JP2888670B2 - エレベータの回生電力消費方式 - Google Patents
エレベータの回生電力消費方式Info
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- JP2888670B2 JP2888670B2 JP3173580A JP17358091A JP2888670B2 JP 2888670 B2 JP2888670 B2 JP 2888670B2 JP 3173580 A JP3173580 A JP 3173580A JP 17358091 A JP17358091 A JP 17358091A JP 2888670 B2 JP2888670 B2 JP 2888670B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Elevator Control (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレベータを駆動する
誘導電動機からの回生電力をインバータ装置内で消費さ
せる方法に関し、特に、その制御方式に関する。
誘導電動機からの回生電力をインバータ装置内で消費さ
せる方法に関し、特に、その制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ装置により誘導電動機を駆動
してエレベータの運転中に制動をかける場合、電動機の
回転速度がインバータの周波数よりも上がり、電動機に
回生電力が発生する。この回生電力はインバータ装置の
直流回路に流入するので直流回路に抵抗を設けて、この
抵抗で消費(吸収)させている。
してエレベータの運転中に制動をかける場合、電動機の
回転速度がインバータの周波数よりも上がり、電動機に
回生電力が発生する。この回生電力はインバータ装置の
直流回路に流入するので直流回路に抵抗を設けて、この
抵抗で消費(吸収)させている。
【0003】図3は、従来の回生電力消費方法の一例を
示す構成図である。同図において、インバータ装置の主
回路はコンバータ1及びインバータ回路2を備えてい
て、3相交流をコンバータ1で直流化し、これをインバ
ータ回路2で3相交流に変換する際にIM制御用ベース
ドライバ3で制御することにより誘導電動機4の速度を
制御している。
示す構成図である。同図において、インバータ装置の主
回路はコンバータ1及びインバータ回路2を備えてい
て、3相交流をコンバータ1で直流化し、これをインバ
ータ回路2で3相交流に変換する際にIM制御用ベース
ドライバ3で制御することにより誘導電動機4の速度を
制御している。
【0004】従来の開成電力消費方法は、この主回路に
抵抗5及び半導体素子より成るスイッチ6で成る回生電
力消費回路を並列に挿入し、一方で主回路コンデンサ7
の両端の直流電圧を電圧検出器8で検出し、この電圧検
出器8からヒステリシスコンパレータ9に入力して、直
流電圧の大小によって前記スイッチ6のベースドライバ
10をオン−オフ制御することにより誘導電動機4の減
速時の回生電力を前記抵抗5で消費するようにしてい
る。
抵抗5及び半導体素子より成るスイッチ6で成る回生電
力消費回路を並列に挿入し、一方で主回路コンデンサ7
の両端の直流電圧を電圧検出器8で検出し、この電圧検
出器8からヒステリシスコンパレータ9に入力して、直
流電圧の大小によって前記スイッチ6のベースドライバ
10をオン−オフ制御することにより誘導電動機4の減
速時の回生電力を前記抵抗5で消費するようにしてい
る。
【0005】図4は上記動作時の主回路の電圧波形図
で、同図に示す如く、主回路の直流電圧に対して前記回
生電力消費スイッチ6のスイッチONレベルとスイッチ
OFFレベルが前記コンパレータ9に設定されていて、
直流電圧が回生電力に伴って上昇すると回路をオンし、
電力が消費されて下降するとオフにする。
で、同図に示す如く、主回路の直流電圧に対して前記回
生電力消費スイッチ6のスイッチONレベルとスイッチ
OFFレベルが前記コンパレータ9に設定されていて、
直流電圧が回生電力に伴って上昇すると回路をオンし、
電力が消費されて下降するとオフにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の回生電力消費方
法をエレベータに適用する場合、エレベータは図5に示
すように、誘導電動機4を動力源とする巻上ドラム11
に乗車かご12と釣合い錘13が負荷され、制御装置1
4からは加速・定速・減速の速度パターンを発生し、乗
車かご12を任意の階に停止させる。
法をエレベータに適用する場合、エレベータは図5に示
すように、誘導電動機4を動力源とする巻上ドラム11
に乗車かご12と釣合い錘13が負荷され、制御装置1
4からは加速・定速・減速の速度パターンを発生し、乗
車かご12を任意の階に停止させる。
【0007】ここで、エレベータの負荷は、乗車かごの
定員数等で決まる最大負荷が決まるが、乗員数等によっ
て大きく変化し、減速時の回生電力が大きく変化する。
