專利名稱：電梯用提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯裝置，尤其涉及使用外轉(zhuǎn)子電動機(jī)的電梯用提升裝置。
背景技術(shù)：
圖11及圖12表示例如在日本發(fā)明專利公開1995年第117957號公報上所揭示的現(xiàn)有的電梯裝置。該電梯裝置的主索繞掛在驅(qū)動繩輪上，轎廂與配重是互相向相反方向進(jìn)行升降的牽引滑輪式電梯裝置，作為卷揚機(jī)，使用外轉(zhuǎn)子電動機(jī)。圖11是電梯裝置的立體圖，圖12是圖11的提升裝置的放大剖視圖。
在兩圖中，1是升降道，2是轎廂，3是豎立設(shè)置在升降道1中的、對轎廂2的兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)向使其沿規(guī)定路徑升降的轎廂用導(dǎo)軌，4是配重，5是豎立設(shè)置在升降道1中的、對配重4的兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)向使其沿規(guī)定路徑升降的配重用導(dǎo)軌，6是設(shè)置在配重4上的、必要時將配重用導(dǎo)軌壓狹而進(jìn)行制動的制動裝置。7是設(shè)在升降道1頂部的支承梁，8是由設(shè)在升降道1頂部的外轉(zhuǎn)子電動機(jī)構(gòu)成的卷揚機(jī)。
如圖12所示，卷揚機(jī)8主要包括兩端支承、固定在支承梁7上的固定軸9；卷繞電樞繞組10的、固定在軸9上的電樞鐵心11；以及可旋轉(zhuǎn)地支承在軸9上的構(gòu)成驅(qū)動繩輪的轉(zhuǎn)子12。
在轉(zhuǎn)子12上，設(shè)有磁場用鐵心13；磁場用永久磁鐵14；在外周具有繩道15的驅(qū)動繩輪16；以及可旋轉(zhuǎn)地支承在軸9上用的軸承17。18是繞掛在繩槽15上的、一端與轎廂2連接另一端與配重4連接的電梯的主索。19是設(shè)在轉(zhuǎn)子12上的、使轉(zhuǎn)子12停止用的制動裝置。
20是絕對值編碼裝置，呈環(huán)狀圍繞轉(zhuǎn)子12的突出法蘭狀部而配置，利用軸承21而可象轉(zhuǎn)子12那樣旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)子12的突出法蘭狀部結(jié)合，并通過安裝件23而固定地安裝在固定在軸9上的編碼裝置保持構(gòu)件22上。24是設(shè)在用來支承軸9的兩側(cè)支承梁7上的支承件。
如上述構(gòu)成的提升裝置，由絕對值編碼裝置20檢測磁場用永久磁鐵14的磁極位置，并控制流過電樞繞組10的電流相位。另外，為控制轎廂2的升降速度和升降方向，由絕對值編碼裝置20檢測轉(zhuǎn)子12即驅(qū)動繩輪16的旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)方向。
另外，除了使用這種磁場用永久磁鐵的同步電動機(jī)以外，即使是所謂的三相感應(yīng)電動機(jī)等的電動機(jī)，在其電路驅(qū)動控制中，檢測與其磁場相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角也是重要的。
在上述那種現(xiàn)有的電梯用提升裝置中，例如在發(fā)生異常而更換直接安裝在卷揚機(jī)軸上的絕對值編碼裝置20的情況下，由于絕對值編碼裝置20是環(huán)狀的，故需將軸9向上方移動從支承梁7的支承件24中拔出，并需卸下卷揚機(jī)8整體，作業(yè)變得煩瑣。而且，當(dāng)將卷揚機(jī)8安裝到升降道1頂部時，需臨時設(shè)置作業(yè)用腳手架，此外還存在著操作花費工夫的缺點。
還有，由于絕對值編碼裝置20是環(huán)狀，且圍繞轉(zhuǎn)子12的突出法蘭狀部設(shè)置，故不能使用內(nèi)徑變大且在軸旋轉(zhuǎn)的一般電動機(jī)中所使用的價廉的絕對值編碼裝置，存在著要特別訂貨且高價的缺點。
另外，由于從轉(zhuǎn)子12的突出法蘭狀部由絕對值編碼裝置20來間接求得磁場的磁極位置，故存在著不能獲得正確的磁場磁極位置。
為解決上述存在的缺點，本發(fā)明的目的在于，提供一種可獲得正確磁場的磁極位置并可容易地對檢測磁場的磁極位置、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方向的檢測部進(jìn)行維修作業(yè)的電梯用提升裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1發(fā)明，是一種電梯用提升裝置，其特點是，具有對懸吊電梯轎廂的主索進(jìn)行卷繞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動繩輪；在對該驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支承的同時承受由所述主索承受的驅(qū)動繩輪的負(fù)荷的固定軸；由安裝在所述驅(qū)動繩輪上的、構(gòu)成電動機(jī)一部分的至少一對磁極所構(gòu)成的磁場；與該磁場相對而安裝在所述固定軸上的、構(gòu)成電動機(jī)另一部分的電樞；對與所述驅(qū)動繩輪一起旋轉(zhuǎn)的所述磁場的規(guī)定磁極進(jìn)行檢測的磁場磁極檢測器。
