JP3061939B2 - エレベーターの制御装置 - Google Patents
エレベーターの制御装置Info
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータを用いてベ
クトル制御によりエレベーターかご駆動用の交流電動機
を制御するエレベーターの制御装置に係り、特に通常運
転時よりも少ない電動機電流で大きな電動機トルクを発
生させて、キャッチテストで実施される短時間重トルク
運転時にもインバータ容量を増加させることなく容易に
対応できるようにしたエレベーターの制御装置に関する
ものである。
クトル制御によりエレベーターかご駆動用の交流電動機
を制御するエレベーターの制御装置に係り、特に通常運
転時よりも少ない電動機電流で大きな電動機トルクを発
生させて、キャッチテストで実施される短時間重トルク
運転時にもインバータ容量を増加させることなく容易に
対応できるようにしたエレベーターの制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、インバータ技術、およびベクトル
制御に代表される交流電動機の制御技術の進歩に伴なっ
て、エレベーターかご駆動用の電動機も、ほとんどイン
バータ駆動による交流電動機となり、保守性の向上、コ
ストの低減、性能の向上が図られてきている。しかしな
がら、インバータの主回路に使用される半導体素子は、
通常、過負荷耐量が大きくなく、またコストの関係上、
これをいたずらに大きくとることも難しい。図２は、こ
の種の従来のベクトル制御を用いたインバータによるエ
レベーターの制御装置の全体構成例を示すブロック図で
ある。
制御に代表される交流電動機の制御技術の進歩に伴なっ
て、エレベーターかご駆動用の電動機も、ほとんどイン
バータ駆動による交流電動機となり、保守性の向上、コ
ストの低減、性能の向上が図られてきている。しかしな
がら、インバータの主回路に使用される半導体素子は、
通常、過負荷耐量が大きくなく、またコストの関係上、
これをいたずらに大きくとることも難しい。図２は、こ
の種の従来のベクトル制御を用いたインバータによるエ
レベーターの制御装置の全体構成例を示すブロック図で
ある。
【０００３】図２において、１は交流電源、２は主回路
電磁接触器、３は整流器、４は平滑コンデンサ、５はイ
ンバータ、６〜８は電動機電流検出器、９〜１１はリア
クトル、１２は交流電動機、１３はパルスジェネータ、
１４はメインシーブ、１５はそらせシーブ、１６はメイ
ンロープ、１７はエレベーターかご（以下、単にかごと
称する）、１８はカウンターウェイト、１９は速度基準
パターン発生器、２０は速度アンプ、２１はベクトル制
御回路、２２は励磁電流設定器、２３はＦ／Ｖ変換器、
２４は電流アンプ、２５はＰＷＭ回路、２６はインバー
タ素子のドライブ回路である。
電磁接触器、３は整流器、４は平滑コンデンサ、５はイ
ンバータ、６〜８は電動機電流検出器、９〜１１はリア
クトル、１２は交流電動機、１３はパルスジェネータ、
１４はメインシーブ、１５はそらせシーブ、１６はメイ
ンロープ、１７はエレベーターかご（以下、単にかごと
称する）、１８はカウンターウェイト、１９は速度基準
パターン発生器、２０は速度アンプ、２１はベクトル制
御回路、２２は励磁電流設定器、２３はＦ／Ｖ変換器、
２４は電流アンプ、２５はＰＷＭ回路、２６はインバー
タ素子のドライブ回路である。
【０００４】かかるエレベーターの制御装置において、
通常エレベーター運転時は、主回路電磁接触器２が閉成
されて、交流電源１の出力が整流器３および平滑コンデ
ンサ４を通して直流に整流され、インバータ５により再
度可変電圧、可変周波数の交流電源に変換される。これ
により、交流電動機１２が駆動され、エレベーターが運
転される。一方、インバータ５の制御は、速度基準パタ
ーン発生器１９から出力される速度パターンに従って制
御される。
通常エレベーター運転時は、主回路電磁接触器２が閉成
されて、交流電源１の出力が整流器３および平滑コンデ
ンサ４を通して直流に整流され、インバータ５により再
度可変電圧、可変周波数の交流電源に変換される。これ
により、交流電動機１２が駆動され、エレベーターが運
転される。一方、インバータ５の制御は、速度基準パタ
ーン発生器１９から出力される速度パターンに従って制
御される。
【０００５】すなわち、その制御方法は、パルスジェネ
レータ１３からＦ／Ｖ変換器２３を通してかごの速度が
フィードバックされ、このフィードバックされたかご速
度と速度パターンとの偏差が、速度アンプ２０に入力さ
れて増幅されてトルク基準となり、これをベクトル制御
回路２１に入力する。
レータ１３からＦ／Ｖ変換器２３を通してかごの速度が
フィードバックされ、このフィードバックされたかご速
度と速度パターンとの偏差が、速度アンプ２０に入力さ
れて増幅されてトルク基準となり、これをベクトル制御
