JP2513792B2 - インバ―タエレベ―タの起動方法 - Google Patents

インバ―タエレベ―タの起動方法

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JP2513792B2 JP63172736A JP17273688A JP2513792B2 JP 2513792 B2 JP2513792 B2 JP 2513792B2 JP 63172736 A JP63172736 A JP 63172736A JP 17273688 A JP17273688 A JP 17273688A JP 2513792 B2 JP2513792 B2 JP 2513792B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレベータの制御に係り、特に、インバータ
制御エレベータに好適な起動方法に関する。
〔従来の技術〕
インバータ制御エレベータの不平衡トルクによる起動
シヨツクの解消法として、特願昭60-142475号に記載の
ように、エレベータの速度を帰還制御し、荷重検出器を
なくしたものがあるが、誘導電動機の磁束の立上がり遅
れの問題については考慮されていなかつた。
また、エレベータに限らず従来のインバータ装置の起
動方法に関しては、実開昭60-99896号公報に記載のよう
に、誘導電動機の励磁電流の立上がりを速めるフオーシ
ング回路を設け、起動時のトルク不足を解消するように
していたが、エレベータの起動の観点からは何等考慮さ
れていなかつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
最近、エレベータの駆動に誘導電動機を用いたインバ
ータ制御が適用されるようになつてきている。エレベー
タは起動を滑らかに行ない乗客に不快感を与えないこと
が重要であり、直流電動機を適用したエレベータと同様
に、一般には、乗客の荷重を検出して、その検出量を用
いて起動前に不平衡トルクを打消す補償トルクを電動機
に与えて、滑らかな起動をするようにしている。しか
し、乗客の荷重を検出するのに用いている荷重検出器は
調整に時間を要し、経年変化や主ロープとコンペンロー
プの重量補償が完全でないと、エレベータの位置によつ
て検出量と電動機に作用する不平衡トルクに誤差を生じ
る欠点があつた。
荷重検出器を用いない方法として、特願昭60-142475
号に示すように、速度検出器の出力信号を速度制御系に
帰還し、フイードバツク制御することで不平衡トルクを
打消す方法もあるが、誘導電動機の励磁磁束の立上がり
遅れについて考慮されていないため、充分なトルク補償
ができず、滑らかな起動特性が得られない問題があつ
た。
またさらに、このような問題に対しては、従来、特開
昭61-81375号公報に示されるものがある。この従来技術
は、トルク制御を磁束の確立後に行ない、また、定格値
より高いフォーミングの電流値を設定して磁束の立ち上
がりを早めるようにしてあるので、滑らかな起動特性が
得られるとされている。
しかし、この従来技術は、荷重検出器からの荷重信号
に基づいて起動補償トルクを求めるようにしてあるか
ら、上述したように主ロープ、コンペンロープ等の重量
補償が完全でない場合、その荷重信号の値と電動機に作
用する不平衡トルクとの間に誤差を生じ、これに伴つて
得られる起動補償トルクに誤差を生じ、したがつてトル
ク制御の精度が低下し、滑らかな起動特性が得られなく
なる懸念がある。
本発明の目的は、上述した従来技術における実情に鑑
みてなされたもので、高いトルク制御精度が得られ、よ
り滑らかで快い起動を実現させることのできるインバー
タ制御エレベータの起動方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、交流電力を直流電力に変換し、さらに
交流電力に変換するインバータ制御の電力変換器、前記
電力変換器を制御するインバータ制御装置、前記電力変
換器の出力に接続した駆動用電動機、前記駆動用電動機
に連結した巻胴、制動機、速度検出器、前記巻胴と主索
を介してつるべ式に備えた平衡おもりおよび乗かごから
なるインバータエレベータにおいて、 前記乗かごの扉の閉扉終了時刻から前記インバータ制
御装置の励磁電流指令を定格以上与えて磁束の立ち上り
を早め、定格の磁束が確立した時点で、前記励磁電流指
