω8)dt。
通過相位角計(jì)算器(35)，由轉(zhuǎn)矩分電流iq及勵(lì)磁分電流指令id計(jì)算出相位角θi。
該相位角θi和旋轉(zhuǎn)角θr經(jīng)加法器(38)相加、求出實(shí)際電流相位角θ＝θi+θr。
通過電流幅值計(jì)算器(33)，根據(jù)轉(zhuǎn)矩分電流iq及勵(lì)磁分電流指令id產(chǎn)生電流幅值｜I｜。
經(jīng)電流指令發(fā)生器(39)，由電流幅值｜I｜和實(shí)際電流相位角θ產(chǎn)生U相電流指令I(lǐng)u＝｜I｜·sinθ，和V相電流指令I(lǐng)v＝｜I｜·sin(θ+2π/3)。
經(jīng)電流放大器(26)，由U相電流指令I(lǐng)U及V相電流指令I(lǐng)v、和由直流CT(25)檢出的U相實(shí)際電動(dòng)機(jī)電流Iu＊及V相實(shí)際電動(dòng)機(jī)電流Iv＊，求出偏差△Iu、△Iv及△Iw(＝-△Iu-△Iv)。
由PWM單元(27)產(chǎn)生平衡偏差△Iu、△Iv及△Iw的三相電壓指令。該脈沖列供給逆變器(22)，使開關(guān)元件動(dòng)作，由此控制電動(dòng)機(jī)(3)的電流、電壓、頻率等在預(yù)定值上。由這一連串動(dòng)作對(duì)電動(dòng)機(jī)(3)的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
然后，如圖9所示，在門(6)的開側(cè)、閉側(cè)的終端實(shí)施控制以使由彈性體構(gòu)成的制動(dòng)器(12)及(13)能受到按預(yù)定轉(zhuǎn)矩的按壓。
在如上所述已有電梯的門控制裝置中存在的問題是，如圖9所示，在制動(dòng)器受到?jīng)_擊時(shí)，即使速度指令ωr不變，也會(huì)由于制動(dòng)器的反作用力而被壓回，從而成為似乎略產(chǎn)生有振動(dòng)的樣子而停止。
又，由于門關(guān)著時(shí)的惡作劇等使門被硬橇開時(shí)，由于實(shí)際速度低難以正確檢出實(shí)際速度、而難以產(chǎn)生對(duì)抗這種硬行開門的反作用力。因此，為了加大反作用力而增大按壓時(shí)的電流，則會(huì)發(fā)生電動(dòng)機(jī)的過熱問題。
本發(fā)明是為解決上述問題提出的，其目的在于提供一種能改善對(duì)門的終端速度的設(shè)定，使門被硬行開啟情況下能產(chǎn)生大的反作用力的電梯門控制裝置。
本發(fā)明所涉電梯的門控制裝置包含如下部分(1)驅(qū)動(dòng)控制對(duì)電梯門進(jìn)行開閉動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置。
(2)檢出上述門位置的編碼器。
(3)檢出上述門開閉終端的終端傳感器。
(4)在檢出上述門的開閉終端的情況下，把上述門的位置作為變量的從上述傳感器到制動(dòng)器的移動(dòng)距離的函數(shù)作為速度指令輸出給上述逆變器裝置的控制裝置。
本發(fā)明中，用逆變器裝置驅(qū)動(dòng)控制對(duì)電梯門進(jìn)行開閉動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)。
又，用編碼器檢出上述門的位置。
再，用終端傳感器檢出上述門的開閉終端。
然后，通過控制裝置，在檢出上述門的開閉終端情況下，把上述門的位置作為變量的從上述傳感器到制動(dòng)器的移動(dòng)距離的函數(shù)作為速度指令輸出給上述逆變器裝置。


圖1表示本發(fā)明一實(shí)施例的方框圖;
圖2為與圖1實(shí)施例等效的自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖;
圖3表示本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)速度及轉(zhuǎn)矩特性的特性曲線圖;
圖4和圖5表示門的位置與速度指令的關(guān)系特性圖;
圖6為表示本發(fā)明一實(shí)施例的動(dòng)作流程圖;
圖7表明電梯門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
圖8為表示已有電梯的門控制裝置的方框圖;
圖9表明已有電梯的門控制裝置的電動(dòng)機(jī)的速度及轉(zhuǎn)矩的特性的特性曲線圖。