回路２１に入力する。
【０００６】このベクトル制御回路２１では、ベクトル
制御の理論に基づき、トルク基準をＩq とし、また励磁
電流設定器２２より入力される励磁電流基準をＩd とす
ると共に、パルスジェネレータ１３より入力される交流
電動機１２の回転角を入力して、交流のベクトルとして
Ｉd を基にした励磁電流成分とＩq を基にしたトルク電
流成分とが直交状態を保ち、他励の直流機と同等に制御
するように、互いに独立に制御できる位相を持った電流
基準を出力する。
制御の理論に基づき、トルク基準をＩq とし、また励磁
電流設定器２２より入力される励磁電流基準をＩd とす
ると共に、パルスジェネレータ１３より入力される交流
電動機１２の回転角を入力して、交流のベクトルとして
Ｉd を基にした励磁電流成分とＩq を基にしたトルク電
流成分とが直交状態を保ち、他励の直流機と同等に制御
するように、互いに独立に制御できる位相を持った電流
基準を出力する。
【０００７】次に、このベクトル制御回路２１からの電
流基準と、電動機電流検出器６〜８かよりの交流電動機
１２の実電流検出値との偏差が電流アンプ２４に入力さ
れ、この電流アンプ２４で増幅してインバータ５の電圧
基準となり、この電圧基準をパルス幅変調回路（ＰＷＭ
回路）２５でパルス信号に変換し、ドライバー２６によ
って、インバータ５を構成する半導体素子をスイッチン
グすることにより、可変電圧・可変周波数の交流電力を
交流電動機１２に供給して制御するようにしている。
流基準と、電動機電流検出器６〜８かよりの交流電動機
１２の実電流検出値との偏差が電流アンプ２４に入力さ
れ、この電流アンプ２４で増幅してインバータ５の電圧
基準となり、この電圧基準をパルス幅変調回路（ＰＷＭ
回路）２５でパルス信号に変換し、ドライバー２６によ
って、インバータ５を構成する半導体素子をスイッチン
グすることにより、可変電圧・可変周波数の交流電力を
交流電動機１２に供給して制御するようにしている。
【０００８】ところで、周知の如く、エレベーターにお
いては、通常運転以外に、エレベーター安全運転装置の
一つであるセフティリンク機構（ロープ破断時等に、エ
レベーターの速度が規定値に達すると動作し、ガイドレ
ールの摩擦を利用して、かごを強制的に停止させる機
構）の動作を確認することが、検査の項目として規定さ
れている。かかる検査を一般にキャッチテストと称して
いる。
いては、通常運転以外に、エレベーター安全運転装置の
一つであるセフティリンク機構（ロープ破断時等に、エ
レベーターの速度が規定値に達すると動作し、ガイドレ
ールの摩擦を利用して、かごを強制的に停止させる機
構）の動作を確認することが、検査の項目として規定さ
れている。かかる検査を一般にキャッチテストと称して
いる。
【０００９】このキャッチテストを行なうに際しては、
まず、エレベーターを停止させ、次いで、かごの過速度
を検出するガバナを強制的に動作させると共に、このガ
バナに連動してセフティリンク機構が動作する方向にエ
レベーターを低速運転し、セフティリンク機構が完全に
動作してかごが停止した後に、かご駆動用の交流電動機
１２に結合されたメインシーブ１４とメインロープ１６
とがスリップすることを黙視にて確認している。
まず、エレベーターを停止させ、次いで、かごの過速度
を検出するガバナを強制的に動作させると共に、このガ
バナに連動してセフティリンク機構が動作する方向にエ
レベーターを低速運転し、セフティリンク機構が完全に
動作してかごが停止した後に、かご駆動用の交流電動機
１２に結合されたメインシーブ１４とメインロープ１６
とがスリップすることを黙視にて確認している。
【００１０】しかして、このキャッチテストに際して
は、メインシーブ１４に掛かるトラクション力に打勝っ
て、さらにスリップさせるに必要なトルクを、交流電動
機１２停止状態で発生させなければならない。
は、メインシーブ１４に掛かるトラクション力に打勝っ
て、さらにスリップさせるに必要なトルクを、交流電動
機１２停止状態で発生させなければならない。
【００１１】一方、誘導電動機の制御では、電動機停止
状態でトルクを発生させるためには、すべり周波数のみ
の制御となり、その周波数はエレベーターの通常運転周
波数に比べて非常に低く、さらに大きなトルクを発生さ
せるために、大電流を制御しなければならない。ところ
が、Ｇ−ＴＲ等の大電力半導体素子は、低周波数で大電
流を制御する際に、内部損失が増大して瞬時に破損に至
る場合がある。以下、この点について簡単に説明する。
状態でトルクを発生させるためには、すべり周波数のみ
の制御となり、その周波数はエレベーターの通常運転周
波数に比べて非常に低く、さらに大きなトルクを発生さ
せるために、大電流を制御しなければならない。ところ
が、Ｇ−ＴＲ等の大電力半導体素子は、低周波数で大電
流を制御する際に、内部損失が増大して瞬時に破損に至