定員数等で決まる最大負荷が決まるが、乗員数等によっ
て大きく変化し、減速時の回生電力が大きく変化する。
【0008】また、減速時の減速率は速度パターンから
決まるが、乗員数等によって回生電力が変化する。
決まるが、乗員数等によって回生電力が変化する。
【0009】さらに、定速時にも乗員数によって乗車か
ご12が釣合い錘13よりも重くなりかつ下降中では回
生電力が発生し、逆に乗車かご12が釣合い錘13より
も軽くかつ上昇中でも回生電力が発生し、これら回生電
力も乗員数等によって変化する。
ご12が釣合い錘13よりも重くなりかつ下降中では回
生電力が発生し、逆に乗車かご12が釣合い錘13より
も軽くかつ上昇中でも回生電力が発生し、これら回生電
力も乗員数等によって変化する。
【0010】上述のように、エレベータの回生電力は乗
員数や定速・減速の運転状況によって大きく変動する。
このため、ヒステリシスコンパレータ9のスイッチング
周波数及びオン・オフ比も回生電力の変化に応じて大き
く変動し、スイッチ6には確実な動作を得るには数KH
zの高速スイッチングが可能なものを用意しなければな
らない。また、ヒステリシスコンパレータ9のヒステリ
シス幅やオン・オフ動作レベルの設計や抵抗5の抵抗値
の設定が難しく、また回路構成を複雑にする問題があっ
た。
員数や定速・減速の運転状況によって大きく変動する。
このため、ヒステリシスコンパレータ9のスイッチング
周波数及びオン・オフ比も回生電力の変化に応じて大き
く変動し、スイッチ6には確実な動作を得るには数KH
zの高速スイッチングが可能なものを用意しなければな
らない。また、ヒステリシスコンパレータ9のヒステリ
シス幅やオン・オフ動作レベルの設計や抵抗5の抵抗値
の設定が難しく、また回路構成を複雑にする問題があっ
た。
【0011】本発明の目的は、スイッチング速度の低い
スイッチを使用でき、また回生電力消費の回路構成も簡
略化可能なエレベータの回生電力消費方式を提供するこ
とにある。
スイッチを使用でき、また回生電力消費の回路構成も簡
略化可能なエレベータの回生電力消費方式を提供するこ
とにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、エレベータを誘導電動機で駆動する際に
発生する回生電力を、インバータ装置の直流回路に設け
る抵抗とスイッチの直列回路により該抵抗に消費させる
回生電力消費方式において、前記直流回路の直流電圧を
サンプリングデータとして取り込み、次の式
決を図るため、エレベータを誘導電動機で駆動する際に
発生する回生電力を、インバータ装置の直流回路に設け
る抵抗とスイッチの直列回路により該抵抗に消費させる
回生電力消費方式において、前記直流回路の直流電圧を
サンプリングデータとして取り込み、次の式
【数2】 で更新した検出データを得るソフトウェア構成のフィル
タを設け、前記直流電圧の上昇又は下降に前記フィルタ
の出力で前記スイッチをオン・オフ制御することを特徴
とする。
タを設け、前記直流電圧の上昇又は下降に前記フィルタ
の出力で前記スイッチをオン・オフ制御することを特徴
とする。
【0013】
【作用】上記構成になる本発明によれば、インバータの
直流電圧がスイッチのオンレベル又はオフレベルを越え
たときにスイッチのオン・オフ制御を行うのに、直流電
圧検出信号にフィルタ処理を行うことで回生電力の変動
にも該フィルタの時定数で決まる周波数にスイッチのス
イッチング速度を制限し、スイッチに必要なスイッチン
グ速度をフィルタの時定数で設定し、任意のスイッチ素
子の使用を可能にする。また、フィルタはソフトウエア
構成とすることで設定変更を容易にし、また回路設計は
フィルタの時定数設定と抵抗値の選定で済むようにす
る。
直流電圧がスイッチのオンレベル又はオフレベルを越え
たときにスイッチのオン・オフ制御を行うのに、直流電
圧検出信号にフィルタ処理を行うことで回生電力の変動
にも該フィルタの時定数で決まる周波数にスイッチのス
イッチング速度を制限し、スイッチに必要なスイッチン
グ速度をフィルタの時定数で設定し、任意のスイッチ素
子の使用を可能にする。また、フィルタはソフトウエア
構成とすることで設定変更を容易にし、また回路設計は
フィルタの時定数設定と抵抗値の選定で済むようにす
る。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。同図が図3及び図5と異なる部分は、電圧検出器8
の検出信号をA/D変換器15によってディジタル信号
に変換し、この変換値にCPU構成の制御装置16でフ
ィルタ16Aによるフィルタ処理行い、このフィルタ処
理結果をベースドライバ1へのオン・オフ制御信号にす
る点にある。
る。同図が図3及び図5と異なる部分は、電圧検出器8
の検出信号をA/D変換器15によってディジタル信号
に変換し、この変換値にCPU構成の制御装置16でフ
ィルタ16Aによるフィルタ処理行い、このフィルタ処
理結果をベースドライバ1へのオン・オフ制御信号にす
る点にある。
