JP2000516189A - 永久磁石付きエレベータ同期モータを制御する電気駆動回路のパラメータ決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 永久磁石付きエレベータ同期モータを制御する電気駆動回路のパラメータ決定方法。この電気駆動回路の動作を制御するコンピュータには、エレベータを記述し設定可能なパラメータを含む制御モデルが設けられる。エレベータシャフトに設置されたエレベータカーは、エレベータの各重量の間の平衡の差によって生ずる動作状態におかれ、同期モータの端子に接続された２つの負荷を用いて、エレベータカーが一定の走行状態にあるとき、同期モータの回転速度、起電力および同期リアクタンスを測定し、また固定子抵抗を別な測定によって測定する。エレベータを記述する制御モデルをこれらの測定から算出し、形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 永久磁石付きエレベータ同期モータを制御する電気駆動回路の パラメータ決定方法 本発明は、請求の範囲第１項の前段に記載の永久磁石付きエレベータ同期モー タを制御する電気駆動回路のパラメータ決定方法に関する。 エレベータ制御用コンバータの調整を工場で行なうために、いくつかの方法や 計算プログラムが開発されている。一般に、コンバータの各種設定は、注文仕様 に応じたモータデータおよびエレベータデータに基づいて算出される。これは比 較的、エレベータを実際に引き渡してエレベータシャフトに取り付ける遥か以前 に行なうことがある。この場合の問題点は、エレベータデータおよびモータデー タの双方の不正確さと誤差である。モータを記述する各パラメータは通常、標準 値として与えられる。これらの、いわゆる銘板値は、モータの実際の特性とは数 パーセント単位で異なることがある。そのような値に基づいて周波数コンバータ を調整してしまうと、周波数コンバータおよびエレベータの双方とも、取付け現 場においてさらに調整しなければならない。この現場で行われる調整によって設 置工期が増し、したがってエレベータの全体の製造および設置コストが増加する 。 近年、国際公開公報公報WO 95/00432に記載のように永久磁石付きの新たなタ イプの同期モータがエレベータ駆動用に開発された。この新たなタイプのモータ をエレベータ構成要素として使用すると、相当の利点がある。しかし、その回転 子／固定子の直径が大きく円盤形状であるため、いくつかの製造許容誤差は大き な値とならざるを得ない。そのため、これによって、製造されたモータの性能特 性は、従来の非同期モータの場合より遥かに広い範囲にばらつくことになる。こ の新たなエレベータモータは一般に、エレベータの巻上機械の一体部分を形成し ているので、モータを含む設置組立体は比較的重く、そのため、扱いが困難であ り、テストベンチへ移動したり、取り付けたりするのが難しい。これによってさ らに、周波数コンバータを工場で調整するのが困難になる。 本発明は上述の欠点を解消することを目的とする。本発明の特定の目的は、す でに設置されているエレベータの電気駆動回路のパラメータをできるだけ簡単、 迅速かつ経済的に決めることができる新たなタイプの方法を開示することにある 。 本発明の特徴については、請求の範囲を参照する。 本発明の方法は、何らかの精密調整を行なう前にエレベータカーをエレベータ シャフトに設置して、エレベータの実際の動作状態で各調整を行なう構成に基づ いている。本発明によれば、エレベータをエレベータシャフトに設置してから、 主としてエレベータカーの重量とカウンタウエイトの重量との間の不平衡による など、エレベータ重量に起因する力によって、自由に走行できるようにする。エ レベータが一定の動作状態に到達すると、同期モータの回転速度、起電力および 同期リアクタンスを、同期モータの各端子に接続された２つの異なる負荷につい て測定する。また、固定子抵抗を決める別な測定を行なう。そこで、これらの測 定から、エレベータを記述する実際の制御モデルを算出し、形成する。 この２つの測定は、好ましくはモータに以前から設けられている接続線を用い て行なう。したがって、これらの測定のうちの一方は、モータ端子に接続された 正規の制動抵抗を用いて行ない、他方はモータを短絡して行なう。しかし、他の 負荷をこれらの測定に用いることもできる。 一定の動作状態で行なう各測定は、好ましくは別々に行なう。すなわち、まず 所定の接続をモータ端子の間に行ない、そうして第１の測定を実行する。この後 、接続を変更して、第２の測定を実行する。とくに好ましい場合は、エレベータ をエレベータシャフトにおける同じ位置から自由走行状態に入れることができ、 エレベータを一定の走行状態にしたまま、エレベータシャフトの同じ位置で各測 定を行なう。これによって、エレベータカーとエレベータシャフトの間の摩擦の どんなばらつきも測定値から除去することができる。しかし、エレベータカーの １回の自由走行状態中において、カーの走行中に接続を変更することによって各 測定を行なうことも可能である。 固定子抵抗はあらかじめ、比較的良好な精度で決定して、周波数コンバータを 制御するコンピュータの記憶装置に蓄積しておくことができる。他方これは、た とえば直流を用いる周波数コンバータの電流検出器によって測定することもでき る。 本発明の方法は、従来技術に比較して重要な利点を有する。本方法によれば、 エレベータ機械の製造およびエレベータの引渡しにおける各工程が単純化される 。従来に比べてエレベータ機械の各パラメータに大きなばらつきが許容され、逆 に言えば、機械の試験が単純化される。エレベータ引渡し工程では、計算および 工場設定、ならびに必要書類の量を少なくすることができる。エレベータの信頼 性は増し、その動作特性は改善される。これは、系の各調整値が特定の機械およ びエレベータシャフトに、よりよく適合するからである。 本発明の方法を適用することによって、たとえばエレベータの定期保守に関連 しても、いくつかの重要な利点が得られる。