JPH0697867B2 - 交流エレベ−タの制御装置 - Google Patents
交流エレベ−タの制御装置Info
- Publication number
- JPH0697867B2 JPH0697867B2 JP62144842A JP14484287A JPH0697867B2 JP H0697867 B2 JPH0697867 B2 JP H0697867B2 JP 62144842 A JP62144842 A JP 62144842A JP 14484287 A JP14484287 A JP 14484287A JP H0697867 B2 JPH0697867 B2 JP H0697867B2
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- JP
- Japan
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- current
- braking
- torque
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- 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、可変周波数電源によってかご運転用の誘導
電動機を駆動する方式の交流エレベータの制御装置に関
するものである。
電動機を駆動する方式の交流エレベータの制御装置に関
するものである。
交流エレベータには、エレベータのかごを駆動する電動
機に誘導電動機を用い、これを滑り周波数制御すること
によりトルク制御し、さらに誘導電動機の制動時は、誘
導電動機からの回生電力が発生しないように誘導電動機
の電流と周波数を制御する方式が提案されている。
機に誘導電動機を用い、これを滑り周波数制御すること
によりトルク制御し、さらに誘導電動機の制動時は、誘
導電動機からの回生電力が発生しないように誘導電動機
の電流と周波数を制御する方式が提案されている。
第２図および第３図は、それぞれ例えば特開昭61-22488
8号公報に示された従来の交流エレベータ制御装置の回
路図および回生電力発生防止法を説明するための誘導電
動機の簡易等価回路図である。
8号公報に示された従来の交流エレベータ制御装置の回
路図および回生電力発生防止法を説明するための誘導電
動機の簡易等価回路図である。
まず、第３図において、 l1，l2:1次および２次側の漏れインダクタンス R1，R2:1次および２次側の抵抗 S:スリップ I:誘導電動機に流れる電流 である。
ここで、スリップＳを、 Ｓ＝−R2／R1・・・・・・（１） とすると、機械入力Pwは、 とする。但しｍは相数である。また、誘導電動機内で消
費される電力PEは、 PE＝（R1＋R2）I2・・・・・・（３） となる。これにより機械入力と誘導電動機内の消費電力
が等しくなる。従って、上記（１）式を満足するスリッ
プ状態で運転すると、誘導電動機からの回生電力が発生
せず、また電力の供給も不要となる。
費される電力PEは、 PE＝（R1＋R2）I2・・・・・・（３） となる。これにより機械入力と誘導電動機内の消費電力
が等しくなる。従って、上記（１）式を満足するスリッ
プ状態で運転すると、誘導電動機からの回生電力が発生
せず、また電力の供給も不要となる。
一方、誘導電動機の発生トルク指令信号Ｔは、ロータの
実角速度信号をωr,入力周波数をωo,極対数をｐとする
と、 ここで、（４）式に（１）式を代入すると、 また、（５）式に（１）式を代入すると、 となる。即ち、入力周波数ωｏを、（７）式を満たす状
態で制御すれば、誘導電動機からの回生電力は発生せ
ず、またそのときのトルクＴは（６）式のように与えら
れる。
実角速度信号をωr,入力周波数をωo,極対数をｐとする
と、 ここで、（４）式に（１）式を代入すると、 また、（５）式に（１）式を代入すると、 となる。即ち、入力周波数ωｏを、（７）式を満たす状
態で制御すれば、誘導電動機からの回生電力は発生せ
ず、またそのときのトルクＴは（６）式のように与えら
れる。
以上の制御方法を第２図を用いて説明する。第２図にお
いて、１は角速度指令信号ωｐから後述する速度発電機
14から出力される実角速度信号ωｒを減算する減算器,2
は減算器１の出力信号を補償する制御補償器、３は力行
側電流指令発生器であって、制御補償器２から出力され
るトルク指令信号Ｔと実角速度信号ωｒとを入力するこ
とにより力行運転時の瞬時電流指令値IAを出力する。４
は制動側電流指令発生器であって、トルク指令信号Ｔと
実角速度信号ωｒとを入力することにより制動時の瞬時
電流指令値IBを出力する。５は力行運転時の電流指令値
IAと制動時の電流指令値IBを選択するスイッチであっ
て、制御補償器２から出力されるトルク指令信号の極性
に応じて切り換えられる。
いて、１は角速度指令信号ωｐから後述する速度発電機