【0015】フィルタ16Aは、CPUのソフトウエア
構成にされ、インバータ装置の主回路直流電圧Vdcのサ
ンプリングデータに対する以下の式で更新した検出デー
タを得る。
構成にされ、インバータ装置の主回路直流電圧Vdcのサ
ンプリングデータに対する以下の式で更新した検出デー
タを得る。
【0016】
【数3】
【0017】つまり、サンプリング処理時間dtを10
(ms)とし、フィルタ時定数Tを30(ms)とする
と(1+T/dt)は4となり、今回サンプリングVs
と前回のデータVdc(n−1)との差の1/4を加減算
して行くことで更新データVdc(n)はフィルタ時定数
Tの分だけ遅れ、この遅れを持つ更新データVdc(n)
でベースドライバ1のオン・オフ切替えタイミングが遅
れてスイッチ6のスイッチング周波数を制限する。
(ms)とし、フィルタ時定数Tを30(ms)とする
と(1+T/dt)は4となり、今回サンプリングVs
と前回のデータVdc(n−1)との差の1/4を加減算
して行くことで更新データVdc(n)はフィルタ時定数
Tの分だけ遅れ、この遅れを持つ更新データVdc(n)
でベースドライバ1のオン・オフ切替えタイミングが遅
れてスイッチ6のスイッチング周波数を制限する。
【0018】例えば、インバータ装置の主回路直流電圧
Vdcが上昇してオンレベルを越えかつオフ動作から一定
時間(フィルタ時定数)以上経過しているときにオフか
らオンに切換え、スイッチ周波数を下げる。このとき、
スイッチ6のオン動作によって抵抗5により回生電力が
消費される。
Vdcが上昇してオンレベルを越えかつオフ動作から一定
時間(フィルタ時定数)以上経過しているときにオフか
らオンに切換え、スイッチ周波数を下げる。このとき、
スイッチ6のオン動作によって抵抗5により回生電力が
消費される。
【0019】一方、フィルタ16Aのオフからオンへの
切換えは下記のいずれかにされる。
切換えは下記のいずれかにされる。
【0020】(1)不足電圧,過電圧,過電流等の故障
発生時。
発生時。
【0021】(2)直流電圧Vdcが下降してオフレベル
以下になりかつオン動作から一定時間(フィルタ時定
数)以上経過したとき。
以下になりかつオン動作から一定時間(フィルタ時定
数)以上経過したとき。
【0022】(3)停止指令が発生し、インバータ装置
が停止したとき。
が停止したとき。
【0023】上記(1),(3)項は制御装置16がイ
ンバータの出力周波数や運転状態,入力シーケンスの状
態を把握していることで実現される。
ンバータの出力周波数や運転状態,入力シーケンスの状
態を把握していることで実現される。
【0024】上記構成になる回生電力消費動作は、図2
に直流電圧Vdcに対するフィルタ出力波形を示すよう
に、フィルタ時定数に相当する時間TH、TLによって最
大スイッチング周波数が決まる。
に直流電圧Vdcに対するフィルタ出力波形を示すよう
に、フィルタ時定数に相当する時間TH、TLによって最
大スイッチング周波数が決まる。
【0025】図2において、直流電圧Vdcがフィルタ1
6Aに設定するオフレベル以下になり(時刻t1)、そ
の後に時刻t2でオンレベルを越えたとき、フィルタ1
6Aの出力は時刻t1からt2までの時間が一定時間TH
以下にあるためオン動作にならず、オフ動作を継続す
る。
6Aに設定するオフレベル以下になり(時刻t1)、そ
の後に時刻t2でオンレベルを越えたとき、フィルタ1
6Aの出力は時刻t1からt2までの時間が一定時間TH
以下にあるためオン動作にならず、オフ動作を継続す
る。
【0026】そして、直流電圧Vdcが時刻t3でオンレ
ベルを越えたとき、時刻t1からt3までの時間が一定時
間TH以上にあるためフィルタ出力がオン動作する。
ベルを越えたとき、時刻t1からt3までの時間が一定時
間TH以上にあるためフィルタ出力がオン動作する。
【0027】同様に、直流電圧Vdcが時刻t4でオフレ
ベル以下になるも、フィルタ16Aの一定時間TL(TH
と同じ又は異なる値)以下になるためオフ動作にはなら
ず、時刻t5にオフ動作になる。
ベル以下になるも、フィルタ16Aの一定時間TL(TH
と同じ又は異なる値)以下になるためオフ動作にはなら
ず、時刻t5にオフ動作になる。
【0028】また、時刻t6で直流電圧Vdcがオンレベ
ルを越えるも、時刻t5からの時間が一定時間T6以下に
あるためオン動作にならず、時刻t8のときにオン動作
になる。
ルを越えるも、時刻t5からの時間が一定時間T6以下に
あるためオン動作にならず、時刻t8のときにオン動作
になる。
【0029】従って、フィルタ16Aはそのソフトウエ
ア設定になる時間TH、TLで決まる周波数に制限したス
イッチング出力を発生し、回生電力消費の最大スイッチ
ング周波数を時間TH、TLで制御することができる。例
えば、時間TH、TLを30msに設定するときの最大ス
イッチング周波数は33.33Hzになり、この周波数
程度のスイッチング速度を持つスイッチ6を使用して回
生電力消費を行うことができる。