圖中，(3)為電動(dòng)機(jī)，(6)為門，(12)和(13)為制動(dòng)器，(14)為OLT傳感器，(15)為CLT傳感器，(22)為逆變器，(23)為編碼器，(24A)為微機(jī)，(27)PWM單元，(40)為殘量固定值數(shù)據(jù)，(41)可逆計(jì)數(shù)器，(42)為位置放大器。
又，各圖中，同一符號(hào)表示相同或類同部分。
參照?qǐng)D1及圖2來說明本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的方框圖。二極管橋式整流器(20)-編碼器(23)、直流CT(25)-PWM單元(27)與上述已有技術(shù)裝置的完全相同。在圖1中，本發(fā)明的一實(shí)施例由與上述已有技術(shù)裝置完全相同的部分和微型計(jì)算機(jī)(簡稱“微機(jī)”)(24A)構(gòu)成。
該微機(jī)(24A)由下列部分構(gòu)成與已有技術(shù)完全相同的速度指令發(fā)生器(30)-電流指令發(fā)生器(39);殘量固定值數(shù)據(jù)(40);與殘量固定值數(shù)據(jù)(40)及編碼器(23)相連接的可逆計(jì)數(shù)器(41);與該可逆計(jì)數(shù)器(41)相連的位置放大器(42);其輸入端與速度指令發(fā)生器(30)及位置放大器(42)相連而其輸出與減法器(31)相連的指令轉(zhuǎn)換單元(43)。
然而，本發(fā)明的逆變器，在上述的本發(fā)明的一實(shí)施例中，由二極管橋式整流器(20)、平滑電容器(21)，逆變器(22)、直流CT(25)、電流放大單元(26)及PWM單元(27)構(gòu)成，而該發(fā)明的控制裝置由微型計(jì)算機(jī)(24A)構(gòu)成。
圖2為與圖1實(shí)施例等效的自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖。
下面，參照?qǐng)D3至圖6來說明上述實(shí)施例的動(dòng)作。
圖3為電動(dòng)機(jī)(3)的速度及轉(zhuǎn)矩的特性圖。圖4及圖5為位置誤差對(duì)速度指令的特性圖。圖6表示本發(fā)明一實(shí)施例的動(dòng)作的流程圖。
圖3中，橫軸表示門(6)的位置(S)，縱軸表示電動(dòng)機(jī)(3)的速度(V)及轉(zhuǎn)矩(T)。又，圖3雖然是關(guān)于CLT傳感器(15)的圖示，但對(duì)于OLT傳感器(14)也是相同的。
在圖4及圖5中，橫軸表示可逆計(jì)數(shù)器(41)的輸出位置(θi-θi＊)，縱軸表示位置放大器(42)的輸出的速度指令ωr。
在圖6的步驟(50)-(52)中，微機(jī)(24A)在門(6)通過作為OLT傳感器(14)或CLT傳感器(15)的終端傳感器以前，如圖3中所示那樣控制逆變器(22)，以使跟蹤由速度指令發(fā)生器(30)產(chǎn)生的速度指令ωr。
在步驟(53)中，如圖3所示，用終端傳感器的輸出的上升沿，把已換算成從終端傳感器直到制動(dòng)器(12)或(13)之前為止的編碼器的脈沖數(shù)的表示門(6)的移動(dòng)距離的殘量固定值數(shù)據(jù)θi(40)向可逆計(jì)數(shù)器(41)設(shè)置。
在步驟(54)-(59)中，微機(jī)(24A)，通過終端傳感器的動(dòng)作轉(zhuǎn)換指令轉(zhuǎn)換單元(43)，通過位置放大器(42)將設(shè)置有殘量固定值數(shù)據(jù)θi(40)的可逆計(jì)數(shù)器(41)的輸出乘以增益Kpos，作為速度指令加給逆變器(22)。
即，在這種情況下，速度指令變成ωr＝Kpos(θi-θi＊)。從而向電動(dòng)機(jī)(3)通以規(guī)定電流，控制電動(dòng)機(jī)(3)使之達(dá)到預(yù)定的速度。
可逆計(jì)數(shù)器(41)的值由來自編碼器(23)的反饋脈沖進(jìn)行加減，然后朝著接近于制動(dòng)器(12)或(13)的目標(biāo)值作減速操作。這時(shí)，速度指令ωr隨著接近于目標(biāo)值而變小，至目標(biāo)值時(shí)變?yōu)榱?。圖3及圖4為其狀況。
在圖3中，點(diǎn)線TM表示電動(dòng)機(jī)(3)的轉(zhuǎn)矩特性，實(shí)線ωr表示速度指令，ωr＊表示實(shí)際速度。
