專利名稱：電梯門的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯門的控制裝置，尤其涉及通過聯(lián)結(jié)(リンク)機(jī)構(gòu)驅(qū)動的門的控制裝置。
圖4是在例如特開昭58-125590號公報(bào)中所揭示的、具有聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)的電梯門裝置的正面圖。圖中，1是電梯轎廂的門，2是轎廂的出入口，3是固定在門1上端的門吊架，4是收容該門吊架3的吊架箱，5是安裝在該吊架箱4上的導(dǎo)軌，6、7是分別安裝在門吊架3上、在導(dǎo)軌5上移動從而引導(dǎo)門1開關(guān)的吊架滾子、上推滾子，8是安裝在門1上的結(jié)合(係合)裝置，它與設(shè)置在門區(qū)域內(nèi)沒有圖示的電梯等待處(乘場)門上的結(jié)合裝置結(jié)合，使轎廂門1和電梯等待處門連動。9是設(shè)置在吊架箱4上、驅(qū)動門1的驅(qū)動裝置，10是該驅(qū)動裝置9內(nèi)藏的門驅(qū)動電動機(jī)，而11是當(dāng)由驅(qū)動裝置9驅(qū)動時(shí)，開關(guān)驅(qū)動門1的例如4連的驅(qū)動連桿。
圖5表示控制具有上述聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)的門裝置的現(xiàn)有的控制裝置的一個(gè)例子的控制框圖。該控制裝置是用例如感應(yīng)電動機(jī)IM作為門驅(qū)動電動機(jī)10、且利用應(yīng)用了后述的微型計(jì)算機(jī)的矢量(ベクトル)控制變換器的一個(gè)例子。下面，參照圖5說明矢量控制變換器的動作原理。通過用二極管堆21整流作為輸入電源的例如200V或220V的3相或單相交流電且用平滑電容22平滑，使之產(chǎn)生直流電壓。通過由未圖示的晶體管、FET(場效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管)等的開關(guān)元件構(gòu)成的變換器23，把該直流電壓變換為正弦波形的電動機(jī)電流。此時(shí)，通過來自脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖發(fā)生器24的脈沖寬度調(diào)制脈沖，變換器23中的開關(guān)元件受到脈寬調(diào)制。由此，控制門驅(qū)動電動機(jī)10的速度、轉(zhuǎn)矩。通過安裝在電動機(jī)軸上的脈沖發(fā)信機(jī)25檢出門驅(qū)動電動機(jī)10的速度。表示已檢出速度ωr的信號供給位置計(jì)數(shù)器31，在這里檢出門1的位置1。作為該檢出的門位置1的函數(shù)，速度指令發(fā)生器32產(chǎn)生驅(qū)動電動機(jī)10的速度指令x。這樣產(chǎn)生的速度指令x和檢出的速度ωr在第1相加點(diǎn)33相遇，求出速度偏差x-ωr。如果一旦輸入該速度偏差x-ωr，速度放大器34計(jì)算對門驅(qū)動電動機(jī)10必要的轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令，例如轉(zhuǎn)矩分電流指令iq，以便跟蹤(追従)速度指令x。如果輸入該轉(zhuǎn)矩分電流指令iq和在定轉(zhuǎn)矩領(lǐng)域通常是一定值的勵(lì)磁分電流指令id，則差頻發(fā)生器35產(chǎn)生差額ωs，該差頻ωs和檢出的速度即ωr在第2相加點(diǎn)相加后，在沒有圖示的積分器中產(chǎn)生驅(qū)動電動機(jī)10的磁場旋轉(zhuǎn)角θ＝∫(ωr+ωs)dt。該磁場旋轉(zhuǎn)角θ和分別由電流檢出器26、27檢出的U相電流Iu＊、V相電流Iv＊，在正弦/余弦發(fā)生器37和第1座標(biāo)變換器38中運(yùn)算，分離成轉(zhuǎn)矩分電流iq＊和勵(lì)磁分電流id＊。該分離的轉(zhuǎn)矩分電流iq＊和在上述動作中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分電流指令iq在第3相加點(diǎn)39中相遇求出轉(zhuǎn)矩分電流偏差△iq。又，被分離的勱磁分電流id＊和勵(lì)磁分電流指令id在第4相加點(diǎn)40相遇，求出勵(lì)磁分電流偏差△id。這些轉(zhuǎn)矩分電流偏差△iq和勵(lì)磁分電流偏差△id，在第2座標(biāo)變換器41中運(yùn)算，求出3相電壓指令Vu、Vv、Vw。如果輸入這些3相電壓指令Vu、Vv、Vw，則PWM脈沖發(fā)生器24把PWM脈沖提供給變換器23，使其開關(guān)元件動作，由此，把門驅(qū)動電動機(jī)10的電流、電壓、頻率等控制在預(yù)定值。門驅(qū)動電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩是由這樣的一連串的動作加以控制。在這樣的矢量控制變換器中，通常，圖5中用虛線圍起來的部分42用微型計(jì)算機(jī)來實(shí)施。
然后，說明示于圖5的控制裝置的問題所在。圖6是把圖5的控制裝置簡化后的框圖。由目標(biāo)速度指令r(Z)到控制量(即門驅(qū)動電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度或門1移動速度Y(Z))的傳遞函數(shù)Hr(Z)，來自負(fù)荷擾動(外亂)W(Z)的傳遞函數(shù)Hw(Z)，由簡單的自動控制理論分別如下式(1)、(2)所示。