令を定格に設定し、トルク電流指令演算器の出力を前記
インバータ制御装置のトルク電流指令部に入力するとと
もに、 前記トルク電流指令演算器の出力は、前記制動機の釈
放による制動機トルクの減少量に相当した電動機トルク
を、サンプリング周期毎に、逐次、与えるようにしたこ
とことにより達成される。
〔作用〕
閉扉終了時刻から励磁電流指令を定格以上に強めるこ
とにより、誘導電動機の励磁電流を増加させ、磁束の遅
れを早めて定格励磁々束の確立を閉扉終了時刻から制動
機釈放までの短時間で行なう事ができ、トルク発生の準
備が早急にできる。従つて、閉扉終了時刻からエレベー
タ起動までの時間損失を短縮することができる。
また、定格の磁束の確立後、サンプリング周期毎に逐
次、制動機トルクの減少量に応じた電動機トルクの増加
量を与えるようにしたので、不平衡トルクを精度よく打
消すことができ、従来よりもさらに滑らかで快い起動を
実現させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第
1図において、1は交流電源の交流電力を直流電力に変
換し、さらに、交流電力に変換するインバータ制御の電
力変換器、2はインバータ制御装置、3は交流電源、4
は加速度変換器、5はトルク電流指令演算器、6はエレ
ベータ駆動電動機、7は歯車、8は制動機ドラム、9は
巻胴、10はエレベータ速度検出器、11は制動機、12は平
衡おもり、13は主索、14は乗かご、SW1は励磁電流指令
スイツチ、SW2はトルク電流指令スイツチである。
また、第2図において、toは閉扉開始時刻、t1は閉扉
終了時刻、t2は磁束確立時刻、Dspは扉速度、Imは励磁
電流、φは磁束、TBは制動機トルク、Brは制動機釈放動
作、▲It* 1▼はトルク電流指令、Vはエレベータ速度
である。
さらに、第3図において、tsはサンプリング周期、TM
は電動機トルク、ΔTMはts毎のTMの増加量、ΔTBはts
のTBの減少量である。
第1図において、交流電源3の交流電力を電力変換器
1のコンバータCONVで直流電力に変換し、その出力電力
を直流リアクトルDCLで平滑化し、さらに、インバータI
NVで三相交流電力に変換し、その出力を駆動電動機6に
供給する。
駆動電動機6は巻胴9に連結され、巻胴9、主索13を
介して平衡おもり12とつるべ式に構成した乗かご14を駆
動する。
エレベータの起動、走行までの動作について説明す
る。乗かご14に設置している扉14-1が閉扉開始時刻t0
扉速度Dspで閉扉動作をし、t1時刻で閉扉終了する。閉
扉終了時刻t1でインバータ制御装置2の励磁電流指令ス
イツチSW1を端子1の方へ接続して励磁電流指令▲Im* 1
▼を与えると電動機6には励磁電流Im1が流れる。励磁
電流Im1により磁束はφ1曲線のように発生する。定格
の磁束φ2を確立した時刻t2で励磁電流指令スイツチSW1
を端子2の方へ接続して励磁電流指令▲Im* 2▼を与え
ると電動機6には励磁電流Im2が流れ、定格の磁束φ2
保持する。このようにすることで、電動機6の磁束の確
立が早急に出来て、制動機釈放終了時刻t3までに十分な
状態にすることができる。
この定格の磁束φ2の確立した時刻t2で制動機11を保
釈し始める。制動機11が釈放を開始すると制動機トルク
TBは第3図(a)のように減少するので駆動電動機6は
不平衡トルクに引かれて微少量回転する。その回転を速
度検出器10によつて検出し、その出力である速度信号を
加速度変換器4に入力する。加速度変換器4は速度信号
を微分演算し、加速度信号に変換して、トルク電流指令
演算器5に入力する。トルク電流指令演算器5は加速度
変換器4からの加速度信号と、エレベータの慣性量から
トルク電流指令▲It* 1▼を演算する。このとき、トル
ク電流指令スイツチSW2を1の方に接続して、制動機ト
ルクTBの減少量ΔTB分だけ電動機6にトルクを与え、不
平衡トルクに対する補償をする。この動作をサンプリン
グ周期ts毎に行つていけば制動機釈放終了時刻t3の時点
で不平衡トルクは電動機トルクTMと等しくなり、完全に
補償される。このt3時刻で、トルク電流スイツチを端子
2に接続し、速度指令器から速度指令▲ω* r▼を与え、
実速度ωrとの比較で速度制御系ASRを構成する。速度制
御系ASRはトルク電流指令▲It* 2▼を演算する。このト
ルク電流指令▲It* 2▼をもとにすべり角周波数ωsを演
