本發(fā)明涉及電梯裝置的門和自動(dòng)門等的門控制裝置、以及具有該門控制裝置的電梯裝置。
背景技術(shù):
電梯裝置的門和建筑物的自動(dòng)門等門沿水平方向移動(dòng)而進(jìn)行開(kāi)閉的門裝置具有:門板;兩個(gè)帶輪,其設(shè)于門板的上部;環(huán)狀無(wú)端的帶,其繞掛在這些帶輪上;以及電機(jī),其驅(qū)動(dòng)一方的帶輪旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶輪旋轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)帶被轉(zhuǎn)換為水平方向的驅(qū)動(dòng)力,由此使被安裝于帶的門板進(jìn)行開(kāi)閉。
在以往的門裝置中,在對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制而使打開(kāi)狀態(tài)的門成為閉合狀態(tài)的情況下,在門移動(dòng)到閉合端部而被阻擋住之后,對(duì)電機(jī)施加逐漸增加的電壓,檢測(cè)門驅(qū)動(dòng)力的下降。即,當(dāng)在通過(guò)電機(jī)而旋轉(zhuǎn)的帶輪和帶之間不產(chǎn)生打滑的情況下,在門被阻擋住時(shí)起電機(jī)不旋轉(zhuǎn),因而在電機(jī)中流過(guò)與所施加的電壓成正比的電流。但是,當(dāng)在帶輪和帶之間產(chǎn)生打滑的情況下,電機(jī)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),因而流過(guò)電機(jī)的電流下降。通過(guò)檢測(cè)這樣的流過(guò)電機(jī)的電流下降,來(lái)檢測(cè)帶的伸長(zhǎng)或松弛與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力大小相互作用而產(chǎn)生的打滑,而檢測(cè)由于這樣的打滑引起的門驅(qū)動(dòng)力的下降(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
【專利文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)2012-116578號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在專利文獻(xiàn)1所記載的以往的門裝置中,能夠檢測(cè)出因帶輪和帶之間的打滑引起的門驅(qū)動(dòng)力的下降,其中,該打滑是由于隨著環(huán)境和時(shí)效變化導(dǎo)致的帶的伸長(zhǎng)和/或固定器具的松弛而產(chǎn)生的。但是,帶的伸長(zhǎng)和/或松弛也使帶剛度和/或電梯轎廂的特性變化,不能抑制由于這些變化而在門開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生的門的振動(dòng)。即,在門控制裝置中,如果不對(duì)門開(kāi)閉速度的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臑V波處理,則門的振動(dòng)將被放大,門開(kāi)閉速度的變化量過(guò)大,由此門控制裝置判定為門產(chǎn)生了異常而使開(kāi)閉動(dòng)作停止,存在進(jìn)行開(kāi)閉所需要的時(shí)間變長(zhǎng)、有損便利性的問(wèn)題。
本發(fā)明正是為了解決如上所述的問(wèn)題而提出的,其目的在于,提供一種通過(guò)對(duì)門開(kāi)閉速度的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臑V波處理,使門順暢地進(jìn)行開(kāi)閉的門控制裝置以及具有該門控制裝置的電梯裝置。
用于解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明提供一種門控制裝置,其具有:開(kāi)閉動(dòng)作選擇部,其選擇輸出第1動(dòng)作指令和第2動(dòng)作指令,其中,所述第1動(dòng)作指令指示為了使與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶連接的門板進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)而使所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作,所述第2動(dòng)作指令指示在所述門板停止時(shí)使所述電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的動(dòng)作;第1電流指令部,其根據(jù)所述第1動(dòng)作指令,輸出提供給所述電機(jī)的第1電流值,以控制所述門板的移動(dòng)速度;第2電流指令部,其根據(jù)所述第2動(dòng)作指令,使提供給所述電機(jī)的第2電流值變化,以使得所述電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化;速度運(yùn)算部,其根據(jù)設(shè)于所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器輸出的所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置,運(yùn)算所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度;帶剛度估計(jì)部,其使用所述第2電流值的變化量和所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的變化量,來(lái)估計(jì)所述帶的帶剛度;阻斷頻率決定部,其根據(jù)所述帶剛度估計(jì)部估計(jì)出的帶剛度,決定阻斷頻率;以及濾波處理部,其輸出從所述旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)中去除了所述阻斷頻率的頻率成分后的信號(hào),并負(fù)反饋給所述第1電流指令部。
本發(fā)明提供的另一種門控制裝置具有:開(kāi)閉動(dòng)作選擇部,其選擇輸出第1動(dòng)作指令和第2動(dòng)作指令,其中,所述第1動(dòng)作指令指示為了使與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶連接的門板進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)而使所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作,所述第2動(dòng)作指令指示在所述門板停止時(shí)使所述電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的動(dòng)作;第1電流指令部,其根據(jù)所述第1動(dòng)作指令,輸出提供給所述電機(jī)的第1電流值,以控制所述門板的移動(dòng)速度;第2電流指令部,其根據(jù)所述第2動(dòng)作指令,使提供給所述電機(jī)的第2電流值的頻率變化,以使得所述電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩周期性地變化;速度運(yùn)算部,其根據(jù)設(shè)于所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器輸出的所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置,運(yùn)算所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度;振動(dòng)特性估計(jì)部,其使用所述第2電流值的頻率的變化和所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的變化,來(lái)估計(jì)振動(dòng)頻率特性;阻斷頻率決定部,其根據(jù)所述振動(dòng)特性估計(jì)部估計(jì)出的所述振動(dòng)頻率特性來(lái)決定阻斷頻率;以及濾波處理部,其輸出從所述旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)中去除了所述阻斷頻率的頻率成分后的信號(hào),并負(fù)反饋給所述第1電流指令部。
此外,本發(fā)明的電梯裝置具有:上述的任意一種門控制裝置;以及門裝置,其由所述門控制裝置進(jìn)行控制,使所述門板進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的門控制裝置,估計(jì)帶剛度來(lái)決定應(yīng)該從負(fù)反饋的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)結(jié)果中去除的阻斷頻率,由此變更濾波特性,因而能夠抑制門的振動(dòng)使進(jìn)行順暢的開(kāi)閉動(dòng)作。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。
圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門裝置的帶剛度和帶張力的模型圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的動(dòng)作的圖。
圖5是示出以往的門控制裝置進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變化的圖。
圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的門控制裝置的控制框圖。
圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的門控制裝置的控制框圖。
圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的動(dòng)作的圖。
圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的門控制裝置的控制框圖。
圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的門控制裝置的控制框圖。
圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的另一門控制裝置的控制框圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
1A、1B:門板;6A、6B:帶輪;7:帶;8A、8B:連接部件;9:電機(jī);12:門控制裝置;13:開(kāi)閉動(dòng)作選擇部;14:速度指令部;15:速度控制部(第1電流指令部);16:推壓用電流指令部(第2電流指令部);17:電流指令切換部;18:電流控制部;20:旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器;21:速度運(yùn)算部;22:濾波處理部;23:阻斷頻率決定部;24:帶剛度估計(jì)部;25:帶初始張力測(cè)定部;26:電流指令限制部(第2電流指令部);27:勵(lì)振用電流指令部(第2電流指令部);28:振動(dòng)特性估計(jì)部;29:異常判斷部;30:異常發(fā)布部。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1
首先,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的門裝置的結(jié)構(gòu)。圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門裝置的結(jié)構(gòu)的整體概略圖。圖1示出了例如被用作電梯裝置的門的門裝置。
在圖1中,門裝置1具有:門板1A、1B,其對(duì)電梯轎廂的出入口進(jìn)行開(kāi)閉;吊架2,其安裝于門板1A、1B的上端;橫梁3,其以長(zhǎng)邊沿著水平方向的方式配置在出入口的上緣部;以及引導(dǎo)導(dǎo)軌4,其以長(zhǎng)邊沿著水平方向的方式配置在橫梁3。在吊架2設(shè)有多個(gè)吊輪5,吊輪5被放置在引導(dǎo)導(dǎo)軌4上,吊輪5沿著引導(dǎo)導(dǎo)軌4移動(dòng),由此引導(dǎo)吊架2的水平移動(dòng)即引導(dǎo)門板1A、1B的開(kāi)閉移動(dòng)。
