电梯的主动减振装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电梯的主动减振装置。本发明专利技术的实施方式涉及抑制乘用轿厢行驶中的振动的电梯的主动减振装置。在行驶时高精度地抑制由于导轨的挠曲而产生的乘用轿厢的振动。一实施例的电梯的主动减振装置具备轨道位移推测模块(31)和前馈控制模块(33)。轨道位移推测模块(31)具有理论上表示导轨的挠曲与乘用轿厢的水平方向的振动的关系的数学模型，利用传感器的信号和数学模型，在行驶时大致实时地推测作为乘用轿厢的振动原因的导轨的挠曲量。前馈控制模块(33)基于轨道位移推测模块(31)的推测结果，向抑制乘用轿厢的振动的方向控制减振机构。

Active vibration damping device for elevator

The invention relates to the active vibration damping device of the elevator. The method of implementation of the present invention relates to an active vibration damping device that inhibits the vibration of an elevator riding in a car. The vibration of the passenger car, which is caused by the deflection of the guide rail, is suppressed in high precision. An active vibration damping device of an elevator has an orbit displacement inference module (31) and a feedforward control module (33). Track displacement module (31) that is based on the representation of mathematical model between rail deflection and horizontal direction of passenger car vibration, using the sensor signal and the mathematical model, when running in real time by roughly speculated as deflection rail vibration causes the car. The feedforward control module (33) is based on the speculatory result of the orbit displacement inference module (31) to control the vibration damping mechanism in the direction of restraining the vibration of the passenger car.

【技术实现步骤摘要】
电梯的主动减振装置关联申请的引用本申请以日本专利申请P2016-112590(申请日：2016-06-06)作为基础，基于该申请享受优先权。本申请通过参照该申请，包含该申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种抑制乘用轿厢的行驶中的振动的电梯的主动减振装置。
技术介绍
由于电梯的高速化，提高了抑制乘用轿厢的行驶中的振动(水平振动)的技术的重要性。此外，在行驶中产生的振动的最大原因在于导轨的微小挠曲。即，在乘用轿厢沿着导轨行驶时，由于不规律地变化的挠曲而强制位移发生作用，使乘用轿厢在水平方向上振动。因此，提出了积极地抑制乘用轿厢的振动的技术。作为该技术之一，有预先将导轨的挠曲量与轿厢位置关联起来存储在存储器中的方法。即，在行驶中从存储器读出当前的轿厢位置处的导轨的挠曲量，以抵消该挠曲量的方式对减振机构进行前馈控制。另外，作为其他方法，有如下方法：在行驶时逐次测定乘用轿厢与导轨之间的相对位移，根据该测定结果对减振机构进行前馈控制。