14から出力される実角速度信号ωｒを減算する減算器,2
は減算器１の出力信号を補償する制御補償器、３は力行
側電流指令発生器であって、制御補償器２から出力され
るトルク指令信号Ｔと実角速度信号ωｒとを入力するこ
とにより力行運転時の瞬時電流指令値IAを出力する。４
は制動側電流指令発生器であって、トルク指令信号Ｔと
実角速度信号ωｒとを入力することにより制動時の瞬時
電流指令値IBを出力する。５は力行運転時の電流指令値
IAと制動時の電流指令値IBを選択するスイッチであっ
て、制御補償器２から出力されるトルク指令信号の極性
に応じて切り換えられる。
６はスイッチ５によって選択された電流指令値IAまたは
IBから電流検出器15の出力を減算する減算器、７は減算
器６の出力信号を入力としてパルス幅変調するパルス幅
変調器、８はパルス幅変調器によて制御されるインバー
タ、９は可変電圧・可変周波数電源によって駆動される
誘導電動機、10は誘導電動機９によって駆動されるシー
ブであって、両端にかご11とおもり12が固定されたワイ
ヤ13が巻掛けられている。14は速度発電機である。
IBから電流検出器15の出力を減算する減算器、７は減算
器６の出力信号を入力としてパルス幅変調するパルス幅
変調器、８はパルス幅変調器によて制御されるインバー
タ、９は可変電圧・可変周波数電源によって駆動される
誘導電動機、10は誘導電動機９によって駆動されるシー
ブであって、両端にかご11とおもり12が固定されたワイ
ヤ13が巻掛けられている。14は速度発電機である。
以上のように構成された交流エレベータの制御装置にお
いて、角速度指令信号ωｐから実角速度信号ωｒの減算
を行う減算器１の出力信号を入力する制御補償器２から
出力されるトルク指令信号Ｔが正、つまり力行トルクを
発生させる場合には、このトルク指令信号Ｔと実角速度
信号ωｒとを入力とする力行側電流指令発生器３から発
生される電流指令値IAをスイッチ５が選択する。そし
て、このスイッチ５の出力信号は、減算器６において電
流検出器15の出力信号との減算が行われた後に、つまり
実電流との比較において必要な電流指令をパルス幅変調
器７に供給する。パルス幅変調器７は、必要とする電流
指令に応じてインバータ８を制御することにより、イン
バータ８から誘導電動機９に供給する電流を制御するこ
とにより発生トルクを制御している。次に、制御補償器
２から発生されるトルク指令信号Ｔが負極となる制動ト
ルクの発生時には、実角速度信号ωｒから（７）式によ
って入力周波数ωｏが求められる。
いて、角速度指令信号ωｐから実角速度信号ωｒの減算
を行う減算器１の出力信号を入力する制御補償器２から
出力されるトルク指令信号Ｔが正、つまり力行トルクを
発生させる場合には、このトルク指令信号Ｔと実角速度
信号ωｒとを入力とする力行側電流指令発生器３から発
生される電流指令値IAをスイッチ５が選択する。そし
て、このスイッチ５の出力信号は、減算器６において電
流検出器15の出力信号との減算が行われた後に、つまり
実電流との比較において必要な電流指令をパルス幅変調
器７に供給する。パルス幅変調器７は、必要とする電流
指令に応じてインバータ８を制御することにより、イン
バータ８から誘導電動機９に供給する電流を制御するこ
とにより発生トルクを制御している。次に、制御補償器
２から発生されるトルク指令信号Ｔが負極となる制動ト
ルクの発生時には、実角速度信号ωｒから（７）式によ
って入力周波数ωｏが求められる。
一方、トルク指令信号Ｔからは上記（６）式に基づい
て、 が求められる。
て、 が求められる。
したがって、制動側電流指令発生器４は、（８）式およ
び（７）式より求めた振幅と角周波数を採った瞬時電流
指令値IBを発生し、スイッチ５を介して減算器６に供給
する。減算器６においては、瞬時電流指令値IBと電流検
出器15から供給される実測値との差分をパルス幅変調器
７を介してインバータ８に供給することにより、誘導電
動機９に供給する電流値を目標値に制御している。
び（７）式より求めた振幅と角周波数を採った瞬時電流
指令値IBを発生し、スイッチ５を介して減算器６に供給
する。減算器６においては、瞬時電流指令値IBと電流検
出器15から供給される実測値との差分をパルス幅変調器
７を介してインバータ８に供給することにより、誘導電
動機９に供給する電流値を目標値に制御している。
ところで、かご形誘導電動機の基本方程式は、固定子に
固定した直軸ｄ−横軸ｑの座標系においては、（９）式
のように表される。
固定した直軸ｄ−横軸ｑの座標系においては、（９）式
のように表される。
（９）式において vds;1次ｄ軸電圧 vqs;1次ｑ軸電圧 ids;1次ｄ軸電流 iqs;1次ｑ軸電流 idr;2次ｄ軸電流 iqr;2次ｑ軸電流 R1 ;1次抵抗 R2;2次抵抗 L1 ;1次自己インダクタンス L2;2次自己インダクタ
