CN104283486B - 交流电动机的驱动系统以及使用该驱动系统的电梯设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交流电动机的驱动系统以及使用该驱动系统的电梯设备。在通过以二相调制方式进行控制的并联多重化的逆变器来驱动交流电动机时，能够在不会使装置大型化以及成本增加的情况下，可靠地抑制逆变器之间的循环电流。该驱动系统具有并联多重连接的功率变换装置(31，32)以及由功率变换装置(31，32)驱动的三相交流电动机(21)，三相交流电动机(21)具有具备双重绕组结构的一方的三相绕组和另一方的三相绕组，一方的三相绕组与功率变换装置(31)的逆变器部分的交流输出连接，另一方的三相绕组与功率变换装置(32)的逆变器部分的交流输出连接。

Description

交流电动机的驱动系统以及使用该驱动系统的电梯设备
技术领域
本发明涉及一种通过并联多重化的逆变器来驱动交流电动机的交流电动机驱动系统以及使用该驱动系统的电梯设备。
背景技术
现有技术中，在实现驱动高速或者大型的电梯设备等大容量交流可变速驱动系统的情况下，通过对采用了半导体开关元件且进行脉宽调制控制的单元功率变换装置进行多重化来增加电力容量。作为多重化的一例，已知有将多个单元功率变换装置进行并联连接，并根据同一三相电压指令进行并列运行的功率转换系统。
一般来说，在这种功率转换系统中，因控制电路的动作延迟以及半导体开关元件的开关速度的偏差，电压指令中会产生延迟时间。在因延迟时间而导致并联连接的多个单元功率变换装置的电压指令发生了差异时，会使不同的信号输入到上下臂的栅极，在单元功率变换装置之间有循环电流流过。
在图6(a)至图6(d)中示出了将两台单元功率变换装置并联连接时的循环电流的路径的一例。在图6(a)和图6(b)中，循环电流朝向逆变器侧流动，而在图6(c)和图6(d)中，循环电流朝向转换器侧流动。在各个图中示出了包含在循环电流路径中的逆变器和转换器的一个相的电路。如图6(a)和图6(b)所示，在循环电流朝向逆变器侧流动的情况下，循环电流在包括一方的单元功率变换装置的上臂、交流输出、另一方的单元功率变换装置的下臂以及平滑电容器的路径上流动。另一方面，如图6(c)和图6(d)所示，在循环电流朝向转换器侧流动的情况下，循环电流在包括一方的单元功率变换装置的上臂、电源输入、另一方的单元功率变换装置的下臂以及平滑电容器的路径上流动。这种循环电流不仅会导致功率转换系统的电力损耗增大，引起转矩脉动，而且还会导致设备发生故障。
作为有关上述并联多重化的现有技术以及有关抑制由并联多重化引起的循环电流的现有技术，已知有专利文献1和专利文献2记载的技术。
在专利文献1所公开的技术中，具有由转换器电路、逆变器电路以及平滑电路构成的功率转换电路，以三相调制方式进行控制的两台功率转换电路被并联连接。并且，在该技术中，检测朝向逆变器侧或者转换器侧流动的电流的循环电流分量，并对电压指令追加补偿量，使得检测出的循环电流接近于零。
此外，在专利文献2所公开的技术中，以二相调制方式进行控制的多台三相逆变器彼此被并联连接。并且，在该技术中，为了抑制逆变器之间的循环电流，在输出以固定相为基准的线间电压的同时，对相电流进行电流控制。
专利文献1：JP特开2003-134833号公报
专利文献2：JP特开2004-364351号公报
在利用并联多重化的逆变器装置来驱动交流电动机的情况下，作为功率变换装置的控制方法，通常采用三相调制方式，但为了降低各个开关元件的开关次数来降低开关损耗，有时也采用二相调制方式。在二相调制方式中，在规定期间，使三相中的某一相的上臂和下臂分别处于始终导通(断开)状态和始终断开(导通)状态，并对其他二相进行PWM控制。因此，相对于三相的电压指令模式存在3n(n为自然数)个，例如存在12个模式，且模式被依序切换。在进行模式切换时，如果在功率变换装置之间电压指令发生了差异，则输出电压的变化量与三相调制方式时相比变得更大，因此会产生大的循环电流。尤其是在各个功率变换装置之间的输出电压的变化量大的低调制率区域，循环电流会变大。
图7(a)和图7(b)示出了由发明人研究出的循环电流的波形例。图7(b)是将图7(a)的时间轴放大而得到的图。将两台逆变器并联连接时，图7(a)和图7(b)从上开始依次表示第一逆变器的电压指令的波形、第二逆变器的电压指令的波形、以及循环电流的波形。从图7可知，在进行电压指令的模式切换时，在控制区间内循环电流变大。
