JPS61240877A - エレベ−タの制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導電動機によって駆動されるエレベータ
の制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

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って、電動機のト
ルクを制御してかごを運転するようにしたものがある。

第３図はたとえば特開昭５９−１７８７９号公報に示さ
れた従来のエレベータの制御装置のブロック図である。

図中、１は三相交流電源端子、２はこの三相交流電源端
子に接続され、後述するかご９の起動時に閉成し、停止
時に開放する電磁接触器接点、３は電磁接触器接点２を
介して得られる三相交流電源を直流に変換するコンバー
タである。

コンバータ３の出力端子間に平滑コンデンサ４が接続さ
れ、この平滑コンデンサ４でコンバータ３の出力を平滑
してインバータ５に供給するようになっている。

インバータ５は一定直流電圧を可変電圧・可変周波数の
交流に変換するパルス幅変調方式のインバータであり、
このインバータ５によって三相誘導電動Ｉｆ！（以下、
誘導電動機という）６が駆動され、この誘導電動機６に
よって巻上機の駆動綱車７が駆動されるようになってい
る。駆動綱ｌ１Ｌ７に主索８が巻き掛けられており、主
索８の一端にばかご９、他端にはつり合いおもり１０が
結合されている。

一方、１１は誘導電動機６の回転速度を検出して、速度
信号１１ａをを出力する回転速度計であり、この速度信
号１１ａと速度指令信号１２が加算器１３に加えられる
ようになっている。

加算器１３は、速度指令信号１２から速度信号１１ａを
減算して偏差信号を出力し、補償要素１４を通して加算
器１５にする′ようになっている。

補償要素１４は速度制御系の応答を良好にするためのも
ので、伝達関数Ｇ（Ｓ）を有しており、その出力は滑り
周波数指令信号１４ａとなるものである。

この滑り周波数指令信号１４ａ及び接触子１８ｂを通過
した速度信号１１ａを加算器１５で加算するようになっ
ている。１６は加算器１５の出力１５ａを入力して電圧
指令信号１６ａを発生する電圧指令発生器、１７は同じ
く周波数指令信号１．７ａを発生する周波数指令発生器
、１８は滑り周波数指令信号１４ａが正または零のとき
接触子１８ａ、１８ｂをそれぞれ接点ａ側に接触させ、
滑り周波数指令信１１４ａが負のときこれらの接触子を
それぞれ接点す側に接触させる切換装置である。

利得変換器１９は接触子１８ａが切り換え接触される接
点すに接続され、加算器１５の出力１５ａを入力したと
きこの入力の値に応じて設定された値の出力を発生する
ようにしている。

また電力制御装［２０は接触子１８ｂが切り換え接触さ
れる接点すに接続され、速度信号１１ａが入力されたと
き誘導策ｇ１磯６から直流側に回生される回生電力が零
になるような周波数指令信号を発生するものである。

インバータ制御装置２１は電圧指令信号１６ａ。

周波数指令信号１７ａ、利得変換器１９の出力及び電力
制御装置２０の周波数指令信号に基づＩ、１てインバー
タ５の出力電圧及び出力周波数を制御する。

従来のエレベータの制御装置は上記のように構成され、
誘導電動機の力行時には、速度指令信号１２と速度信号
１１ａとの偏差信号によって求められる滑り周波数指令
信号１４ａが正であり、このため接触子１８ａ、１８ｂ
は図示したようにそれぞれ接点ａ側に接触されている。

したがって、滑り周波数指令信号１４ａと速度信号１１
ａとが加算器１５によって加算され、その出力信号１５
ａが電圧指令発生器１６及び周波数指令発生器１７に入
力される。

電圧指令発生器１６及び周波数指令発生器１７では出力
電圧／出力周波数がほぼ一定となる関係を満足させるよ
うな電圧指令信号１６ａ及び周波数指令信号１７ａを発
生する。インバータ制御装置２１はこれらの指令信号に
基づいてインバータ５を構成するスイッチング素子を制
御して滑り周波数指令信号１４に相当するトルクを誘導
電動機６に発生させる。

ところで、エレベータにおいてばかご９を減速停止させ
るとき、機械的なエネルギが誘導電動機６を介して電気
的エネルギに変換され、回生電力がインバータ５を通じ
て直流側へ返される。このとき、上述した出力電圧／出
力周波数がほぼ一定になるような制御を行なうと、回生
エネルギが平滑コンデンサ４に蓄積されてその電圧を上
昇させ、このコンデンサ４自体及びインバータ５を破壊
させるおそれがある。