本發(fā)明的第2發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，所述磁場由永久磁鐵構(gòu)成。
本發(fā)明的第3發(fā)明，如第1或第2發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，所述磁場磁極檢測器，由接近該磁場并相對地安裝在固定部側(cè)的磁傳感器構(gòu)成。
本發(fā)明的第4發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，與所述磁場磁極檢測器相對地將設(shè)在所述驅(qū)動繩輪上的表示所述磁極位置的被檢測部設(shè)在所述驅(qū)動繩輪上，通過所述磁場磁極檢測器檢測所述被檢測部，識別規(guī)定的磁極位置。
本發(fā)明的第5發(fā)明，如第4發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，所述被檢測部，由與規(guī)定的磁極位置相對應(yīng)而形成在所述驅(qū)動繩輪表面上的凸部或凹部所構(gòu)成。
本發(fā)明的第6發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，以形成一對磁場的間距的1/3間距而至少設(shè)置3個所述磁場磁極檢測器。
本發(fā)明的第7發(fā)明，如第2或第6發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；根據(jù)該旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置，在電梯起動時，當(dāng)安裝在所述驅(qū)動繩輪上的磁場磁極位置不明時，按假想的磁場磁極位置起動所述電動機(jī)，所述磁場磁極檢測器產(chǎn)生動作識別磁場磁極位置后，根據(jù)所述磁場磁極檢測器及所述旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測結(jié)果而進(jìn)行驅(qū)動控制。
本發(fā)明的第8發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；對由所述旋轉(zhuǎn)檢測器檢測出的驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)與由所述磁場磁極檢測器檢測出的驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)之差值進(jìn)行檢測的差值檢測運算裝置；當(dāng)由該差值檢測運算裝置求得的差值超過規(guī)定值時判斷為異常的異常判斷裝置。
本發(fā)明的第9發(fā)明，如第8發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，還具有按所述旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置，當(dāng)由所述差值檢測運算裝置求得的差值未超過規(guī)定值時，以該差值為準(zhǔn)對旋轉(zhuǎn)檢測器的輸出值進(jìn)行修正并進(jìn)行控制。
本發(fā)明的第10發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；使所述磁場磁極檢測器隨著所述驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行檢測時的所述旋轉(zhuǎn)檢測器的輸出與所述磁場磁極檢測器的檢測位置相對應(yīng)進(jìn)行存儲的存儲裝置；按所述旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置用于將由所述存儲裝置存儲的數(shù)值向所述電樞通電的相位控制。
本發(fā)明的第11發(fā)明，如第1發(fā)明所述的電梯用提升裝置，其特點是，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；按所述學(xué)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，在電梯起動時，在磁場磁極檢測器對一對磁場進(jìn)行檢測期間，求出所述旋轉(zhuǎn)檢測器檢測的數(shù)值的變化量，所述驅(qū)動控制裝置，以該變化量作為一對磁場的相位信號的基準(zhǔn)值，然后對電動機(jī)進(jìn)行相位控制。


