JPH0583471B2 - - Google Patents
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- JPH0583471B2 JPH0583471B2 JP59161089A JP16108984A JPH0583471B2 JP H0583471 B2 JPH0583471 B2 JP H0583471B2 JP 59161089 A JP59161089 A JP 59161089A JP 16108984 A JP16108984 A JP 16108984A JP H0583471 B2 JPH0583471 B2 JP H0583471B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- torque
- slip frequency
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/045—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Elevator Control (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、インバータ或いはサイクロコンバ
ータで運転される交流エレベータの制御装置の改
良に関するものである。
ータで運転される交流エレベータの制御装置の改
良に関するものである。
インバータ或いはサイクロコンバータにより誘
導電動機（以下モータという）を運転する方法と
して、磁束一定運転と磁束可変運転がある（ここ
でいう磁束可変運転とは、モータを定格周波数内
での運転において磁束を可変させるものをさす）。
導電動機（以下モータという）を運転する方法と
して、磁束一定運転と磁束可変運転がある（ここ
でいう磁束可変運転とは、モータを定格周波数内
での運転において磁束を可変させるものをさす）。
磁束一定運転を行なう制御方法としては、モー
タ端子電圧を帰還制御する事等により、当該端子
電圧を１次周波数にほぼ比例して運転する方法
と、磁束電流成分とトルク電流成分を各々独立し
て制御できるベクトル制御を用いる事により磁束
指令を一定として運転する方法とがある。
タ端子電圧を帰還制御する事等により、当該端子
電圧を１次周波数にほぼ比例して運転する方法
と、磁束電流成分とトルク電流成分を各々独立し
て制御できるベクトル制御を用いる事により磁束
指令を一定として運転する方法とがある。
ところで、磁束一定運転は通常磁束を定格値に
設定するため、すべての負荷にわたつてモータ電
磁騒音が大きくなり、特に静寂な運転が要求され
るエレベータには不向きである。
設定するため、すべての負荷にわたつてモータ電
磁騒音が大きくなり、特に静寂な運転が要求され
るエレベータには不向きである。
これに対して、磁束可変運動を行なう静御方法
としては、ベクトル制御により磁束指令をトルク
指令に依存して変化させ、運転を行なう方法があ
り、これを第５図に示す。
としては、ベクトル制御により磁束指令をトルク
指令に依存して変化させ、運転を行なう方法があ
り、これを第５図に示す。
第５図は、従来のベクトル制御による磁束可変
運転制御の全体の構成を示す図で、図中、R.S.T.
は三相交流電源、１は三相交流電力を直流可変電
圧に変換するコンバータ、２はコンバータ１の出
力電流を平滑にする直流リアクトル、３は直流を
可変周波数の交流に変換するインバータ、４はエ
レベータ駆動用のモータ、５は速度帰還信号Nr
を出力する速度発電機、６は所定の速度指令信号
N* rと速度帰還信号Nrとの偏差を増幅し、トルク
指令T*として出力する速度調節器、７はトルク
指令T*に応じて所定の磁束指令φ* 2を出力する磁
束パターン発生器、８は磁束指令φ* 2を励磁電流
指令i* 0に変換する位相進み回路、９はトルク指令
T*を磁束指令φ* 2で割りトルク電流指令i* Tに変換
する割算器、１０は励磁電流指令i* 0とトルク電流
指令i* Tとから１次電流指令i* 1を演算するベクトル
演算器、１１はコンバータ１への入力電流を検出
し、電流帰還信号i1として出力する電流検出器、
１２は１次電流指令i* 1と電流帰還信号i1の偏差に
基づいてコンバータ１への入力電流を制御する電
流調節器、１３はコンバータ１の移送制御を行な
う移送制御器、１４は２次抵抗設定器、１５はト
ルク電流指令i* Tを２次抵抗R2倍したものを磁束指
令φ* 2で割りすべり周波数指令* Sを出力する割算
器、１６は２次時定数設定器、１７はarctan回
路、１８は微分器、* 1は１次周波数指令、１９は
電圧信号を周波数信号に変換するＶ／Ｆ変換器、
２０は周波数信号に応じてインバータ３の点弧制
御をパルス増幅器２１を介して行なうパルス分配
器である。
運転制御の全体の構成を示す図で、図中、R.S.T.
