JPS6231390A - 電動機の制御装置 - 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〕 この発明は直流電動機の制御装置に関し、特に後に交流
可変電圧・Ｔｑ変周波ａ（以下ＶＶＶＦ）制御に制御構
成もしくは電動機の種類が更新された場合に容易に対処
できる電動機の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来高速エレベータ用制御装置としては、第３図に示す
如く巻上電動機に直流他励電動機を用い、この直流電動
機を駆動する電源として電動発電ａ（以下Ｎ−Ｇ）を用
いたワードレオナード方式が用いられてきた。その後サ
イリスタ応用技術の進歩に伴い、に−Ｇの代りにサイリ
スタを用いたサイリスタレオナード制御が長く主流とな
ってきた。

しかし近年マイクロプロセッサの発展や、大電力を制御
出来るパワートランジスタの開発により、直流電動機の
代りに交流誘導電動機を用い、ＶＶＶＦ制御する方式が
現在主流となった。これはＶＶＶＦ制御にて電源力率を
改善し、電源トランスの容量が小さく出来ること、又入
力電流が小さくなることに基づく電源ライン、変換器の
ロスノ低減、更には、直流電動機に比べて、交流電動機
は保守に手が掛らない等のメリットを有するためである
。このため工場の生産ラインにはサイリスタレオナード
制御方式からＶＶＶＦ制御方式へ切りかえられている。

しかし特にエレベータの場合には、通常２０年位経つと
、モダナイゼーション（更新）されるのが怪通である。

この時、主機である巻上電動機は種々の理由から若干の
手直し等のみでそのまま使われる例が多い。従ってＮ−
Ｇが更新される訳であるが、当然のことながらトＧの如
き回転機は静止化の要求が強く、巻上機は直流機である
から、静止化のためにはサイリスタレオナード装置を製
作する必要があり、前述の如く工場の生産ラインの標準
ではないので新しく作ろうとすると高価になる。

またモダナイゼーションの場合には、一度に巻上機及び
その制御装置を取り替えることはせず、その一部を順次
とりかえることがある。これはそれぞれの機器の耐用年
数の違いに依るものであって、通常は巻上機の方が長寿
命であるので、最初にトＣとその制御装置を更新し、次
いで数年経つて巻」−機を更新することがある。この時
は最初にＭ−Ｇとその制御装置を直流巻上機駆動用の例
えばサイリスタレオナード制御に交換した場合に数年後
に巻上機を安い交流巻上機に交換したとすると、制御装
置もサイリスタレオナード制御をＶＶＶＦ制御に交換し
なければならず高価となるという欠点を有していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みなされたもので、現在工場で標準
的に生産されているＶＶＶＦ制御装置を用いて、直流電
動機を駆動し、数年後に交ｍ電動機に交換した時もＶＶ
ＶＦ制御装置をそのまま使うことができる電動機の制御
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電動機の制御装置は、ＶＶＶＦ制御部の
交流出力部に直流電動機の界磁を接続し、上記交流出力
部を演算制御部の演算処理動作に基づいてチョッパ制御
し、このチョッパ制御にて直流電動機を駆動する構成で
ある。

〔作用〕

この発明におけるＶＶＶＦ制御部の交流出力部は、演算
制御部の演算処理動作に基づいてチョッパ制御が行なわ
れ、」二記演算制御部の演算処理動作のデータを入力す
るのみで各種機器の駆動を制御する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。この第１図に本実施例に係る電動機の制御装置の全体
回路ブロック図を示し、同図において（１）は三相交流
電源（８）にて供給される三相交流を正側のサイリスタ
（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）及び逆側のサイリスタ（１２ａ
）〜（１２ｆ）を各々点弧して直流に変換するコンバー
タ、（２）は上記コンバータ（１）にて変換された直流
を平滑化する平滑コンデンサ、（３）は直流リアクトル
、（４）は上記コンバータ（１）及び平滑コンデンサ（
３）にて平滑化された直流をダイオードと該ダイオード
に逆並列に接続されたトランジスタにて形成されるＵ相
、■相、Ｗ相の各回路（４ａ）〜（４ｆ）にて構成され
上記トランジスタのオン・オフ動作により所要の可変電
圧・可変周波数の交流に変換するインバータ、（５）は
上記インバータ（４）のＵ相（Ｕ）及びＶ相（Ｖ）に接
続された直流電動機の電機子、（６）は上記インバータ
（４）のＷ相（Ｗ）及び上記コンバータ（１）の負極側
（−）に接続された直流電動機の界磁、（７）は上記コ
ンバータ（１）の正側及び逆側のサイリスタ（ｌｌａ）
　〜（Ｉｆｆ）　、　（１２ａ）　〜（１２Ｆ）の点弧
角を制御すると共にインバータ（４）のＵ相、■相の回
路（４ａ）、（４ｂ）、（４ｄ）、（４ｅ）　ｃ７）　
）ランジスタをオン・オフ制御し、直流電動機の運転を
制御する演算制御部、（８）は三相交流電源である。