帶輪6A、6B相互分開(kāi)規(guī)定的距離(以下稱為帶輪間距離)地設(shè)在橫梁3上,環(huán)狀無(wú)端的帶7繞掛于帶輪6A、6B的雙方并架設(shè)于此。因此,帶7具有被架設(shè)在帶輪6A、6B的上側(cè)的上側(cè)部分和被架設(shè)在帶輪6A、6B的下側(cè)的下側(cè)部分。在吊架2安裝有連接部件8A、8B,連接部件8A卡定于帶7的下側(cè)部分,連接部件8B卡定于帶7的上側(cè)部分。另外,也可以是連接部件8A卡定于帶7的上側(cè)部分,連接部件8B卡定于帶7的下側(cè)部分。并且,用于驅(qū)動(dòng)帶輪6A的電機(jī)9與帶輪6A同軸地設(shè)于橫梁3的一端。帶7是傳導(dǎo)用帶,將驅(qū)動(dòng)力從電機(jī)9傳遞給門板1A、1B,例如能夠使用帶齒帶或者V型帶。在帶輪6A、6B設(shè)有與帶形狀對(duì)應(yīng)的槽,通過(guò)變更帶輪間距離,能夠調(diào)節(jié)環(huán)狀無(wú)端的帶7的初始張力。
在門板1A的吊架2,在出入口內(nèi)側(cè)(紙面左側(cè))設(shè)有擋塊10A,在出入口外側(cè)(紙面右側(cè))設(shè)有擋塊10B。并且,在橫梁3中與擋塊10A、10B對(duì)應(yīng)的高度處,在出入口內(nèi)側(cè)設(shè)有固定端11A,在出入口外側(cè)設(shè)有固定端11B。擋塊10A、10B及固定端11A、11B是為了決定門板1A的全閉位置和全開(kāi)位置而設(shè)置的。即,在門板1A全閉的情況下,門板1A從紙面右側(cè)移動(dòng)到紙面左側(cè),在全閉位置,擋塊10A與固定端11A接觸,由此限制了門板1A的移動(dòng),門板1A在全閉位置停止。同樣,在門板1A全開(kāi)的情況下,門板1A從紙面左側(cè)移動(dòng)到紙面右側(cè),在全開(kāi)位置,擋塊10B與固定端11B接觸,由此限制了門板的移動(dòng),門板1A在全開(kāi)位置停止。
另外,門板1B也與門板1A所連接的帶7連接,因而與門板1A聯(lián)動(dòng)地在全閉位置或者全開(kāi)位置停止,在門板1B處也可以與門板1A一樣地設(shè)置擋塊,并在橫梁3設(shè)置門板1B用的固定端。另外,不一定需要設(shè)置出入口內(nèi)側(cè)的擋塊10A和固定端11A,也可以是通過(guò)使門板1A和門板1B接觸,門板1A、1B停止在全閉位置。
并且,設(shè)有作為供給用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)9的電流的電流源的PWM逆變器(未圖示)、和對(duì)PWM逆變器提供給電機(jī)9的電流進(jìn)行控制的門控制裝置12,由此構(gòu)成門裝置。
另外,上述的門裝置的結(jié)構(gòu)是將門板設(shè)于出入口的左右兩側(cè)的雙開(kāi)門式的門裝置的結(jié)構(gòu),但也可以是單開(kāi)門式的門裝置,即門板為一個(gè),僅在帶7的上側(cè)部分或者下側(cè)部分中的任意一方具有設(shè)于吊架2的連接部件。
并且,在建筑物的自動(dòng)門等的門裝置中可以是上述結(jié)構(gòu),但對(duì)于電梯裝置的門裝置,上述結(jié)構(gòu)僅示出了轎廂側(cè)的結(jié)構(gòu),將轎廂側(cè)的結(jié)構(gòu)和層站側(cè)(未圖示)的結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成電梯裝置的門裝置。
層站側(cè)的結(jié)構(gòu)是與圖1所示的轎廂側(cè)一樣的結(jié)構(gòu),但沒(méi)有設(shè)置電機(jī)9和PWM逆變器,這一點(diǎn)與轎廂側(cè)的結(jié)構(gòu)不同。即,在層站側(cè),對(duì)應(yīng)于轎廂側(cè)的門板1A、1B也設(shè)有門板,與圖1所示的結(jié)構(gòu)一樣地設(shè)有吊架、橫梁、引導(dǎo)導(dǎo)軌、吊輪、帶輪、帶、連接部件、擋塊和固定端。
在轎廂側(cè)的門板和層站側(cè)的門板分別設(shè)有卡合裝置(未圖示),通過(guò)使彼此的卡合裝置進(jìn)行卡合而使兩側(cè)門板一體化,設(shè)于轎廂側(cè)的電機(jī)9的朝向開(kāi)閉方向的驅(qū)動(dòng)力也被傳遞給層站側(cè)門的門板,未設(shè)有電機(jī)9的層站側(cè)門也與轎廂側(cè)門聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行開(kāi)閉。
另外,在層站側(cè)門設(shè)有關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(未圖示),該關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在轎廂尚未停層的情況下,使層站側(cè)門保持全閉狀態(tài),即使是門板被故意打開(kāi)時(shí)也使其自動(dòng)閉合。關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)是利用重物和/或彈簧使全閉方向的機(jī)械外力作用于門板的機(jī)構(gòu)。同樣,在轎廂側(cè)門也設(shè)有與層站側(cè)一樣的關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(未圖示),在由于停電等發(fā)生而被困在轎廂內(nèi)、電機(jī)9的驅(qū)動(dòng)力喪失的情況下,乘客也不能將轎廂側(cè)門板撬開(kāi)。
并且,設(shè)有開(kāi)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(未圖示),該開(kāi)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在轎廂側(cè)門和層站側(cè)門通過(guò)卡合裝置卡合而成為全開(kāi)狀態(tài)的情況下,即使是電機(jī)9的驅(qū)動(dòng)力消失或者是較小的驅(qū)動(dòng)力時(shí),也能夠使彈簧的機(jī)械外力作用于門板的全開(kāi)方向,使得門保持全開(kāi)狀態(tài)。
由以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成電梯裝置的門裝置。即,本發(fā)明的實(shí)施方式1的電梯裝置的門裝置由設(shè)于轎廂側(cè)門的門板1A、1B、吊架2、橫梁3、引導(dǎo)導(dǎo)軌4、吊輪5、帶輪6A、6B、帶7、連接部件8A、8B、電機(jī)9、擋塊10A、10B、固定端11A、11B、門控制裝置12、PWM逆變器、卡合裝置、關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和開(kāi)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、以及設(shè)于層站側(cè)門的門板、吊架、橫梁、引導(dǎo)導(dǎo)軌、吊輪、帶輪、帶、連接部件、擋塊、固定端、卡合裝置和關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
在如上所述構(gòu)成的電梯裝置的門裝置中,門控制裝置12控制電機(jī)9的旋轉(zhuǎn),由此電梯裝置的門裝置進(jìn)行動(dòng)作。在電機(jī)9旋轉(zhuǎn)時(shí),與電機(jī)9同軸設(shè)置的帶輪6A旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)帶7。門板1A、1B通過(guò)連接部件8A、8B與帶7連接,因而通過(guò)驅(qū)動(dòng)帶7,門板1A、1B向彼此相反的方向移動(dòng),對(duì)出入口進(jìn)行開(kāi)閉。在圖1所示的門裝置中,在門的打開(kāi)動(dòng)作中,電機(jī)9和帶輪6A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),在門的閉合動(dòng)作中,電機(jī)9和帶輪6A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
在電梯裝置的門裝置的情況下,門控制裝置12的動(dòng)作包括開(kāi)閉動(dòng)作和推壓動(dòng)作,開(kāi)閉動(dòng)作用于使門板1A、1B移動(dòng)而從全閉狀態(tài)成為全開(kāi)狀態(tài)或者從全開(kāi)狀態(tài)成為全閉狀態(tài),推壓動(dòng)作用于使門板1A、1B在全閉狀態(tài)或者全開(kāi)狀態(tài)下靜止。開(kāi)閉動(dòng)作包括通常開(kāi)閉動(dòng)作和異常開(kāi)閉動(dòng)作,通常開(kāi)閉動(dòng)作用于控制電機(jī)9使門板1A、1B單純地進(jìn)行開(kāi)閉,異常開(kāi)閉動(dòng)作用于在判定為發(fā)生了乘客與門接觸等異常的情況下,使門板的開(kāi)閉暫且停止,然后以比通常開(kāi)閉動(dòng)作低的速度對(duì)門板進(jìn)行開(kāi)閉。另外,以下,有時(shí)將通常開(kāi)閉動(dòng)作中的關(guān)門時(shí)的動(dòng)作稱為關(guān)門動(dòng)作,將開(kāi)門時(shí)的動(dòng)作稱為開(kāi)門動(dòng)作,將異常開(kāi)閉動(dòng)作中的關(guān)門時(shí)的動(dòng)作稱為異常關(guān)門動(dòng)作,將開(kāi)門時(shí)的動(dòng)作稱為異常開(kāi)門動(dòng)作。并且,推壓動(dòng)作包括全閉時(shí)推壓動(dòng)作和全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作,全閉時(shí)推壓動(dòng)作用于控制電機(jī)9使產(chǎn)生諸如使在全閉狀態(tài)下靜止的門板進(jìn)一步閉合的轉(zhuǎn)矩,全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作用于控制電機(jī)9使產(chǎn)生諸如使在全開(kāi)狀態(tài)下靜止的門板進(jìn)一步打開(kāi)的轉(zhuǎn)矩。
全閉時(shí)推壓動(dòng)作借助關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的關(guān)門力和電機(jī)9的推壓力保持門板的全閉狀態(tài),全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作借助開(kāi)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的開(kāi)門力和電機(jī)9的推壓力保持門板的全開(kāi)狀態(tài)。在全閉狀態(tài)和全開(kāi)狀態(tài)下,在門板1A的吊架2設(shè)置的擋塊10A、10B被設(shè)于橫梁3的固定端11A、11B推壓,因而門板1A、1B靜止。因此,即使是在推壓動(dòng)作時(shí)控制電機(jī)9使產(chǎn)生諸如使門板進(jìn)一步閉合的轉(zhuǎn)矩或使門板進(jìn)一步打開(kāi)的轉(zhuǎn)矩時(shí),實(shí)際上門板1A、1B也是靜止的。
推壓動(dòng)作時(shí)的推壓力被控制為固定值或者可以變化,使得即使發(fā)生了以下情況時(shí)門板1A、1B也能靜止:隨著乘客向轎廂內(nèi)外移動(dòng)時(shí)的轎廂振動(dòng)而產(chǎn)生的門板1A、1B的振動(dòng)、安裝有橫梁3的電梯轎廂和轎廂框的傾斜、由于乘客的惡作劇等產(chǎn)生的對(duì)門板1A、1B的干擾、或者引導(dǎo)導(dǎo)軌4和吊輪5的行進(jìn)損耗變動(dòng)等。
門控制裝置12控制電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩,由此電梯裝置的門裝置進(jìn)行這些開(kāi)閉動(dòng)作和推壓動(dòng)作。
下面,對(duì)門控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。圖2的門控制裝置構(gòu)成為在推壓動(dòng)作中估計(jì)帶剛度,計(jì)算由門板和帶構(gòu)成的門的固有振動(dòng)頻率,通過(guò)濾波處理從門板的移動(dòng)速度檢測(cè)值中去除門的固有振動(dòng)頻率成分,由此實(shí)現(xiàn)順暢的門開(kāi)閉。