は三相交流電源、１は三相交流電力を直流可変電
圧に変換するコンバータ、２はコンバータ１の出
力電流を平滑にする直流リアクトル、３は直流を
可変周波数の交流に変換するインバータ、４はエ
レベータ駆動用のモータ、５は速度帰還信号Nr
を出力する速度発電機、６は所定の速度指令信号
N* rと速度帰還信号Nrとの偏差を増幅し、トルク
指令T*として出力する速度調節器、７はトルク
指令T*に応じて所定の磁束指令φ* 2を出力する磁
束パターン発生器、８は磁束指令φ* 2を励磁電流
指令i* 0に変換する位相進み回路、９はトルク指令
T*を磁束指令φ* 2で割りトルク電流指令i* Tに変換
する割算器、１０は励磁電流指令i* 0とトルク電流
指令i* Tとから１次電流指令i* 1を演算するベクトル
演算器、１１はコンバータ１への入力電流を検出
し、電流帰還信号i1として出力する電流検出器、
１２は１次電流指令i* 1と電流帰還信号i1の偏差に
基づいてコンバータ１への入力電流を制御する電
流調節器、１３はコンバータ１の移送制御を行な
う移送制御器、１４は２次抵抗設定器、１５はト
ルク電流指令i* Tを２次抵抗R2倍したものを磁束指
令φ* 2で割りすべり周波数指令* Sを出力する割算
器、１６は２次時定数設定器、１７はarctan回
路、１８は微分器、* 1は１次周波数指令、１９は
電圧信号を周波数信号に変換するＶ／Ｆ変換器、
２０は周波数信号に応じてインバータ３の点弧制
御をパルス増幅器２１を介して行なうパルス分配
器である。
以上の構成におけるベクトル制御については周
知であるので詳細な説明は省略するが、磁束指令
φ* 2とトルク指令T*から励磁電流指令i* 0とトルク
電流指令i* Tを得、これらを合成して１次電流指令
i* 1に変換し、一方、磁束指令φ* 2とトルク電流指令
i* Tからすべり周波数指令* Sを得、さらに２次磁束
と１次電流の位相角を演算して１次周波数指令* 1
を求め、この直接制御可能な１次電流指令i* 1と１
次周波数指令* 1に基づいて、２次磁束φ2と出力
トルクＴがそれぞれの指令値を満足するように制
御が行なわれる。これによれば、ほぼ負荷の全域
にわたつて静寂な運転が可能であるが、図から明
らかなように制御回路が非常に複雑、高価となり
又、それだけ故障率も増大するという問題点があ
る。又、モータ温度上昇に依つて、モータ２次時
定数が変化し、所望の制御応答が得られなくなる
点も実用上問題となる。
知であるので詳細な説明は省略するが、磁束指令
φ* 2とトルク指令T*から励磁電流指令i* 0とトルク
電流指令i* Tを得、これらを合成して１次電流指令
i* 1に変換し、一方、磁束指令φ* 2とトルク電流指令
i* Tからすべり周波数指令* Sを得、さらに２次磁束
と１次電流の位相角を演算して１次周波数指令* 1
を求め、この直接制御可能な１次電流指令i* 1と１
次周波数指令* 1に基づいて、２次磁束φ2と出力
トルクＴがそれぞれの指令値を満足するように制
御が行なわれる。これによれば、ほぼ負荷の全域
にわたつて静寂な運転が可能であるが、図から明
らかなように制御回路が非常に複雑、高価となり
又、それだけ故障率も増大するという問題点があ
る。又、モータ温度上昇に依つて、モータ２次時
定数が変化し、所望の制御応答が得られなくなる
点も実用上問題となる。
本発明は、より簡単な構成で磁束可変運転を行
なうことができ、これにより静寂なエレベータ運
転を行なうと同時に、エレベータの速度制御に必
要な速応性を得る事を目的とする。
なうことができ、これにより静寂なエレベータ運
転を行なうと同時に、エレベータの速度制御に必
要な速応性を得る事を目的とする。
本発明の特徴とするところは、速度調節器の出
力を入力としてモータ端子電圧指令を発生する電
圧パターン発生器と、同じく速度調節器の出力を
入力としてすべり周波数指令を発生するすべり周
波数パターン発生器とからなり、モータ端子電圧
を上記電圧パターン発生器の出力により制御し、
すべり周波数を上記すべり周波数パターン発生器
の出力により制御するようにした点にある。
力を入力としてモータ端子電圧指令を発生する電
圧パターン発生器と、同じく速度調節器の出力を
入力としてすべり周波数指令を発生するすべり周
波数パターン発生器とからなり、モータ端子電圧
を上記電圧パターン発生器の出力により制御し、
すべり周波数を上記すべり周波数パターン発生器
の出力により制御するようにした点にある。
第１図は、本発明による制御装置の一実施例を
示す全体構成図で、第５図と同一のものは同一符
号にて示している。
示す全体構成図で、第５図と同一のものは同一符
号にて示している。
第１図中、３０は速度調節器６の出力を入力と
し、モータ端子電圧指令V* Mを発生する電圧パタ