そこで、周波数コンバータの特性は 、エレベータの経年変化、すなわち摩耗によって生ずる機械的特性の変化に応じ て、容易に修正することができる。各パラメータを調整することによって、エレ ベータは、外部条件の様々な変化に関連する各状況で最適な動作に適用すること もできる。そのような変化は、たとえば温湿度の季節的変動であることがあり、 これは、冷暖房にも拘らず、またはそれに起因して、多くの建物で生ずるもので ある。 以下に、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。各図において、 第１図は、本発明の方法を使用する系を概略的に示す図であり、 第２図は、エレベータ同期モータを表わす等価回路である。 本発明の方法は、たとえば第１図に示す系に使用することができる。この系に おいて、エレベータモータ１は、制御コンピュータ３によって制御される周波数 コンバータ駆動回路２を用いて動作する。制御コンピュータ３はタコメータ４か らモータの回転速度を示す速度信号５を受ける。制御コンピュータ３に供給され る他の制御信号は、制動抵抗７から得られる電流帰還信号６である。 永久磁石付き同期モータは、第２図に示す等価回路によって十分に正確に表わ すことができる。この等価回路は、モータの起電力Ｅ、固定子抵抗R_s、および同 期リアクタンスＸからなる。 固定子抵抗は、あらかじめ比較的高精度で決定して、周波数コンバータ４を制 御するコンピュータ３の記憶装置に蓄積しておくことができる。起電力および同 期リアクタンスを決定するためには、少なくともさらに２つの測定を必要とする 。 エレベータシャフトに設置されたエレベータカーの場合、それらの測定のうち の一方は、モータ端子に正規の制動抵抗７を用いることによって行なうことがで きる。エレベータのブレーキ８を解放すると、エレベータは一定の速度で走行す る。この状態では、次の式を適用する。 I₁=E₁/(R_s+R_j+i*X₁)， ただし、E₁=n₁*e，X₁=k*n₁*L，n=回転速度、およびk=定数である。 他方の測定は、モータを短絡して行なうことができ、その場合、次の式を適用 する。 I₂=E₂/(R_s+i*X₂)， 起電力および同期リアクタンスは、タコメータ４で測定した回転速度に直接比 例するので、起電力の回転速度への依存性ｅ、および同期リアクタンスの回転速 度への依存性Ｌは、上述の２つの式から解くことができる。 上述の方法によって得られたデータから、新たに設置する系を比較的正確に記 述するモータモデルを作成することができ、系を容易に調整することができる。 たとえば、モータ出力は、起電力、および同じ方向に作用する電流成分から算 出することができる。他方、所要トルクが既知であれば、その発生に必要な電流 は計算できる。 上述の測定結果から、転向プーリの摩擦を算出することもできる。これは、測 定中に到達した速度が摩擦に依存するからである。これによって制御パラメータ を変更して、摩擦などのシャフト特性を勘案することができる。この摩擦は、た とえば電流基準値を増加することによって補償することができた。 以上のように、本発明を例を挙げて添付図面を参照して説明したが、本発明の 様々な実施例は、請求の範囲に記載された発明思想の範囲内で可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．永久磁石付きエレベータ同期モータを制御する電気駆動回路の動作を制御す るコンピュータに、該エレベータを記述し設定可能なパラメータを含む制御モデ ルを設けた前記電気駆動回路のパラメータ決定方法において、 −エレベータカーをエレベータシャフトに設置して、該エレベータカーをエレベ ータの各重量の間の平衡の差によって生ずる動作状態に入れ、 −前記同期モータの端子に接続された２つの負荷を用いて、該エレベータカーが 一定の走行状態にあるとき、該同期モータの回転速度、起電力および同期リアク タンスを測定し、固定子抵抗を別な測定によって測定し、 −該エレベータを記述する制御モデルを前記測定から算出し、形成することを特 徴とする永久磁石付きエレベータ同期モータを制御する電気駆動回路のパラメー タ決定方法。 ２．請求の範囲第１項記載の方法において、前記測定のうちのひとつは、前記エ レベータカーが一定の動作状態にあるとき、前記モータ端子における正規の制動 抵抗を用いて行なうことを特徴とするパラメータ決定方法。 ３．請求の範囲第１項記載の方法において、前記測定のうちのひとつは、前記エ レベータカーが一定の動作状態にあるとき、前記モータを短絡して行なうことを 特徴とするパラメータ決定方法。 ４．請求の範囲第１項記載の方法において、前記固定子抵抗は、別の抵抗測定に よって行なうことを特徴とするパラメータ決定方法。 ５．請求の範囲第１項記載の方法において、前記モータの回転速度は、タコメー タを用いて測定することを特徴とするパラメータ決定方法。 ６．請求の範囲第１項記載の方法において、モータ出力を起電力およびそれと同 じ方向に作用する電流成分から算出することを特徴とするパラメータ決定方法。 ７．請求の範囲第１項記載の方法において、所望のトルクを発生するのに必要な 電流を前記測定の結果から算出することを特徴とするパラメータ決定方法。 ８．請求の範囲第１項記載の方法において、前記エレベータシャフトおよび転向 プーリの摩擦値を前記測定の結果から決定し、該摩擦値に基づいて、前記制御パ ラメータのひとつである電流基準値を増加させて該摩擦を補償することを特徴と するパラメータ決定方法。 ９．請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の方法において、エレベー タの初期設置、エレベータの近代化、保守動作に関連して、および／またはエレ ベータを状況変化に適応させる際に、該方法を適用させることを特徴とするパラ メータ決定方法。 10．請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の方法において、前記決定 したパラメータを前記エレベータの電気駆動回路の動作を制御するコンピュータ に設定することを特徴とするパラメータ決定方法。