如圖2所示,門控制裝置12具有開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13、速度指令部14、速度控制部15、推壓用電流指令部16、電流指令切換部17、電流控制部18、電流檢測(cè)器19、速度運(yùn)算部21、濾波處理部22、阻斷頻率決定部23及帶剛度估計(jì)部24。并且,在電機(jī)9設(shè)有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20。
開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13根據(jù)來(lái)自門裝置的信號(hào),輸出切換門裝置的開(kāi)閉動(dòng)作和推壓動(dòng)作的動(dòng)作指令。來(lái)自門裝置的信號(hào)包括例如在根據(jù)使用者的意圖按下了開(kāi)門按鈕和關(guān)門按鈕時(shí)產(chǎn)生的信號(hào),與使用者的意圖無(wú)關(guān)地產(chǎn)生的、門板在處于全開(kāi)狀態(tài)達(dá)規(guī)定時(shí)間后自動(dòng)閉合的信號(hào)等。在進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的情況下,向速度指令部14輸出開(kāi)閉動(dòng)作的動(dòng)作指令,在進(jìn)行推壓動(dòng)作的情況下,向推壓用電流指令部16輸出推壓動(dòng)作的動(dòng)作指令。
速度指令部14在從開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出了開(kāi)閉動(dòng)作的動(dòng)作指令的情況下,生成用于對(duì)門板1A、1B進(jìn)行開(kāi)閉的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度指令值,并輸出給速度控制部15。旋轉(zhuǎn)速度指令值根據(jù)從門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作的開(kāi)始時(shí)刻起的時(shí)間和/或電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置,輸出預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度模式。或者,逐次計(jì)算并輸出。但是,在實(shí)際的門板的開(kāi)閉動(dòng)作中,由于產(chǎn)生塵埃堵塞等行進(jìn)阻力、因門板的變形而引起的摩擦損耗、與人和/或物品等物體的接觸這些干擾,使得電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)速度指令值之間產(chǎn)生速度誤差。速度控制部15校正該速度誤差。
速度控制部15對(duì)來(lái)自速度指令部14的旋轉(zhuǎn)速度指令值與從濾波處理部22負(fù)反饋的電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度之間的誤差進(jìn)行校正,將進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作用的電流指令值輸出給電流指令切換部17。即,速度控制部15輸出用于使門板進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)的、供給電機(jī)9的第1電流值,因而是第1電流指令部。
并且,速度控制部15以電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度V與旋轉(zhuǎn)速度指令值V*之差為輸入,按照規(guī)定的時(shí)間間隔控制電流指令值,使得電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度V追隨作為目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)速度指令值V*。即,速度控制部15例如由用傳遞函數(shù)Cb(s)=Ksp+Ksi/s表示的反饋控制器構(gòu)成。其中,Ksp表示比例增益,Ksi表示積分增益,s表示拉普拉斯算子。一般而言,根據(jù)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載相當(dāng)?shù)拈T板等的電機(jī)軸換算慣量值J、電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩常數(shù)KT、指定針對(duì)目標(biāo)值的輸出誤差校正的性能的控制交叉頻率ωC的參數(shù),將比例增益Ksp設(shè)計(jì)成Ksp=J×ωC/KT,將積分增益Ksi設(shè)計(jì)成Ksi≤Ksp×ωC/5。
推壓用電流指令部16在從開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出了推壓動(dòng)作的動(dòng)作指令的情況下,生成用于推壓門板1A、1B的推壓用電流指令值,并輸出給電流指令切換部17。即,推壓用電流指令部16在使門板1A、1B進(jìn)行開(kāi)閉移動(dòng)前后的推壓動(dòng)作中輸出供給電機(jī)9的第2電流值,因而是第2電流指令部。
并且,推壓用電流指令部16輸出用于進(jìn)行全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作和全閉時(shí)推壓動(dòng)作的推壓用電流指令值,并且進(jìn)行動(dòng)作使在推壓動(dòng)作時(shí)推壓用電流指令值變化,而使電機(jī)9產(chǎn)生的推壓力變化。在本實(shí)施方式1的門控制裝置中,通過(guò)檢測(cè)與這樣的電機(jī)9產(chǎn)生的推壓力的變化對(duì)應(yīng)的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,來(lái)估計(jì)帶7的剛度而決定阻斷頻率。詳情將后述。
電流指令切換部17在開(kāi)閉動(dòng)作時(shí)選擇來(lái)自速度控制部15的電流指令值,在推壓動(dòng)作時(shí)選擇來(lái)自推壓用電流指令部16的推壓用電流指令值,將任意一方的電流指令值輸出給電流控制部18。
電流控制部18根據(jù)來(lái)自電流指令切換部17的電流指令值,控制從PWM逆變器提供給電機(jī)9的電流值IM。由此,對(duì)電機(jī)9進(jìn)行門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作或者推壓動(dòng)作用的轉(zhuǎn)矩τ進(jìn)行控制。在電機(jī)9的輸入端設(shè)有電流檢測(cè)器19,電流控制部18對(duì)電流檢測(cè)器19檢測(cè)出的電流值進(jìn)行負(fù)反饋,而進(jìn)行控制使提供給電機(jī)9的電流值與電流指令值大致一致。在設(shè)提供給電機(jī)9的電流值為IM、電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩常數(shù)為KT、與電機(jī)9同軸連接的帶輪6A的帶輪半徑為r的情況下,由電機(jī)9產(chǎn)生的水平方向的力F為F=IM×KT/r。并且,由于電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τ是τ=IM×KT,因而F=τ/r。用上式表示的力F在開(kāi)閉動(dòng)作中成為開(kāi)閉力,在推壓動(dòng)作中成為推壓力。
旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20設(shè)于電機(jī)9,輸出電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20能夠采用電機(jī)9具有的由編碼器或解析器等構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元。
速度運(yùn)算部21每隔規(guī)定時(shí)間對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行采樣,通過(guò)運(yùn)算求出電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度并進(jìn)行輸出。另外,也可以取代由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20檢測(cè)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,而使用電流檢測(cè)器19的檢測(cè)電流值推測(cè)旋轉(zhuǎn)位置并輸入速度運(yùn)算部21。
濾波處理部22從由速度運(yùn)算部21輸出的電機(jī)9的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度中去除由阻斷頻率決定部23決定的規(guī)定頻率(以下,稱為阻斷頻率)的振動(dòng)成分,并負(fù)反饋給速度控制部15。濾波處理部22是由低通濾波器和/或陷波濾波器構(gòu)成的數(shù)字濾波器,根據(jù)阻斷頻率決定部23的決定來(lái)變更濾波處理部22的阻斷頻率。阻斷頻率的變更是通過(guò)對(duì)數(shù)字濾波器的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)改寫進(jìn)行的,例如也可以改寫表示濾波特性的表的數(shù)據(jù),在用數(shù)式表示濾波特性的情況下,也可以將數(shù)式改寫為其它的數(shù)式。阻斷頻率例如可以在進(jìn)行以3個(gè)月~1年為單位的維修時(shí)機(jī)進(jìn)行變更,也可以在每當(dāng)開(kāi)門關(guān)門時(shí)、每當(dāng)開(kāi)門時(shí)、每當(dāng)關(guān)門時(shí)、或者開(kāi)閉動(dòng)作中進(jìn)行變更。
阻斷頻率決定部23根據(jù)帶剛度估計(jì)部24輸出的帶7的帶剛度的估計(jì)結(jié)果來(lái)決定阻斷頻率。帶剛度估計(jì)部24根據(jù)在推壓動(dòng)作時(shí)推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20檢測(cè)出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,估計(jì)帶7的帶剛度。關(guān)于帶7的帶剛度的估計(jì)方法及阻斷頻率的決定方法將在后面進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述構(gòu)成門控制裝置12。
圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的門裝置的帶剛度和帶張力的模型圖。圖3是示出圖1所示的雙開(kāi)門機(jī)構(gòu)的門裝置的模型圖。門板1A、1B通過(guò)對(duì)帶7的各部位的張力差進(jìn)行控制而進(jìn)行開(kāi)閉。
在圖3中,k1、k2、k3、k4表示帶剛度,k1表示連接部件8A和帶輪6A之間的帶剛度,k2表示連接部件8B和帶輪6A之間的帶剛度,k3表示連接部件8B和帶輪6B之間的帶剛度,k4表示連接部件8A和帶輪6B之間的帶剛度。另外,以下有時(shí)將k1、k2、k3、k4的帶剛度統(tǒng)一記述為ki(i=1~4)。帶剛度ki(i=1~4)取決于各部位的帶長(zhǎng)度。另外,T1、T2、T3、T4表示帶張力,T1表示連接部件8A和帶輪6A之間的帶張力,T2表示連接部件8B和帶輪6A之間的帶張力,T3表示連接部件8B和帶輪6B之間的帶張力,T4表示連接部件8A和帶輪6B之間的帶張力。另外,以下有時(shí)將T1、T2、T3、T4的帶張力統(tǒng)一記述為Ti(i=1~4)。此外,MA表示連接部件8A、門板1A以及在門板1A安裝的吊架2的總質(zhì)量,MB表示連接部件8B、門板1B以及在門板1B安裝的吊架2的總質(zhì)量。