る場合がある。以下、この点について簡単に説明する。
【００１２】すなわち、Ｇ−ＴＲをスイッチング動作さ
せる回路に使用した場合の損失は、図３に示すように、
Ｇ−ＴＲのコレクタ電流ＩC 、およびコレクタ−エミッ
タ間電圧ＶCEの波形観測によって求められるが、一例と
して、抵抗負荷で通電率ｋ（ｋ＝０〜１）、繰返し周波
数ｆ［Ｈｚ］とした場合、損失は次式によって近似的に
求め得ることが、「モータドライブエレクトロニクス」
（上山直彦他著、オーム社、Ｐ４２）に記載されてい
る。
せる回路に使用した場合の損失は、図３に示すように、
Ｇ−ＴＲのコレクタ電流ＩC 、およびコレクタ−エミッ
タ間電圧ＶCEの波形観測によって求められるが、一例と
して、抵抗負荷で通電率ｋ（ｋ＝０〜１）、繰返し周波
数ｆ［Ｈｚ］とした場合、損失は次式によって近似的に
求め得ることが、「モータドライブエレクトロニクス」
（上山直彦他著、オーム社、Ｐ４２）に記載されてい
る。
【００１３】
【数１】 上記（６）式において、ベース損失ＰB 、オフ状態損失
ＰD は、他と比較して十分小さい値となり、実用上無視
することができる。従って、
ＰD は、他と比較して十分小さい値となり、実用上無視
することができる。従って、
【００１４】
【数２】 となる。この場合、三つの損失要素Ｐsat 、ＰON、Ｐ
OFF はそれぞれコレクタ電流ＩCの関数となっている。
OFF はそれぞれコレクタ電流ＩCの関数となっている。
【００１５】よって、電動機トルクが電流に比例する関
係から、重トルク時にはコレクタ電流ＩC の増加は避け
られず、これに伴なう損失増加により、Ｇ−ＴＲの最大
定格を超えた場合に破損する。
係から、重トルク時にはコレクタ電流ＩC の増加は避け
られず、これに伴なう損失増加により、Ｇ−ＴＲの最大
定格を超えた場合に破損する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
エレベーターの制御装置においては、キャッチテスト等
の短時間重トルク運転に十分耐えるためには、ＰＷＭイ
ンバータの容量を十分に大きくしなければならないとい
う問題があった。
エレベーターの制御装置においては、キャッチテスト等
の短時間重トルク運転に十分耐えるためには、ＰＷＭイ
ンバータの容量を十分に大きくしなければならないとい
う問題があった。
【００１７】本発明の目的は、通常運転時よりも少ない
電動機電流で大きな電動機トルクを発生させて、キャッ
チテストで実施される短時間重トルク運転時にもインバ
ータ容量を増加させることなく容易に対応することが可
能な極めて信頼性の高いエレベーターの制御装置を提供
することにある。
電動機電流で大きな電動機トルクを発生させて、キャッ
チテストで実施される短時間重トルク運転時にもインバ
ータ容量を増加させることなく容易に対応することが可
能な極めて信頼性の高いエレベーターの制御装置を提供
することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、エレベーターかご駆動用の交流電動機
をベクトル制御を用いて制御するインバータと、エレベ
ーターかごの過速度を検出するガバナと、ガバナの過速
度検出動作に応じてエレベーターかごを停止させるセフ
ティリンク機構とを備え、セフティリンク機構の安全確
認運転時に、ガバナを強制的に動作状態にしてセフティ
クンク機構を動作させると共に、交流電動機を短時間重
トルク運転するようにしたエレベーターの制御装置にお
いて、ガバナまたはセフティリンク機構のうちの少なく
とも一方の動作に応じて、インバータのベクトル制御に
用いる励磁電流設定値を通常運転時の設定値よりも高く
なるように変更する励磁電流設定値変更手段を備えて構
成している。
めに本発明では、エレベーターかご駆動用の交流電動機
をベクトル制御を用いて制御するインバータと、エレベ
ーターかごの過速度を検出するガバナと、ガバナの過速
度検出動作に応じてエレベーターかごを停止させるセフ
ティリンク機構とを備え、セフティリンク機構の安全確
認運転時に、ガバナを強制的に動作状態にしてセフティ
クンク機構を動作させると共に、交流電動機を短時間重
トルク運転するようにしたエレベーターの制御装置にお
いて、ガバナまたはセフティリンク機構のうちの少なく
とも一方の動作に応じて、インバータのベクトル制御に
用いる励磁電流設定値を通常運転時の設定値よりも高く
なるように変更する励磁電流設定値変更手段を備えて構
成している。
【００１９】ここで、特に上記励磁電流設定値変更手段
としては、ガバナの動作を検出するガバナ動作検出スイ
ッチと、セイフティリンク機構の動作を検出するセイフ
ティリンク動作検出スイッチと、ガバナ動作検出スイッ
チまたはセイフティリンク動作検出スイッチのうちの少
なくとも一方の動作検出スイッチからの動作検出信号に
より、インバータのベクトル制御に用いる励磁電流設定