圖1是表示本發(fā)明實施例1的電梯用提升裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3是表示非接觸式開關(guān)位置與信號的狀態(tài)；圖4是表示本發(fā)明實施例2的電梯用提升裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖5是沿圖4中B-B線的剖視圖；圖6是表示本發(fā)明實施例3與4的提升裝置的變換器控制的方框圖；圖7是用來說明本發(fā)明實施例3的動作的波形圖；圖8是用來說明本發(fā)明實施例3的另一動作的波形圖；圖9是用來說明本發(fā)明實施例3的又一動作的波形圖；圖10是用來說明本發(fā)明實施例4的動作的波形圖；圖11是現(xiàn)有的具有由外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的卷揚機(jī)的電梯裝置的立體圖；圖12是表示現(xiàn)有的由外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電梯用提升裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
實施例1圖1是表示具有由外轉(zhuǎn)子電動機(jī)構(gòu)成的卷揚機(jī)的本發(fā)明一實施例的電梯用提升裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。與上述現(xiàn)有的提升裝置相同或相當(dāng)部分用相同符號表示。
卷揚機(jī)8主要包括兩端支承在支承件24上的固定軸9；卷繞電樞繞組10的電樞鐵心11(電樞)以及可旋轉(zhuǎn)地支承在軸9上、形成驅(qū)動繩輪16的轉(zhuǎn)子12。另外，O表示軸9的中心軸。
在轉(zhuǎn)子12上，在內(nèi)部設(shè)有與電樞鐵心11相對配置的磁場用永久磁鐵14(磁場)；在外周設(shè)有繞掛主索18用的繩道15、對磁場用永久磁鐵14的磁極位置進(jìn)行檢測用的凹狀的加工部30(被檢測部)。而在與軸9之間設(shè)有軸承17。
而在這里，作為磁場，是針對利用永久磁鐵14的卷揚機(jī)進(jìn)行說明的，但即使是配置安裝了繞組的鐵心(未圖示)來代替永久磁鐵，通過由集流環(huán)向其供給電力而與永久磁鐵相同地產(chǎn)生磁場的卷揚機(jī)的場合，本發(fā)明也可適用。
此外，在卷揚機(jī)8的外側(cè)，設(shè)有對凹狀的加工部30的位置進(jìn)行檢測用的作為磁場磁極檢測器的非接觸式開關(guān)27；將滾輪按壓在轉(zhuǎn)子12的外周而對轉(zhuǎn)子12的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行檢測的作為旋轉(zhuǎn)檢測器的旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29。25是旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的安裝臺。非接觸式開關(guān)27可以安裝在該安裝臺25上，或設(shè)置專用的安裝臺(未圖示)安裝在其上也可以。
圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖，表示凹狀的加工部30與磁場用永久磁鐵14及非接觸式開關(guān)27a～27c的位置關(guān)系。在圖中，固定磁場用永久磁鐵14的N極位置的、從旋轉(zhuǎn)軸中心LO看成放射線狀而成為相同位置的轉(zhuǎn)子12外周部被加工成凹狀(30)，而固定S極部分的外周部未被加工成凹狀。
為對在轉(zhuǎn)子12外周被加工的凹凸?fàn)畹募庸げ?0的位置進(jìn)行檢測，靠近凹凸?fàn)畹募庸げ?0而安裝有3個非接觸式開關(guān)27a～27c。若將由磁場用永久磁鐵14的N極與S極構(gòu)成的1對極所占的角度設(shè)為α，則非接觸式開關(guān)27a～27c沿轉(zhuǎn)子12的外側(cè)而安裝在成為α/3配置間隔(間距)的位置上。
下面，按圖3來說明非接觸式開關(guān)27a～27c的信號根據(jù)凹凸?fàn)畹募庸げ?0與非接觸式開關(guān)27a～27c的相對位置而怎樣分別變化的。但為方便起見，圖3是將凹凸部與磁鐵的位置及非接觸式開關(guān)的安裝位置表示成直線狀。
當(dāng)凹凸部從圖3所示的位置向箭頭S方向移動時非接觸式開關(guān)27a～27c的信號變化如圖所示，在僅移動凹凸部的一對α期間，按P1～P6的6個進(jìn)行變化。以后，重復(fù)相同的變化。由于凹凸部與磁鐵的極的位置是相同的，故α是磁場的磁極相位的1個周期360度，P1～P6分別表示60度的范圍。即，由于非接觸式開關(guān)27a～27c的信號狀態(tài)的組合，故磁極的位置可按60度的分辨率來求得。