算し、実速度ωrと加算してインバータ周波数指令f*
を演算する、また、トルク電流指令▲I* t▼と励磁電流
指令▲Im* 2▼で位相角指令θ*と電流指令▲I* 1▼を
演算して電流及び速度を制御し、速度指令▲ω* r▼に応
じてエレベータ速度Vのように起動加速走行する。
このように本実施例によれば、電動機6に磁束遅れが
あるにもかかわらず閉扉終了時刻t1後、速やかに、電動
機トルクTMの発生指令を与えて制動機釈放終了時刻t3
でに不平衡トルクを、逐次、打消す起動補償トルクを得
ることができるため、危険防止の観点から安全性に優
れ、かつ、滑らかで乗客に不快感を与えることがないイ
ンバータ制御エレベータの起動装置を提供することがで
きる。
第4図は他の実施例の構成図である。第1図と異なる
点は電力変換器1が電圧形インバータ装置で構成してい
る点とそれに伴うインバータ制御装置2の構成が違う点
で第1図と同様の効果が得られることは勿論である。
また、第1図及び第4図の実施例では、不平衡トルク
の検出を、速度検出器10の検出信号から得ているが、制
動機11にトルク検出器を設け、制動機11の動作量をもつ
て間接的に得た検出トルクから、不平衡トルクを演算
し、インバータ制御装置のトルク電流指令部に入力して
も同様の効果が得られる。
また、不平衡トルクの検出を荷重検出器を用いずに行
つているため、荷重検出器が不要となり、荷重検出器の
調整も不要となる。更にコンペンロープも理論的には不
要となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、磁束の立ち上がりを早め、閉扉終了
時刻から制動機釈放終了時刻までの短時間に不平衡トル
クを打消す起動補償トルクが得られ、しかもサンプリン
グ周期毎に不平衡トルクを起動補償トルクで打ち消す動
作を繰り返すようにトルク制御を実施するので、従来に
比べて高いトルク制御精度が得られ、従来よりも安全性
に優れ、より滑らかで乗客に不快感を与える懸念のない
エレベータの起動を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図,第3図は
本発明の特性図、第4図は本発明の他の実施例の特性図
である。 1……電力変換器、2……インバータ制御装置、3……
交流電源、4……加速度変換器、5……トルク電流指令
演算器、6……駆動電動機、9……巻胴、10……速度検
出器、11……制動機、12……平衡おもり、13……主索、
14……乗かご。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 秀明 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭61−81375(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電力を直流電力に変換し、さらに交流
    電力に変換するインバータ制御の電力交換器、前記電力
    変換器を制御するインバータ制御装置、前記電力変換器
    の出力に接続した駆動用電動機、前記駆動用電動機に連
    結した巻胴、制動機、速度検出器、前記巻胴と主索を介
    してつるべ式に備えた平衡おもりおよび乗かごからなる
    インバータエレベータにおいて、 前記乗かごの扉の閉扉終了時刻から前記インバータ制御
    装置の励磁電流指令を定格以上与えて磁束の立ち上りを
    早め、定格の磁束が確立した時点で、前記励磁電流指令
    を定格に設定し、トルク電流指令演算器の出力を前記イ
    ンバータ制御装置のトルク電流指令部に入力するととも
    に、 前記トルク電流指令演算器の出力は、前記制動機の釈放
    による制動機トルクの減少量に相当した電動機トルク
    を、サンプリング周期毎に、逐次、与えるようにしたこ
    とを特徴とするインバータエレベータの起動方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、 前記トルク電流指令演算器は前記速度検出器の検出量を
    加速度変換器に入力し、前記加速度変換器の出力とエレ
    ベータの慣性量から、トルク電流指令を演算することを
    特徴とするインバータエレベータの起動方法。
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