电梯系统的校平控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电梯系统的校平控制装置，在通过把电机电流分为扭矩分量电流和场电流分量而控制交流电机转速的电梯系统中，校平控制装置包括：负载扭矩估算单元，从扭矩电流分量和交流电机速度估算负载扭矩；和开关；以及加法器，计算负载扭矩估算单元估算的负载扭矩与相应于负载检测器检测的负载量的负载补偿扭矩之间的差值，并根据水平补偿命令把扭矩差值与扭矩电流分量相加。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种估算施加于电梯厢电机输出轴的负载，和补偿电机扭矩命令电流的技术，更具体地讲，是一种电梯系统的校平控制装置，用于根据电梯厢停在指定楼层后乘客进入/走出电梯厢时产生的指定楼层底面与电梯厢底面之间的水平差进行水平校正操作。为了改善电梯系统的乘坐舒适性，一般使用一种扭矩补偿法，补偿对应于用检测电梯厢(以下称为“梯厢”)负载的负载检测器在电梯移动期间检测到的负载的扭矩。根据扭矩补偿法，在关闭梯厢门并移动梯厢前有足够的时间来检测负载，因而能够准确地检测梯厢的负载。结果，可以控制电机产生适合于检测的负载量的扭矩补偿命令，而获得相对良好的乘坐舒适性。但是，当梯厢停在指定楼层，门打开，乘客进入或走出梯厢时，由于负载改变，梯厢底水平面与指定楼层底水平面不同，也就是说产生了水平差。在这里，用一个安装在梯厢上部的位置检测单元检测水平差，然后进行水平校正。然而，由于在执行水平校正的同时，乘客在不断地进出，使得负载检测器检测的负载量有误差。因此，使得补偿梯厢负载的电梯系统的速度控制特性变坏。下面参考附图说明图1详细说明现有的电梯系统校平控制装置。为了用交流电机使梯厢在电梯系统中移动，在通过把供给交流电机的控制电流分为两个矢量(即，一个扭矩分量电流和一个磁通量分量电流)来控制交流电机扭矩的情况下，可以获得与直流电机控制特性几乎相同的特性。因此，把这种矢量控制法用于电梯系统的交流电机控制。如图1中所示，现有的使用矢量控制法的电梯系统包括交流电源AC，和把来自交流电源AC的交流变换为直流的变换器101。用于消除包括在变换器101的输出中的脉动分量的电容器102连接于变换器101的输出端。用于把从电容器102输出的直流电压变换为交流电压的逆变器103连接在电容器102的两端。交流电机106连接于逆变器103的输出端，并由逆变器103供给的交变电流以顺时针方向或逆时针方向驱动。滑轮108连接于交流电机106的输出轴，并被顺时针或逆时针旋转。缆绳缠绕在滑轮108上。在提升间中提升/下降以乘载人或货物的梯厢109连接在缆绳的一端，平衡梯厢109的平衡配重110连接在缆绳的另一端。此外，还连接有以下的控制单元，用于现有电梯系统的速度和校平控制。电流检测器104连接在从逆变器103至交流电机106的电流供应路径上，以便检测流过电机106的电流。用于检测电机106的转速并输出检测结果脉冲信号的脉冲发生器107连接于电机106的输出轴。负载检测器111安装在梯厢109的下部，检测和输出梯厢109的负载。如图2中所示，安装在梯厢109上部的位置检测单元112包括一对位置检测器PA，PB。每个位置检测器PA，PB具有一个光电耦合器或一个磁开关(未示出)。另一方面，在离提升间的每一楼层墙壁的底表面的预定高度上安装有一个屏蔽板SP，通过阻断位置检测器PA，PB的光传输或磁通量来检测梯厢109的位置。根据来自位置检测器PA，PB的输出信号，水平差检测单元113检测梯厢109底水平面与指定楼层底水平面相同的状态(图2(a))，梯厢109的底水平面高于指定楼层底水平面的状态(图2(b))，或梯厢109底水平面低于指定楼层底水平面的状态(图2(c))，因而输出相应于各种状态的输出信号。水平补偿操作命令发生器114连接于水平差检测单元113的输出端。当如图2(b)或2(c)所示产生水平差时，根据来自水平差检测单元113的输出信号，水平补偿操作命令发生器114输出如图3d所示的相应的提升或下降水平补偿操作命令信号LCD。速度命令发生器115连接于水平补偿操作命令发生器114的输出端。在水平补偿操作命令发生器114产生提升或下降水平补偿操作命令信号LCD的情况下，速度命令发生器115输出如图3e中所示的水平补偿速度图形信号LCV。速度控制器116连接于速度命令发生器115的输出端和脉冲发生器107的输出端，根据来自速度命令发生器115的水平补偿速度图形信号LCV的速度命令值和来自脉冲发生器107的脉冲信号计算电机5的速度差，并输出对应于速度差的电机的扭矩分量电流命令信号iτ*。负载电流变换器117连接于负载检测器111的输出端，并且把代表来自负载检测器111的检测负载(必须进行扭矩补偿的由梯厢109和平衡配重110之间的重量差得出的负载)的负载补偿扭矩信号it_ub1作为电流值输出。电流控制器118连接于速度控制器116的输出端，电流检测器104的输出端和负载电流变换器117的输出端，并把相应于由来自负载电流变换器117的负载补偿扭矩信号it_ub1代表的检测负载量的电流值与由来自速度控制器116的扭矩分量电流命令信号iτ*代表的扭矩分量电流命令值和来自电流检测器104的流过电机106的电流值之间的差值相加，因而输出相应于最终要补偿的扭矩量的电流命令信号it*。