在圖3中,在帶輪6A處的基于電機(jī)9的開(kāi)閉力F利用帶張力T2與帶張力T1之差表示,T2-T1=F的關(guān)系成立。并且,用于使總質(zhì)量MA以加速度a移動(dòng)的力,利用帶張力T1與帶張力T4之差表示,T1-T4=MA×a的關(guān)系成立。同樣,用于使總質(zhì)量MB以加速度a移動(dòng)的力,利用帶張力T3與帶張力T2之差表示,T3-T2=MB×a的關(guān)系成立。在帶輪6B沒(méi)有設(shè)置電機(jī),因而帶張力T3和帶張力T4相等,T3=T4的關(guān)系成立。
另外,圖3是示出如圖1所示僅在帶輪6A設(shè)有電機(jī)9的情況下的模型圖。電機(jī)也可以設(shè)于帶輪6A和6B雙方,在這種情況下,如上所述即使是在帶輪6B也產(chǎn)生開(kāi)閉力,在帶張力T3和帶張力T4之間產(chǎn)生與開(kāi)閉力相當(dāng)?shù)膹埩Σ睢?/p>
下面,使用圖3的模型圖說(shuō)明在門裝置處產(chǎn)生門的固有振動(dòng)的機(jī)理。對(duì)門板1A、1B進(jìn)行開(kāi)閉用的驅(qū)動(dòng)力是根據(jù)各門板的連接部件8A、8B兩側(cè)的帶7的張力差而產(chǎn)生的。張力差起因于電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τ通過(guò)帶輪6A被從旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換為水平方向而產(chǎn)生的開(kāi)閉力F。
在門板1A、1B靜止、電機(jī)9不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ的情況下,各個(gè)帶的張力Ti(i=1~4)是恒定的,成為相等的初始張力。一般而言,通過(guò)維護(hù)將初始張力保持為規(guī)定大小的適當(dāng)值,但存在帶的初始張力由于環(huán)境和/或時(shí)效變化或者不適當(dāng)?shù)木S護(hù)而降低的情況。在這樣的初始張力降低的情況下,電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ,從而產(chǎn)生與帶張力相當(dāng)?shù)膹埩Σ?,有時(shí)產(chǎn)生帶張力為0的帶部位。將這樣的帶張力為0的狀態(tài)稱為張力缺失,在這種情況下,在由門板和帶構(gòu)成的門中產(chǎn)生固有振動(dòng)。
例如,對(duì)在門板1A、1B的開(kāi)閉時(shí)電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ,帶剛度為k1的帶部位處的張力T1成為0而發(fā)生張力缺失的情況進(jìn)行說(shuō)明。在圖3中,在帶剛度為k1的部位處的張力T1為0的情況下,基于電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τ的水平方向上的開(kāi)閉力F全部成為帶剛度為k2的部位的張力T2。在設(shè)水平方向的開(kāi)閉力為F、帶輪半徑為r時(shí),電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τ為τ=F×r,因而帶剛度為k2的部位處的張力T2成為T2=τ/r。即,在帶7的初始張力降低的情況下,在圖3所示的門裝置的模型圖中,在電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ之前為張力T1=張力T2的模型,通過(guò)電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ而變化為張力T1=0、張力T2=τ/r的模型。即,極小的電機(jī)9的慣量J0通過(guò)帶剛度k1和k2分別與非常大的總質(zhì)量MA和總質(zhì)量MB聯(lián)系起來(lái)的模型由于張力缺失而成為張力T1=0,因而該模型變化為總質(zhì)量MB和電機(jī)9的慣量J0僅通過(guò)帶剛度k2聯(lián)系起來(lái)的模型。這樣在初始張力降低而產(chǎn)生張力缺失的情況下,存在張力T1=0的情況,因而產(chǎn)生取決于電機(jī)慣量J0和帶剛度k2的參數(shù)的固有振動(dòng)。
這樣的固有振動(dòng)被附加給電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度,圖2的速度運(yùn)算部21輸出考慮了固有振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度的運(yùn)算結(jié)果。
在由于乘客與門接觸等而使得電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生了過(guò)大的振動(dòng)的情況下,門控制裝置12判定為發(fā)生了異常而進(jìn)行異常開(kāi)閉動(dòng)作,使門板的開(kāi)閉暫且停止,然后以比通常開(kāi)閉低的速度對(duì)門板進(jìn)行開(kāi)閉。異常開(kāi)閉動(dòng)作是用于實(shí)現(xiàn)使乘客更舒適地乘梯和下梯所需要的動(dòng)作。但是,在盡管沒(méi)有發(fā)生乘客與門接觸等異常,但是門控制裝置12進(jìn)行誤判定而進(jìn)行了異常開(kāi)閉動(dòng)作的情況下,乘客感覺(jué)不舒適。在如上所述門裝置的初始張力降低而發(fā)生門的固有振動(dòng)的情況下,存在門控制裝置12將門的固有振動(dòng)判定為發(fā)生異常的情況。因此,如圖2所示,本發(fā)明的門控制裝置12將從速度運(yùn)算部21輸出的旋轉(zhuǎn)速度的運(yùn)算結(jié)果輸入濾波處理部22,通過(guò)濾波處理部22將門的固有振動(dòng)的頻率成分去除,并負(fù)反饋給速度控制部15。
在本發(fā)明的門控制裝置12中,利用阻斷頻率決定部23決定用于去除門的固有振動(dòng)的阻斷頻率,濾波處理部22變更濾波特性以便將阻斷頻率阻斷,因而包含從速度運(yùn)算部21輸出的門的固有振動(dòng)在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度在利用濾波處理部22去除了固有振動(dòng)的頻率成分后,被負(fù)反饋給速度控制部15。其結(jié)果是,門控制裝置12不會(huì)錯(cuò)誤地進(jìn)行發(fā)生異常的判定,在沒(méi)有發(fā)生異常的情況下,即使是門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作中產(chǎn)生了門的固有振動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)時(shí),也進(jìn)行通常開(kāi)閉動(dòng)作,因而能夠做到不有損于乘客的舒適性。并且,濾波處理部22的阻斷頻率是動(dòng)態(tài)變更的,因而即使是門的固有振動(dòng)的頻率由于環(huán)境和/或時(shí)效變化而變化時(shí),也不會(huì)錯(cuò)誤地進(jìn)行異常發(fā)生的判定,在沒(méi)有發(fā)生異常的情況下能夠進(jìn)行通常開(kāi)閉動(dòng)作。
下面,對(duì)決定阻斷頻率的方法進(jìn)行說(shuō)明。阻斷頻率是通過(guò)計(jì)算門的固有振動(dòng)頻率而決定的。在本實(shí)施方式1中,通過(guò)一面進(jìn)行全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作,一面使電機(jī)9產(chǎn)生的推壓力F變化,并檢測(cè)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)估計(jì)帶剛度,并據(jù)此求出應(yīng)該被阻斷的門的固有振動(dòng)頻率。
圖4是示出門裝置進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作之一的開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的動(dòng)作的圖。圖4示出了全閉狀態(tài)的門裝置在時(shí)間0開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作,在時(shí)間t1開(kāi)門動(dòng)作結(jié)束后一直到時(shí)間t2為止進(jìn)行全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作的情況。在圖4中,圖4的(a)示出速度運(yùn)算部21的運(yùn)算結(jié)果,表示被輸入濾波處理部22的電機(jī)9的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的變化。圖4的(b)示出了從濾波處理部22輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度的變化,以使得濾波處理部22去除圖4的(a)所示的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度中包含的門的固有振動(dòng)的方式,來(lái)設(shè)定濾波處理部22的阻斷頻率并進(jìn)行去除。另外,圖4的(c)示出了電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化,圖4的(d)示出了從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置。
在圖4中,從時(shí)間0到時(shí)間t1的動(dòng)作是開(kāi)門動(dòng)作,從時(shí)間t1到時(shí)間t2的動(dòng)作是推壓動(dòng)作。另外,時(shí)間t0表示在開(kāi)門動(dòng)作中門產(chǎn)生了振動(dòng)的時(shí)間。
本實(shí)施方式1的門控制裝置在開(kāi)門動(dòng)作后的推壓動(dòng)作時(shí)估計(jì)帶剛度,決定阻斷頻率而變更濾波特性。并且,根據(jù)變更后的濾波特性,當(dāng)在接下來(lái)的關(guān)門動(dòng)作及接下來(lái)的開(kāi)門動(dòng)作中產(chǎn)生了門的固有振動(dòng)的情況下,從電機(jī)9的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度中去除固有振動(dòng)的頻率成分,并負(fù)反饋給速度控制部15。
首先,對(duì)從時(shí)間t1到時(shí)間t2的推壓動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明,對(duì)估計(jì)帶剛度并計(jì)算阻斷頻率的方法進(jìn)行說(shuō)明,然后對(duì)從時(shí)間0到時(shí)間t1的開(kāi)門動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)在時(shí)間t1開(kāi)門動(dòng)作結(jié)束時(shí),圖2所示的開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出推壓動(dòng)作指令,推壓用電流指令部16將推壓用電流指令值經(jīng)由電流指令切換部17輸出給電流控制部18。電流控制部18根據(jù)所輸入的電流指令值,控制從PWM逆變器提供給電機(jī)9的電流,因而推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值與提供給電機(jī)9的電流值相同。另外,在設(shè)提供給電機(jī)9的電流值為IM、轉(zhuǎn)矩常數(shù)為KT時(shí),電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τ用τ=IM×KT表示,KT是固定值,因而推壓動(dòng)作時(shí)的推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值的變化與圖4的(c)的從時(shí)間t1到時(shí)間t2的電機(jī)轉(zhuǎn)矩相同。