眾所周知，在永久磁鐵式同步電動機(jī)中，起動時若不知道磁場用磁鐵的磁極位置就不能起動。利用本實施例表示的方法，可在60度的范圍內(nèi)檢測磁極位置，但當(dāng)暫時將磁極位置假定為60度的當(dāng)中時，與實際磁極的誤差為最大±30度。若對該永久磁鐵式同步電動機(jī)進(jìn)行矢量控制，則誤差就從最大時cos30°＝0.87下降13％的轉(zhuǎn)矩，對于起動，可產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)，無論非接觸式開關(guān)27a～27c中哪一個轉(zhuǎn)換信號，在該時刻就可正確地檢測磁極位置，然后，可利用較高精度的磁極位置信號對電流進(jìn)行相位控制。
因此，如后述圖6所示的作為電動機(jī)的卷揚機(jī)8的驅(qū)動控制裝置，當(dāng)不知道起動時對應(yīng)的磁場磁極處于哪個位置時，即，當(dāng)不知道從應(yīng)檢測的磁極的轉(zhuǎn)換點停止在旋轉(zhuǎn)多少后的地方時，若引入假想的磁場位置，根據(jù)其來進(jìn)行相位控制，直到最初的磁場磁極檢測器產(chǎn)生動作為止，則在起動時即使不知道磁場位置，也可起動驅(qū)動繩輪。
另外，由于凹部與凸部的轉(zhuǎn)換點與磁極的轉(zhuǎn)換點處于同一點，故有著從非接觸式開關(guān)27a～27c的信號中直接讀取磁極轉(zhuǎn)換點的優(yōu)點。另一方面，轉(zhuǎn)子12的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)速度，從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的信號中求得。
凹凸?fàn)畹募庸げ坎幌抻谵D(zhuǎn)子的外周，在其他部分上也可以，從旋轉(zhuǎn)軸的中心放射狀來看若與磁場用磁鐵的磁極位置是同樣位置，則也可獲得同樣效果。另外，無論對轉(zhuǎn)子(驅(qū)動繩輪)不進(jìn)行加工，還是將凹凸?fàn)畹沫h(huán)與磁極位置配合地安裝在轉(zhuǎn)子的外周上，都可獲得同樣效果。
如此，由于將作為磁場磁極檢測器的非接觸式開關(guān)27a～27c及作為旋轉(zhuǎn)檢測器的旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29分成單個零件而容易進(jìn)行配置、拆卸，因此，在故障時容易進(jìn)行檢查和更換。
另外，由于通過正確與作為磁場磁極的磁場用永久磁鐵14相對應(yīng)的凹凸?fàn)畹募庸げ?0來直接檢測磁場磁極位置，因此，可精度良好地實施卷揚機(jī)的控制。
實施例2圖4是表示本發(fā)明另外實施例的電梯用提升裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖5是沿圖4中B-B線的剖視圖。主要部分與圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)相同。在本實施例中，作為磁場磁極檢測器，使用與磁場用永久磁鐵14接近設(shè)置的3個磁傳感器70a～70c。71是這些磁傳感器70a～70c用的安裝件。磁傳感器70a～70c，通過直接檢測來自磁場用永久磁鐵14的磁場，而求得磁場中的位置，即磁場磁極位置。
由此，由于用磁傳感器直接檢測由磁場產(chǎn)生的磁性，故結(jié)構(gòu)簡單，可獲得更正確的磁極位置。此外，通過將磁場用的磁極設(shè)成與永久磁鐵相組合，即使在停止中，也可從檢測出的磁通量的大小中檢測磁場的大致位置。
實施例3就使用滾輪28并由旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29來檢測在上述實施例1及2中說明的卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)、使用另外的磁極位置檢測器檢測磁極位置時的相位控制方法，結(jié)合圖6及圖7來說明。圖6是對由將永久磁鐵用于磁場的外轉(zhuǎn)子式同步電動機(jī)所構(gòu)成的卷揚機(jī)8予以驅(qū)動的變換器的控制方框圖。另外，與本發(fā)明無直接關(guān)系的電梯的控制部、位置控制部等省略。
在圖中，與上述實施例相同或相當(dāng)?shù)牟糠钟孟嗤柋硎尽?3是由外轉(zhuǎn)子電動機(jī)構(gòu)成的卷揚機(jī)8的驅(qū)動變換器，27是對卷揚機(jī)8內(nèi)的磁場磁極位置進(jìn)行檢測的非接觸式開關(guān)，29是通過滾輪28而對卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)式編碼裝置。另外，40是電源，41是變換器，42是平滑用電容器，2是電梯的轎廂，4是配重。
45是從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的信號中求得速度的速度檢測部，46是從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的信號中求得電流相位的相位檢測部，47是從非接觸式開關(guān)27的信號中求得磁極位置的磁極位置檢測部，49是將速度指令與速度反饋信號ω進(jìn)行對照并對轉(zhuǎn)矩電流指令iq進(jìn)行運算的速度控制部，50是由勵磁電流指令id與轉(zhuǎn)矩電流指令iq及相位信號θ對電流指令進(jìn)行運算的電流指令制作部，51是將電流指令與來自電流檢測器44的電流檢測信號進(jìn)行對照、向變換器43輸出控制信號的電流控制部。