与此相对，在采用由专利文献1公开的技术时，当向电压指令追加用于抑制循环电流的补偿量的时刻位于模式切换时间点的附近的情况下，因追加的补偿量，电压指令朝与原来的控制区间不同的模式转变。因此，在各个功率变换装置之间控制区间的模式不同的情况下，无法获得充分的循环电流抑制控制的效果。
此外，在专利文献2所公开的技术中，由于在各个功率变换装置之间连接与阻抗相等的LC滤波器，所以会导致部件的数量增加，在导致功率变换装置大型化的同时，会使成本上升。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种交流电动机的驱动系统以及使用该驱动系统的电梯设备，在通过以二相调制方式进行控制的并联多重化的逆变器来驱动交流电动机时，不会伴随装置的大型化以及成本的增加，能够可靠地抑制逆变器之间的循环电流。
为了解决上述问题，在本发明所涉及的交流电动机的驱动系统中，交流电动机具有第一三相绕组和第二三相绕组，该第一三相绕组和第二三相绕组具有双重绕组结构，第一三相绕组与第一逆变器部分的交流输出连接，并且第二三相绕组与第二逆变器部分的交流输出连接。
上述本发明的一个方面是交流电动机的驱动系统，其具有并联多重连接的第一功率变换装置和第二功率变换装置、以及由所述第一功率变换装置和所述第二功率变换装置驱动的交流电动机，所述第一功率变换装置具有以二相调制方式进行控制的第一逆变器部分，并且所述第二功率变换装置具有以二相调制方式进行控制的第二逆变器部分。并且，所述交流电动机具有具备具有双重绕组结构的第一三相绕组和第二三相绕组，所述第一三相绕组与所述第一逆变器部分的交流输出连接，且所述第二三相绕组与所述第二逆变器部分的交流输出连接。
此外，本发明所涉及的电梯设备具有绳轮、卷绕在该绳轮上的吊索以及电梯轿厢，通过所述绳轮旋转时被驱动的所述吊索来对所述电梯轿厢进行升降驱动，通过上述本发明所涉及的交流电动机的驱动系统对所述绳轮进行旋转驱动。
(发明效果)
根据本发明，由于通过具有双重绕组的交流电动机使逆变器侧的循环电流的路径开放，所以能够抑制流向逆变器侧的循环电流。因此，不需要在并联多重连接的功率变换装置中进行新部件的追加等特殊的变更，能够在不会使装置大型化以及成本增加的情况下抑制循环电流。此外，根据本发明，能够在不会使电梯设备大型化以及成本增加的情况下提高电梯设备的可靠性。
上述以外的课题、结构以及效果会通过以下的实施方式变得更加明确。
附图说明
图1表示作为本发明的第一实施例的交流电动机的驱动系统。
图2(a)表示二相调制控制的电压模式的条件。
图2(b)表示二相调制控制的电压指令波形。
图3(a)是电梯通常运行时的三相交流电动机的绕组的接线图。
图3(b)是紧急制动试验运行时的三相交流电动机的绕组的接线图。
图4(a)表示第一实施例中的循环电流得到了抑制的电流路径。
图4(b)表示第一实施例中的循环电流得到了抑制的电流路径。
图4(c)表示第一实施例中的循环电流得到了抑制的电流路径。
图4(d)表示第一实施例中的循环电流得到了抑制的电流路径。
图5表示作为本发明的第二实施例的交流电动机的驱动系统。
图6(a)表示并联连接的功率变换装置的循环电流路径的一例。
图6(b)表示并联连接的功率变换装置的循环电流路径的一例。
图6(c)表示并联连接的功率变换装置的循环电流路径的一例。
图6(d)表示并联连接的功率变换装置的循环电流路径的一例。
图7(a)表示循环电流的波形例。
图7(b)是图7(a)的放大图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。
第一实施例
图1表示作为本发明的第一实施例的交流电动机的驱动系统。本驱动系统用来驱动电梯。
在本实施例中，并联连接的功率变换装置31和功率变换装置32将从商用电源11输入的具有恒定电压和恒定频率的三相交流电变换为具有可变电压和可变频率的三相交流电后输出。通过所输出的三相交流电来驱动三相交流电动机21。三相交流电动机21具有双重绕组，由此如后所述那样，能够抑制在功率变换装置之间流动的循环电流。另外，作为三相交流电动机21，使用感应式电动机或者永磁铁式同步电动机等。
在本实施例的电梯中，吊索45卷绕在绳轮41和滑轮46上，在吊索45的两端安装有平衡重42和电梯轿厢43。此外，在电梯轿厢43和平衡重42的下部安装有卷绕在滑轮44上的平衡用链条47。在本电梯中，通过交流电动机21使绳轮41旋转来驱动吊索45，由此使电梯轿厢43在升降通道内升降。