ンス M;1次２次相互インダクタンス P;微分演算子（＝d/dt） p;極対数 ωr ;回転子実角速度信号 また発生トルクＴは Ｔ＝ｐ（φ2qidr−φ2diqr）・・・・（10） と表される。ここで、 φ2d,φ2ｑはｄ軸,q軸の２次磁束であり、次式のように
なる。
ンス M;1次２次相互インダクタンス P;微分演算子（＝d/dt） p;極対数 ωr ;回転子実角速度信号 また発生トルクＴは Ｔ＝ｐ（φ2qidr−φ2diqr）・・・・（10） と表される。ここで、 φ2d,φ2ｑはｄ軸,q軸の２次磁束であり、次式のように
なる。
φ2ｄ＝Mids＋L2idr・・・・（11） φ2ｑ＝Miqs＋L2iqr・・・・（12） 式（11），式（12）を式（９）の３行目,4行目に代入
し、idr,iqrを消去すると、 （R2＋PL2）φ2ｄ−MR2ids＋ω2L2φ2ｑ＝０…（13） （R2＋PL2）φ2ｑ−MR2iqs＋ω2L2φ2ｄ＝０…（14） 同様に、式（11），（12）を式（10）に代入すると、 今、簡素化のためにトルク指令が力行から制動に切り換
わった直後の１次電流iu,iv,iwをそれぞれ とすると、d,q軸１次転流id,iqは、次式のようになる。
し、idr,iqrを消去すると、 （R2＋PL2）φ2ｄ−MR2ids＋ω2L2φ2ｑ＝０…（13） （R2＋PL2）φ2ｑ−MR2iqs＋ω2L2φ2ｄ＝０…（14） 同様に、式（11），（12）を式（10）に代入すると、 今、簡素化のためにトルク指令が力行から制動に切り換
わった直後の１次電流iu,iv,iwをそれぞれ とすると、d,q軸１次転流id,iqは、次式のようになる。
式（17）より、切り換え直後の電動機回転角速度が一定
という条件で、式（13），（14）の微分方程式を解く
と、φ2d,φ2ｑは次式のようになる。
という条件で、式（13），（14）の微分方程式を解く
と、φ2d,φ2ｑは次式のようになる。
但し、ω2＝ｐωｒ K1〜K5；定数 φ2ｄ（０）；切り換え直前のｄ軸２次磁束 φ2ｑ（０）；切り換え直前のｑ軸２次磁束 式（18），（19）を式（15）に代入するとトルクＴは、 但し、K6〜K9；定数 ωs;すべり角周波数（＝ω０−ｐωｒ） となる。
式（20）から明らかなように、電動機発生トルクにはす
べり角周波数ωｓに等しい周波数のトルクリップルが過
渡的に発生することがある。
べり角周波数ωｓに等しい周波数のトルクリップルが過
渡的に発生することがある。
上記のような従来の交流エレベータ制御装置では、誘導
電動機の力行からの制動への切り換え時に、すべり角周
波数に等しい周波数のトルクリップルが過渡的に発生す
るため、かごの乗心地が悪化する問題があった。
電動機の力行からの制動への切り換え時に、すべり角周
波数に等しい周波数のトルクリップルが過渡的に発生す
るため、かごの乗心地が悪化する問題があった。
この発明、上記のような従来の問題点が解決するために
なされたもので、誘導電動機が力行から制動へ切り換わ
る時のトルクリップルを低減させ、かごの乗心地を良好
にできる交流エレベータの制御装置を提供することを目
的とする。
なされたもので、誘導電動機が力行から制動へ切り換わ
る時のトルクリップルを低減させ、かごの乗心地を良好
にできる交流エレベータの制御装置を提供することを目
的とする。
この発明に係る交流エレベータの制御装置は、誘導電動
機が力行から制動に切り換わる時、誘導電動機の過渡的
トルクリップルを打ち消す電流指令発生手段を設けたも
のである。
機が力行から制動に切り換わる時、誘導電動機の過渡的
トルクリップルを打ち消す電流指令発生手段を設けたも
のである。
この発明においては、トルクリップル打消し電流指令発
生手段が誘導電動機の力行から制動への切り換え時にト
ルクリップ打消しのための電流指令を発生するから、こ
れを制動時の電流指令に加算してインバータを制御する
ことにより、電動機発生トルクに含まれる過渡的なトル
クリップルをキャンセルし、かごへ振動伝達を抑制して
かごの乗心地を良好にする。
生手段が誘導電動機の力行から制動への切り換え時にト
ルクリップ打消しのための電流指令を発生するから、こ
れを制動時の電流指令に加算してインバータを制御する
ことにより、電動機発生トルクに含まれる過渡的なトル
クリップルをキャンセルし、かごへ振動伝達を抑制して
かごの乗心地を良好にする。
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
同図において、角速度指令信号ωｐと速度発電機14から
の実角速度信号ωｒとの差を取り出す減算器１、減算器
１の出力信号を補償する制御補償器２、制御補償器２か
らのトルク指令信号Ｔと実角速度信号ωｒとを入力する
ことにより力行運転時の瞬時電流指令値IAを出力する力
行側電流指令発生器３、トルク指令信号Ｔと実角速度信
号ωｒにより制動時の瞬時電流指令値IBを出力する制動
側電流指令発生器４、力行運転時の電流指令値IAと制動
時の電流指令値IBを選択するスイッチ５、スイッチ５で