如圖4的(c)所示,當(dāng)在時(shí)間t1開(kāi)始推壓動(dòng)作后,使推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值變化,使電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩從τ1至0變化了變化量τ1。于是,電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置變化了變化量θ1。如上所述,電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩變化量τ1能夠根據(jù)推壓用電流指令值計(jì)算出來(lái),因而推壓用電流指令部16的輸出被輸入帶剛度估計(jì)部24。并且,由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20檢測(cè)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置變化量θ1,因而旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20的輸出被輸入帶剛度估計(jì)部24。
轉(zhuǎn)矩變化量τ1成為推壓動(dòng)作中的推壓力的變化量F1并作用于門板1A、1B。轉(zhuǎn)矩變化量τ1與推壓力的變化量F1之間的關(guān)系能夠用F1=τ1/r表示。另外,r是帶輪6A的帶輪半徑。在推壓動(dòng)作時(shí),門板1A和1B靜止,因而關(guān)于推壓力的變化量F1和電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置的變化量θ1,以下的式(1)的關(guān)系成立。
F1=(k1+k2)×r×θ1……(1)
在圖3中,在設(shè)從連接部件8A(總質(zhì)量MA)到電機(jī)9所連接的帶輪6A的距離、與從連接部件8B(總質(zhì)量MB)到電機(jī)9所連接的帶輪6B的距離之總和為L(zhǎng)時(shí),帶7的每單位長(zhǎng)度的剛度k0用以下的式(2)表示。另外,L與帶輪間距離大致相等,因而也可以將帶輪間距離設(shè)為L(zhǎng)。
k0=F1/(r×θ1)/L……(2)
設(shè)L1為連接部件8A和帶輪6A之間的帶長(zhǎng)度、L2為連接部件8B和帶輪6A之間的帶長(zhǎng)度、L3為連接部件8B和帶輪6B之間的帶長(zhǎng)度、L4為連接部件8A和帶輪6B之間的帶長(zhǎng)度,在將各個(gè)帶長(zhǎng)度L1、L2、L3、L4統(tǒng)一記述為L(zhǎng)i(i=1~4)的情況下,帶剛度ki(i=1~4)與各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度成反比,因而各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)能夠用以下的式(3)計(jì)算。另外,在式(3)中,i=1~4。
ki=k0/Li……(3)
在帶剛度估計(jì)部24中存儲(chǔ)有與帶輪間距離大致相等的值即L,也存儲(chǔ)有全開(kāi)時(shí)的各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4)。因此,通過(guò)將從推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值和從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置輸入帶剛度估計(jì)部24,由此帶剛度估計(jì)部24根據(jù)推壓用電流指令值求出推壓力的變化量F1,根據(jù)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置求出旋轉(zhuǎn)位置的變化量θ1,并通過(guò)式(2)和式(3)估計(jì)各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)。
另外,門板1A及1B卡定于連接部件8A及8B,在門板1A及1B移動(dòng)時(shí),連接部件8A及8B移動(dòng),因而帶剛度ki(i=1~4)對(duì)應(yīng)于門板1A及1B的位置而變化。門板1A及1B位于規(guī)定位置時(shí)的帶剛度ki(i=1~4)能夠按照門板1A及1B的移動(dòng)量,根據(jù)全開(kāi)時(shí)的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4)求出。
帶剛度估計(jì)部24估計(jì)出的各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)被輸入阻斷頻率決定部23。阻斷頻率決定部23使用帶剛度ki(i=1~4)和電機(jī)9的慣量J0(也包括與電機(jī)9同軸連接的帶輪6A)的水平方向質(zhì)量MJ0,根據(jù)以下的式(4)計(jì)算固有振動(dòng)的頻率fi(i=1~4)。
fi=1/{2π(ki/MJ0)1/2}……(4)
另外,在式(4)中,MJ0=J0/r2,r是帶輪半徑。并且,i=1~4。
帶剛度估計(jì)部24決定阻斷頻率,以便將根據(jù)式(4)計(jì)算出的各個(gè)部位的固有振動(dòng)的頻率fi(i=1~4)中的一個(gè)或者多個(gè)頻率成分的大小降低或者去除該頻率成分。阻斷頻率也可以是一個(gè)頻率或者多個(gè)頻率、或者規(guī)定范圍的頻帶。這樣決定出的阻斷頻率由帶剛度估計(jì)部24輸出給濾波處理部22,濾波處理部22的濾波特性變更為去除阻斷頻率的頻率成分。關(guān)于濾波處理部22的濾波特性,例如在設(shè)s為拉普拉斯算子、f為阻斷頻率、ω=2πf為阻斷角頻率的情況下,如果是1次的低通濾波,則能夠設(shè)為s/(s+ω)。
如上所述,在全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作中帶剛度估計(jì)部24估計(jì)帶剛度、阻斷頻率決定部23計(jì)算阻斷頻率并變更濾波處理部22的濾波特性的動(dòng)作,既可以在每次開(kāi)門后的每個(gè)全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作中進(jìn)行,也可以每數(shù)次進(jìn)行1次或者數(shù)個(gè)月進(jìn)行1次。并且,也可以不在全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作中進(jìn)行,而在全閉時(shí)推壓動(dòng)作中進(jìn)行。圖4示例性示出了在每次開(kāi)門后的每個(gè)全開(kāi)時(shí)推壓動(dòng)作中進(jìn)行的情況。
再次使用圖4說(shuō)明門裝置的開(kāi)門動(dòng)作。濾波處理部22在以后說(shuō)明的開(kāi)門動(dòng)作的之前的開(kāi)門動(dòng)作后的推壓動(dòng)作中變更了濾波特性,以便去除按照上述的方法決定的阻斷頻率。
在通過(guò)乘客的操作等進(jìn)行了將全閉狀態(tài)的門板1A、1B打開(kāi)的指示時(shí),圖2所示的開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13向速度指令部14輸出開(kāi)閉動(dòng)作指令而開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作。在圖4中,將開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作的時(shí)間設(shè)為0。在開(kāi)門動(dòng)作開(kāi)始時(shí),速度指令部14輸出電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度指令值,根據(jù)該輸出,速度控制部15輸出提供給電機(jī)9的電流指令值。從速度控制部15輸出的電流指令值經(jīng)由電流指令切換部17被輸出給電流控制部18,電流控制部18根據(jù)來(lái)自速度控制部15的電流指令值,控制從PWM逆變器提供給電機(jī)9的電流值。電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度由速度運(yùn)算部21根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算,由濾波處理部22去除固有振動(dòng)的頻率成分后,被負(fù)反饋給速度控制部15。因此,速度控制部15輸出適當(dāng)?shù)碾娏髦噶钪?,以便?duì)來(lái)自速度指令部14的速度指令值與電機(jī)9的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度之間的誤差進(jìn)行校正。
如圖4的(a)所示,當(dāng)在時(shí)間t0電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)速度中產(chǎn)生了因門的固有振動(dòng)引起的振動(dòng)的情況下,速度運(yùn)算部21將包含所產(chǎn)生的振動(dòng)在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度的運(yùn)算結(jié)果輸出給濾波處理部22。但濾波處理部22具有被設(shè)定了去除門的固有振動(dòng)頻率成分的阻斷頻率的濾波特性,因而如圖4的(b)所示,從濾波處理部22輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度成為從電機(jī)9的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度中去除了因門的固有振動(dòng)引起的振動(dòng)成分后的平滑的旋轉(zhuǎn)速度,并被負(fù)反饋給速度控制部15。其結(jié)果是,速度控制部15無(wú)需過(guò)度地校正旋轉(zhuǎn)速度,即,可輸出適當(dāng)?shù)碾娏髦噶钪?,因而能夠順暢地進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作,能夠在時(shí)間t1正常結(jié)束開(kāi)門動(dòng)作。在以后的推壓動(dòng)作中,如以上說(shuō)明的那樣,帶剛度估計(jì)部24再次估計(jì)帶剛度,阻斷頻率決定部23根據(jù)帶剛度估計(jì)結(jié)果決定阻斷頻率,根據(jù)決定出的阻斷頻率變更濾波處理部22的濾波特性。
圖5是示出在以往的門控制裝置中全閉狀態(tài)的門裝置進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變化的圖,能夠與示出基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的門控制裝置的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變化的圖4的(a)進(jìn)行比較。以往的門控制裝置在圖2的結(jié)構(gòu)中不存在開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13、推壓用電流指令部16、阻斷頻率決定部23和帶剛度估計(jì)部24,雖然存在濾波處理部22,但濾波特性是固定的,不能將因由于環(huán)境和時(shí)效變化產(chǎn)生的帶的伸長(zhǎng)和松弛等引起的門的固有振動(dòng)的頻率成分去除。
圖5所示的以往的門裝置在時(shí)間0開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作。并且,在時(shí)間t0產(chǎn)生門的固有振動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)。在由速度運(yùn)算部運(yùn)算出的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度中包含在門板及帶產(chǎn)生的振動(dòng)的振動(dòng)成分,但濾波處理部不能去除該振動(dòng)成分,因而包含振動(dòng)成分的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度被負(fù)反饋給速度控制部。速度控制部使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步振動(dòng),以便使包含該振動(dòng)成分的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度與從速度指令部輸出的速度指令一致。并且,在振動(dòng)增大至被判定為異常的水平時(shí),來(lái)自速度指令部的速度指令成為0,開(kāi)門動(dòng)作停止。并且,在一直停止到時(shí)間t3后,進(jìn)入以比通常的開(kāi)門動(dòng)作的速度低的速度重啟開(kāi)門動(dòng)作的異常開(kāi)門動(dòng)作,在時(shí)間t4達(dá)到全開(kāi)狀態(tài)。