功率变换装置31具有将从商用电源11输入的三相交流电变换为直流电的转换器部分151、和将转换器部分151输出的直流电变换为三相交流电的逆变器部分152。转换器部分151的交流输入经由滤波器121与商用电源11连接。转换器部分151的直流输出与逆变器部分152的直流输入彼此连接。转换器部分151的直流输出与平滑电容器161连接。逆变器部分152的交流输出经由滤波器122与三相交流电动机21的双重绕组中的一方绕组连接。此外，转换器部分151和逆变器部分152的主电路中的各相的上下臂由半导体开关元件与二极管的逆并联电路构成。在本实施例中，作为半导体开关元件使用IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)，但也可以使用MOSFET等其他开关元件。此外，如上所述具有逆变器部分和转换器部分的结构适合在用于对在高速电梯等中使用的大容量的交流电动机进行驱动的功率变换装置中使用。
分别由控制器141和控制器142通过二相调制方式的脉宽调制控制(以下称为PWM控制)，控制功率变换装置31中的转换器部分151和逆变器部分152。具体来说是，控制器141根据由电源侧电流检测器131检测出的流入转换器部分151的交流输入的电流来生成用于对转换器部分151的半导体开关元件进行导通/断开控制的控制信号，使得转换器部分151输出规定的直流电压。此外，控制器142根据由电动机侧电流检测器132检测出的流入逆变器部分152的交流输出的电流来生成用于对逆变器部分152的半导体开关元件进行导通/断开控制的控制信号，使得交流电动机21的旋转速度能够追随速度指令值。
另一个功率变换装置32的电路结构具有与上述功率变换装置31相同的电路结构。但是，功率变换装置32的三相交流输出、即功率变换装置32的逆变器部分的交流输出与交流电动机21的双重绕组中的另一方绕组连接。也就是说，功率变换装置31和功率变换装置32的三相交流输出分别与交流电动机21的其他绕组连接。并且，如后所述，可以使功率变换装置31和功率变换装置32的平滑电容器通用，但在本实施例中，功率变换装置31和功率变换装置32分别具有独立的平滑电容器。
在此，对二相调制控制进行简单的说明。
图2(a)表示二相调制控制的电压模式的条件。此外，在图2(b)的上方的图中示出了第一电压指令波形以及第二电压指令波形，在图2(b)的下方的图中示出了各个波形与电压模式之间的对应关系。根据与图2(b)的上图所示的各个输出相对应的第一电压指令值(Vu*，Vv*，Vw*)的中间值以及中间值的极性，将第一电压指令波形的一个周期如图2(a)所示那样划分为3n(n为自然数)个电压模式，在本实施例中划分为了12个电压模式。并且，如图2(b)的下图所示，通过已知的运算方法，生成用于与PWM控制中的三角波进行比较的第二电压指令(Vu，Vv，Vw)，使得在各个模式中，在中间值为负值时，将第一电压指令值变得最大的相的上臂设定为始终导通，并且将下臂设定为始终断开，而在中间值为正值时，将第一电压指令值变得最小的相的上臂设定为始终断开，并且将下臂设定为始终导通(例如，参照JP特开2011-114991号公报)。在各个电压模式中，将第二电压指令值(Vu，Vv，Vw)中的一个电压指令值维持在与三角波载波的最大值或者最小值相等的电压值上。在该区域，由于对应的半导体开关元件处于始终导通或者始终断开的状态，所以不会产生开关损耗。因此，能够降低通过并联多重化对多个半导体开关元件进行导通/断开控制的本实施例的驱动系统中产生的电力损耗。
以下，对本实施例的具有双重绕组的交流电动机进行说明。
图3(a)和图3(b)表示本实施例中的三相交流电动机21所具备的双重绕组的接线状态。图3(a)是电梯通常运行时的接线图，图3(b)是紧急制动试验运行时的接线图。本实施例中的三相交流电动机具有：包括端子U2、V2、W2且固定地连接成星形接线(Y-connection)的三相绕组；和包括端子U1、V1、W1且在通常运行时和紧急制动试验运行时可变更接线状态的三相绕组。