値を変更する手段とから成っている。
としては、ガバナの動作を検出するガバナ動作検出スイ
ッチと、セイフティリンク機構の動作を検出するセイフ
ティリンク動作検出スイッチと、ガバナ動作検出スイッ
チまたはセイフティリンク動作検出スイッチのうちの少
なくとも一方の動作検出スイッチからの動作検出信号に
より、インバータのベクトル制御に用いる励磁電流設定
値を変更する手段とから成っている。
【００２０】また、上記励磁電流設定値を変更する手段
としては、通常運転時の励磁電流値を設定する第１の励
磁電流設定器と、短時間重トルク運転時の励磁電流値を
設定する第２の励磁電流設定器と、ガバナ動作検出スイ
ッチ、セイフティリンク動作検出スイッチからの動作検
出信号によりオン・オフして、第１の励磁電流設定器か
らの励磁電流値と第２の励磁電流設定器からの励磁電流
値とを切り換え制御する電子式スイッチとから成ってい
る。
としては、通常運転時の励磁電流値を設定する第１の励
磁電流設定器と、短時間重トルク運転時の励磁電流値を
設定する第２の励磁電流設定器と、ガバナ動作検出スイ
ッチ、セイフティリンク動作検出スイッチからの動作検
出信号によりオン・オフして、第１の励磁電流設定器か
らの励磁電流値と第２の励磁電流設定器からの励磁電流
値とを切り換え制御する電子式スイッチとから成ってい
る。
【００２１】
【作用】従って、本発明のエレベーターの制御装置にお
いては、セフティリンク機構の安全確認運転時に、ガバ
ナまたはセフティリンク機構のうちの少なくとも一方の
動作に応じて、インバータのベクトル制御に用いる励磁
電流設定値を、通常運転時の設定値よりも高く設定する
（強め界磁とする）ことにより、通常運転時よりも少な
い電動機電流で、大きな電動機トルクを発生することが
可能になる。これにより、キャッチテストで実施される
短時間重トルク運転時にも、インバータ容量を増加させ
ることなく容易に対応することができる。
いては、セフティリンク機構の安全確認運転時に、ガバ
ナまたはセフティリンク機構のうちの少なくとも一方の
動作に応じて、インバータのベクトル制御に用いる励磁
電流設定値を、通常運転時の設定値よりも高く設定する
（強め界磁とする）ことにより、通常運転時よりも少な
い電動機電流で、大きな電動機トルクを発生することが
可能になる。これにより、キャッチテストで実施される
短時間重トルク運転時にも、インバータ容量を増加させ
ることなく容易に対応することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００２３】図１は、本発明によるエレベーターの制御
装置の全体構成例を示すブロック図であり、図２と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
装置の全体構成例を示すブロック図であり、図２と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
【００２４】すなわち、本実施例のエレベーターの制御
装置は、図１に示すように、図２の各要素に加えて、か
ごの過速度を検出するためのガバナの動作を検出するガ
バナ動作検出スイッチ２７と、ガバナの過速度検出動作
に応じてかごを停止させるセフティリンク機構の動作を
検出するセフティリンク機構動作検出スイッチ２８と、
ガバナ動作検出スイッチ２７およびセフティリンク機構
動作検出スイッチ２８からの各動作検出信号を入力する
ＯＲ論理装置２９と、ＯＲ論理装置２９からの出力を反
転させる否定論理装置３０と、ＯＲ論理装置２９，否定
論理装置３０からの出力によってオン・オフする電子式
スイッチ３１，３２と、通常運転時の励磁電流値を設定
する前記励磁電流設定器（以下、第１の励磁電流設定器
と称する）２２と、短時間重トルク運転時の励磁電流値
を設定する第２の励磁電流設定器３３とを備えて構成し
ている。次に、以上のように構成した本実施例のエレベ
ーターの制御装置の作用について説明する。
装置は、図１に示すように、図２の各要素に加えて、か
ごの過速度を検出するためのガバナの動作を検出するガ
バナ動作検出スイッチ２７と、ガバナの過速度検出動作
に応じてかごを停止させるセフティリンク機構の動作を
検出するセフティリンク機構動作検出スイッチ２８と、
ガバナ動作検出スイッチ２７およびセフティリンク機構
動作検出スイッチ２８からの各動作検出信号を入力する
ＯＲ論理装置２９と、ＯＲ論理装置２９からの出力を反
転させる否定論理装置３０と、ＯＲ論理装置２９，否定
論理装置３０からの出力によってオン・オフする電子式
スイッチ３１，３２と、通常運転時の励磁電流値を設定
する前記励磁電流設定器（以下、第１の励磁電流設定器
と称する）２２と、短時間重トルク運転時の励磁電流値
を設定する第２の励磁電流設定器３３とを備えて構成し
ている。次に、以上のように構成した本実施例のエレベ
ーターの制御装置の作用について説明する。