技术实现思路
然而，导轨的挠曲状态通常不是恒定，而是根据温度、湿度等而细微地变化。另外，还存在随时间流逝的形状变化。因此，通过事先在存储器中存储的挠曲量，有时不一定能够抑制振动，根据情况，也有可能使减振机构向反方向运动而使振动增长。另外，在当行驶时逐次测定相对位移的方法中，用于该测定的传感器自身始终与乘用轿厢一起摇晃，所以在测定结果中包含误差，无法可靠地抑制振动。本专利技术要解决的课题在于，提供一种在行驶时能够高精度地抑制由于导轨的挠曲而发生的乘用轿厢的振动的电梯的主动减振装置。一实施方式所涉及的电梯的主动减振装置，具备：乘用轿厢，其沿着导轨进行升降；减振机构，其设置于该乘用轿厢的与所述导轨对置的部分；至少1个传感器，其检测所述乘用轿厢的水平方向的振动；推测单元，其具有理论上表示所述导轨的挠曲与所述乘用轿厢的水平方向的振动的关系的数学模型，利用所述传感器的信号和所述数学模型，在行驶时大致实时地推测作为所述乘用轿厢振动原因的所述导轨的挠曲量；以及控制单元，其基于该推测单元的推测结果，向抑制所述乘用轿厢的振动的方向控制所述减振机构。附图说明图1为示意地示出第1实施方式所涉及的电梯的主动减振装置的构成的图。图2为示出本实施方式中的设置于乘用轿厢的主动辊引导件的构成的图。图3为示出本实施方式中的主动辊引导件的控制系统的构成的图。图4为示出本实施方式中的控制装置的功能构成的框图。图5为用于说明本实施方式中的根据4个状态量推测2个状态量的最小维度观测器的构成的图。图6为用于说明本实施方式中的根据8个状态量推测4个状态量的最小维度观测器的构成的图。图7为示意地示出本实施方式中的轨道位移推测模块的处理的图。图8为用于说明本实施方式中的双振动自由度的振动系统模型的图。图9为用于说明本实施方式中的导轨的挠曲状态的特征的图。图10为示出本实施方式中的导轨的挠曲波形的振幅分量与周期的关系的图。图11为示出本实施方式中的主动辊引导件受到由轨道挠曲导致的强制位移时的情形的图，图11的(a)示出位移前的状态，图11的(b)示出位移后的状态。图12为示意地示出本实施方式中的前馈控制模块的处理的图。图13为将本实施方式中的导轨的挠曲量与推测结果进行比较并示出的图。图14为将本实施方式中的乘用轿厢的振动与振动抑制结果进行比较并示出的图。图15为示出第2实施方式中的控制装置的功能构成的框图。图16为用于说明第3实施方式中的轨道位移模型的图。图17为示意地示出第4实施方式所涉及的电梯的主动减振装置的结构的图。图18为示意地示出本实施方式中的安装于轨道位移推测模块的最小维度观测器的处理的图。具体实施方式以下，参照附图，说明实施方式。(第1实施方式)图1为示意地示出第1实施方式所涉及的电梯的主动减振装置的构成的图。在电梯的竖井1内，竖立设置有一对导轨2--1、2--2。导轨2-1、2-2通过在与竖井1的壁面垂直方向上等间隔地配置的多个托架3来固定。乘用轿厢5升降自由地被导轨2-1、2-2支承。通过未图示的卷扬机的驱动，乘用轿厢5经由绳4而在竖井1内进行升降动作。此处，在构成乘用轿厢5的外框的轿厢框6的4个部位设置有主动辊引导件7-1～7-4。主动辊引导件7-1～7-4一边针对乘用轿厢5的振动积极地进行减振，一边进行行驶引导。其中，主动辊引导件7-1和7-2设置于轿厢框6的上部和下部的一侧(附图的右侧)，抵接于一边的导轨2-1。主动辊引导件7-3和7-4设置于轿厢框6的上部和下部的另一侧(附图的左侧)，抵接于另一边的导轨2-2。另外，在乘用轿厢5内设置有2个加速度传感器15-1、15-2。具体来说，例如在轿厢框6内的上端部的大致中央设置有加速度传感器15-1，在轿厢框6内的下端部的大致中央设置有加速度传感器15-2。加速度传感器15-1、15-2是单轴加速度传感器。一个加速度传感器15-1检测乘用轿厢5的上部的x方向(左右方向)的加速度，另一个加速度传感器15-2检测乘用轿厢5的下部的x方向(前后方向)的加速度。利用该上下的加速度信号来控制轿厢5的左右方向振动。此外，在本实施方式中，对降低左右方向的振动的情况进行了说明，但也可以通过相同的方法降低轿厢的前后方向的振动。在该情况下，加速度传感器15-1、15-2分别设置在检测乘用轿厢5的前后方向的振动的方向上。能够同时设置降低左右方向的振动的系统和降低前后方向的振动的系统。在该情况下，作为检测x方向和y方向的加速度的构成，也可以使用1个双轴加速度传感器并在乘用轿厢5的上下设置。