在這樣的以往的門控制裝置中,濾波處理部不從電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度中去除門的固有振動(dòng)的頻率成分就負(fù)反饋給速度控制部,因而在帶的初始張力由于環(huán)境和時(shí)效變化等而降低從而產(chǎn)生振動(dòng)的情況下,存在盡管沒(méi)有發(fā)生異常也被判定為異常,門開(kāi)閉花費(fèi)時(shí)間,有損乘客的舒適性的情況。但是,在本發(fā)明的實(shí)施方式1的門控制裝置中,根據(jù)由帶剛度估計(jì)部24估計(jì)出的帶剛度,阻斷頻率決定部23決定應(yīng)該阻斷的阻斷頻率,變更濾波處理部22的頻率特性使得利用濾波處理部22將阻斷頻率去除,因而即使是帶的初始張力降低而產(chǎn)生振動(dòng)的情況下,也不會(huì)錯(cuò)誤地判定為異常,能夠得到始終實(shí)現(xiàn)順暢的門開(kāi)閉動(dòng)作的效果。
實(shí)施方式2
圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的門控制裝置的控制框圖。在圖6中,標(biāo)注了與圖2相同的標(biāo)號(hào)的部分表示相同或者對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu),并省略其說(shuō)明。圖6的門控制裝置構(gòu)成為與實(shí)施方式1的門控制裝置同樣,在推壓動(dòng)作中估計(jì)帶剛度,計(jì)算門的固有振動(dòng)的頻率,通過(guò)濾波處理從門板的移動(dòng)速度檢測(cè)值中去除該固有振動(dòng)的頻率成分,由此實(shí)現(xiàn)順暢的門開(kāi)閉。與本發(fā)明的實(shí)施方式1的不同之處在于,使用帶的初始張力值更高精度地估計(jì)帶剛度。下面,對(duì)與實(shí)施方式1的不同之處進(jìn)行說(shuō)明,省略與實(shí)施方式1相同部分的說(shuō)明。
在圖6中,帶初始張力測(cè)定部25輸出維修人員預(yù)先測(cè)定出的帶初始張力或者在門開(kāi)閉時(shí)根據(jù)電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩測(cè)定出的帶初始張力。在維修人員測(cè)定帶初始張力的情況下,在門靜止的狀態(tài)下,能夠根據(jù)按壓帶上部或者下部時(shí)的撓曲量和按壓力的大小的關(guān)系計(jì)算帶初始張力。并且,當(dāng)在門開(kāi)閉時(shí)根據(jù)電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩測(cè)定帶初始張力的情況下,各個(gè)帶張力Ti(i=1~4)為0,在根據(jù)設(shè)于電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20的輸出檢測(cè)振動(dòng)的定時(shí),能夠按照根據(jù)電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩估計(jì)出的帶張力變化量測(cè)定帶初始張力。
帶初始張力測(cè)定部25將根據(jù)上述方法測(cè)定出的帶初始張力輸出給帶剛度估計(jì)部24。與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的門控制裝置同樣,帶剛度估計(jì)部24被輸入從推壓用電流指令部16輸出的成為在推壓動(dòng)作時(shí)提供給電機(jī)9的電流值的推壓用電流指令值、和從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,還從帶初始張力測(cè)定部25輸入帶初始張力。另外,下面用T0表示帶初始張力。
通過(guò)本實(shí)施方式2中說(shuō)明的帶剛度估計(jì)方法,在推壓動(dòng)作中的電機(jī)9產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的大小是帶7松弛的大小時(shí),能夠高精度地估計(jì)帶剛度。為此,帶剛度估計(jì)部24使用帶初始張力測(cè)定部25輸出的帶初始張力T0,判別帶剛度估計(jì)時(shí)的轉(zhuǎn)矩大小是否是帶7松弛的大小。
首先,使用圖3說(shuō)明本實(shí)施方式2的帶剛度估計(jì)方法的原理。在電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩為0而未產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況下,各個(gè)帶部位的張力Ti(i=1~4)固定為初始張力T0。并且,在電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ1時(shí),在各個(gè)帶部位產(chǎn)生張力變化量ΔTi(i=1~4)。即,電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩從0變化為τ1,由此各個(gè)帶部位的張力成為Ti=T0+ΔTi(i=1~4)。
在電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并進(jìn)行推壓動(dòng)作的情況下,使轉(zhuǎn)矩變化而使推壓力變化,由此能夠根據(jù)推壓力的變化量F1和各個(gè)帶部位的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4),求出各個(gè)帶部位的張力變化量ΔTi(i=1~4)。在設(shè)電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩變化量為τ1、帶輪半徑為r時(shí),推壓力的變化量F1能夠用F1=τ1/r表示。如果使電機(jī)9的推壓力變化,例如使帶剛度k2的部位處的張力變化量ΔT2與初始張力T0相等,則T0+ΔT2=0,能夠?qū)偠萲2的部位處的張力T2設(shè)為0。由于初始張力T0是正的值,因而在張力變化量ΔT2的大小超過(guò)初始張力T0的大小、張力變化量ΔT2是負(fù)的值、即成為諸如帶松弛的張力變化量ΔT2的情況下,能夠?qū)偠萲2的部位處的張力T2設(shè)為0。張力T2為0是指由門板1A等構(gòu)成的總質(zhì)量MA通過(guò)帶剛度為k1的部位與電機(jī)9聯(lián)系起來(lái)的模型,因而能夠利用該模型高精度地估計(jì)帶剛度k1。
下面,對(duì)本實(shí)施方式2的門控制裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式2中也與實(shí)施方式1同樣,帶剛度估計(jì)部24在推壓動(dòng)作中估計(jì)帶剛度。并且,推壓動(dòng)作中的電機(jī)9的動(dòng)作如圖4所示。下面,使用圖4說(shuō)明本實(shí)施方式2的帶剛度估計(jì)方法。
如圖4的(c)所示,在開(kāi)始推壓動(dòng)作的時(shí)間t1,電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ1,然后在時(shí)間t2使電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩為0。即,推壓動(dòng)作中的電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩變化量為τ1。并且,如圖4的(d)所示,電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩變化量成為τ1,由此電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的變化量成為θ1。轉(zhuǎn)矩變化量τ1和電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的變化量θ1與實(shí)施方式1一樣地被輸入帶剛度估計(jì)部24。另外,能夠使用轉(zhuǎn)矩變化量τ1和帶輪半徑r將推壓力的變化量F1表示為F1=τ1/r。
在本實(shí)施方式2中,在時(shí)間t1電機(jī)9產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩τ1如上所述被設(shè)定成為使帶剛度k2為0的帶松弛的大小。帶剛度估計(jì)部24根據(jù)從帶初始張力測(cè)定部25輸入的帶初始張力T0,判定轉(zhuǎn)矩τ1的大小是否是帶松弛的大小。在判定為是帶松弛的大小的情況下進(jìn)行如下的動(dòng)作,在判定為不是帶松弛的大小的情況下進(jìn)行與實(shí)施方式1一樣的動(dòng)作,不進(jìn)行以下的動(dòng)作。下面,對(duì)帶剛度估計(jì)部24將轉(zhuǎn)矩τ1與初始張力T0的大小進(jìn)行比較并判定為是帶松弛的大小的情況進(jìn)行說(shuō)明。
在電機(jī)9產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩τ1而帶松弛的情況下,如上所述,圖3的模型成為電機(jī)9僅與由門板1A等構(gòu)成的總質(zhì)量MA聯(lián)系起來(lái)的模型。因此,下面的式(5)的關(guān)系成立。
F1=k1×r×θ1……(5)
在使用連接部件8A和帶輪6A之間的帶長(zhǎng)度即L1時(shí),帶7的每單位長(zhǎng)度的剛度k0能夠用下面的式(6)表示。
k0=F1/(r×θ1)/L1……(6)
各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)能夠使用各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4)并利用下面的式(7)表示。
ki=k0/Li……(7)
帶剛度估計(jì)部24中與實(shí)施方式1同樣存儲(chǔ)有全開(kāi)時(shí)的各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4)。因此,通過(guò)向帶剛度估計(jì)部24輸入從推壓用電流指令部16輸出的推壓用電流指令值和從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,帶剛度估計(jì)部24根據(jù)推壓用電流指令值求出推壓力的變化量F1,根據(jù)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置求出旋轉(zhuǎn)位置的變化量θ1,根據(jù)式(6)和式(7)估計(jì)各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4),并輸出給阻斷頻率決定部23。
被從帶剛度估計(jì)部24輸出了各個(gè)部位的帶剛度的估計(jì)結(jié)果的阻斷頻率決定部23按照在實(shí)施方式1中說(shuō)明的方法決定阻斷頻率。阻斷頻率的決定方法與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的方法一樣,因而在此省略說(shuō)明。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式2的門控制裝置,根據(jù)來(lái)自帶初始張力測(cè)定部的輸出,判別總質(zhì)量MA和電機(jī)9處于通過(guò)一處的帶剛度k1而聯(lián)系起來(lái)的狀態(tài),因而能夠高精度地估計(jì)帶剛度,其結(jié)果是,能夠高精度地計(jì)算門的固有振動(dòng)頻率,決定阻斷頻率而將阻斷頻率的振動(dòng)去除,由此能夠發(fā)揮進(jìn)行順暢的門開(kāi)閉的效果。
實(shí)施方式3
圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的門控制裝置的控制框圖。在圖7中,標(biāo)注了與圖2相同的標(biāo)號(hào)的部分表示相同或者對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu),并省略其說(shuō)明。圖7的門控制裝置是與實(shí)施方式1的門控制裝置不同的結(jié)構(gòu),在開(kāi)閉動(dòng)作開(kāi)始時(shí)估計(jì)帶剛度并計(jì)算門特性的固有振動(dòng)的頻率,通過(guò)濾波處理從電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)值中去除該固有振動(dòng)的頻率成分,由此實(shí)現(xiàn)順暢的門開(kāi)閉。