【００２５】図１において、まず、通常運転時に、ガバ
ナおよびセフティリンク機構が不動作である場合には、
ガバナ動作検出スイッチ２７およびセフティリンク機構
動作検出スイッチ２８がオフ状態で、ＯＲ論理装置２９
の出力は「０」で、否定論理装置３０の出力は「１」と
なるため、電子スイッチ３１がオフ、電子スイッチ３２
がオンの状態となる。これにより、第１の励磁電流設定
器２２により設定された励磁電流設定値がベクトル制御
回路２１に入力されて、通常の運転が行なわれる。
ナおよびセフティリンク機構が不動作である場合には、
ガバナ動作検出スイッチ２７およびセフティリンク機構
動作検出スイッチ２８がオフ状態で、ＯＲ論理装置２９
の出力は「０」で、否定論理装置３０の出力は「１」と
なるため、電子スイッチ３１がオフ、電子スイッチ３２
がオンの状態となる。これにより、第１の励磁電流設定
器２２により設定された励磁電流設定値がベクトル制御
回路２１に入力されて、通常の運転が行なわれる。
【００２６】次に、キャッチテストを実施するべく、ガ
バナ動作検出スイッチ２７か、あるいはセフティリンク
機構動作検出スイッチ２８のうちの少なくとも一方がオ
ンすると、ＯＲ論理装置２９の出力が「１」で、否定論
理装置３０の出力が「０」となるため、電子スイッチ３
１がオン、電子スイッチ３２がオフの状態となる。
バナ動作検出スイッチ２７か、あるいはセフティリンク
機構動作検出スイッチ２８のうちの少なくとも一方がオ
ンすると、ＯＲ論理装置２９の出力が「１」で、否定論
理装置３０の出力が「０」となるため、電子スイッチ３
１がオン、電子スイッチ３２がオフの状態となる。
【００２７】これにより、第２の励磁電流設定器３３に
より設定された、通常運転時よりも高い設定の励磁電流
値がベクトル制御回路２１に入力されて、強め界磁の運
転を行なうことができる。
より設定された、通常運転時よりも高い設定の励磁電流
値がベクトル制御回路２１に入力されて、強め界磁の運
転を行なうことができる。
【００２８】すなわち、セフティリンク機構の安全確認
運転時に、ガバナおよびセフティリンク機構の少なくと
も一方の動作に応じて、ベクトル制御に使用する励磁電
流設定値を通常運転時の設定値よりも高く設定する（強
め界磁）ことにより、通常運転時よりも少ない電動機電
流で、大きな電動機トルクを発生することが可能にな
る。以下、この点についてもう少し詳しく説明する。す
なわち、ベクトル制御を用いた場合の誘導電動機の電動
機トルクと励磁電流成分Ｉd およびトルク電流成分Ｉq
との関係は以下の様になる。
運転時に、ガバナおよびセフティリンク機構の少なくと
も一方の動作に応じて、ベクトル制御に使用する励磁電
流設定値を通常運転時の設定値よりも高く設定する（強
め界磁）ことにより、通常運転時よりも少ない電動機電
流で、大きな電動機トルクを発生することが可能にな
る。以下、この点についてもう少し詳しく説明する。す
なわち、ベクトル制御を用いた場合の誘導電動機の電動
機トルクと励磁電流成分Ｉd およびトルク電流成分Ｉq
との関係は以下の様になる。
【００２９】
【数３】
【００３０】ＴM ；電動機トルク、 ｉ1q；１次
側トルク電流、 Φ2 ；２次磁束、 Φ2 (s) ；２次磁束のラ
プラス変換、 Ｍ；相互インダクタンス、 Ｌ2 ；２次インダクタン
ス、 Ｒ2 ；２次抵抗、 ｉ1d(s) ；１次側励磁電
流のラプラス変換、 （ニュードライブエレクトロニクス 上山直彦編著 Ｐ
１９６による）
側トルク電流、 Φ2 ；２次磁束、 Φ2 (s) ；２次磁束のラ
プラス変換、 Ｍ；相互インダクタンス、 Ｌ2 ；２次インダクタン
ス、 Ｒ2 ；２次抵抗、 ｉ1d(s) ；１次側励磁電
流のラプラス変換、 （ニュードライブエレクトロニクス 上山直彦編著 Ｐ
１９６による）
【００３１】上記（８）式により、電動機トルクＴ
M は、１次側トルク電流ｉ1qと２次磁束Φ2 に比例する
ことがわかる。しかも、上記（９）式により、２次磁束
Φ2 のラプラス変換式を見ると、２次磁束のラプラス変
換Φ2 (s) は、１次側の励磁電流ｉ1d(s) の１次遅れの
関係となっている。よって、１次遅れが無視できる定常
状態を考えると、２次磁束Φ2 は励磁電流ｉ1dに比例す
ることがわかる。従って、１次遅れが無視できる定常状
態においては上記（８）、（９）式より次の（１０）式
の関係が成り立つ。 ＴM ＝ｋｉ1q・ｉ1d ……（１０） ｋ；比例定数 また、電動機電流ＩM は、１次側トルク電流ｉ1qと１次
側の励磁電流ｉ1dとより、（１１）式のような関係とな
る。 ＩM ＝｛（ｉ1q）2 ＋（ｉ1d）2 ｝1/2 ……（１１） 一般的な誘導電動機においては、定格の励磁電流Ｉdsは
定格のトルク電流Ｉqsに対して数分の１程度である。
M は、１次側トルク電流ｉ1qと２次磁束Φ2 に比例する
ことがわかる。しかも、上記（９）式により、２次磁束