如图3(a)所示，在通常运行时，具有端子U1、V1、W1的三相绕组连接成星形接线。此时，在交流电动机内，星形接线的端子U1-U2之间、V1-V2之间、W1-W2之间以及中性点之间被电绝缘。也就是说，本实施例中的三相交流电动机具有双重绕组结构，该双重绕组结构具有彼此电分离的两个星形接线。交流电动机的端子U1、V1、W1与图1中的功率变换装置31的交流输出连接。此外，交流电动机的端子U2、V2、W2与图1中的功率变换装置32的交流输出连接。由此，如后所述，由于功率变换装置31和功率变换装置32的输出之间彼此分开，所以在逆变器侧，循环电流的路径处于电开放状态。因此，能够抑制逆变器侧的循环电流。
此外，在紧急制动试验运行时，如图3(b)所示，使具有端子U1、V1、W1且在通常运行时连接成星形接线的三相绕组的各相的中性点侧的端子X1、Y1、Z1分别与端子U2、V2、W2发生短路，由此，构成各相绕组的匝数为通常运行时的2倍的一个星形接线。因此，由于在规定的电流流入各相时产生的磁通为通常运行时的2倍，所以能够产生通常运行时的2倍的转矩。在紧急制动试验运行时，与一个星形接线并联连接功率变换装置31和功率变换装置32。因此，将各个功率变换装置的控制切换成三相调制方式的PWM控制，对逆变器部分和转换器部分进行控制以使由各个电流检测器检测出的电流的零相电流分量接近零。
以下，对本实施例的动作进行说明。
图4(a)至图4(d)表示本实施例中的循环电流得到了抑制的电流路径。在各图中示出了转换器部分的电压指令在功率变换装置31和功率变换装置32中一致，但逆变器部分的电压指令在功率变换装置31和功率变换装置32中不一致的情况。此外，在图4中，为了简化说明，只示出了一个相。
如各图所示，在逆变器部分，由于电压指令在功率变换装置31和功率变换装置32中不一致，所以会产生一个功率变换装置的上臂中的半导体开关元件和另一个功率变换装置的下臂中的半导体开关元件同时导通的状态。通过具有双重绕组的电动机，由经过这些半导体开关元件、转换器部分中的上臂或者下臂、并联连接的转换器部分的交流输入、一方的平滑电容器以及交流电动机的环路构成的路径被电开放。因此，能够抑制在该路径中流动的循环电流。另外，在功率变换装置31中的转换器的电压指令与功率变换装置32中的转换器的电压指令不一致的情况下，也同样能够抑制循环电流。
此外，在本实施例中，通过具有双重绕组的交流电动机，逆变器侧的路径处于开放状态，所以能够抑制流向逆变器侧的循环电流。并且，在本实施例中，由于在每个功率变换装置中分别独立设置有平滑电容器，所以循环电流的路径为包括转换器侧和逆变器侧的环路。因此，如图4(a)至图4(d)所示，若逆变器侧的路径通过具有双重绕组的电动机而处于开放状态，则由包括转换器部分的电源输入侧的环路构成的路径被开放。由此，还能够抑制电源侧的循环电流。另外，在本实施例中，还在转换器部分进行二相调制控制而降低了功率变换装置整体的开关损耗，但即使采用三相调制控制，也同样能够抑制转换器侧的循环电流。
此外，根据本实施例，通过将电动机的绕组设置成双重绕组，能够在不增设滤波器等部件的情况下抑制循环电流。因此，能够在不会使装置大型化以及成本增加的情况下，提高由具有并联多重化的逆变器部分的功率变换装置实现并联多重化的交流电动机的驱动系统的可靠性。并且，通过在电梯设备中使用上述交流电动机的驱动系统，能够在不会使装置大型化以及成本增加的情况下，提高电梯设备的可靠性。
第二实施例
图5表示作为本发明的第二实施例的交流电动机的驱动系统。图5是表示转换器部分151a、151b(CONV)以及逆变器部分152a、152b(INV)的方块图，图中省略了具体的主电路结构。此外，省略了电梯部分的说明。并且，由于功率变换装置32的控制器以及电源侧电流检测器与功率变换装置31相同，所以在此省略了这些构件的说明。
与图1的第一实施例相同，通过控制器142a以二相调制方式对功率变换装置31中的逆变器部分152a进行PWM控制，并且对功率变换装置32中的逆变器部分152b也通过未图示的控制器以二相调制方式进行PWM控制。此外，逆变器部分152a的交流输出与具有双重绕组的三相交流电动机21中的一方的绕组连接，逆变器部分152b的交流输出与另一方的绕组连接。由此，与第一实施例一样，能够抑制流向逆变器侧的循环电流。
在本实施例中，与第一实施例的不同之处在于，平滑电容器161与功率变换装置31中的转换器部分151a的直流输出和功率变换装置32中的转换器部分151b的直流输出连接。也就是说，在功率变换装置31和功率变换装置32中，共用平滑电容器。因此，控制器141a以三相调制方式对功率变换装置31的转换器部分151a进行PWM控制，以使由电源侧电流检测器131检测出的电流的零相分量接近电流指令值Io*、即接近零。同样，功率变换装置32的转换器部分151b的未图示的控制器以三相调制方式对转换器部分151b进行PWM控制，以使由未图示的电源侧电流检测器检测出的电流的零相分量接近零。由此，能够抑制流向转换器部分侧、即流向电源侧的循环电流。