ーン発生器、３１は同じく速度調節器６の出力を
入力とし、すべり周波数指令* Sを出力するすべり
周波数パターン発生器、３２はモータ端子電圧指
令V* Mと電圧帰還信号VMとの偏差を増幅し、１次
電流指令i* 1として出力する電圧調節器、３４はモ
ータ４の端子電圧を電圧検出トランジスタ３３を
介して検出し電圧帰還信号VMとして出力する電
圧検出器である。
し、モータ端子電圧指令V* Mを発生する電圧パタ
ーン発生器、３１は同じく速度調節器６の出力を
入力とし、すべり周波数指令* Sを出力するすべり
周波数パターン発生器、３２はモータ端子電圧指
令V* Mと電圧帰還信号VMとの偏差を増幅し、１次
電流指令i* 1として出力する電圧調節器、３４はモ
ータ４の端子電圧を電圧検出トランジスタ３３を
介して検出し電圧帰還信号VMとして出力する電
圧検出器である。
以上の構成において、次に動作を説明する。
エレベータ運転指令と共に発せられる速度指令
N* rに従つて、実際速度との差を速度調節器６
（以下ASRという）にて比較増幅し、ASR出力を
発生する。
N* rに従つて、実際速度との差を速度調節器６
（以下ASRという）にて比較増幅し、ASR出力を
発生する。
ASR出力は負荷によつて変化する信号となり、
この出力を入力として電圧パターン発生器３０は
モータ端子電圧指令V* Mを、一方すべり周波数パ
ターン発生器３１はすべり周波数指令* Sをそれぞ
れ出力する。
この出力を入力として電圧パターン発生器３０は
モータ端子電圧指令V* Mを、一方すべり周波数パ
ターン発生器３１はすべり周波数指令* Sをそれぞ
れ出力する。
第２図に、モータ端子電圧指令V* M及びすべり
周波数指令* Sのパターンの一例を示す。図に示す
ように−T* 1＜ASR出力＜T* 1（T* 1は、所要トルク
が低い時の所定のASR出力の値）のとき、モー
タ端子電圧指令V* Mは非常に小さい一定値に保た
れ、すべり周波数指令* SはASR出力に比例して
変化する。また、T* T＜ASR出力＜T* 2（T* 2は電圧
指令が最大の時のASR出力の値）或いは、−T2＜
ASR出力＜−T1のときは、すべり周波数指令* S
は一定に保たれ、モータ端子電圧指令V* MはASR
出力の絶対値に比例して増大する。
周波数指令* Sのパターンの一例を示す。図に示す
ように−T* 1＜ASR出力＜T* 1（T* 1は、所要トルク
が低い時の所定のASR出力の値）のとき、モー
タ端子電圧指令V* Mは非常に小さい一定値に保た
れ、すべり周波数指令* SはASR出力に比例して
変化する。また、T* T＜ASR出力＜T* 2（T* 2は電圧
指令が最大の時のASR出力の値）或いは、−T2＜
ASR出力＜−T1のときは、すべり周波数指令* S
は一定に保たれ、モータ端子電圧指令V* MはASR
出力の絶対値に比例して増大する。
なお、第２図に示す特性は、電圧パターン発生
器については絶対値回路と下限値制限回路で構成
することにより、また、すべり周波数パターン発
生器については上限値及び下限値制限回路で構成
することにより、容易に得ることができる。
器については絶対値回路と下限値制限回路で構成
することにより、また、すべり周波数パターン発
生器については上限値及び下限値制限回路で構成
することにより、容易に得ることができる。
第２図の電圧パターン及びすべり周波数パター
ンで運転した場合のモータ発生トルクについて第
３図を用いて説明する。第３図は、一定周波数で
モータ端子電圧を可変した場合のトルク特性を示
す図である。
ンで運転した場合のモータ発生トルクについて第
３図を用いて説明する。第３図は、一定周波数で
モータ端子電圧を可変した場合のトルク特性を示
す図である。
モータ重負荷駆動時、すなわち、T* 1＜ASR出
力＜T* 2の時、すべり周波数一定でモータ端子電
圧を増減して駆動トルクガ調節される。すなわち
第３図において、ASR出力＝T* 1で示されるトル
クと、ASR出力＝T* 2で示されるトルクの間を、
ASR出力に応じて、連続的に電圧制御され、駆
動トルクガ調節される。
力＜T* 2の時、すべり周波数一定でモータ端子電
圧を増減して駆動トルクガ調節される。すなわち
第３図において、ASR出力＝T* 1で示されるトル
クと、ASR出力＝T* 2で示されるトルクの間を、
ASR出力に応じて、連続的に電圧制御され、駆
動トルクガ調節される。
モータ軽負荷時、すなわち、−T* 1＜ASR出力
＜T* 1の時、モータ端子電圧一定ですべり周波数
を増減して、駆動トルク或いは制動トルクが調節
される。すなわち第３図に於いてASR出力＝T* 1
で示されるトルクと、ASR出力＝−T* 1で示され
るトルク間をASR出力に応じて連続的にすべり
周波数制御され、駆動或いは制動トルクが調節さ