選択された電流指令値IAまたはIBと電流検出器15の出力
との差を求める減算器６、減算器６の出力信号により動
作されるパルス幅変調器７、パルス幅変調器７によって
制御され直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換する
インバータ８、インバータ８の交流出力により駆動され
る誘導電動機９、この誘導電動機９により駆動されるシ
ーブ10およびシーブ10に巻掛けられたワイヤ13の両端に
連結されたかご11,釣合いおもり12は第２図と同様の構
成になっている。
同図において、角速度指令信号ωｐと速度発電機14から
の実角速度信号ωｒとの差を取り出す減算器１、減算器
１の出力信号を補償する制御補償器２、制御補償器２か
らのトルク指令信号Ｔと実角速度信号ωｒとを入力する
ことにより力行運転時の瞬時電流指令値IAを出力する力
行側電流指令発生器３、トルク指令信号Ｔと実角速度信
号ωｒにより制動時の瞬時電流指令値IBを出力する制動
側電流指令発生器４、力行運転時の電流指令値IAと制動
時の電流指令値IBを選択するスイッチ５、スイッチ５で
選択された電流指令値IAまたはIBと電流検出器15の出力
との差を求める減算器６、減算器６の出力信号により動
作されるパルス幅変調器７、パルス幅変調器７によって
制御され直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換する
インバータ８、インバータ８の交流出力により駆動され
る誘導電動機９、この誘導電動機９により駆動されるシ
ーブ10およびシーブ10に巻掛けられたワイヤ13の両端に
連結されたかご11,釣合いおもり12は第２図と同様の構
成になっている。
また、16は誘導電動機９が力行から制動に切り換えられ
た時に発生する過渡的なトルクリップルをキャンラルす
るための電流指令発生器で、この電流指令発生器16には
トルク指令信号Ｔおよび実角速度信号ωｒが入力され、
これによって発生器16からはトルクリップルが打消しの
ための電流指令値ICが出力されるようになっている。17
は制動側電流指令発生器４からの電流指令値IBとトルク
リップル打消し電流指令発生器16からの電流指令値ICと
を加算し、この加算電流値を制動時の電流指令値として
出力する加算器である。
た時に発生する過渡的なトルクリップルをキャンラルす
るための電流指令発生器で、この電流指令発生器16には
トルク指令信号Ｔおよび実角速度信号ωｒが入力され、
これによって発生器16からはトルクリップルが打消しの
ための電流指令値ICが出力されるようになっている。17
は制動側電流指令発生器４からの電流指令値IBとトルク
リップル打消し電流指令発生器16からの電流指令値ICと
を加算し、この加算電流値を制動時の電流指令値として
出力する加算器である。
上記のように構成された交流エレベータの制御装置にお
いて、誘導電動機９の力行運転時および制動時は第２図
において述べた手順に従って誘導電動機９に供給される
電流値を目標値に制御することになっている。
いて、誘導電動機９の力行運転時および制動時は第２図
において述べた手順に従って誘導電動機９に供給される
電流値を目標値に制御することになっている。
一方、誘導電動機９が力行から制動に切り換えられた時
は、制御補償器２からのトルク指令信号Ｔおよび速度発
電機14からの実角速度信号ωｒをトルクリップル打消し
電流指令発生器16に入力することにより、上記式（20）
の第２項で示されるトルクリップルをキャンセルする電
流指令値ICを発生させ、この電流指令値ICを加算器17で
制動側電流指令発生器４からの電流指令値IBと加算し、
スイッチ５を介して減算器６に供給する。減算器６では
加算値（IB＋IC）と電流検出器15から供給される実測値
との差分をパルス変調器７を介してインバータ８に供給
することにより、誘導電動機９に供給される電流値を制
御し、すべり角周波数ωｓに等しい周波数のトルクリッ
プルをキャンセルする。従って、力行から制動へ切り換
えた時の過渡的なトルクリップルの発生が防止されるか
ら、かごの乗心地が悪化するのを防ぐ。
は、制御補償器２からのトルク指令信号Ｔおよび速度発
電機14からの実角速度信号ωｒをトルクリップル打消し
電流指令発生器16に入力することにより、上記式（20）
の第２項で示されるトルクリップルをキャンセルする電
流指令値ICを発生させ、この電流指令値ICを加算器17で
制動側電流指令発生器４からの電流指令値IBと加算し、
スイッチ５を介して減算器６に供給する。減算器６では
加算値（IB＋IC）と電流検出器15から供給される実測値
との差分をパルス変調器７を介してインバータ８に供給
することにより、誘導電動機９に供給される電流値を制
御し、すべり角周波数ωｓに等しい周波数のトルクリッ
プルをキャンセルする。従って、力行から制動へ切り換
えた時の過渡的なトルクリップルの発生が防止されるか
ら、かごの乗心地が悪化するのを防ぐ。