ア設定になる時間TH、TLで決まる周波数に制限したス
イッチング出力を発生し、回生電力消費の最大スイッチ
ング周波数を時間TH、TLで制御することができる。例
えば、時間TH、TLを30msに設定するときの最大ス
イッチング周波数は33.33Hzになり、この周波数
程度のスイッチング速度を持つスイッチ6を使用して回
生電力消費を行うことができる。
【0030】このような回生電力消費制御は、前述のよ
うに、エレベータの減速時に限らず、定速時にも乗員数
や昇降の違いによって発生する回生電力の変動にも対応
できる。また、装置構成としてはフィルタの時定数をソ
フトウエア設定によって適宜設定できるし、フィルタ1
6A自体もソフトウェア構成にして簡略化できる。
うに、エレベータの減速時に限らず、定速時にも乗員数
や昇降の違いによって発生する回生電力の変動にも対応
できる。また、装置構成としてはフィルタの時定数をソ
フトウエア設定によって適宜設定できるし、フィルタ1
6A自体もソフトウェア構成にして簡略化できる。
【0031】なお、実施例においては回生電力消費のス
イッチ6と抵抗5を1回路とする場合を示すが、これは
複数回路にしてその選択的スイッチ動作にする構成にで
きる。この場合、回生電力の変動幅が異常に大きく、フ
ィルタ16Aの時定数で決まる最大スイッチング周波数
のスイッチ動作では対応できない場合にも直流電圧Vdc
に過電圧の発生が予測されるときに複数回路の並列的オ
ン動作で消費して過電圧発生を防止し、逆に不足電圧の
発生が予測されるときに1つの回路のオン・オフ制御で
不足電圧発生を防止できる。
イッチ6と抵抗5を1回路とする場合を示すが、これは
複数回路にしてその選択的スイッチ動作にする構成にで
きる。この場合、回生電力の変動幅が異常に大きく、フ
ィルタ16Aの時定数で決まる最大スイッチング周波数
のスイッチ動作では対応できない場合にも直流電圧Vdc
に過電圧の発生が予測されるときに複数回路の並列的オ
ン動作で消費して過電圧発生を防止し、逆に不足電圧の
発生が予測されるときに1つの回路のオン・オフ制御で
不足電圧発生を防止できる。
【0032】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、インバ
ータ装置の直流電圧検出によって回生電力消費の制御を
行うのに、直流電圧検出信号をフィルタ処理するソフト
ウエア構成のフィルタを設けたため、スイッチの最大ス
イッチング周波数がフィルタの時定数によって設定さ
れ、スイッチのスイッチング速度に合わせてフィルタ時
定数を設定することで回生電力消費を確実にする。また
回路設計や設定にはフィルタの時定数を変更することで
済み、ソフトウエアによる簡単な変更になる。さらに、
回路構成には従来のヒステリシスコンパレータを不要に
し、エレベータ制御装置の機能を利用することで済む。
ータ装置の直流電圧検出によって回生電力消費の制御を
行うのに、直流電圧検出信号をフィルタ処理するソフト
ウエア構成のフィルタを設けたため、スイッチの最大ス
イッチング周波数がフィルタの時定数によって設定さ
れ、スイッチのスイッチング速度に合わせてフィルタ時
定数を設定することで回生電力消費を確実にする。また
回路設計や設定にはフィルタの時定数を変更することで
済み、ソフトウエアによる簡単な変更になる。さらに、
回路構成には従来のヒステリシスコンパレータを不要に
し、エレベータ制御装置の機能を利用することで済む。
【図1】本発明の一実施例の構成図、
【図2】実施例のフィルタ動作波形図、
【図3】従来の構成図、
【図4】従来の主回路の電圧波形図、
【図5】エレベータの構成図。
2…インバータ回路、3…IM制御用ベースドライバ、
4…誘導電動機、5…抵抗、6…スイッチ、8…電圧検
出器、15…A/D変換器、16…制御装置、16A…
フィルタ。
4…誘導電動機、5…抵抗、6…スイッチ、8…電圧検
出器、15…A/D変換器、16…制御装置、16A…
フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B66B 1/24 - 1/32
Claims (1)
- 【請求項1】 エレベータを誘導電動機で駆動する際に
発生する回生電力を、インバータ装置の直流回路に設け
る抵抗とスイッチの直列回路により該抵抗に消費させる
回生電力消費方式において、 前記直流回路の直流電圧をサンプリングデータとして取
り込み、次の式 【数1】 で更新した検出データを得るソフトウェア構成のフィル
タを設け、前記直流電圧の上昇又は下降に前記フィルタ
の出力で前記スイッチをオン・オフ制御することを特徴
とするエレベータの回生電力消費方式。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3173580A JP2888670B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | エレベータの回生電力消費方式 |