55是將從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的信號中由相位檢測部46求得電流相位即磁場位置的位置和以非接觸式開關(guān)27檢測出的信號為準(zhǔn)由磁極位置檢測部47識別的磁極位置予以一定關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲的存儲裝置。56是將以由非接觸式開關(guān)27檢測出的信號為準(zhǔn)用磁極位置檢測部47識別后的磁極位置與從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的信號中通過相位檢測部46而求得的磁極位置之差值予以算出的差值檢測運算裝置。57是由差值檢測運算裝置56求得的因不同的檢測器所造成的磁極位置的差值、即當(dāng)偏差超過規(guī)定值時判斷為異常并產(chǎn)生異常信號的異常判斷裝置。
下面，就相位信號θ的求法用圖7來說明。在圖中，A是接通電源后的初期狀態(tài)，相位信號θ用上述方法被設(shè)定在從3個非接觸式開關(guān)27的信號組合中所求得的相位角θA。然后，當(dāng)隨著卷揚機(jī)8旋轉(zhuǎn)而從旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29中輸出脈沖信號時，在相位檢測器46中，對該脈沖進(jìn)行計數(shù)，使相當(dāng)與1脈沖的相位角相乘而輸出相位信號θ。另外，因是同步電動機(jī)，故電流的相位信號θ與磁場用磁鐵的磁極位置的周期必相同。
因此，如圖7所示，在從非接觸式開關(guān)27的信號中求得的磁極位置信號從S極向N極轉(zhuǎn)換的時刻，將相位信號θ復(fù)位而使其與0度一致。
但是，如圖8所示，由于實施例1的作為被檢測部的凹狀的加工部30的加工誤差、或作為磁場磁極檢測器的實施例1的非接觸式開關(guān)27a～27c及實施例2的磁傳感器70a～70c的設(shè)置誤差等，故被認(rèn)為檢測器信號的1個周期的長度產(chǎn)生變化。例如，一旦變短，則相位信號θ在到達(dá)360度前被復(fù)位到0度，相反，一旦變長，則超過360度，在下個周期途中被復(fù)位。如此，相位信號θ成為不連續(xù)，電動機(jī)就不能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。
作為該措施，在卷揚機(jī)8的全周上，預(yù)先將各自的磁極1個周期長度作為旋轉(zhuǎn)檢測器(旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29)的輸出脈沖的計數(shù)值的差值來存儲。即，在圖8的期間(a)為C2-C1、在期間(b)為C3-C2、在期間(c)為C4-C3的數(shù)值。
并且，如期間(b)所示，在比標(biāo)準(zhǔn)(a)短的期間，從對相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)檢測器輸出脈沖的1計數(shù)量的相位信號θ變化量進(jìn)行存儲的脈沖的計數(shù)值中來運算求得，比標(biāo)準(zhǔn)還多，為使1個周期在360度結(jié)束而對相位信號θ的值進(jìn)行修正。相反，如期間(c)所示，在比標(biāo)準(zhǔn)(a)長的期間，相位信號θ變化量比標(biāo)準(zhǔn)還少，為使1個周期在360度結(jié)束而對相位信號θ的值進(jìn)行修正。即，在圖8的未修正時的相位信號θ中，在各期間傾斜相同，而在圖8的修正后的相位信號θ中，根據(jù)存儲后的1個周期的長度而改變傾斜。由此，相位信號θ的值成為連續(xù)，可進(jìn)行順利的相位控制。
現(xiàn)就這種場合的動作用圖6進(jìn)行說明。卷揚機(jī)8起動后，由磁極位置檢測部47檢測磁極周期的轉(zhuǎn)換點，從最初的1個周期到全周輪流將號碼分?jǐn)傇诟髦芷?，并將該號碼與每1個周期的旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的計數(shù)的差值存儲到存儲裝置55中。然后，從磁極位置檢測部47向相位檢測部46輸出現(xiàn)在是在第幾號的磁極周期內(nèi)，在相位檢測部46中，以所述號碼為準(zhǔn)從存儲裝置55中讀出所符合的磁極周期的計數(shù)的差值，判定周期的長度。使重新由旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29輸入的信號與周期的長度對應(yīng)，為使1個周期在360度結(jié)束進(jìn)行修正并運算相位信號θ。修正后的相位信號θ被輸入到電流指令制作部50。