Hr(Z)＝G1(Z)·Gx(Z)/｛1+G1(Z)·Gx(Z)｝(1)Hw(Z)＝Gx(Z)/｛1+G1(Z)·Gx(Z)｝ (2)式中，G1(Z)是相當(dāng)于圖5的速度放大器34的補(bǔ)償要素51，又，Gx(Z)是上述的控制量52。
從式(1)、(2)可以明白，向目標(biāo)速度的跟蹤性和取決于負(fù)荷擾動的控制量的誤差，就由G1(Z)一個(gè)因素決定下來了，要把向目標(biāo)速度的跟蹤性和外部擾動特性雙方同時(shí)提高是非常難的。順便說一下，由于電梯的門裝置，一般由在圖4中說明的聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，故取決于在門驅(qū)動電動機(jī)軸上的門位置的慣性負(fù)荷的變化如圖7所示，在門1的開關(guān)過程中產(chǎn)生較大變動。又，雖然沒有圖示，因?yàn)樨?fù)荷轉(zhuǎn)矩也同樣變動大，因而存在補(bǔ)償要素G1(Z)的調(diào)整非常困難的缺點(diǎn)。加之，由于負(fù)荷擾動隨著最近門的種類的越來越增加也顯著變化，因而存在調(diào)整非常困難的缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明為了解決這些問題而完成，旨在提供一種即使有由聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)引起的負(fù)荷變動以及由門各類不同引起的負(fù)荷變動也能做到調(diào)整容易，跟蹤性良好的電梯門的控制裝置。
涉及本發(fā)明的電梯控制裝置設(shè)置記憶根據(jù)門的位置而變化的慣性負(fù)荷及負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化數(shù)據(jù)的記憶手段，來自該記憶手段的所述變化數(shù)據(jù)前饋(フィ-
フォ-ヮ
)到電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令上并與其相加。
圖2是說明本發(fā)明的原理的原理控制框圖，圖中的由目標(biāo)速度指令r(Z)到控制量52(即門驅(qū)動電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度或門1的移動速度Y(Z))的傳遞函數(shù)Hr(Z)、根據(jù)負(fù)荷擾動W(Z)的傳遞函數(shù)Hw(Z)分別由下式(3)、(4)表示。
Hr(Z)＝｛G1(Z)+G2(Z)·Gx(Z)｝/｛1+G1(Z)·Gx(Z)｝ (3)Hw(Z)＝Gx(Z)/｛1+G1(Z)·Gx(Z)｝ (4)式中，G2(Z)是前饋補(bǔ)償要素53。
因而，為了迅速跟蹤由聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)引起的負(fù)荷變動，即使按照式(4)設(shè)定補(bǔ)償要素51的G1(Z)，通過前饋補(bǔ)償要素53的G2(Z)，可能提高向相對于目標(biāo)速度指令r(Z)的上述控制量52的Gx(Z)的跟蹤性。由于本發(fā)明是根據(jù)這個(gè)控制原理進(jìn)行的，因而能使種類繁多的電梯門的開關(guān)更平滑地、忠實(shí)地跟蹤所定的速度指令。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制框圖，圖2是本發(fā)明的原理控制框圖，圖3是本發(fā)明的簡單控制框圖，圖4是表示電梯門裝置的正面圖，圖5是現(xiàn)有的控制裝置中，一般使用的矢量控制變換器的控制框圖，圖6是圖5的控制框圖的簡易控制框圖，圖7是表示由聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)引起的慣性負(fù)荷隨門位置變化的圖。
圖中，1是電梯的轎廂門，8是結(jié)合裝置，10是門驅(qū)動電動機(jī)，11是驅(qū)動連桿，23是變換器，24是脈寬調(diào)制脈沖發(fā)生器，25是脈沖發(fā)信機(jī)，31是位置計(jì)數(shù)器，32是速度指令發(fā)生器，34是速度放大器，41是第2座標(biāo)變換器，53a是第1存貯器，53b是第2存貯器。
又，圖中，同一符號表示同一或相當(dāng)部分。
下面，參照附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3是按照圖2的原理控制框圖的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡易控制框圖。在控制電梯門的場合，為了一下子