そこで、誘導電動機６の回生運転時、滑り周波数指令信
号１４ａが負になることを切換装置１８で検出して接触
子１８ａ、１８ｂを接点す側に切り換える。これによっ
て、滑り周波数指令信号１４ａがそのまま利得変換器１
９に入力されて、その出力が電圧指令信号としてインバ
ータ制御装ｆｉ２１に加えられる。

また、電力制御装置２０は速度信号１１ａを入力として
回生電力が零になるような周波数指令信号を作ってイン
バータ制御装置２１に加えるなお、回生電力が零になる
制御とは機械的エネルギのすべてを電動機内部で消費さ
せることに他ならず、このための周波数指令信号を発生
する電力制御装置２０の原理を第４図に示す誘導電動機
の等価回路をも参照して説明する。

第４図を参照するに、誘導電動機６の内部で消費される
電力Ｐ冒よ ただし、 Ｚ＝　　（、ｚｔ＋ｚ２）２＋（ｒ＋＋ｒｚ／Ｓ）２　
・（２）ここに、 ■・・・交流入力電圧 Ｚ・・・誘導電動機６の総合インピーダンス？・・・励
磁フングクタンス′ ｒｌ、ｒ２・・・誘導電Ｉ！ｌＪ［６の一次抵抗及び二
次抵抗（−次換算値） ヱ１．ヱ２・・・誘導電ｗＪ機６の一次漏れリアクタン
ス及び二次漏れリアクタンス（−次換算値）Ｓ・・・誘
導電動機６の滑りである。

一方、回生電力として発生する電力Ｐ２は、ここで、Ｐ
、＋Ｐ、＝０　　　　　・・・（４）となるように滑り
Ｓを制御すれば、機械的エネルギはすべて誘導ｔ’１ｌ
Ｊｌｌ！　６の内部で消費されることになる。

そこで、上記（１）式及び（３）式を（４）式に代入す
ただし、　Ｚ＝Ｚ（Ｓ）となり、入力端子Ｖとは関係な
く（５）式を満たすＳを求めることに上って電力授受が
なくて制動力を発生させる滑ＱＳが求まり、さらに速度
信号１１ａが与えられれば、インバータ５への周波数指
令信号が決まる。したがって、電力制御装置２０には速
度信号１１ａだけ与えられればよいことがわかる。なお
第３図中のす。

は励磁サセプタンスである。

かくして、第３図に示した従来のエレベータの制御装置
は誘導電動機６の力行運転時に速度指令信号１２と速度
信号１１ａとの偏差に相当する滑り周波数指令信号１４
ａによりトルクを制御し、回生制動時は速度信号１１．
ａによりインバータ５に与える周波数指令信号１７ａを
制御して誘導電動機６の回生電力を零にすることによっ
て、平滑コンデンサ４及びインバータ５を保険している
。

〔発明が解決しようとする問題〕

しかし、従来のエレベータの制御装置において、誘導電
動機が無負荷運転時に、滑り周波数指令信号１４ａは理
想的には零になるはずであるが、実際には速度信号１１
ａにはリップルがあり、また他の要因（ノイズなど）に
より、滑り周波数指令信号１４ａが正負に振ってしまう
。

さらに、滑り周波数指令信号１４ａが正から負またはそ
の逆に移竹する場合も過渡時に同様の原因により正負に
振る。加えて切換装置１８は滑り周波数指令信号１４ａ
の正負に応じて切り換えるようにしているため、このよ
うな場合、切り換えが煩雑に打なわれ、切り換えショッ
クも多く発生してしまう。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、滑り周波数指令信号が零付近で正負に振っても、
過度の切り換えを防ぎ、切り換えショックの発生を最小
限に押さえるエレベータの制御装置を得ることを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によるエレベータの制御装置は、滑り周波数指
令信号が零近傍では切換装置を動作させない変換装置を
設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、滑り周波数指令信号が零近傍で正
負に振っても変換装置により切換装置を動作させないよ
うにし、過度の切り換えショックの発生を防ぐ。