Φ2 のラプラス変換式を見ると、２次磁束のラプラス変
換Φ2 (s) は、１次側の励磁電流ｉ1d(s) の１次遅れの
関係となっている。よって、１次遅れが無視できる定常
状態を考えると、２次磁束Φ2 は励磁電流ｉ1dに比例す
ることがわかる。従って、１次遅れが無視できる定常状
態においては上記（８）、（９）式より次の（１０）式
の関係が成り立つ。 ＴM ＝ｋｉ1q・ｉ1d ……（１０） ｋ；比例定数 また、電動機電流ＩM は、１次側トルク電流ｉ1qと１次
側の励磁電流ｉ1dとより、（１１）式のような関係とな
る。 ＩM ＝｛（ｉ1q）2 ＋（ｉ1d）2 ｝1/2 ……（１１） 一般的な誘導電動機においては、定格の励磁電流Ｉdsは
定格のトルク電流Ｉqsに対して数分の１程度である。
【００３２】従って、電動機の定格トルクを出す場合を
考えてみると、仮に励磁電流Ｉdsがトルク電流ＩqsのＶ
5 だとすると、定格励磁の場合には、電動機電流Ｉ
M は、
考えてみると、仮に励磁電流Ｉdsがトルク電流ＩqsのＶ
5 だとすると、定格励磁の場合には、電動機電流Ｉ
M は、
【００３３】
【数４】
【００３４】これに対して、強め界磁として、励磁電流
Ｉdsを定格の２倍とし、逆にトルク電流Ｉqsを定格の１
／２として定格トルクを出力した場合には、電動機電流
ＩMは、
Ｉdsを定格の２倍とし、逆にトルク電流Ｉqsを定格の１
／２として定格トルクを出力した場合には、電動機電流
ＩMは、
【００３５】
【数５】 となり、
【００３６】
【数６】 すなわち、電動機電流が６３％で、同じ電動機トルクを
出力することができる。
出力することができる。
【００３７】上述したように、本実施例では、かご駆動
用の交流電動機１２をベクトル制御を用いて制御するイ
ンバータ５と、かごの過速度を検出するガバナと、ガバ
ナの過速度検出動作に応じてかごを停止させるセフティ
リンク機構とを備え、セフティリンク機構の安全確認運
転時に、ガバナを強制的に動作状態にしてセフティクン
ク機構を動作させると共に、交流電動機１２を短時間重
トルク運転するようにしたするエレベーターの制御装置
において、ガバナの動作を検出するガバナ動作検出スイ
ッチ２７と、セフティリンク機構の動作を検出するセフ
ティリンク機構動作検出スイッチ２８と、ガバナ動作検
出スイッチ２７およびセフティリンク機構動作検出スイ
ッチ２８からの各動作検出信号を入力するＯＲ論理装置
２９と、ＯＲ論理装置２９からの出力を反転させる否定
論理装置３０と、ＯＲ論理装置２９，否定論理装置３０
からの出力によってオン・オフする電子式スイッチ３
１，３２と、通常運転時の励磁電流値を設定する第１の
励磁電流設定器２２と、短時間重トルク運転時の励磁電
流値を設定する第２の励磁電流設定器３３とを備えて構
成したものである。
用の交流電動機１２をベクトル制御を用いて制御するイ
ンバータ５と、かごの過速度を検出するガバナと、ガバ
ナの過速度検出動作に応じてかごを停止させるセフティ
リンク機構とを備え、セフティリンク機構の安全確認運
転時に、ガバナを強制的に動作状態にしてセフティクン
ク機構を動作させると共に、交流電動機１２を短時間重
トルク運転するようにしたするエレベーターの制御装置
において、ガバナの動作を検出するガバナ動作検出スイ
ッチ２７と、セフティリンク機構の動作を検出するセフ
ティリンク機構動作検出スイッチ２８と、ガバナ動作検
出スイッチ２７およびセフティリンク機構動作検出スイ
ッチ２８からの各動作検出信号を入力するＯＲ論理装置
２９と、ＯＲ論理装置２９からの出力を反転させる否定
論理装置３０と、ＯＲ論理装置２９，否定論理装置３０
からの出力によってオン・オフする電子式スイッチ３
１，３２と、通常運転時の励磁電流値を設定する第１の
励磁電流設定器２２と、短時間重トルク運転時の励磁電
流値を設定する第２の励磁電流設定器３３とを備えて構
成したものである。
【００３８】従って、ガバナおよびセフティリンク機構
のうちの少なくとも一方の動作に応じて、インバータ５
のベクトル制御に用いる励磁電流設定値を通常運転時よ
りも増加させることができるため、電動機電流を抑えて
電動機トルクを増加させることが可能となる。これによ
り、キャッチテストで実施される短時間重トルク運転時
にも、インバータ容量を増加させことなく、容易に対応
することができる。
のうちの少なくとも一方の動作に応じて、インバータ５
のベクトル制御に用いる励磁電流設定値を通常運転時よ
りも増加させることができるため、電動機電流を抑えて
電動機トルクを増加させることが可能となる。これによ
り、キャッチテストで実施される短時間重トルク運転時
にも、インバータ容量を増加させことなく、容易に対応
することができる。
【００３９】すなわち、通常、強め界磁にすると、誘起
電圧の増大等を生ずるが、本実施例のように、交流電動
機１２を拘束した状態から極低速で動かす領域では、誘