れる。
＜T* 1の時、モータ端子電圧一定ですべり周波数
を増減して、駆動トルク或いは制動トルクが調節
される。すなわち第３図に於いてASR出力＝T* 1
で示されるトルクと、ASR出力＝−T* 1で示され
るトルク間をASR出力に応じて連続的にすべり
周波数制御され、駆動或いは制動トルクが調節さ
れる。
モータ重負荷制動時、すなわち−T* 2＜ASR出
力＜−T* 1の時、すべり周波数一定でモータ端子
電圧を増減して制動トルクが調節される。すなわ
ち第３図において、ASR出力＝−T* 1で示される
トルクと、ASR出力＝−T* 2で示されるトルクの
間をASR出力に応じて連続的電圧制御され、駆
動トルクが調節される。
力＜−T* 1の時、すべり周波数一定でモータ端子
電圧を増減して制動トルクが調節される。すなわ
ち第３図において、ASR出力＝−T* 1で示される
トルクと、ASR出力＝−T* 2で示されるトルクの
間をASR出力に応じて連続的電圧制御され、駆
動トルクが調節される。
以上によりASR出力に応じて駆動から制動ま
で連続的にトルクを制御できる。
で連続的にトルクを制御できる。
このようにしてASR出力より得られたモータ
端子電圧指令、すべり周波数指令に対して次のよ
うにしてモータ端子電圧及び１次周波数が制御さ
れる。
端子電圧指令、すべり周波数指令に対して次のよ
うにしてモータ端子電圧及び１次周波数が制御さ
れる。
すなわち、第１図においてモータ端子電圧指令
V* Mに対して実際のモータ端子電圧が電圧検出ト
ランス３３及び電圧検出器３４を経て帰還され、
指令値と帰還値との偏差を電圧調節器３２で増幅
し、電流指令i* 1として出力する。この電流指令i* 1
に従つて、モータの電流値を制御するため実際電
流が電流検出器１１を経て帰還され、指令値と帰
還値との偏差を電流調節器１２で増幅し、更にこ
の信号が位相制御器１３を経てコンバータ側の
SCRのゲートをドライブしコンバータ１の出力
電圧を可変して先の電流を調節する。この結果、
モータ端子電圧が指令値に追従するよう制御され
る。
V* Mに対して実際のモータ端子電圧が電圧検出ト
ランス３３及び電圧検出器３４を経て帰還され、
指令値と帰還値との偏差を電圧調節器３２で増幅
し、電流指令i* 1として出力する。この電流指令i* 1
に従つて、モータの電流値を制御するため実際電
流が電流検出器１１を経て帰還され、指令値と帰
還値との偏差を電流調節器１２で増幅し、更にこ
の信号が位相制御器１３を経てコンバータ側の
SCRのゲートをドライブしコンバータ１の出力
電圧を可変して先の電流を調節する。この結果、
モータ端子電圧が指令値に追従するよう制御され
る。
一方、すべり周波数指令* Sに対して速度発電機
５による速度検出より得られる回転周波数が加算
され、１次周波数指令* 1が出力される。このアナ
ログの出力信号は、Ｖ／Ｆ変換器１９によつて１
次周波数の６倍周波数のパルス列に変換され、こ
のパルスがパルス分配器２０によつて、所定のイ
ンバータ側SCRゲートに分配される。パルス増
幅器２１は、パルス電力の増幅回路でパルス分配
器で出力されたロジツクICレベルの信号を、
SCRゲートトリガに必要な所定のレベルまでパ
ワーアツプするものである。
５による速度検出より得られる回転周波数が加算
され、１次周波数指令* 1が出力される。このアナ
ログの出力信号は、Ｖ／Ｆ変換器１９によつて１
次周波数の６倍周波数のパルス列に変換され、こ
のパルスがパルス分配器２０によつて、所定のイ
ンバータ側SCRゲートに分配される。パルス増
幅器２１は、パルス電力の増幅回路でパルス分配
器で出力されたロジツクICレベルの信号を、
SCRゲートトリガに必要な所定のレベルまでパ
ワーアツプするものである。
この結果、第２図のすべり周波数パターンでイ
ンバータ運転されることになるが、モータ発生ト
ルクTeは、２次磁束をφ2、すべり周波数をSと
すると Teαφ2 2fS となることから、結果的に２次磁束φ2は負荷に
応じて第４図で示される磁束パターに自動的に設
定されて運転されることになる。この自動設定は
ASR6によつて行なわれる。
ンバータ運転されることになるが、モータ発生ト
ルクTeは、２次磁束をφ2、すべり周波数をSと
すると Teαφ2 2fS となることから、結果的に２次磁束φ2は負荷に
応じて第４図で示される磁束パターに自動的に設
定されて運転されることになる。この自動設定は
ASR6によつて行なわれる。
従つて本発明によれば負荷に応じて磁束を低減
して運転する事が可能となり、モータ電磁騒音が
低減できる。
して運転する事が可能となり、モータ電磁騒音が
低減できる。
この結果、極めて静寂なエレベータの運転が可
能となる。
能となる。