另一方面，由于使用滾輪28并由旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29檢測卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)，故有產(chǎn)生滾輪滑動的可能性。下面，就該滑動的檢測功能與異常信號發(fā)生功能用圖9進(jìn)行說明。
運轉(zhuǎn)中，當(dāng)滾輪28滑動，旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的旋轉(zhuǎn)變得比卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)還慢時，如圖9中X所示，在磁極位置信號的轉(zhuǎn)換點，相位信號θ較大地偏離360度。因此，在差值檢測運算裝置56中，在來自磁極位置檢測部47的磁極位置信號從S極向N極轉(zhuǎn)換的時刻，運算來自相位檢測部46的相位信號θ偏離0度或360度多少。而在異常判斷裝置57中，如圖9所示，設(shè)置處于來自磁極位置檢測部47的磁極位置信號從S極向N極轉(zhuǎn)換時刻的寬度d的角度，從角度d內(nèi)監(jiān)視來自相位檢測部46的相位信號θ的角度是否偏離，在偏離的情況下，輸出異常信號?？紤]到轉(zhuǎn)矩的下降不太大和未增大速度的檢測誤差，以相位角將d的寬度設(shè)成10度左右。
另外，當(dāng)卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)變快時，磁極位置信號因非接觸式開關(guān)27的動作遲緩也產(chǎn)生誤差。由于該誤差與速度成正比，故當(dāng)將速度反饋信號ω輸入磁極位置檢測部47由該速度反饋信號ω修正誤差并制作磁極位置信號時，所述滾輪的滑動檢測的精度就提高。另一方面，由于旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的反應(yīng)速度十分迅速，故動作遲緩可忽略。
實施例4如上述實施例1所示，當(dāng)用滾輪28并由旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29檢測卷揚機(jī)8的旋轉(zhuǎn)時，因時效變化，滾輪28有時產(chǎn)生磨損，相位信號θ有產(chǎn)生誤差的可能性。例如，有一種直徑100mm的滾輪28，當(dāng)磁場用永久磁鐵14的一對極的長度與滾輪28的外周的1/2正好一致時，若滾輪28磨損0.1mm而直徑變?yōu)?9.8mm時，滾輪28僅旋轉(zhuǎn)62.5圈，磁極相位就偏差90度。若相位偏差90度，則卷揚機(jī)8的轉(zhuǎn)矩就為0。
作為該對策，如圖10所示，卷揚機(jī)8起動后，在非接觸式開關(guān)27的信號(在圖中用27a的信號表示)的1個周期的期間，對旋轉(zhuǎn)式編碼裝置29的脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)(在圖中是PB-PA的值)，以該值為相位的1個周期的標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行直到以后卷揚機(jī)8停止為止的相位運算。由于磁場用永久磁鐵14的1對極的長度是一定的，與滾輪的磨損無關(guān)，故即使?jié)L輪的直徑因時效變化而產(chǎn)生變化，也可正確地檢測1個周期的脈沖數(shù)。另外，當(dāng)對數(shù)個周期的脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)，取平均值時，精度可再提高。這通過例如對圖6的相位檢測器46附加具有所述運算存儲及暫時存儲功能的修正部46a就可容易地實施。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第1發(fā)明，是一種電梯用提升裝置，其特點是，具有對懸吊電梯轎廂的主索進(jìn)行卷繞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動繩輪；在對該驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支承的同時承受由所述主索承受的驅(qū)動繩輪的負(fù)荷的固定軸；由安裝在所述驅(qū)動繩輪上的、構(gòu)成電動機(jī)一部分的至少一對磁極所構(gòu)成的磁場；與該磁場相對而安裝在所述固定軸上的、構(gòu)成電動機(jī)另一部分的電樞；對與所述驅(qū)動繩輪一起旋轉(zhuǎn)的所述磁場的規(guī)定磁極進(jìn)行檢測的磁場磁極檢測器。由此，通過設(shè)置可直接、正確地檢測磁場位置的磁場磁極檢測器，可精度良好地實施驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)角控制或電動機(jī)的控制。
本發(fā)明的第2發(fā)明，在第1發(fā)明中由永久磁鐵構(gòu)成上述磁場。由此，雖然將使用繞組線圈的磁場安裝在旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動繩輪上，為了供給該勵磁電流而需要集流環(huán)等的特別的裝置，但若使用永久磁鐵就不需特別的裝置。