也可以不对转换器部分进行上述循环电流抑制控制，而是只进行三相调制控制。此时，由于逆变器侧的路径在具有双重绕组的交流电动机的作用下被开放，所以能够抑制流向逆变器侧的循环电流。此外，一般来说，由于转换器的损耗比逆变器的损耗小，所以通过将逆变器设置成二相调制方式，能够降低功率变换装置的电力损耗。
本发明不受上述各个实施方式的限定，可以包括各种变形例。例如，上述各个实施方式用于以简单易懂的方式对本发明进行详细的说明，但并不意味本发明必须具有所有进行过说明的结构。此外，可以将某一个实施方式的一部分结构取代为其他实施方式的结构，也可以将其他实施方式的结构追加到某一个实施方式的结构中。另外，可以用其他结构对各个实施例的一部分结构进行追加、删除和取代。
例如，在第一实施例和第二实施例中，可以利用二极管整流装置等其他直流电源来取代转换器151a、151b。并且，在第二实施例中，也可以设置成相对于并联多重化的逆变器152a、152b，通过一台转换器部分或者一台二极管整流装置或者一台其他直流电源来输入直流电。无论在哪一个情况下，都可以通过具有双重绕组的交流电动机使逆变器侧的路径开放，所以均能够抑制流向逆变器侧的循环电流。
并且，图3(a)和图3(b)所示的绕组的接线并不仅限于电梯用的三相交流电动机，也可以应用于对具有所需转矩比通常运行时的转矩还大的运行模式的负荷进行驱动的三相交流电动机。
符号说明
11…商用电源
21…三相交流电动机
31，32…功率变换装置
41…绳轮
42…平衡重
43…电梯轿厢
44…滑轮
45…吊索
46…滑轮
47…平衡用链条
121，122…滤波器部分
131…电源侧电流检测器
141，142…逆变器的控制器
151，151a，151b…转换器部分
152，152a，152b…逆变器部分
161…平滑电容器

Claims (8)

1.一种交流电动机的驱动系统，具有：并联多重连接的第一功率变换装置和第二功率变换装置；以及由所述第一功率变换装置和所述第二功率变换装置驱动的交流电动机，
所述第一功率变换装置具有以二相调制方式进行控制的第一逆变器部分，并且所述第二功率变换装置具有以二相调制方式进行控制的第二逆变器部分，所述交流电动机的驱动系统的特征在于，
所述交流电动机具有具备双重绕组结构的第一三相绕组和第二三相绕组，
所述第一三相绕组与所述第一逆变器部分的交流输出连接，并且所述第二三相绕组与所述第二逆变器部分的交流输出连接，
所述第一三相绕组固定地连接成星形接线，所述第二三相绕组能够根据所述交流电动机产生通常转矩的情况和所述交流电动机产生比所述通常转矩大的转矩的情况来变更接线状态，在所述交流电动机产生通常转矩的情况下，所述第二三相绕组的各个端子与所述第一三相绕组的各个端子之间被电绝缘。
2.如权利要求1所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，
所述第一功率变换装置具有直流输出与所述第一逆变器部分的直流输入连接的第一转换器部分，
所述第二功率变换装置具有直流输出与所述第二逆变器部分的直流输入连接的第二转换器部分。
3.如权利要求2所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，所述交流电动机的驱动系统具有：
与所述第一转换器部分的所述直流输出连接的第一平滑电容器；以及
与所述第二转换器部分的所述直流输出连接的第二平滑电容器。
4.如权利要求2所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，
对所述第一转换器部分和所述第二转换器部分以二相调制方式进行控制。
5.如权利要求2所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，所述交流电动机的驱动系统具有：
平滑电容器，与所述第一转换器部分的所述直流输出以及所述第二转换器部分的所述直流输出连接。
6.如权利要求5所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，