另外，将加速度传感器15-1、15-2设置于乘用轿厢5的上下两处是为了将后述的轿厢振动的数学模型作为双自由度振动系统来检测重心的左右振动和旋转振动。在作为单自由度振动系统来模型化的情况下，传感器也可以是1个。下面，对降低左右方向的振动的情况进行说明。通常，导轨2-1、2-2通过在垂直方向上连结具有规定的长度的多根轨道构件而构成。完全垂直地竖立设置该导轨2-1、2-2是极其困难的，存在微小的挠曲(弯曲)。该挠曲在乘用轿厢的行驶时作为强制位移而起作用，产生水平方向的揺动(水平振动)。为了积极地抑制这样的水平振动，在主动辊引导件7-1～7-4处，具备作为减振机构的致动器11-1～11-4。图2为示出设置于乘用轿厢5的主动辊引导件7-1的构成的图。此处，示出设置于轿厢框6的上部右侧的主动辊引导件7-1的构成，但关于其他主动辊引导件7-2～7-4，也是同样的构成。在主动辊引导件7-1处，设置有抵接于导轨2-1的引导车轮8-1、以自由位移的方式支承引导车轮8-1的支承部件9-1以及将引导车轮8-1推压到导轨2-1的弹簧10-1。此外，实际上，存在用于从3个方向夹入导轨2-1的3个引导车轮，但此处仅示出1个引导车轮。在主动辊引导件7-1处，除了这些一般的引导机构之外，还具备减振用的致动器11-1。致动器11-1配置于乘用轿厢5与支承部件9之间，除了弹簧10-1的按压力之外，在引导车轮8-1与乘用轿厢5之间还产生任意的力。图3为示出主动辊引导件7-1、7-2的控制系统的构成的图。此外，此处，示出针对设置于轿厢框6的上部右侧和下部右侧的主动辊引导件7-1、7-2的控制系统的构成，但关于其他主动辊引导件7-3、7-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯的主动减振装置，其特征在于，具备：乘用轿厢，其沿着导轨进行升降；减振机构，其设置于该乘用轿厢的与所述导轨对置的部分；至少1个传感器，其检测所述乘用轿厢的水平方向的振动；推测单元，其具有理论上表示所述导轨的挠曲与所述乘用轿厢的水平方向的振动的关系的数学模型，利用所述传感器的信号和所述数学模型，在行驶时大致实时地推测作为所述乘用轿厢的振动原因的所述导轨的挠曲量；以及控制单元，其基于该推测单元的推测结果，向抑制所述乘用轿厢振动的方向控制所述减振机构。

【技术特征摘要】
2016.06.06 JP 2016-1125901.一种电梯的主动减振装置，其特征在于，具备：乘用轿厢，其沿着导轨进行升降；减振机构，其设置于该乘用轿厢的与所述导轨对置的部分；至少1个传感器，其检测所述乘用轿厢的水平方向的振动；推测单元，其具有理论上表示所述导轨的挠曲与所述乘用轿厢的水平方向的振动的关系的数学模型，利用所述传感器的信号和所述数学模型，在行驶时大致实时地推测作为所述乘用轿厢的振动原因的所述导轨的挠曲量；以及控制单元，其基于该推测单元的推测结果，向抑制所述乘用轿厢振动的方向控制所述减振机构。2.根据权利要求1所述的电梯的主动减振装置，其特征在于，所述数学模型由将轿厢振动模型和轨道位移模型组合而得到的扩展状态方程式模型构成，所述轿厢振动模型是用状态方程式的形式表现所述乘用轿厢由于所述导轨的挠曲而受到的水平方向的振动特性的模型，所述轨道位移模型是假定为所述导轨的挠曲以规定的规则特性进行变化而用状态方程式的形式来进行表现的模型。3.根据权利要求2所述的电梯的主动减振装置，其特征在于，所述推测单元将从所述传感器的信号作为实际的状态量而得到的所述乘用轿厢的振动速度和振动位移输入到所述扩展状态方程式模型，算出在行驶时对所述乘用轿厢起作用的强制位移和位移速度，所述控制单元基于通过所述推测单元计算出的强制位移和位移速度，向抑制所述乘用轿厢的振动的方向控制所述减振机构。4.根据权利要求2所述的电梯的主动减振装置，其特征在于，所述轨道位移模型是假定所述导轨的挠曲具备仅振幅和相位按恒定的周期变化的大致正弦波的特性而被模型化。5.根据权利要求4所述的电梯的主动减振装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：平井正昭，中田好彦，丸山裕，田中翔，村尾洋辅，藤原琢也，志岐知洋，
申请(专利权)人：东芝电梯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP