DE3784158T2 - Motorregelvorrichtung. - Google Patents

Motorregelvorrichtung.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln eines Elektromotors mit einstellbarer Drehzahl.
  • Elektrische Leistungswandler oder Wechselrichter sind bei Antrieben mit einstellbarer Geschwindigkeit unter Verwendung von Wechselstrormmotoren eingesetzt worden. Ein typischer Umsetzer enthält einen Gleichstrom- (DC-)Gleichrichter zum Gleichrichten einer Dreiphasen-Wechseleingangsspannnung und zum Zuführen des sich ergebenden Gleichstrom- (DC-)Buspotentials zu einem Wechselrichter. Der Wechselrichter enthält mehrere Paare von in Serie geschalteten Schaltelementen, um ein Ausgangssignal mit einstellbarer Frequenz zu erzeugen. In vielen Anwendungsfällen erfolgt eine derartige Frequenzeinstellung über eine Regelschaltung, die Gebrauch macht von einer Pulsbreitenmodulations-(PWM-)- Steuermethode, wozu Gatterimpulse variabler Frequenz erzeugt werden, um die jeweiligen Schaltelemente periodisch zu schalten und so den Motor mit veränderlicher Drehzahl zu betreiben. Der Motor läßt sich nach Wunsch vortreiben (Antriebsbetriebsart) oder verzögern (Bremsbetriebsart) indem die Frequenz und die Amplitude der von dem Wechselrichter auf den Motor aufgebrachten Erregung in geeigneter Weise variiert werden.
  • Die Ist-Motordrehzahl wird erfaßt und mit einer Soll-Motordrehzahl verglichen. Ein von der Differenz zwischen der Ist-Motordrehzahl und den gewünschten Werten der Motordrehzahl abhängiges Drehzahlfehlersignal wird abgeleitet und an eine Proportional- Integral-Regelschaltung gegeben, welche sie in ein Drehmoment-Sollsignal umsetzt. Die Regelschaltung spricht auf das Drehmoment-Sollsignal an, indem sie den Betrieb des Wechselrichters derart steuert, daß als Funktion des Drehmoment-Sollsignals die Amplitude der von dem Wechselrichter an den Motor angelegten Spannungen variiert werden.
  • Ein Problem tritt auf, wenn der Motor an eine mechanische Last gekoppelt ist, welche elastische Elemente aufweist. Beispielsweise besitzt ein Aufzug ein Aufzugseil, Federn, Gummikissen und andere elastische Elemente, um die Bequemlichkeit für die Fahrgäste zu verbessern und eine Vibrationsabschirmung zu erhalten. In einem solchen Fall hat die Regelschaltung die Neigung, mit der mechanischen Last in Resonanz zu gehen. Diese Tendenz neutralisiert jeden Versuch, die Ansprechzeit der Regelschaltung bezüglich der Änderungen der vorgegebenen Motordrehzahlen zu erhöhen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Motorsteuervorrichtung anzugeben, die ein rasches Ansprechverhalten bezüglich vorgegebener Motordrehzahländerungen aufweist, ohne daß irgendein Einfluß seitens der Resonanz einer von dem Motor angetriebenen mechanischen Last vorhanden ist.
  • Die EP-A-75023 offenbart eine Vorrichtung zum Steuern eines in der Drehzahl einstellbaren elektrischen Motors, umfasssend eine Motortreiberschaltung zum Anlegen von Leistung zum Antreiben des Motors, und eine Steuerschaltung, die auf ein Drehmoment-Sollsignal anspricht, um den Betrieb der Motorantriebsschaltung zu regeln und so die Leistung als eine Funktion des Drehmoment-Istsignals zu variieren, wobei die Steuerschaltung aufweist:
  • einen Drehzahlsensor, der auf eine Motordrehzahl anspricht, um ein Drehzahl-Rückkopplungssignal zu erzeugen, welches kennzeichnend ist für eine erfaßte Drehzahl des Motors;
  • eine Quelle zum Erzeugen eines Drehzahl-Sollsignals, welches kennzeichnend für eine gewünschte Motordrehzahl ist;
  • eine erste Summierschaltung zum Summieren der Drehzahl-Rückkopplungssignale und Drehzahl-Sollsignale, um ein Drehzahlfehlersignal zu erhalten, welches kennzeichnend ist für die Differenz zwischen der erfaßten und der gewünschten Motordrehzahl; und
  • einen Proportional-Integral-Verstärker, der an die erste Summierschaltung angeschlossen ist, um das Drehzahlfehlersignal umzusetzen in ein entsprechendes erstes Drehmoment-Sollsignal.
  • Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch einen zweiten Drehmoment-Sollsignal-Generator, der an die Quelle angeschlossen ist, um das Drehzahl Sollsignal umzusetzen in ein entsprechendes zweites Drehmoment-Sollsignal, dargestellt als K x dNs/dt, wobei K eine Konstante ist, welche der Trägheitskraft einer mit dem Motor gekoppelten mechanischen Last entspricht und dNs/dt die Änderungsrate des Drehzahl-Sollsignals ist, und eine zweite Summierschaltung zum Summieren des ersten und zweiten Drehmoment-Sollsignals, um das Drehmowent-Sollsignal zu erhalten.
  • Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der Motorregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 2 Signalwellenformen, die an verschiedenen Punkten der Regelschaltung erhalten werden.
  • Bezugnehmend auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1, ist ein Motorantrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit dargestellt mit einem Wandlersystem 12, welches von einer geeigneten Wechselspannungsquelle 10 elektrische Leistung empfängt. Das Wandlersystem 12 enthält einen Leistungsgleichrichter, der dazu dient, Wechselspannung umzusetzen in unipolare Spannung, um eine Gleichstromverbindung zu beaufschlagen, die in Form eines relativ positiven Leiters 15a und eines relativ negativen Leiters 15b dargestellt ist. Die Gleichstromverbindung wird überbrückt durch einen Kondensator 14, der die gleichgerichtete Leistung glättet. Die unipolare Spannung an dem Glättungskondensator 14 wird an den Leistungswechselrichter 16 gelegt. Der Wechselrichter 16 enthält mehrere parallelgeschaltete Paare von jeweils in Serie geschalteten Schaltelementen, die so gesteuert werden, daß die Gleichspannungs- Eingangsleistung umgesetzt wird in eine Wechselstrom-Ausgangsleistung mit einstellbarer Frequenz und Spannungsamplitude. Zu diesem Zweck ist jedes der Schaltelemente mit seiner gesteuerten Elektrode an eine Regelschaltung 20 gekoppelt, welche die Schaltelemente mit zyklischen Gatterimpulsen versorgt, um die Schaltelemente in einer vorbestimmten Reihenfolge und bei einer gewünschten Frequenz einzuschalten. Der Wechselstrom-Ausgang gelangt zu einem Dreiphasen-Asynchronmotor 18 über drei Ausgangsleiter, von denen einer in Fig. 1 dargestellt ist. Der Asynchronmotor 18 besitzt Drehstrom-Statorwicklungen, die von dem Ausgang des Wechselrichters 16 gespeist werden, und einen Rotor der zum Antreiben einer mechanischen Last, beispielsweise eines Aufzugs, angeschlosssen ist.
  • Der Asynchronmotor 18 läßt sich vortreiben (Antriebsbetriebsart) oder verzögern (Bremsbetriebsart), wie es erwünscht ist, indem man die Frequenz und die Amplitude der Erregung, die der Wechselrichter 16 an den Asynchronmotor 18 legt, variiert. Zu diesem Zweck reguliert und steuert die Regelschaltung 20 den Betrieb des Wechselrichters 16 in programmiertem Ansprechen auf mehrere Eingangssignale, die ein Signal enthalten können, welches die gewünschte Motordrehzahl enthält, und ein Rückkopplungssignal, welches für die momentane Motordrehzahl repräsentativ ist. Die Regelschaltung 20 macht Gebrauch von einer Impulsbreitenmodulations- (PWM-)Steuermethode, um Gatterimpulse zu erzeugen und dadurch die jeweiligen Leistungstransistoren des Wechselrichters 16 nach Maßgabe eines in der Regelschaltung (20) programmierten Drehzahlmusters periodisch zu schalten.
  • Ein magnetischer Abnahmewandler 22 erzeugt eine Reihe von elektrischen Motordrehungsimpulsen mit einer Wiederholungsgeschwindigkeit, die direkt proportional zur Motordrehzahl ist. Diese elektrischen Impulse werden auf einen Frequenz-Spannungs- Wandler 24 und außerdem auf einen Vorwärts/Rückwärts-Detektor 26 gegeben. Der Frequenz-Spannungs- Umsetzer 24 setzt das Eingangsimpulssignal um in ein Spannungssignal, welches der Drehzahl des Asynchronmotors 18 entspricht, und liefert das resultierende Spannungssignal an einen Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal-Generator 28. Der Vorwärts/Rückwärts-Detektor 26 erfaßt die Drehrichtung des Asynchronmotors 18, um ein Signal niedrigen Pegels zu erzeugen, wenn sich der Asynchronmotor 18 in Vorwärtsrichtung dreht, um auf diese Weise den Drehzahl-Rückkopplungssignal-Generator 28 zu veranlassen, ein Drehzahl-Rückkopplungssignal ωn zu erzeugen, welches dem ihm von dem Frequenz/Spannungs-Wandler 24 zugeführten Spannungssignal entspricht, und ein Signal hohen Pegels zu erzeugen, wenn der Asynchronmotor 18 sich in Rückwärtsrichtung dreht, um dadurch den Drehzahl-Rückkopplungssignal-Generator 28 zu veranlassen, ein Drehzahl- Rückkopplungssignal ωn zu erzeugen, welches dem Ergebnis der Inversion des ihm von dem Frequenz- Spannungs-Wandler 24 zugeführten Spannungssignal entspricht.
  • Eine allgemein mit 30 bezeichnete Drehzahlregel- schaltung enthält eine Summierschaltung 32, die über einen Widerstand R1 von einem Drehzahlmustergenerator 40 ein Drehzahl-Sollsignal Ns empfängt und über einen Widerstand R2 von dem Drehzahl-Rückkopplungssignal-Generator 28 ein Drehzahl-Rückkopplungssignal ωn empfängt. Die Werte der Widerstände R1 und R2 werden so ausgewählt, daß ein geeignetes Wichtungsverhältnis des Drehzahl-Sollsignals Ns bezüglich des Drehzahl-Rückkopplungssignals ωn erhalten wird. Die Summierschaltung 32 leitet ein Drehzahl-Filtersignal ab, welches gegebenenfalls von der Differenz zwischen der Ist-Motordrehzahl und gewünschten Werten der Motordrehzahl abhängt. Das Drehzahl-Fehlersignal wird einer Proportional- Integral-Regelschaltung 34 zugeleitet, die aus einem Verstärker A, einem Proportional-Steuerelement R3 und einem Integral-Steuerelement C1 besteht. Die Proportional-Integral-Regelschaltung 32 setzt das Drehzahl-Fehlersignal um in ein entsprechendes Drehmoment-Sollsignal IT, welches einer Primärstrom-Rechenschaltung 42 zugeführt wird.
  • Das Drehzahl-Rückkopplungssignal ωn wird außerdem einer Erregerstrom-Rechenschaltung 44 zugeführt, die einen erforderlichen Erregerstrom als Funktion des Drehzahl-Rückkopplungssignals ωn berechnet und ein Erregerstrom-Sollsignal IG erzeugt, welches repräsentativ für den berechneten Erregerstrom ist. Das Erregerstrom-Sollsignal IG wird der Primärstrom-Rechenschaltung 42 zugeleitet, die einen erforderlichen Primärstrom I&sub1; berechnet als I&sub1; = [IG² + IT²], wobei IG der von der Rechenschaltung 44 berechnete erforderliche Erregerstrom und IT der in der Drehzahlregelschaltung 20 bestimmte Strom ist, der erforderlich ist, um das erforderliche Drehmoment zu erhalten. Das berechnete Primärstrom-Sollsignal I&sub1; wird einer Summierschaltung 46 zugeleitet, die von einem Stromdetektor 48 ein weiteres Eingangssignal If empfängt. Der Stromdetektor 48 erfaßt den von dem Wechselrichter 16 an den Asynchronmotor 18 gelieferten Primärstrom und erzeugt ein Primärstrom-Rückkopplungssignal If. Die Summierschaltung 46 leitet ein Primärstrom-Fehler-Signal ab, welches abhängt von der Differenz zwischen dem Ist-Primärstrom und gewünschten Werten des Primärstroms des Motors. Das Primärstrom-Fehlersignal wird einer Proportional-Integral-Regelschaltung 50 zugeführt, die das Primärstrom- Fehlersignal umsetzt in ein entsprechendes Wechselrichter-Ausgangsspannungs-Sollsignal V, welches einem PWM-Wellenformgenerator 52 zugeführt wird.
  • Das Drehmoment-Sollsignal IT wird außerdem einer Schlupfberechnungsschaltung 54 zugeführt, die von der Erregerstrom-Rechenschaltung 44 ein weiteres Eingangssignal IG empfängt. Die Schlupf-Berechnungsschaltung 54 berechnet die Schlupffrequenz ωS als ωS = IT/(IG x τ2), wobei τ2 die Sekundär- Zeitkonstante des Asynchronmotors 18 ist. Eine Phasenwinkel-Rechenschaltung 56 empfängt von der Drehzahlregelschaltung 30 ein Eingangssignal IT. Die Phasenwinkel-Rechenschaltung 56 erfaßt eine Änderung ΔIT des Drehmoment-Sollsignals IT und berechnet einen Frequenzkorrekturfraktor Δω entsprechend der Wechselrichter-Phasenwinkeländerung als eine Funktion der festgestellten Änderung ΔIT des Drehmoment-Sollsignals. Die berechneten Werte ωS und Δω werden einer Summierschaltung 58 zugeführt, die von dem Drehzahl-Rückkopplungssignal- Generator 28 ein weiteres Eingangssignal ωn empfängt. Die Summierschaltung 58 summiert diese Eingangssignale ωs, Δω und ωn, um ein Primärfrequenz-Sollsignal ω1 zu erzeugen. Das Primärfrequenz-Sollsignal ω1 wird an einen Nulldurchgangsdetektor 60 gelegt, der ein Vorwärts/Rückwärts-Sollsignal F/R für den PWM-Wellenformgenerator 52 erzeugt. Das Primärfrequenz-Sollsignal ω1 wird außerdem von der Summierschaltung 58 an eine Absolutwert-Wandlerschaltung 62 gelegt und gelangt dann an einen Spannungs/Frequenz-Wandler 64, der ein Grundfrequenz-Sollsignal F mit einer Phasen- und einer Frequenzinformation erzeugt. Das Frequenz-Sollsignal F wird dem PWM-Wellenformgenerator 52 zugeleitet.
  • Der Wellenformgenerator 52 spricht auf das Spannungs-Sollsignal V und das Frequenz-Sollsignal F an, indem er den Betrieb der Schaltelemente des Wechselrichters 16 so steuert, daß die Amplitude der Grundkomponenten der Drehstromspannungen, welche der Wechselrichter 16 an den Asynchronmotor 16 legt, als Funktion des Spannungs-Sollsignals V variiert werden, und die Frequenz der Grundkomponenten der Drehstromspannungen, die der Wechselrichter 16 an den Asynchronmotor 18 legt, als eine Funktion des Frequenz-Sollsignals F variiert. Das Vorwärts/Rückwärts-Sollsignal bestimmt die Betriebsablauffolge für die Schaltelemente des Wechselrichters 16, um den Asynchronmotor 18 in die vorgegebene Richtung anzutreiben.
  • Die Regelschaltung 20 enthält außerdem eine offene Schleifenschaltung mit einem zweiten Drehmoment- Sollsignal-Generator 70, der von dem Drehzahlmustergenerator 40 ein Eingangssignal Ns empfängt und ein zweites Drehmoment-Sollsignal TB proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des Drehzahl-Sollsignals Ns erzeugt. Das zweite Drehmoment-Sollsignal TB wird dargestellt als TB = K x dNs/dt, wobei K eine Konstante ist, welche der Kraft GD² der Trägheit der von dem Asynchronmotor 18 angetriebenen mechanischen Last entspricht, und dNs/dt die Änderungsgeschwindigkeit des Drehzahl-Sollsignals Ns ist. Die Konstate K wird derart gewählt, daß das zweite Drehmoment-Sollsignal eine Stärke hat, die einem zum Antreiben der mechanischen Last erforderlichen Drehmoment entspricht, wobei das erforderliche Drehmoment bestimmt wird durch die Änderungsgeschwindigkeit des Drehzahl-Sollsignals Ns und die Kraft GD² der Trägheit der mechanischen Last. Das zweite Drehmoment-Sollsignal TB wird einer Summierschaltung 72 zugeführt, wo es auf den Ausgang TA der Drehzahlregelschaltung 30 addiert wird, um das Drehmoment-Sollsignal IT zu bilden. Diese offene Schleifenschaltung ermöglicht es der Drehzahlregelschaltung 30, ein kleines Drehmoment- Sollsignal TA bereitzustellen, welches zum Kompensieren eines kleinen Fehlers, der möglicherweise durch mechanische Verluste des Asynchronmotors 18 und der mechanischen Last verursacht wird, und eines durch die Auswahl der Konstanten K erzeugten Fehlers erforderlich ist.
  • Bezugnehmend auf Fig. 2 soll nun der Betrieb der offenen Schleifenschaltung weiter erläutert werden. Der Wellenzug A bezieht sich auf das Drehzahl-Sollsignal Ns, welches am Ausgang des Drehzahlmustergenerators 40 erhalten wird, und der Wellenzug B bezieht sich auf das Drehzahl-Rückkopplungssignal ωn, welches am Ausgang des Drehzahl-Rückkopplungssignal-Generators 28 erhalten wird. Das Drehzahl- Sollsignal Ns wird an den zweiten Drehmoment-Sollsignal-Generator 70 gelegt, welcher es in ein zweites Drehmoment-Sollsignal TB umsetzt, welches proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des Drehzahl-Sollsignals Ns ist, wie in Fig. 2 durch den Wellenzug C gezeigt ist. Das Drehzahl-Sollsignal Ns wird außerdem an die Drehzahlregelschaltung 30 gelegt, die es in ein erstes Drehmoment-Sollsignal TA umsetzt, wie in Fig. 2 durch den Wellenzug D gezeigt ist. Die Summierschaltung 72 addiert das erste und das zweite Drehmoment-Sollsignal TA und TB, um ein Drehmoment-Sollsignal IT zu erhalten. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Drehzahlregelschaltung 30 ein kleines Drehmoment-Sollsignal TA erzeugt, welches ausreichend ist zur Kompensation eines kleinen Fehlers zwischen dem durch das zweite Drehmoment-Sollsigal TB vorgegebenen Fehler und dem momentan für den Asynchronmotor 3 erforderlichen Drehmoment, wobei der Fehler hauptsächlich durch mechanische Verluste verursacht wird, die in dem Asychronmotor 18 und der mechanischen Last verursacht werden, sowie einen Fehler, der bei der Berechnung der Konstanten K entsteht. Es ist daher möglich, das Resonanzproblem dadurch zu beseitigen, daß die Verstärkung der Drehzahlregelschaltung 30 minimiert wird.
  • Aus dem Obengesagten ist ersichtlich, daß die Erfindung eine Motorregelvorrichtung schafft, die bei raschem Ansprechverhalten bezüglich vorgegebener Motordrehzahländerungen arbeiten kann ohne jegliche Beeinflussung durch Resonanz der von dem Motor angetriebenen mechanischen Last. Dies erhöht die Freiheit bei der Auslegung der mechanischen Last. Da ein beträchtlicher Anteil des Drehmoment-Sollsignals in einer offenen Schleifenschaltung erhalten wird, bleibt der Betrieb gegenüber Störungen stabil. Die Motorregelvorrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn sie zum Antreiben einer vibrierenden mechanischen Last eingesetzt wird, beispielsweise eines Aufzugs oder dergl., die etwa folgende Kennwerte aufweist:
  • 1. Sie erfordert ein 100%-Drehmoment während normaler Laufbedindungen und zusätzlich 100% -Drehmoment während Beschleunigung oder Verzögerung.
  • 2. Ihre Trägheitskraft GD² bleibt unabhängig von der Anzahl von Passagieren in dem Fahrkorb konstant.
  • 3. Die Änderungsrate ihrer Geschwindigkeit bleibt während der Beschleunigung im wesentlichen konstant.
  • Während die Erfindung in Verbindung mit einem speziellen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß zahlreiche Alternativen, Modifizierungen und Abänderungen für den Fachmann offenbar sind. Folglich sollen sämtliche Alternativen, Modifizierungen und Abänderungen, die in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüchen fallen, mit umfaßt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Regeln eines Elektromotors (18) mit einstellbarer Drehzahl, umfassend eine Motortreiberschaltung (10, 12, 14, 15, 16) zum Zuführen von Leistung, um den Motor (18) anzutreiben, und eine Regelschaltung, die auf ein Drehmoment-Sollsignal anspricht, um den Betrieb der Motortreiberschaltung (10, 12, 14, 15, 16) derart zu regeln, daß die Leistung als Funktion des Drehmoment-Sollsignals variiert wird, wobei die Steuerschaltung aufweist:
einen Drehzahlsensor (22), der ansprechend auf die Motordrehzahl ein Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal (ωn) erzeugt, welches kennzeichnend ist für eine erfaßte Drehzahl des Motors (18);
eine Quelle (40) zum Erzeugen eines Drehzahl- Sollsignals (Ns), welches kennzeichnend für eine gewünschte Motordrehzahl ist;
eine erste Summierschaltung (32) zum Summieren der Geschwindigkeitsrückkopplungs- (ωn) und -Soll- (Ns)-Signale, um ein Geschwindigkeitsfehlersignal zu erzeugen, welches kennzeichnend ist für die Differenz zwischen der erfaßten und der gewünschten Motordrehzahl; und
einen Proportional-Integral-Verstärker (34), der an die erste Summierschaltung (32) angeschlossen ist, um das Drehzahlfehlersignal umzusetzen in ein entsprechendes erstes Drehmoment-Sollsignal (TA),
gekennzeichnet durch einen zweiten Drehmoment-Sollsignal-Generator (70), der an die Quelle (40) angeschlossen ist, um das Drehzahl-Sollsignal (Ns) umzusetzen in ein entsprechendes zweites Drehmomentsignal (TB), dargestellt als K x dNs/dt, wobei K eine der Trägheitskraft einer an den Motor gekoppelten mechanischen Last entsprechende Konstante und dNs/dt die Änderungsrate des Drehzahl-Signals (Ns) ist, und eine zweite Summierschaltung (72) zum Summieren des ersten (TA) und des zweiten (TB) Drehmoment-Sollsignals, um das Drehmoment-Sollsignal (IT) bereitzustellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Summierschaltung (32) das Drehzahl-Rückkopplungssignal (ωn) und das Drehzahl-Sollsignal (Ns) mit einem vorbestimmten Verhältnis summiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Motor (18) gekoppelt ist, um eine elastische mechanische Last mit einer Trägheitskraft anzutreiben.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Motor ein Wechselstrommotor (18) ist, der einen mit einer Trägheitskraft behafteten Aufzug antreibt, und die Motortreiberschaltung einen Wechselrichter (16) enthält, der einen positiven (15a) und einen negativen (15b) Gleichstromeingang und mehrere Wechselstromausgangsanschlüsse aufweist, die an den Wechselstrommotor (18) angeschlossen sind, um eine unipolare, an die Eingangsanschlüsse angelegte Spannung umzusetzen in eine Wechselspannung an den Ausgangsanschlüssen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Steuerschaltung Mittel (42, 46, 50) zum Umsetzen des Drehmoment-Sollsignals (IT) in ein entsprechendes Spannungs-Sollsignal (V) und Mittel (52) aufweist, die auf das Spannungs-Sollsignal (V) ansprechen, um die Amplitude der Wechselspannung als eine Funktion des Spannungs-Sollsignals (V) zu variieren.
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WO (1) WO1988001449A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488895A (ja) * 1990-07-31 1992-03-23 Mitsubishi Electric Corp 可逆制御装置
JP2948887B2 (ja) * 1990-09-07 1999-09-13 株式会社日立製作所 電動機の速度制御装置
US5157228A (en) * 1990-09-28 1992-10-20 Otis Elevator Company Adjusting technique for a digital elevator drive system
WO1992014296A1 (en) * 1991-02-05 1992-08-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Method of suppressing torsional vibration in a motor speed control system and apparatus therefor
US5481168A (en) * 1993-01-29 1996-01-02 Hitachi, Ltd. Electric vehicle torque controller
US5543695A (en) * 1993-12-15 1996-08-06 Stryker Corporation Medical instrument with programmable torque control
JPH09315708A (ja) * 1996-05-29 1997-12-09 Otis Elevator Co 群管理エレベーター
US7588125B2 (en) * 2005-11-14 2009-09-15 Mitsubishi Electric Corporation Elevator control device
JP4879683B2 (ja) * 2006-09-13 2012-02-22 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
JP4949786B2 (ja) * 2006-09-13 2012-06-13 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
US20120061187A1 (en) * 2009-06-08 2012-03-15 Mitsubishi Electric Corporation Control device for elevator
RU2580823C2 (ru) * 2014-05-27 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Следящий электропривод с асинхронным исполнительным двигателем

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916279A (en) * 1973-08-20 1975-10-28 Hitachi Ltd Friction compensating apparatus for load moving machines
US3887853A (en) * 1973-12-14 1975-06-03 Eaton Corp Stabilizing system for an inverter-driven induction motor
US4030570A (en) * 1975-12-10 1977-06-21 Westinghouse Electric Corporation Elevator system
JPS53104084A (en) * 1977-02-23 1978-09-09 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Differential minor type governor
JPS60277B2 (ja) * 1977-12-28 1985-01-07 株式会社トキメック 舶用自動操舵装置
DE3272250D1 (en) * 1981-03-31 1986-09-04 Fanuc Ltd Method of controlling an ac motor and device thereof
JPS5886888A (ja) * 1981-11-16 1983-05-24 Hitachi Ltd 誘導電動機の制御方式
JPS59198272A (ja) * 1983-04-26 1984-11-10 フジテック株式会社 交流エレベ−タの制御装置
JPS59201689A (ja) * 1983-04-30 1984-11-15 Toshiba Corp 交流電動機の制御方法
DE3346179A1 (de) 1983-12-21 1985-07-11 bso Steuerungstechnik GmbH, 6603 Sulzbach Regelanordnung
JPS60183990A (ja) * 1984-02-29 1985-09-19 Mitsubishi Electric Corp エレベ−タの速度制御装置
JPS60183989A (ja) * 1984-02-29 1985-09-19 Mitsubishi Electric Corp エレベ−タ制御装置
JP2531607B2 (ja) * 1984-03-30 1996-09-04 株式会社安川電機 検出速度補正方式

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