JPS5986574A - 直流エレベ−タの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、直流電動機を用いて駆動される直流エレベー
タの速度制御装置に関する。

〔発明の背景〕

エレベータは上層に運んだ乗客を下へ運び戻すので交通
機関のうちでもエネルギー消費が少ない。

しかＬ７、最近のエネルギー事情を背景に省コーネルギ
ー指向のエレベータが開発されてい′り。そ４しは、こ
れまで回転形電力変換器を使用していたが電力変換効率
が恋い事、エレベータが停止していても回転させておく
必要があり、アイドリング損失が発生する事等から消費
電力が大きい。これを電力変換効率が良く、アイドリン
グ損失のない静止形電力変換器にして消費電力の少ない
工【ノベータを提供している。

第１１Ｐ！ｉにその一実施例を示す。エレベ・−夕は乗
りかと１と平衝おもり２が主ロープ３でつるべ式に連結
ししているので、負荷状態によって巻上電動機４は正負
のトルクを発生ずる必要がある。

したがって、２組のサイリスタ装置５−１．５−２で電
機子電流１ａを正・負両方向に流し、サイリスタ装置６
で界磁電流を一方向に流して正負のトルクを発生するよ
うにしている。

回転形電力変換器からサイリスタ装置５−１゜５−２の
静止形にすることで消費電力を小さくするものである。

この動作は界磁電流Ｔ４を一定に流し、速度指令入力端
子７に速度指令を加える。

速度制御装置８には実際の速度を速度検出発電機１０で
検出した速度信号と速度指令が与えられる。

速度制御装置８は速度指令と速度信号の偏差出力である
トルク指令Ｔ５を発生する。

電流制御装置９には電流検出器２０で検出した電流信号
とトルク指令Ｔ５を入力し、その偏差出力である電流指
令を発生し、移相器１１に入力する。

移相器１１は電流指令に相当した位相を発生し、切換回
路１２、パルス回路１３−１または１３−２を経てサイ
リスタ装置５−１または５−２のゲートへパルスを与え
る。切換回路１２はトルク指令Ｔ５の極性を判別するビ
ステリシス回路１４と電機子電流Ｉａの断続を検出する
断続検出器１６の信号論理によって動作する。例えばト
ルク指令Ｔ５が正の時はサイリスタ装置５−１のゲート
が動作し、第２図に示すように正の電機子電流Ｉａが流
れ、トルク指令Ｔｇが負の時はサイリスタ装置５−２の
ゲートが動作して負の電機子電流が流れる。このような
動作で巻上電動機４は正負のトルクを発生して速度制御
され、乗かと１が運転される。回転形電力変換器を効率
の良い静止形電力変換器（サイリスタ装置）に置替える
ことである程度の消費電力を小さくできるが、乗かと１
を運転する動力を発生する時に、所要トルクによって電
動機の損失は第３図のように発生する。

第３図で損失Ｐ２は所要トルク零の時で電動機界磁回路
に発生する損失である。Ｐｌは電動機の定格トルクＴヒ
を発生する時に電動機に生じる損失である。これは一般
にＰ１＝３・Ｐ２−で、電機子回路で発生する損失が界
磁回路損失の約２倍となっている。

これは、所要トルクの大きい場合は電機子回路に消費す
る損失が大きく、所要トルクの小さい場合は界磁回路に
消費する損失が大きいことを物語つている。また、出力
トルク零の時でも損失Ｐ２が発生しており省電力化の観
点から好ましくない。。

また、所要トルク指令Ｔ５の極性が変化した時に電機子
電流の極性も変化するが、この電機子電流極性切換の幅
は第２図に示すようにΔＩａ生じる。

この時、巻上電動機４にはトルク脈動が発生する。

すなわち、 ΔＴＭ”ζφ・Ｉａ　　　　　　　　・・・・（１）こ
こに ΔＴＭ：電動機のトルク脈動 ζψ：定格、励磁の電動機界磁束 Δ　Ｉａ　：電機子電流切換幅 この時のエレベータ走行特性を第４図に示す。

乗かと１が加速し、定格速度Ｖで走行して、乗りかと１
側と平衡おもり２側が電気的に平衡したとする。このよ
うな時に電機子電流Ｉａは正ヤ負に切換りながら走行す
る。この場合巻上電動機４には前述したΔＴ’Ｓのトル
ク脈動が発生する。このトルク脈動により乗りかび１に
は加速度振動ａｓ　ｔａ２ｔ　ａ３が発生し、乗客に不
快感を与えるので非常に好ましくない。このような好ま
しくない現（５） 象を除去するための複雑な回路を付加して対策している
。これは制御装置全体の信頼性を低下するので安全上好
ましくない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電動機を有効に使用し、消費電力を少
なくすると同時に電機子電流極性切換時の乗りかご振動
を小さくしたエレベータを提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、所要トルク領域における電動機に発生する損
失を検討し、各トルク領域で電動機を有効に使用して電
動機に生じる損失をできるだけ小さくし、しかも乗りか
ご振動を軽減する手段として所要トルクが／ｈさい領域
では界磁束を小さくし、所要トルクが大きい領域では界
磁束を大きくしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、第５図、第６図、第７図、第８図を用いて本発明
をさらに詳細に説明する。

第５図は本発明の一実施例である。

巻上電動機４の実際の速度を速度検出発電機１０で検出
した速度信号と速度指令を速度制御装置８に入力すると
速度制御装置８は偏差信号であるトルク指令Ｔｇを発生
する。

このトルク指令Ｔｓを電機子関数発生器３０と界磁関数
発生器３１に入力する。

これら関数発生器の特性を第６図に示す。電機子関数発
生器３０はトルク指令Ｔｓが大きくなり電動機定格ｌ〜
ルクを越える所要トルクになると利得を小さくする。一
方、界磁関数発生器３１はトルク指令Ｔ５が零近傍では
小さな出力を発生するようにし、トルク指令Ｔｇが電動
機定格トルク指令を越えたら界磁電流Ｉｆを定格界磁電
流■千以上にし電動機界磁束を増大するようにする。

このような回路を付加すると、乗かと１側と平衡おもり
２側が電気的にバランスしたトルク零近傍の場合には、
電動機界磁電流が小さくなるため、電動機に発生する損
失はＰ２′のように小さくなる。

また、所要トルクが電動機定格トルクを越えた場合には
、界磁電流Ｉ４が増大して界磁電流Ｉｆ２を流し電機子
電流Ｉａが小さくなるので、電動機に発生する損失はＰ
′曲線のように小さくなる。

このように、トルク領域で電動機を有効に使用し電動機
に発生する損失を最も／ＪＸさくなるようにして効率の
良い運転を行なう。したがって、電動機に発生する損失
は第７図に示すように従来の実線で表した曲線に比べ、
本発明によれば点線で示した曲線のよう幌／ｈさくでき
る。

また、トルク指令Ｔ５が零近傍で界磁電流を■子、と定
格界磁電流工（より小さくしているので、界磁束を小さ
くなるため、電機子電流Ｉａの極性が切換える時に電動
機が発生するトルク脈動ΔＴＭ、は ７７Ｍ１＝ζφ・ΔＴａ　　　　　　・・・・（２）（
２）式のようになり、ΔＴＭＩ＜ΔＴｘとなって、定格
磁電流Ｉｆを流している時より小さくなり、乗りが１に
生じる加速度振動も第８図のように全くなくなり、乗客
に不快感の与えない乗心地の良いエレベータとすること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エレベータ運転時に電動機を有効に使
用して電動機に発生する損失を抑制することができ、し
かも乗心地の良いエレベータを提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従莱の制御回路図、第２図は従来の制御回路に
おけるトルク発生方式を示す図、第３図は従来の制御回
路における電動機に発生する損失曲線図、第４図は従来
の制御回路におけるエレベータ走行特性図、第５図は本
発明の一実旅例図、第６図は本発明による発生のトルク
の一例を示す図、第７図は本発明の一実施例における電
動機に発生する損失曲線図、第８図は本発明の一実施例
におけるエレベータ走行特性図である。 １・・・乗りかご、２・・・平衡おもり、３・・・主ロ
ープ、４・・・巻上電動機、５−１．、５−２．６・・
・サイリスタ装置、Ｉａ・・・電機子電流、■イ・・・
界磁電流、７・・・速度制御装置、１ｏ・・・速度検出
発電機、Ｔ５・・・トルク指令、Ｔ、・・・電動機発生
Ｉ〜ルク、３ｏ・・・電機子関数発生器、３１・・・界
磁関数発生器、Δ　Ｉａ・・・電機子電流切換幅、ａ、
ａ、ｌ　ａ２１　ａ：５・・・加錨１１￥１ （ａつ Ｔｓ 蓼！ｌ；ロ ー　７３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】、電機子電流を正負両方向に流す電力変換装置と界磁
   電流を一方向に流す電力変換装置を備え、該電力変換装
   置の電力を受けて駆動される巻上電動機、該巻上電動機
   に連結した巻胴、該巻胴を介して主ロープに吊り下げら
   れた乗かとを備えたエレベータ装置において、所要トル
   クが巻上電動機の定格トルク以下の所定領域で界磁電流
   を減少させ、所要トルクが巻上電動機の定格トルクを越
   えた大きな範囲で界磁電流を増加させたことを特徴とす
   る直流エレベータの速度制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記定格トルク以
   下の所定領域は、少なくとも上記エレベータ定格走行時
   の、上記電機子電流の極性切換領域とした直流エレベー
   タの速度制御装置。