起電圧の増大等を心配する必要がなく、磁束飽和が生ず
る領域まで極めて有効に作用する。
電圧の増大等を生ずるが、本実施例のように、交流電動
機１２を拘束した状態から極低速で動かす領域では、誘
起電圧の増大等を心配する必要がなく、磁束飽和が生ず
る領域まで極めて有効に作用する。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエレベー
ターの制御装置によれば、ガバナまたはセフティリンク
機構のうちの少なくとも一方の動作に応じて、インバー
タのベクトル制御に用いる励磁電流設定値を通常運転時
の設定値よりも高くなるように変更するようにしたの
で、通常運転時よりも少ない電動機電流で大きな電動機
トルクを発生させて、キャッチテストで実施される短時
間重トルク運転時にもインバータ容量を増加させること
なく容易に対応することが可能となる。 ここで、励磁電
流値の切替設定を人為的操作が伴なう場合、人為的なミ
スによって切り替え忘れや戻し忘れを起こす危険があ
り、その場合には装置の破損や故障を発生させてしまう
ことがあるが、本発明では、人為的な操作による切り替
えを行なわないため、かかる不具合も自動的に解消する
ことが可能であり、極めて有効な手段である。また、通
常、ガバナやキャッチが動作するのは、何らかの異常が
発生した場合であり、通常の運転は行なえないし、シス
テム的な他の保護が働くため、この自動切り替えによっ
て不都合を生じる可能性もない。それどころか、むしろ
復帰動作を考えた場合、発生トルクが増加することは、
復帰を容易にするという効果も得ることができる。
ターの制御装置によれば、ガバナまたはセフティリンク
機構のうちの少なくとも一方の動作に応じて、インバー
タのベクトル制御に用いる励磁電流設定値を通常運転時
の設定値よりも高くなるように変更するようにしたの
で、通常運転時よりも少ない電動機電流で大きな電動機
トルクを発生させて、キャッチテストで実施される短時
間重トルク運転時にもインバータ容量を増加させること
なく容易に対応することが可能となる。 ここで、励磁電
流値の切替設定を人為的操作が伴なう場合、人為的なミ
スによって切り替え忘れや戻し忘れを起こす危険があ
り、その場合には装置の破損や故障を発生させてしまう
ことがあるが、本発明では、人為的な操作による切り替
えを行なわないため、かかる不具合も自動的に解消する
ことが可能であり、極めて有効な手段である。また、通
常、ガバナやキャッチが動作するのは、何らかの異常が
発生した場合であり、通常の運転は行なえないし、シス
テム的な他の保護が働くため、この自動切り替えによっ
て不都合を生じる可能性もない。それどころか、むしろ
復帰動作を考えた場合、発生トルクが増加することは、
復帰を容易にするという効果も得ることができる。
【図１】本発明によるエレベーターの制御装置の一実施
例を示すブロック図。
例を示すブロック図。
【図２】従来のエレベーターの制御装置の構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図３】図２におけるトランジスタのスイッチング波形
の一例を示す図。
の一例を示す図。
１…交流電源、２…主回路電磁接触器、３…整流器、４
…平滑コンデンサ、５…インバータ、６〜８…電動機電
流検出器、９〜１１…リアクトル、１２…交流電動機、
１３…パルスジェネータ、１４…メインシーブ、１５…
そらせシーブ、１６…メインロープ、１７…かご、１８
…カウンターウェイト、１９…速度基準パターン発生
器、２０…速度アンプ、２１…ベクトル制御回路、２２
…第１の励磁電流設定器、２３…Ｆ／Ｖ変換器、２４…
電流アンプ、２５…ＰＷＭ回路、２６…インバータ素子
のドライブ回路、２７…ガバナ動作検出スイッチ、２８
…セフティリンク機構動作検出スイッチ、２９…ＯＲ論
理装置、３０…否定論理装置、３１，３２…電子式スイ
ッチ、３３…第２の励磁電流設定器。
…平滑コンデンサ、５…インバータ、６〜８…電動機電
流検出器、９〜１１…リアクトル、１２…交流電動機、
１３…パルスジェネータ、１４…メインシーブ、１５…
そらせシーブ、１６…メインロープ、１７…かご、１８
…カウンターウェイト、１９…速度基準パターン発生
器、２０…速度アンプ、２１…ベクトル制御回路、２２
…第１の励磁電流設定器、２３…Ｆ／Ｖ変換器、２４…
電流アンプ、２５…ＰＷＭ回路、２６…インバータ素子
のドライブ回路、２７…ガバナ動作検出スイッチ、２８
…セフティリンク機構動作検出スイッチ、２９…ＯＲ論
理装置、３０…否定論理装置、３１，３２…電子式スイ
ッチ、３３…第２の励磁電流設定器。
Claims (3)
- 【請求項１】 エレベーターかご駆動用の交流電動機を
ベクトル制御を用いて制御するインバータと、前記エレ
ベーターかごの過速度を検出するガバナと、前記ガバナ
の過速度検出動作に応じて前記エレベーターかごを停止