本發(fā)明的第3發(fā)明，在第1或第2發(fā)明中，由于由接近該磁場并相對地安裝在固定部側(cè)的磁傳感器構(gòu)成所述磁場磁極檢測器，因此，通過用磁傳感器可直接地檢測磁場中所產(chǎn)生的磁性，而使結(jié)構(gòu)變得簡單，并在與所述永久磁鐵的組合的情況下，即使在停止途中也可從所檢測出的磁通量的大小中檢測磁場的大致位置。
本發(fā)明的第4發(fā)明，在第1發(fā)明中，由于與所述磁場磁極檢測器相對地將設(shè)在所述驅(qū)動繩輪上的表示所述磁極位置的被檢測部設(shè)在所述驅(qū)動繩輪上，通過所述磁場磁極檢測器檢測所述被檢測部，識別規(guī)定的磁極位置，因此，通過將與磁場磁極檢測器相對應(yīng)的最適當(dāng)?shù)谋粰z測部設(shè)在驅(qū)動繩輪上，則可設(shè)定精度良好且自由度高的檢測位置。
本發(fā)明的第5發(fā)明，在第4發(fā)明中，由于將所述被檢測部設(shè)成由與規(guī)定的磁極位置相對應(yīng)而形成在所述驅(qū)動繩輪表面上的凸部或凹部，因此，在構(gòu)成驅(qū)動繩輪本體的部位的一部分上，通過使其與安裝在驅(qū)動繩輪上的磁場磁極的位置同步地進(jìn)行加工，就可不需花費加工工夫地且無需增加構(gòu)成特別的被檢測裝置的零件地形成被檢測部。
本發(fā)明的第6發(fā)明，在第1發(fā)明中，由于以形成一對磁場的間距的1/3間距而至少設(shè)置3個所述磁場磁極檢測器，因此，即使只用磁場磁極檢測器也可按60度的分辨率識別磁場磁極位置。即，可用數(shù)量較少的磁場磁極檢測器進(jìn)行檢測，并且即使是該分辨率，在電動機(jī)的控制中，也是不超過15％的轉(zhuǎn)矩誤差，在控制方面是在允許范圍內(nèi)。
本發(fā)明第7發(fā)明，在第2或第6發(fā)明中，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；根據(jù)該旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置，在電梯起動時，當(dāng)安裝在所述驅(qū)動繩輪上的磁場磁極位置不明時，按假想的磁場磁極位置起動所述電動機(jī)，所述磁場磁極檢測器產(chǎn)生動作識別磁場磁極位置后，根據(jù)所述磁場磁極檢測器及所述旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測結(jié)果而進(jìn)行驅(qū)動控制。由此，當(dāng)在起動時所對應(yīng)的磁場處于哪個位置是不明的時候，即，當(dāng)從應(yīng)檢測的地點(磁場磁極的轉(zhuǎn)換點)停止在旋轉(zhuǎn)多少后的地方是不明的時候，由于引入假想的磁場磁極位置，進(jìn)行相位控制，直到最初的磁場磁極檢測器產(chǎn)生動作為止，故在起動時即使不知道磁場位置，也可起動驅(qū)動繩輪。
本發(fā)明的第8發(fā)明，在第1發(fā)明中，由于還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；對由所述旋轉(zhuǎn)檢測器檢測出的驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)與由所述磁場磁極檢測器檢測出的驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)之差值進(jìn)行檢測的差值檢測運算裝置；當(dāng)由該差值檢測運算裝置求得的差值超過規(guī)定值時判斷為異常的異常判斷裝置，因此，可迅速地發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)檢測器或磁場磁極檢測器和被檢測部的異常。
本發(fā)明的第9發(fā)明，在第8發(fā)明中，由于還設(shè)有按所述旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置，當(dāng)由所述差值檢測運算裝置求得的差值未超過規(guī)定值時，以該差值為準(zhǔn)對旋轉(zhuǎn)檢測器的輸出值進(jìn)行修正并進(jìn)行控制，因此，當(dāng)滾輪產(chǎn)生時效的磨損等輕微的異常時，只要僅修正旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測值，當(dāng)即就可繼續(xù)運轉(zhuǎn)，可將因異常檢測所造成的電梯的停止設(shè)成最小限度。