以上のように、この発明によれば、過渡的なトルクリッ
プルを打消すための電流を誘導電動機に流すようにした
ので、電動機が力行から制動に切り換わった時、すべり
角周波数に等しい周波数のトルクリップルの発生を防止
でき、かごの乗心地を良好にし得る効果がある。
プルを打消すための電流を誘導電動機に流すようにした
ので、電動機が力行から制動に切り換わった時、すべり
角周波数に等しい周波数のトルクリップルの発生を防止
でき、かごの乗心地を良好にし得る効果がある。
第１図はこの発明に係る交流エレベータの制御装置の一
実施例を示す回路図、第２図は従来の交流エレベータ制
御装置を示す回路図、第３図は交流エレベータの制御方
法の原理を説明するために用いられる誘導電動機の簡易
等価回路図である。 1,6……減算器、２……制御補償器、３……力行側電流
指令発生器、４……制動側電流指令発生器、５……スイ
ッチ、７……パルス幅変調器、８……インバータ、９…
…誘導電動機、10……シーブ、14……速度発電機、15…
…電流検出器、16……トルクリップル打消し電流指令発
生器、17……加算器。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
実施例を示す回路図、第２図は従来の交流エレベータ制
御装置を示す回路図、第３図は交流エレベータの制御方
法の原理を説明するために用いられる誘導電動機の簡易
等価回路図である。 1,6……減算器、２……制御補償器、３……力行側電流
指令発生器、４……制動側電流指令発生器、５……スイ
ッチ、７……パルス幅変調器、８……インバータ、９…
…誘導電動機、10……シーブ、14……速度発電機、15…
…電流検出器、16……トルクリップル打消し電流指令発
生器、17……加算器。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−290196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−170392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−36866（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−32996（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】直流を任意周波数の交流に変換する可変周
波数電源手段と、この可変周波数電源手段からの交流電
力によって誘導電動機を駆動することによりエレベータ
かごを運転する交流エレベータの制御装置において、上
記誘導電動機に制動力を働かせるときに該誘導電動機か
ら回生電力を発生しない周波数となる電流指令を発生す
る第１の電流指令発生器と、上記誘導電動機が力行から
制動に切り換ったときに過渡的トルクリップルを打消す
電流指令を発生する第２の電流指令発生器と、上記誘導
電動機が力行から制動に切り換わったとき上記第１およ
び第２の電流指令発生器からの電流指令値を加算すると
共に該加算値と上記誘導電動機に流れる電流値との差分
を指令値として上記可変周波数電源手段に供給する手段
とを備えてなる交流エレベータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144842A JPH0697867B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144842A JPH0697867B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63310393A JPS63310393A (ja) | 1988-12-19 |
| JPH0697867B2 true JPH0697867B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=15371697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62144842A Expired - Lifetime JPH0697867B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 交流エレベ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697867B2 (ja) |
-
1987
- 1987-06-10 JP JP62144842A patent/JPH0697867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63310393A (ja) | 1988-12-19 |
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