〔実施例〕

以下、この発明のエレベータの制御装置の実施例を図面
に基づき説明する。

第１図はその一実施例の構成を示すブロック図で、図中
第３図と同一符号は同一または相当部分を示し、ｆｐＩ
３図と異なる部分を重点的に説明する。

この第１図では第３図の構成に新たに変換装置２４が設
けられている。すなわち滑り周波数指令信号１４ａが変
換装置２４に入力されるようになっており、この変換装
置２４の出力２４ａが切換装置１８に人力されるように
なっている。

その他の構成は第３図と同様である。

この変換装置２４は第２図に示すリフプル量−ｆｓ〜十
ｆｓの間のヒステリシス付きコンバータであり、このヒ
ステリシス幅±ｆｓは滑り周波数指令信号１４ａのリッ
プル量を予め把握しておけば、一意的に決まる。

このように構成することにより、滑り周波数指令信号１
４ａがｆｓより大きいときは変換装置２４の出力２４ｇ
は（＋）出力を発生する。この出力２４ａにより、切換
装置１８は接触子１８ａ、１８ｂをそれぞれ接点ａ側に
接続する。

また滑り周波数指令信号１４ａがチＳよりも小さくなっ
ても、−チＳよりも小さくなるまでは上記の状態を継続
し、−ｆｓより小さくなれば、出力２４ａは（−）出力
となり、切換装置１８により接触子１８ａ、１８ｂは接
点す側に切り換わる。また逆に滑り周波数指令信号１４
ａが−ｆｓより小さい状態から−ｆｓより大きい状態に
なっても、チＳ以下であれば出力２４ａは（−）出力で
あり、接触子１８ａ、１８ｂは接点す側に接続され、＋
ヂＳより大きくなって出力２４ａが（＋）出力を発生し
、接触子１８ａ、１８ｂは接点ａ側に切り換わる。

これにより、滑り周波数指令信号１４ａが±ｆｓの範理
で（十）、（−）に降っても切換装置は作動しない。

なお、滑りが−ｆｓになっても、流れる電流は励磁電流
のみのため、回生はしない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明によれば、滑り周波数指
令信号が零近傍で正負に振っても変換装置により切換装
置を動作させないようにしたので、誘導電動機が無負荷
時の滑り周波数指令信号のす７ブル量が予め把握できる
とともに、切り換えショックの発生を最小限に抑制でき
、しかも力行、回生が頻繁に切り換わることもなくなる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるエレベータの制御装置の一実
施例の構成を示すブロック図、第２図は同エレベータの
制御装置における変換装置のヒステリシス特性を示す図
、第３図は従来のエレベータ・の制御装置の構成を示す
ブロック図、ｆｓ４図は従来のエレベータの制御装置に
おける機械的エネルギを消費させるための誘導電動機の
等価回路図である。 ３・・・コンバータ、４・・・平滑コンデンサ、５・・
・インバータ、６・・・三和誘導電動磯、９・・・かご
、１゜・・・つり合い重り、１１・・・回転速度計、１
４．１５・・・加算器、１４・・・補償要素、１６・・
・電圧指令発生器、１７・・・周波数指令発生器、１８
ａ、１８ｂ・・・接触子、２４・・・切換装置、１つ・
・・利得変換器、２゜・・・電力制御装置、２１・・・
インバータ制御装置、２４・・・変換装置。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　太　岩　増　雄（はが２名） ｚ４−へ・突候沃激 ｔ　２　図 牙　３　図 矛　４ｔ！１ 手続補正書（自発） い

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源にインバータを接続して直流電力を交流電力に
   変換し、この交流電力によって誘導電動機を駆動してか
   ごを運転するエレベータの制御装置において、速度指令
   信号及び上記誘導電動機の速度信号の偏差に相当する滑
   り周波数指令信号により上記誘導電動機の力行トルクを
   制御する第１のインバータ制御指令発生部と、上記速度
   信号及び滑り周波数指令信号により上記誘導電動機の制
   動トルク及び回生電力を制御する第２のインバータ制御
   指令発生部と、上記滑り周波数指令信号を入力としてヒ
   ステリシス特性をもたせた変換装置と、この変換装置の
   出力が正のときは前記第１のインバータ制御指令発生部
   を用い、かつ負のときは前記第２のインバータ制御指令
   発生部に切り換える切換装置とを具備したことを特徴と
   するエレベータの制御装置。