EP93300435A EP0607645B1 (en) | 1991-07-15 | 1993-01-21 | Regenerative elevator induction motor control |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3173580A JP2888670B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | エレベータの回生電力消費方式 |
EP93300435A EP0607645B1 (en) | 1991-07-15 | 1993-01-21 | Regenerative elevator induction motor control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517078A JPH0517078A (ja) | 1993-01-26 |
JP2888670B2 true JP2888670B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=26134149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3173580A Expired - Fee Related JP2888670B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | エレベータの回生電力消費方式 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0607645B1 (ja) |
JP (1) | JP2888670B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001278554A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーターの電磁ブレーキ制御装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4721647B2 (ja) | 2004-03-18 | 2011-07-13 | 東芝エレベータ株式会社 | エレベータ制御装置 |
JP4935397B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-05-23 | 日産自動車株式会社 | 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法及び過電圧保護回路 |
JP5241367B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2013-07-17 | 株式会社日立産機システム | 電動巻上機 |
JP5941343B2 (ja) * | 2012-06-11 | 2016-06-29 | パナソニック ホームエレベーター株式会社 | エレベータ駆動制御装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58154380A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベ−タの制御装置 |
KR900000172B1 (ko) * | 1984-10-05 | 1990-01-23 | 미쓰비시전기주식회사 | 엘리베이터의 제어장치 |
JPS63137597U (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-09 | ||
EP0314801A4 (en) * | 1987-04-30 | 1991-10-16 | Fanuc Ltd | Power source regeneration circuit |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP3173580A patent/JP2888670B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-01-21 EP EP93300435A patent/EP0607645B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001278554A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーターの電磁ブレーキ制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0607645B1 (en) | 1997-04-16 |
JPH0517078A (ja) | 1993-01-26 |
EP0607645A1 (en) | 1994-07-27 |
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