本發(fā)明的第10發(fā)明，在第1發(fā)明中，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；使所述磁場磁極檢測器隨著所述驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行檢測時的所述旋轉(zhuǎn)檢測器的輸出與所述磁場磁極檢測器的檢測位置相對應(yīng)進(jìn)行存儲的存儲裝置；按所述旋轉(zhuǎn)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置用于將由所述存儲裝置存儲的數(shù)值向所述電樞通電的相位控制。磁場磁極檢測器或所對應(yīng)的被檢測部的設(shè)置精度，具有給驅(qū)動繩輪旋轉(zhuǎn)一次的相位控制帶來影響的可能性。此外，旋轉(zhuǎn)一次的磁場對的間距未必限于等分。因此，通過預(yù)先對各自的磁場磁極檢測器的檢測值與旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測值進(jìn)行存儲，通過參照該值進(jìn)行互相補充，可實施精度良好的相位控制。
本發(fā)明的第11發(fā)明，在第1發(fā)明中，還具有對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；按所述學(xué)檢測器及所述磁場磁極檢測器的檢測結(jié)果而對所述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制裝置，在電梯起動時，在磁場磁極檢測器對一對磁場進(jìn)行檢測期間，求出所述旋轉(zhuǎn)檢測器檢測的數(shù)值的變化量，所述驅(qū)動控制裝置，以該變化量作為一對磁場的相位信號的基準(zhǔn)值，然后對電動機(jī)進(jìn)行相位控制。由此，當(dāng)與磁場磁極對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)檢測器的數(shù)值不正確或不明時，以磁場磁極檢測器檢測最初的一對磁場期間的旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測值的變化為臨時基準(zhǔn)，用作以后的相位控制運算，則即使以后的磁場位置不明，也可較正確地實施相位運算。若利用驅(qū)動控制使驅(qū)動繩輪旋轉(zhuǎn)一次，則該期間如第10發(fā)明所示，只要正確識別相互的位置，就可精度良好地實施其以后的相位控制。
權(quán)利要求
1.一種電梯用提升裝置，具有對懸吊電梯轎廂的主索進(jìn)行卷繞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動繩輪；在對該驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支承的同時承受由所述主索承受的驅(qū)動繩輪的負(fù)荷的固定軸；由安裝在所述驅(qū)動繩輪上的、構(gòu)成電動機(jī)一部分的至少一對磁極所構(gòu)成的磁場；與該磁場相對而安裝在所述固定軸上的、構(gòu)成電動機(jī)另一部分的電樞；對所述驅(qū)動繩輪的以所述固定軸為基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)檢測器；根據(jù)該旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測結(jié)果對所述電動機(jī)的驅(qū)動進(jìn)行控制的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，還具有對與所述驅(qū)動繩輪一起旋轉(zhuǎn)的所述磁場的規(guī)定的磁極進(jìn)行檢測的磁場磁極檢測器，所述驅(qū)動控制裝置，在電梯起動時，當(dāng)安裝在所述驅(qū)動繩輪上的磁場磁極位置不明時，按假想的磁場磁極位置起動所述電動機(jī)，所述磁場磁極檢測器產(chǎn)生動作識別磁場磁極位置后，根據(jù)所述磁場磁極檢測器及所述旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測結(jié)果而進(jìn)行驅(qū)動控制。
全文摘要
一種電梯用提升裝置，具有對懸吊電梯轎廂的主索(18)進(jìn)行卷繞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動繩輪(16)；在對該驅(qū)動繩輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支承的同時承受由所述主索承受的驅(qū)動繩輪的負(fù)荷的固定軸(9)；由安裝在所述驅(qū)動繩輪上的、構(gòu)成電動機(jī)一部分的至少一對磁極所構(gòu)成的磁場(14)；與該磁場相對而安裝在所述固定軸上的、構(gòu)成電動機(jī)另一部分的電樞(11，12)；對與所述驅(qū)動繩輪一起旋轉(zhuǎn)的所述磁場的規(guī)定磁極進(jìn)行檢測的磁場磁極檢測器(27)。
文檔編號B66B1/28GK1502539SQ0313063
公開日2004年6月9日 申請日期1997年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月18日
發(fā)明者田內(nèi)茂明, 棚橋徹 申請人:三菱電機(jī)株式會社