圖4中，由于位置(殘量)通過零點(diǎn)時(shí)速度指令的極性反轉(zhuǎn)故而收斂于目標(biāo)值。虛線的速度指令表示位置增益Kpos比實(shí)線的速度指令還上升時(shí)的速度指令。
圖2中，由于速度放大器(32)被進(jìn)行通常的PI控制，因此位置放大器(42)即使稍有位置誤差(θi-θi＊)，由于在速度放大器(32)中接入了積分器(32b)，故欲使位置回復(fù)到目標(biāo)值的力將變大。
又，在驅(qū)動(dòng)電梯門時(shí)，由于必定備有如前所述的制動(dòng)器(12)及(13)，因此，對(duì)于位置走過頭之類沒有必要特別加以控制，如果位置放大器的特性如圖5所示走過頭時(shí)，也可令其為零。這樣，就具有在門(6)的開閉終端停止?fàn)顟B(tài)中，即使可逆計(jì)數(shù)器有誤動(dòng)作，也不會(huì)反轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一實(shí)施例，如前所述，是將門(6)的開閉終端的停止目標(biāo)值設(shè)置于與制動(dòng)器(12)或(13)相碰之前，并如圖3所示，以門(6)的開閉終端停止于未與制動(dòng)器接觸之前，且在硬行橇開門時(shí)使之產(chǎn)生大的反力矩為目的，所以已控制成可以使從終端傳感器到制動(dòng)器前的停止位置為止的固定距離即換算成安裝于電動(dòng)機(jī)軸上的編碼器(23)的脈沖數(shù)的距離為零。
因此，在門(6)的開閉終端，由于控制成可以不與制動(dòng)器(12)或(13)相接觸，而停止在制動(dòng)器之稍前方，所以消滅了門開閉時(shí)的碰門聲和振動(dòng)后的停止，而且，其效果是在硬行撬開門時(shí)也能產(chǎn)生由電動(dòng)機(jī)(3)和逆變器的驅(qū)動(dòng)容量所決定的最大轉(zhuǎn)矩的硬行開門的反作用力。
即，因?yàn)橥ㄟ^增加若干的軟件，就能控制得使門不與制動(dòng)器相碰，所以能改善門的終端速度的設(shè)定。又，在終端停止時(shí)可把電流控制得很小而硬行開門時(shí)能得到很大的反作用力，所以能實(shí)現(xiàn)高的安全性。
本發(fā)明，如上所述的那樣，因?yàn)閭溆序?qū)動(dòng)控制對(duì)電梯門進(jìn)行開閉的電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置;檢測上述門位置的編碼器;檢測上述門開閉終端的終端傳感器;在檢出上述門的開閉終端的情況下，把由上述門的位置作為變量的、從上述傳感器到制動(dòng)器為止的移動(dòng)距離的函數(shù)作為速度指令輸出給上述逆變器裝置的控制裝置，所以能改善對(duì)門的終端速度的設(shè)定并能在硬行開門的情況下產(chǎn)生大的反作用力。
權(quán)利要求
1.一種電梯的門控制裝置，其特征在于包含控制驅(qū)動(dòng)對(duì)電梯的門進(jìn)行開閉的電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置；檢測上述門的位置的編碼器；檢測上述門的開閉終端的終端傳感器；和在檢出上述門的開閉終端的情況下，把由上述門的位置作為變量的、從上述傳感器到制動(dòng)器的移動(dòng)距離為止的函數(shù)作為速度指令輸出給上述逆變器裝置的控制裝置。
全文摘要
一種電梯的門控制裝置，它包含驅(qū)動(dòng)控制對(duì)電梯門進(jìn)行開閉的電動(dòng)機(jī)的逆變器裝置；檢出上述門位置的編碼器；檢出上述門開閉終端的終端傳感器；在檢出上述門的開閉終端的情況下，把由上述門的位置作為變量的從上述傳感器到制動(dòng)器的移動(dòng)距離的函數(shù)作為速度指令輸出給上述逆變器裝置的控制裝置。該裝置能對(duì)門的終端速度進(jìn)行很好地設(shè)定，并在終端停止時(shí)可把電流控制很小而硬行開門時(shí)能得到很大的反作用力。所以有很高的安全性。
文檔編號(hào)G05D3/12GK1057440SQ9110412
公開日1992年1月1日 申請(qǐng)日期1991年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月15日
發(fā)明者水野公元, 平林輝美, 多和田正典, 小寺利幸 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社