又、ASRの増幅度は、通常５倍〜20倍程度の
大きな値に設定されるため、エレベータ速度制御
系から見た場合、この磁束可変設定は充分速く行
なわれ良好な速応性が得られる。
大きな値に設定されるため、エレベータ速度制御
系から見た場合、この磁束可変設定は充分速く行
なわれ良好な速応性が得られる。
この結果、快適な乗り心地と精度の良い着床精
度が確保できる。
度が確保できる。
なお、以上は電流形インバータを例にとつて説
明したが、電圧形インバータにおいても同様に本
発明を適用することができる。
明したが、電圧形インバータにおいても同様に本
発明を適用することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第２図はモータ端子電圧指令とすべり周波数指令
のパターンの一例を示す図、第３図は一定周波数
でモータ端子電圧を可変した場合のトルク特性を
示す図、第４図はすべり周波数指令とモータ発生
トルクと２次磁束の関係を示す図、第５図は従来
のベクトル制御による制御装置の全体構成図であ
る。 １……コンバータ、３……インバータ、４……
誘導電動機、５……速度発電機、６……速度調節
器、１１……電流検出器、１２……電流調節器、
１３……位相制御器、１９……Ｖ／Ｆ変換器、２
０……パルス分配器、２１……パルス増幅器、３
０……電圧パターン発生器、３１……すべり周波
数パターン発生器、３２……電圧調節器、３４…
…電圧検出器。
第２図はモータ端子電圧指令とすべり周波数指令
のパターンの一例を示す図、第３図は一定周波数
でモータ端子電圧を可変した場合のトルク特性を
示す図、第４図はすべり周波数指令とモータ発生
トルクと２次磁束の関係を示す図、第５図は従来
のベクトル制御による制御装置の全体構成図であ
る。 １……コンバータ、３……インバータ、４……
誘導電動機、５……速度発電機、６……速度調節
器、１１……電流検出器、１２……電流調節器、
１３……位相制御器、１９……Ｖ／Ｆ変換器、２
０……パルス分配器、２１……パルス増幅器、３
０……電圧パターン発生器、３１……すべり周波
数パターン発生器、３２……電圧調節器、３４…
…電圧検出器。
Claims (1)
- １ 誘導電動機の１次電圧或いは１次電流と、１
次周波数を可変としてエレベータの速度制御を行
うものにおいて、所定の速度指令信号と速度帰還
信号との偏差を増幅し、トルク指令として出力す
る速度調節器と、該速度調節器の出力を入力とし
てモータ端子電圧指令を発生する電圧パターン発
生器と、前記速度調節器の出力を入力としてすべ
り周波数指令を発生するすべり周波数パターン発
生器とを備え、前記電圧パターン発生器の出力に
より前記誘導電動機の端子電圧を制御し、前記す
べり周波数パターン発生器の出力によりすべり周
波数を制御する構成としたことを特徴とする交流
エレベータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16108984A JPS6139890A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16108984A JPS6139890A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139890A JPS6139890A (ja) | 1986-02-26 |
| JPH0583471B2 true JPH0583471B2 (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15728400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16108984A Granted JPS6139890A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139890A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629485A (en) * | 1979-08-13 | 1981-03-24 | Toshiba Corp | Controlling system for induction motor |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP16108984A patent/JPS6139890A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139890A (ja) | 1986-02-26 |
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