如圖7所示,本發(fā)明的實(shí)施方式3的門控制裝置12構(gòu)成為具有供輸入來(lái)自開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13的動(dòng)作指令的電流指令限制部26。并且推壓用電流指令部16的輸出不輸入帶剛度估計(jì)部24,而是電流指令限制部26的輸出被輸入帶剛度估計(jì)部24。在開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出了開(kāi)門或者關(guān)門的動(dòng)作指令的情況下,電流指令限制部26在從開(kāi)閉動(dòng)作開(kāi)始時(shí)起到實(shí)際門板1A、1B開(kāi)始移動(dòng)的期間,向電流指令切換部17輸出電流指令限制值,限制從速度控制部15輸出的電流指令值。即,電流指令限制部26在門板處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)輸出電流控制部18提供給電機(jī)的電流值的電流指令值,因而是第2電流指令部。并且,電流指令限制部26具有如下的功能:在限制從速度控制部15輸出的電流值的情況下,將速度控制部15的積分增益設(shè)為0或者將基于積分增益的積分值持續(xù)重置為0這樣的停止速度控制部15的積分處理。
下面,使用圖8對(duì)門控制裝置12的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的門裝置進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作時(shí)的電機(jī)的動(dòng)作的圖。圖8示出了全閉狀態(tài)的門裝置在時(shí)間ta開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作,在經(jīng)過(guò)時(shí)間tb后也繼續(xù)開(kāi)門動(dòng)作的情況。在圖8中,圖8的(a)表示電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度,用實(shí)線表示由濾波處理部22進(jìn)行濾波處理前的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度,用虛線表示由濾波處理部22進(jìn)行濾波處理后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。圖8的(b)表示電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化,圖8的(d)表示電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置。
在圖8中,從時(shí)間0到時(shí)間ta,門裝置進(jìn)行全閉時(shí)推壓動(dòng)作。在設(shè)開(kāi)門方向的電機(jī)轉(zhuǎn)矩為正的情況下,在全閉時(shí)推壓動(dòng)作中電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為0或者負(fù)規(guī)定值的大小,電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置也固定。
在時(shí)間ta,在開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出開(kāi)門動(dòng)作的動(dòng)作指令時(shí)開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作。在圖8中,從時(shí)間ta到tb的期間是開(kāi)門動(dòng)作,然而是基于電機(jī)轉(zhuǎn)矩的開(kāi)門力不超過(guò)關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的關(guān)門力的期間。即,在從時(shí)間ta到tb的期間,門板1A、1B靜止,維持全閉狀態(tài)。
在時(shí)間ta開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出的動(dòng)作指令被輸入速度指令部14及電流指令限制部26而開(kāi)始開(kāi)門動(dòng)作時(shí),電流指令限制部26將被限制為與從時(shí)間ta起的經(jīng)過(guò)時(shí)間成比例地增大的電流指令值輸出給電流指令切換部17。并且,同時(shí)電流指令限制部26將速度控制部15的積分增益設(shè)為0,而停止積分處理。電流指令切換部17將從電流指令限制部26輸出的與從時(shí)間ta起的經(jīng)過(guò)時(shí)間成比例地增加的電流指令值輸出給電流控制部18。即,從時(shí)間ta到時(shí)間tb的期間,向電機(jī)9提供電流值隨時(shí)間經(jīng)過(guò)成比例地增大的電流。其結(jié)果是,電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨經(jīng)過(guò)時(shí)間成比例地增大。并且,在成為時(shí)間tb時(shí),基于電機(jī)9產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩τa的開(kāi)門力Fa與關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的關(guān)門力平衡。然后,在經(jīng)過(guò)時(shí)間tb時(shí),電機(jī)9的開(kāi)門力超過(guò)關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的關(guān)門力,門板1A、1B向開(kāi)門方向移動(dòng)。
電流指令限制部26在經(jīng)過(guò)時(shí)間tb時(shí)解除對(duì)從速度控制部15輸出的電流指令值的限制,解除速度控制部15的積分處理的停止。其結(jié)果是,在時(shí)間tb的前后輸入電流控制部18的電流指令值是連續(xù)的,能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的開(kāi)門動(dòng)作。在經(jīng)過(guò)時(shí)間tb時(shí),從速度控制部15輸出足夠大的電流指令值,因而向電機(jī)9提供足夠大的電流,能夠使門板1A、1B高速移動(dòng)。以后的動(dòng)作與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的動(dòng)作相同,即使是產(chǎn)生因門的固有振動(dòng)引起的振動(dòng),也由于對(duì)濾波處理部22設(shè)定了適當(dāng)?shù)淖钄囝l率,因而能夠去除電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度中包含的振動(dòng)成分,而進(jìn)行順暢的開(kāi)門動(dòng)作。
下面,對(duì)本實(shí)施方式3的帶剛度估計(jì)方法進(jìn)行說(shuō)明。在估計(jì)帶剛度時(shí),使用時(shí)間tb的開(kāi)門力Fa和電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的變化量θa。另外,開(kāi)門力Fa能夠使用電機(jī)9的轉(zhuǎn)矩τa和帶輪半徑r用Fa=τa/r表示。
由于在時(shí)間tb開(kāi)門力Fa和關(guān)門力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的關(guān)門力平衡,因而門板1A、1B處于靜止?fàn)顟B(tài),電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的變化量θa成為取決于帶剛度k1和帶剛度k2的帶的伸長(zhǎng)。因此,開(kāi)門力Fa能夠用下面的式(8)表示。
Fa=(k1+k2)×r×θa……(8)
帶7的每單位長(zhǎng)度的剛度k0用下面的式(9)表示。另外,L表示從連接部件8A到電機(jī)9的距離與從電機(jī)9到連接部件8B的距離的總和,與帶輪間距離大致相等。
k0=Fa/(r×θa)/L……(9)
各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)與各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度成反比,因而各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4)能夠用下面的式(10)表示。另外,在式(10)中,i=1~4。
ki=k0/Li……(10)
在帶剛度估計(jì)部24中與實(shí)施方式1同樣存儲(chǔ)有全開(kāi)時(shí)的各個(gè)部位的帶長(zhǎng)度Li(i=1~4)。因此,通過(guò)向帶剛度估計(jì)部24輸入從電流指令限制部26輸出的時(shí)間tb的電流指令值、和從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,帶剛度估計(jì)部24根據(jù)時(shí)間tb的電流指令值求出推壓力Fa,根據(jù)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置求出旋轉(zhuǎn)位置的變化量θa,根據(jù)式(9)和式(10)估計(jì)各個(gè)部位的帶剛度ki(i=1~4),并輸出給阻斷頻率決定部23。
被從帶剛度估計(jì)部24輸出了各個(gè)部位的帶剛度的估計(jì)結(jié)果的阻斷頻率決定部23按照在實(shí)施方式1中說(shuō)明的方法決定阻斷頻率。阻斷頻率的決定方法與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的方法一樣,因而在此省略說(shuō)明。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式3的門控制裝置,在開(kāi)閉動(dòng)作中估計(jì)帶剛度,計(jì)算門的固有振動(dòng)頻率而決定阻斷頻率,變更濾波特性將阻斷頻率的振動(dòng)去除,由此能夠發(fā)揮進(jìn)行順暢的門開(kāi)閉的效果。
實(shí)施方式4
圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的門控制裝置的控制框圖。在圖9中,標(biāo)注了與圖2、圖6或者圖7相同的標(biāo)號(hào)的部分表示相同或者對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu),并省略其說(shuō)明。實(shí)施方式1~3的門控制裝置估計(jì)帶剛度計(jì)算門特性的固有振動(dòng)的頻率,而圖9的門控制裝置與此不同,它是直接測(cè)定門的固有振動(dòng)頻率的結(jié)構(gòu)。下面,對(duì)與實(shí)施方式1~3的不同之處進(jìn)行說(shuō)明,省略與實(shí)施方式1~3相同的部分的說(shuō)明。
如圖9所示,本發(fā)明的實(shí)施方式4的門控制裝置與圖7所示的實(shí)施方式3的門控制裝置相比,設(shè)置了勵(lì)振用電流指令部27代替電流指令限制部26,設(shè)置了振動(dòng)特性估計(jì)部28代替帶剛度估計(jì)部24。
在開(kāi)閉動(dòng)作選擇部13輸出了診斷動(dòng)作指令的情況下,勵(lì)振用電流指令部27向電流指令切換部17輸出頻率對(duì)應(yīng)于從診斷動(dòng)作開(kāi)始起的時(shí)間而變化的電流指令值。勵(lì)振用電流指令部27輸出的電流指令值是門板1A、1B不移動(dòng)的大小的電流值,門板1A、1B是靜止?fàn)顟B(tài)。即,勵(lì)振用電流指令部27成為第2電流指令部。勵(lì)振用電流指令部27輸出的電流指令值既可以頻率增加或者減小,也可以振幅固定或者變動(dòng),例如可以是頻率變化的正弦波。輸入電流指令切換部17的來(lái)自勵(lì)振用電流指令部27的頻率變化的電流指令值被輸入到電流控制部18,向電機(jī)19提供頻率變化的電流。