さて通常のＶＶＶＦ制御は、トランジスタの中性点ニオ
けるＵ相（Ｕ）、Ｖ相（Ｖ）　、Ｗ相（Ｗ）　ニハＥ相
交流電動機が接続され、ＰＷＭ（パルス巾変調）制御に
よって制御される訳であるが、この発明ではＵ相（Ｕ）
　、　Ｖ相（Ｖ）には直流電動機の電機子（５）が、又
Ｗ相（Ｗ）と負極側（−）には直流電動機の界磁（６）
がそれぞれ接続され、平滑コンデンサ（２）の両端の電
圧はサイリスタ（ｌｌａ）　〜（ｌｌｆ）　、　（１２
ａ）〜（１２Ｆ）によってほぼ一定に保たれ、インバー
タ（４）のＷ和回路（４ｃ）のトランジスタが直ｍ電動
機の界磁に流れる電流を演算制御部（７）の指令に基づ
きほぼ一定に制御し、インバータ（４）のＵ、　Ｖ相の
回路（４ａ）、（４ｂ）、（４ｄ）、（４ｅ）の各トラ
ンジスタが電機子（５）に流れる電流を演算制御部（７
）の指令に基づきチョッパ制御によってコントロールす
る。

上記演算制御部（７）は、上記コンバータ（１）及び・
インバータ（４）を制御し所定の演算動作を中央処理部
（以下ｃｐｕ）（７１）で行ない、該ＣＰＵ（７１）の
演算動作に必要なデータがＲＯＩｌｌ（７２）に格納さ
れ、−上記ＣＰＵ（７１）の演算結果をＲＡＭ（７３）
に格納し、上記ＣＰＵ（７１）の演算動作に基づく指令
をインターフェース（Ｉ／Ｆ）　（７４）にて上記コン
バータ（１）、インバータ（４）に送出してチョッパ制
御する構成である。

次に上記構成に基づく本実施例に係る電動機の制御装置
の動作について説明する。今Ｕ相（Ｕ）から■相（Ｖ）
側に電流を流そうとする時には、インバータ（４）のＵ
相、■和回路（４ａ）、（４ｅ）　（７）各トランジス
タが導通ずる。上記Ｕ相の回路（４ａ）のトランジスタ
を断にすると電機子（５）の′上流は、その内部リアク
タンスによっ−て瞬時に零にはなり得ず、　（Ｕ相（Ｕ
）の中点）→　（電機子（５））→　（Ｖ和回路（４ｅ
）のトランジスタ）→　（Ｕ和回路（４ｄ）のダイオー
ド）の回路で環泣する。■和回路（４ｅ）のトランジス
タを断にした時も同様である。この様にＵ相、■相の回
路（４ａ）、　（４ｅ）の各トランジスタを適当な岡期
で断続することによって、′電機子（５）に流れる電流
を制御出来る。電流の方向を逆転する時には、Ｕ相、■
相の回路（４ｂ）　、　（４ｄ）の各トランジスタを用
いる。

上述の如く第１図ではコンバータ（１）を正側及び逆側
のサイリスタ（ｌｌａ）　〜（ｌｌｆ）及び（１２ａ）
　〜（１２Ｆ）を用いて構成されている。これはエレベ
ータの場合には回生電力が発生し、これを電源側に変換
するためである。しかし回生電力が小さい時には、これ
を直流回路の抵抗で消費してしまうことも可能であり、
この時は第２図の如く簡単な回路となる。同図において
、（８ａ）〜（９ｆ）はダイオード、（１０）は回生電
力消費用トランジスタ、　（１１）は回生電力消費用抵
抗である。

回生電力をエレベータが発生する時には、回生電力消費
用トランジスタ（１０）を制御し回生電力消費用抵抗（
１１）で消費してしまうものである。

回生電力が小さい場合には、直流電動機の界磁（６）で
消費することも可能であり、この時には回生電力消費用
トランジスタ及び抵抗（１０）、（１１）は不要となる
。

尚、数年後に巻上電動機を交流電動機に交換した時には
、第１図又は第２図のＶＶＶＦ装置がそのまま使えるが
、これは公知であるのでここでは説明は省略する。

Ｃ発明の効果〕 以、■−のように、この発明に係る電動機の制御装置は
、ＶＶＶＦ制御部の交流出力部に直流電動機の界磁を接
続し、上記交流出力部を演算制御部の演算処理動作に基
づいてチョッパ制御し、このチョッパ制御にて上記直流
電動機を駆動するａ成を採ったことから、　ＶＶＶＦ制
御にて直流電動機を耶動制御できることとなり、また電
動機の更新で交流電動機に変換された場合にもそのまま
対処できることとなり、各種機器を専用の制御装置を設
けることなく容易に制御できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電動機の制御装置の全
体回路ブロック図、第２図は他の実施例の全体回路ブロ
ック図、第３図は従来装置の全体回路ブロック図を示す
。 （１）はコンバータ、（２）は平滑コンデンサ、（３）
は直流リアクトル、（４）はインバータ、（５）は′心
機子、（６）は界磁、 （７）は演算制御部、（８）は三相交流電源、（ｌＯ）
は回生電力消費用トランジスタ、（１１）は回生電力消
費用抵抗。 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源にて供給される交流をコンバータにて直流にて
   変換し、この直流をインバータで三相の可変電圧・可変
   周波数の交流に変換して電動機に供給し、この電動機の
   駆動を制御する電動機の制御装置において、上記インバ
   ータの二相間に直流電動機の電機子を接続すると共に上
   記インバータの他の一相と負極側との間に上記直流電動
   機の界磁を接続し、上記インバータに接続される電動機
   の機種に応じた制御データを有する演算制御部の指令に
   基づいて上記インバータをチョッパ制御し、このチョッ
   パ制御に基づいて駆動制御する構成としたことを特徴と
   する電動機の制御装置。