所述第一转换器部分以三相调制方式进行控制，以使流入所述第一转换器部分的交流输入侧的电流的零相电流分量接近零，并且所述第二转换器部分以三相调制方式进行控制，以使流入所述第二转换器部分的交流输入侧的电流的零相电流分量接近零。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的交流电动机的驱动系统，其特征在于，
在所述交流电动机产生通常转矩的情况下，
所述交流电动机的所述第一三相绕组以及所述第二三相绕组分别进行星形接线，并且所述第一三相绕组的所述星形接线与所述第一逆变器部分的交流输出连接，所述第二三相绕组的所述星形接线与所述第二逆变器部分的交流输出连接，对所述第一逆变器部分和所述第二逆变器部分以二相调制方式进行控制，
在所述交流电动机产生比所述通常转矩大的转矩的情况下，
将所述第二三相绕组的各相绕组分别与所述三相绕组的对应的相连接，从而构成一个星形接线，并且在所述一个星形接线上连接所述第一逆变器部分和所述第二逆变器部分的交流输出，且所述第一逆变器部分以三相调制方式进行控制以使流向所述第一逆变器部分的交流输出侧的电流的零相电流分量接近零，且所述第二逆变器部分以三相调制方式进行控制以使流向所述第二逆变器部分的交流输出侧的电流的零相电流分量接近零。
8.一种电梯设备，其具有绳轮、卷绕在该绳轮上的吊索以及电梯轿厢，通过所述绳轮旋转时被驱动的所述吊索来对所述电梯轿厢进行升降驱动，所述电梯设备的特征在于，
通过权利要求1至7中的任一项所述的交流电动机的驱动系统，对所述绳轮进行旋转驱动。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6990148B2 (ja) * 2018-05-30 2022-01-12 株式会社日立ビルシステム エレベーターの駆動制御システム
CN113131833B (zh) 2019-12-31 2023-03-14 比亚迪股份有限公司 电机控制系统及电机控制装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1623882A (zh) * 2003-12-02 2005-06-08 株式会社日立制作所 电梯控制装置以及电梯系统
CN102386843A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 株式会社电装 电力转换器、驱动设备以及电力转向设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3251628B2 (ja) * 1992-03-06 2002-01-28 三菱電機株式会社 エレベーターの速度制御装置
JP4146172B2 (ja) * 2002-06-24 2008-09-03 東芝エレベータ株式会社 エレベータの制御装置
JP2007110780A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Aisin Aw Co Ltd モータ制御装置
JP5124979B2 (ja) * 2006-05-11 2013-01-23 株式会社安川電機 多軸電動機制御装置
US8405341B2 (en) * 2009-04-13 2013-03-26 Panasonic Corporation Synchronous electric motor system
JP4941686B2 (ja) * 2010-03-10 2012-05-30 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5174873B2 (ja) * 2010-09-14 2013-04-03 株式会社日立製作所 電力変換装置およびエレベータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1623882A (zh) * 2003-12-02 2005-06-08 株式会社日立制作所 电梯控制装置以及电梯系统
CN102386843A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 株式会社电装 电力转换器、驱动设备以及电力转向设备

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