させるセフティリンク機構とを備え、前記セフティリン
ク機構の安全確認運転時に、前記ガバナを強制的に動作
状態にして前記セフティクンク機構を動作させると共
に、前記交流電動機を短時間重トルク運転するようにし
たエレベーターの制御装置において、 前記ガバナまたはセフティリンク機構のうちの少なくと
も一方の動作に応じて、前記インバータのベクトル制御
に用いる励磁電流設定値を通常運転時の設定値よりも高
くなるように変更する励磁電流設定値変更手段を備えて
成ることを特徴とするエレベーターの制御装置。 - 【請求項２】 前記励磁電流設定値変更手段としては、
前記ガバナの動作を検出するガバナ動作検出スイッチ
と、前記セイフティリンク機構の動作を検出するセイフ
ティリンク動作検出スイッチと、前記ガバナ動作検出ス
イッチまたはセイフティリンク動作検出スイッチのうち
の少なくとも一方の動作検出スイッチからの動作検出信
号により、前記インバータのベクトル制御に用いる励磁
電流設定値を変更する手段とから成ることを特徴とする
請求項１に記載のエレベーターの制御装置。 - 【請求項３】 前記励磁電流設定値を変更する手段とし
ては、通常運転時の励磁電流値を設定する第１の励磁電
流設定器と、短時間重トルク運転時の励磁電流値を設定
する第２の励磁電流設定器と、前記ガバナ動作検出スイ
ッチ、前記セイフティリンク動作検出スイッチからの動
作検出信号によりオン・オフして、前記第１の励磁電流
設定器からの励磁電流値と前記第２の励磁電流設定器か
らの励磁電流値とを切り換え制御する電子式スイッチと
から成ることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ
ーの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101251A JP3061939B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | エレベーターの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101251A JP3061939B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | エレベーターの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05294575A JPH05294575A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3061939B2 true JP3061939B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=14295699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4101251A Expired - Fee Related JP3061939B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | エレベーターの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061939B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003074407A1 (fr) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Testeur d'arret d'urgence d'un ascenseur |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP4101251A patent/JP3061939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003074407A1 (fr) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Testeur d'arret d'urgence d'un ascenseur |
| JPWO2003074407A1 (ja) * | 2002-03-06 | 2005-06-23 | 三菱電機株式会社 | エレベータの非常止め試験装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05294575A (ja) | 1993-11-09 |
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Legal Events
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