并且,勵(lì)振用電流指令部27的輸出被輸入到振動(dòng)特性估計(jì)部28,因而振動(dòng)特性估計(jì)部28能夠得知提供給電機(jī)9的電流的頻率及電流值。并且,由于向電機(jī)9提供頻率變化的電流,因而電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)于門的固有振動(dòng)而產(chǎn)生變化。從旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20輸出的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置被輸入振動(dòng)特性估計(jì)部28,因而振動(dòng)特性估計(jì)部28能夠得知電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置。因此,振動(dòng)特性估計(jì)部28能夠根據(jù)來(lái)自勵(lì)振用電流指令部27的電流指令值和來(lái)自旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20的電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)位置,辨識(shí)門的振動(dòng)頻率特性,求出門的固有振動(dòng)頻率。另外,門的固有振動(dòng)根據(jù)門板的位置而變化,因而門的振動(dòng)頻率特性也根據(jù)門板的位置而變化。
由振動(dòng)特性估計(jì)部28辨識(shí)出的門的頻率特性被輸入阻斷頻率決定部23,阻斷頻率決定部23決定用于去除固有振動(dòng)的頻率的阻斷頻率,并輸出給濾波處理部22。在濾波處理部22中變更濾波特性,使得對(duì)從阻斷頻率決定部23輸入的阻斷頻率進(jìn)行阻斷。濾波處理部22中的動(dòng)作與實(shí)施方式1相同,因而在此省略說(shuō)明。
門的頻率特性的辨識(shí)是將不會(huì)使門板1A、1B移動(dòng)的較小的電流提供給電機(jī)9而進(jìn)行的,因而診斷動(dòng)作不限于維護(hù)檢修時(shí),在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可以進(jìn)行。并且,通過(guò)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)頻繁地進(jìn)行診斷動(dòng)作,能夠迅速應(yīng)對(duì)電梯裝置的環(huán)境變化等地決定阻斷頻率。診斷動(dòng)作可以在門板1A、1B是全閉狀態(tài)、全開(kāi)狀態(tài)、或者處于從全閉位置到全開(kāi)位置中的任意位置的狀態(tài)下進(jìn)行。
一般而言,電梯裝置的門裝置的橫梁3設(shè)置在電梯裝置的轎廂或者轎廂框架,電梯裝置的轎廂框架通過(guò)導(dǎo)向部件與被固定在樓宇的井道內(nèi)的導(dǎo)軌連接。并且,轎廂框架和乘客搭乘的轎廂通過(guò)防振橡膠相連。乘客搭乘電梯轎廂或從電梯轎廂下梯,因而乘客的質(zhì)量被追加到轎廂的質(zhì)量中。乘客的質(zhì)量能夠根據(jù)轎廂的最多乘梯人數(shù)估計(jì)出最大值,或者能夠根據(jù)設(shè)于轎廂的傳感器得知乘客的質(zhì)量。導(dǎo)向部件和防振橡膠是彈性體,因而剛度根據(jù)溫度和濕度等環(huán)境條件和時(shí)效變化而變化。
圖3所示的門裝置的模型是設(shè)有帶輪6A、帶輪6B、電機(jī)9的橫梁3被固定的靜止?fàn)顟B(tài)。但是,嚴(yán)格地講,橫梁3能夠設(shè)置在具有如下的固有振動(dòng)的基座上,該固有振動(dòng)可以用基于電梯轎廂的質(zhì)量Mc、電梯轎廂框架的質(zhì)量Mf、連接轎廂和轎廂框架的防振橡膠的剛度kb、以及連接導(dǎo)軌和轎廂框架的導(dǎo)向部件的剛度kg的雙慣性系統(tǒng)進(jìn)行近似。因此,如本實(shí)施方式4所示,通過(guò)向電機(jī)9提供頻率變化的電流并測(cè)定門的頻率特性,能夠得到如下的效果:能夠求出如上所述的嚴(yán)格的模型中的門的固有振動(dòng)頻率,高精度地決定阻斷頻率,能夠進(jìn)行更加順暢的門開(kāi)閉。
實(shí)施方式5
圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的門控制裝置的控制框圖。在圖10中,標(biāo)注了與圖2、圖6、圖7或者圖9相同的標(biāo)號(hào)的部分表示相同或者對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu),并省略其說(shuō)明。圖10的門控制裝置是對(duì)實(shí)施方式1的門控制裝置追加了如下功能的結(jié)構(gòu):即判定異常的發(fā)生,并向門控制裝置的外部輸出異常。在本實(shí)施方式5中說(shuō)明對(duì)實(shí)施方式1的門控制裝置追加了輸出異常的功能的門控制裝置,但也可以對(duì)實(shí)施方式2~4的門控制裝置追加輸出異常的功能。下面,對(duì)與實(shí)施方式1~4的不同之處進(jìn)行說(shuō)明,省略與實(shí)施方式1~4相同的部分的說(shuō)明。
如圖10所示,本實(shí)施方式5的門控制裝置是對(duì)實(shí)施方式1的圖2所示的門控制裝置追加了異常判斷部29和異常發(fā)布部30的結(jié)構(gòu)。
速度運(yùn)算部21的輸出和濾波處理部22的輸出被輸入異常判斷部29。異常判斷部29計(jì)算速度運(yùn)算部21的輸出與濾波處理部22的輸出之差。即,計(jì)算由速度運(yùn)算部21運(yùn)算出的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)、與從該旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)中去除了阻斷頻率的頻率成分得到的信號(hào)之差。并且,如果計(jì)算出的差值為規(guī)定的閾值以上,則判定為異常,向異常發(fā)布部30輸出異常信號(hào)。用于判定異常的閾值既可以設(shè)為在差值為負(fù)和為正時(shí)是不同的閾值,也可以針對(duì)差值的絕對(duì)值設(shè)定閾值。并且,也可以將阻斷頻率決定部23的輸出輸入異常判斷部29,使閾值根據(jù)該輸入值而變化。
速度運(yùn)算部21的輸出與濾波處理部22的輸出之差超過(guò)規(guī)定的閾值的狀態(tài),意味著旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器20檢測(cè)出電機(jī)9產(chǎn)生了振動(dòng)的狀態(tài)。當(dāng)將阻斷頻率決定部23計(jì)算出的有關(guān)門的固有振動(dòng)頻率的信息反映在速度控制部15中時(shí),不會(huì)抑制振動(dòng)而將振動(dòng)放大,但通過(guò)介入濾波處理部22,能夠保持門板1A、1B的順暢的開(kāi)閉,繼續(xù)為乘客服務(wù)。但是,需要由維修人員對(duì)門裝置的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,因而異常判斷部29判定有無(wú)異常,向異常發(fā)布部30輸出異常信號(hào)或者正常信號(hào)。
異常發(fā)布部30根據(jù)從異常判斷部29輸出的異常信號(hào)或者正常信號(hào),在產(chǎn)生了異常的情況下,向門控制裝置的外部輸出異常,以便通知安裝有門裝置的房屋或者建筑物的管理員。異常發(fā)布部30輸出異常信號(hào),通過(guò)異常發(fā)布部30輸出異常,維修人員能夠進(jìn)行電機(jī)9的安裝狀況的調(diào)整、帶7的劣化的確認(rèn)、通過(guò)帶輪6A及6B對(duì)帶7的拉伸狀況的調(diào)整、連接部件8A及8B與帶7的連接狀態(tài)的調(diào)整等,使門裝置的機(jī)械系統(tǒng)正?;?,進(jìn)行因門裝置的機(jī)械系統(tǒng)引起的異常狀態(tài)的改進(jìn)。
圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的門控制裝置的控制框圖。圖10所示的門控制裝置是將阻斷頻率決定部23的輸出始終應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波處理部22的濾波特性的結(jié)構(gòu),而圖11所示的門控制裝置是在門板的開(kāi)閉動(dòng)作產(chǎn)生了異常的情況下,將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波處理部22的濾波特性的結(jié)構(gòu)。
在將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22但不變更濾波處理部22的濾波特性的情況下,如圖5所示的以往的門控制裝置的開(kāi)閉動(dòng)作那樣,在由于帶7的初始張力變化等而在門開(kāi)閉的過(guò)程中檢測(cè)出異常的情況下,門板1A、1B難以進(jìn)行順暢的開(kāi)閉動(dòng)作。在本發(fā)明的各實(shí)施方式的門控制裝置中,將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波處理部22的濾波特性,因而不會(huì)在門開(kāi)閉的過(guò)程中檢測(cè)出異常,門板1A、1B能夠繼續(xù)進(jìn)行順暢的開(kāi)閉動(dòng)作。
但是,不需要始終或者定期將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波處理部22的濾波特性,也可以是,當(dāng)在門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作中檢測(cè)出異常的情況下,阻斷頻率決定部23決定阻斷頻率而變更濾波處理部22的濾波特性,使得將阻斷頻率決定部23決定出的阻斷頻率的頻率成分去除。在這種情況下,檢測(cè)出異常時(shí)的門開(kāi)閉動(dòng)作成為異常開(kāi)閉動(dòng)作,按照?qǐng)D5所示進(jìn)行動(dòng)作,但在以后的門開(kāi)閉動(dòng)作中由于變更了濾波處理部22的濾波特性,因而能夠通過(guò)濾波處理部22將檢測(cè)出異常的門裝置的固有振動(dòng)頻率的頻率成分去除,因而能夠再次進(jìn)行門板1A、1B的順暢的開(kāi)閉動(dòng)作。
圖11的門控制裝置是這樣在門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作中檢測(cè)出異常的情況下,將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波處理部22的濾波特性的門控制裝置。由于濾波處理部22的濾波特性被變更,因而能夠繼續(xù)進(jìn)行順暢的門板1A、1B的開(kāi)閉動(dòng)作,但由于在門開(kāi)閉動(dòng)作中檢測(cè)出異常,因而優(yōu)選維修人員進(jìn)行維護(hù)檢修。因此,在將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22來(lái)變更濾波特性時(shí),濾波處理部22向異常發(fā)布部30輸出異常信號(hào)。另一方面,在不將阻斷頻率決定部23的輸出應(yīng)用于濾波處理部22的情況下,濾波處理部22向異常發(fā)布部30輸出正常信號(hào)。
異常發(fā)布部30根據(jù)從濾波處理部22輸出的異常信號(hào)或者正常信號(hào),在產(chǎn)生了異常的情況下,向門控制裝置的外部輸出異常,以便通知安裝有門裝置的房屋或者建筑物的管理員。通過(guò)異常發(fā)布部30輸出異常,維修人員能夠進(jìn)行電機(jī)9的安裝狀況的調(diào)整、帶7的劣化的確認(rèn)、通過(guò)帶輪6A及6B對(duì)帶7的拉伸狀況的調(diào)整、連接部件8A及8B與帶7的連接狀態(tài)的調(diào)整等,使機(jī)械系統(tǒng)正?;纳埔驒C(jī)械系統(tǒng)引起的異常狀態(tài)。
另外,維修人員定期進(jìn)行門裝置的維護(hù)檢修,因而不一定設(shè)置異常發(fā)布部30,在不設(shè)置異常發(fā)布部30的情況下,優(yōu)選將在門控制裝置的內(nèi)部設(shè)置的LED燈點(diǎn)亮等進(jìn)行顯示,使得維修人員在維護(hù)檢修時(shí)能夠掌握到檢測(cè)出異常而使濾波處理部22的濾波特性被變更的情況。