決定由于門的種類(門的聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)、門的重量等)及門的位置1不同而引起的慣性負(fù)荷、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩。故把前饋補(bǔ)償要素53的G2(Z)作為門1的位置1的函數(shù)，把慣性修正53a、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償53b作為前饋，然后加到控制量52即Gx(Z)＝ 1/(J(l)·S) 上，式中，S是拉普拉斯變換。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制框圖。由于前饋補(bǔ)償要素53以外部分與就圖5所說明的相同，故其說明省略，設(shè)置對根據(jù)來自位置計(jì)數(shù)器31的門位置1的慣性負(fù)荷變化數(shù)據(jù)進(jìn)行記憶的第1存貯器53a和對根據(jù)門位置1的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變化數(shù)據(jù)進(jìn)行記憶的第2存貯器53b，把這些來自存貯器的上述數(shù)據(jù)作為前饋要素加到來自速度放大器34的轉(zhuǎn)矩分電流指令iq上。由于這些運(yùn)算，通常通過微型計(jì)算機(jī)42A來實(shí)施，因而前饋補(bǔ)償通過使在微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的第1及第2存貯器53a和53b中具有“位置-補(bǔ)償值數(shù)據(jù)”的變換值表，用微型計(jì)算機(jī)42A的軟件，容易實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明雖然是對于感應(yīng)電動機(jī)的矢量控制方式進(jìn)行說明的，但即使在其它初級(一次)電壓控制、V/f規(guī)定(一定)控制、直流電動機(jī)控制中，也可能成為同樣的構(gòu)成。
本發(fā)明通過調(diào)整補(bǔ)償要素G1(Z)，不僅對由聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)引起的負(fù)荷變動也容易補(bǔ)償，而且，涉及本發(fā)明的電梯的控制裝置，由于設(shè)置記憶根據(jù)門的位置而變化的慣性負(fù)荷及負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化數(shù)據(jù)的記憶手段、把來自該記憶手段的所述變化數(shù)據(jù)前饋到電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令上并與其相加，因而能收到由門的種類不同引起的負(fù)荷變動也能容易補(bǔ)償?shù)男Ч＿M(jìn)而，如果利用近年來越來越大容量化的ROM(只讀存貯器)把每個(gè)機(jī)種的補(bǔ)償數(shù)據(jù)全部記憶下來，并通過雙列插腳開關(guān)(ディツプスイツチ)等外部輸入，切換補(bǔ)償數(shù)據(jù)，則能用于各種電梯門的控制裝置，最好忽視負(fù)荷擾動使補(bǔ)償要素G1(Z)跟蹤目標(biāo)速度指令r(Z)，對各種電梯門，都能有非常良好的目標(biāo)跟蹤性。
權(quán)利要求
1.一種通過用電動機(jī)驅(qū)動聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)開關(guān)電梯門的控制裝置，其特征在于，它備有檢出所述門的位置的檢出手段；根據(jù)檢出的門位置產(chǎn)生所述電動機(jī)的速度指令的速度指令產(chǎn)生手段；為跟蹤所述速度指令而計(jì)算所述電動機(jī)所必要的轉(zhuǎn)矩并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生手段；根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩指令變更所述電動機(jī)的電流、電壓、頻率等的變更手段；記憶根據(jù)所述門的位置變化的慣性負(fù)荷及負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化數(shù)據(jù)的記憶手段，把來自所述記憶手段的所述變化數(shù)據(jù)前饋到所述轉(zhuǎn)矩指令上并與之相加。
全文摘要
一種通過用電動機(jī)驅(qū)動聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)開關(guān)電梯門的控制裝置，其特征在于，它備有檢出所述電梯門位置的檢出手段；根據(jù)檢出的門位置產(chǎn)生所述電動機(jī)速度指令的速度指令產(chǎn)生手段；根據(jù)所述速度指令對所述電動機(jī)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生手段；根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩指令變更所述電動機(jī)工作參數(shù)的變更手段；記憶按照所述門位置的變化的慣性負(fù)荷及負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化數(shù)據(jù)的記憶手段，并把來自所述記憶手段的所述變化數(shù)據(jù)前饋到所述轉(zhuǎn)矩指令上并與之相加。
文檔編號B66B13/14GK1046720SQ9010182
公開日1990年11月7日 申請日期1990年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月26日
發(fā)明者水野公元, 平林輝美, 高橋達(dá)司, 村松洋, 多和田正典, 小寺利幸 申請人:三菱電機(jī)株式會社