脉宽调制器119连接于电流控制器118的输出端，产生相应于来自电流控制器118的电流命令信号it*的脉宽调制信号，把脉宽调制信号提供到逆变器103，并开关控制逆变器103。现在参考图1至4说明电梯系统的现有校平控制装置的的校平操作。在通过AC/DC变换器101把输入的交流电源变换为直流电压后，如果电容器102消除了脉动分量，它几乎完全成为一个直流电压，并提供到逆变器103。根据从开关信号发生器119输出的开关控制信号，以预定方式切换构成逆变器103的诸如功率晶体管之类的功率半导体器件，因而把输入的直流电压变换成交流电压。把变换后的交流电压施加到电机106，驱动电机106。电机106转动滑轮108，因此使梯厢109和平衡配重110以相反的方向开始直线运动。结果，梯厢109根据提供给逆变器103的开关信号开始向指定楼层移动。在梯厢109停止在指定楼层而使得梯厢109的底水平面能够与指定楼层的底水平面相同的情况下，如图2(a)中所示，不执行水平补偿操作。但是，如图2(b)中所示，当梯厢109的底水平面高于指定楼层的底水平面时，位置检测单元112的位置检测器PA是ON，而其位置检测器PB是OFF。此时，梯厢109的门打开。此外，当梯厢109停在指定楼层时，如果梯厢109的底水平面低于指定楼层的底水平面时，位置检测器PA是OFF，而位置检测器PB是ON。如上所述，在梯厢109的底水平面高于或低于指定楼层的底水平面的情况下，根据位置检测器PA，PB的ON或OFF状态信号，水平差检测单元113检测到在向上或向下方向产生了水平差，并且把显示这种情况的信号输出到水平补偿操作命令发生器114。因此，如图3d中所示，水平补偿操作命令发生器114在点ts输出向上或向下方向的水平补偿操作命令LCD。因此，接收水平补偿操作命令LCD的速度命令发生器115输出水平补偿速度命令LCV。如图3e中所示，以指数函数法增大LCV信号。在时间ts之后，梯厢109以恒定速度Vs运行。如图2(a)中所示，在梯厢109的底水平面与指定楼层的底水平面相同时，位置检测器PA，PB都是OFF。在这里，如图3中所示，水平补偿操作命令LCD在时间tf消失，水平补偿速度命令LCV以指数函数法降低到零(0)。另一方面，参考图4说明电梯系统的现有校平控制操作。图4是说明图1中所示的电梯系统的现有校平控制装置的主要组件的方框图。减法器401本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电梯系统的校平控制装置，该电梯系统包括：交流电源；变换器，用于把来自交流电源的交变电流变换为直流；电容器，用于消除来自变换器的直流中的脉动分量；逆变器，用于把来自电容器的直流变换为具有可变频率和电压的交变电流；交流电机，由逆变器供给的三相交变电流以顺时针或逆时针方向驱动；滑轮，由交流电机以顺时针或逆时针方向转动；连接在缠绕在滑轮上的缆绳一端的梯厢，并且可以在提升间中垂直运动，用于负载和输送乘客或货物到指定楼层；和连接在缆绳的另一端的配重，用于平衡梯厢，该校正控制装置包括： 连接于从逆变器向电机供给三相交变电流的供电路径上的电流检测器，用于检测交变电流的电流值； 脉冲发生器，用于检测电机速度，和输出相应的脉冲信号； 安装在梯厢的位置检测单元，用于检测梯厢的底水平面是否与指定楼层的底水平面相同； 安装在梯厢下部的负载检测器，用于检测梯厢负载； 负载电流变换器，用于把由来自负载检测器的负载检测信号代表的检测负载变换为相应的电流信号并输出； 水平差检测单元，用于根据来自位置检测单元的输出信号检测梯厢的底水平面是否与指定楼层的底水平面不同，和水平差补偿操作的方向； 水平补偿操作命令发生器，用于在接收到来自水平差检测单元的显示梯厢底水平面与指定楼层底水平面不同的信号，和水平差补偿操作方向时，输出水平补偿操作命令信号； 负载扭矩估算单元，用于在接收到来自水平补偿操作命令发生器的水平补偿操作命令信号时，估算对应于脉冲发生器测量的速度的施加到电机输出轴的负载量，并且把估算的负载量作为电流信号输出； 速度命令发生器，用于产生电机的速度信号； 速度控制器，用于把相应于来自速度命令发生器的速度命令信号与来自脉冲发生器的速度之间的差值的速度命令值作为电机的电流命令信号输出，以便补偿它们之间的速度差； 电流控制器，用于把由来自速度控制器的扭矩分量电流命令信号代表的扭矩分量电流命令值、由来自负载扭矩估算单元的估算负载电流信号代表的电流值，和根据来自负载电流变换器的检测负载的电流值相加而获得的结果值作为扭矩分量电流补偿命令信号输出；和 脉宽调制器，用于根据来自电流控制器的扭矩分量电流补偿命令信号产生要施加到逆变器的开关信号。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李济弼，
申请(专利权)人：LG奥的斯电梯有限会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]