JP3276840B2 - 交流エレベータの制御装置の補正ゲイン設定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ装置
により誘導電動機を駆動し、エレベータの速度制御を行
う交流エレベータの制御装置における補正ゲイン設定方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、インバータを適用した従来の交
流エレベータの制御装置の全体構成を示す図であり、１
は三相交流電源、２は交流電源を直流に変換するコンバ
ータ、３はこのコンバータの出力を平滑する平滑コンデ
ンサ、４はコンバータ２の出力を可変電圧可変周波数の
交流に変換するインバータ、５はインバータ４の出力の
各相のそれぞれに設けられ、各相の出力電流を検出し検
出電流信号Ｉとして出力する電流検出器、６は各相に設
けられ、各電流検出器５の検出誤差を調整するための調
整用ゲイン、７はインバータ４によって給電されエレベ
ータを駆動する誘導電動機、８はかごの実際速度を速度
帰還信号Ｖとして出力する速度検出器、９は誘導電動機
７によって駆動される巻上機の綱車、１０は綱車９に巻
掛けられた主索、１１は主索１０に結合されたかご、１
２は同じく釣り合い錘、１３はかご内の荷重を検出し荷
重信号Ｗとして出力する荷重検出器、１４は理想の速度
指令信号Ｖｓを出力する速度指令発生装置、１５は速度
指令信号Ｖｓとかごの速度信号Ｖ及び荷重信号Ｗを入力
し電流指令信号Ｉｓを出力する電流指令発生装置、１６
はＡＣＲ（電流調節器）、１７はＰＷＭ回路、１８はベ
ースドライブ回路である。

【０００３】以上の構成において、速度指令発生装置１
４より速度指令Ｖｓが発生すると、それに追従してエレ
ベータのかご１１が走行するように、電流指令発生装置
１５は誘導電動機７が必要とするトルクに相当する電流
指令信号Ｉｓを発生する。一方、誘導電動機７に実際に
流れる電流は電流検出器５で検出され、検出電流信号Ｉ
となって電流指令信号Ｉｓと比較される。

【０００４】そして電流指令信号Ｉｓと検出電流信号Ｉ
の偏差分がＡＣＲ１６で増幅され、ＰＷＭ回路１７でキ
ャリア信号との比較によりパルス幅変調が行われる。ベ
ースドライブ回路１８はこのパルス幅変調信号に応じて
インバータを構成するトランジスタ等のスイッチング素
子を制御し、所望の交流電力を誘導電動機に供給するこ
とにより、エレベータのかご１１を速度指令に追従させ
て昇降させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図２の構成に示すよう
に、エレベータ駆動に用いる誘導電動機をインバータで
制御する場合、速度指令にエレベータのかごが追従して
走行するように、インバータが実際に出力している電流
の検出を行い、電流指令値に対して実際の電流値が一致
するようにフィードバック制御を構成して、指令値と実
電流値との偏差をなくす方法がとられている。

【０００６】その場合、三相の各相に設けられた各電流
検出器間のゲイン誤差により、実際に各相に流れている
電流に対する各電流検出器の検出値にずれを生じる。こ
のため、その電流検出値をそのまま用いて電流フィード
バック制御を行うと、三相が不平衡となって電流波形が
歪み、その結果生じるトルクリップルが機械系に影響を
与えることで振動，騒音を発生し、それがエレベータの
かごに伝わって乗り心地が悪くなるというエレベータに
特有の問題が生じていた。

【０００７】このため、従来は図２の構成にも示すよう
に、電流フィードバックループの各相にそれぞれ調整用
ゲイン６を設け、各相の検出電流信号が等しくなるよう
に、電流計等を用いて目視により確認しながら調整用ゲ
イン６のボリュームを調整するなどの方法がとられてい
たが、特にエレベータの低速領域においては検出電流の
値も小さくなるため、上記のような調整方法では限界が
あり、トルクリップルを十分に低減させることができな
かった。

【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、各電流検出器間の検出誤差に起因す
るトルクリップルを確実に軽減し、乗り心地の向上を図
るとともに、それを実現するための補正ゲインの簡単な
設定方法をも提供するものである。

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は、インバータ
出力の各相に電流検出器を設けると共に、各電流検出器
間の検出誤差を補正する補正ゲインを基準相を除く各相
の電流フィードバックループ内に挿入するとともに、電
流フィードバック制御を行うようにした交流エレベータ
の制御装置の補正ゲイン設定方法において、インバータ
出力相の三相のうち、基準相と他の二相のうちの一方の
相とを残して他方の相を開放し、残された前記一方の相
と基準相とで形成された閉ループに電流を流し、そのと
きの各電流検出器の検出電流信号から電流値の比を算出
して前記一方の相の補正ゲインとして設定し、同様の手
順を繰り返して前記他方の相の補正ゲインを設定するよ
うにしたものである。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】本願発明では、その補正ゲインの
設定を現場でも簡単に行えるようにするもので、インバ
ータ出力相の三相のうち、基準相と他の二相のうちの一
方の相とを残して他方の相を開放し、残された前記一方
の相と基準相とで形成された閉ループに電流を流す。そ
してそのときの各検出電流信号から電流値の比を算出し
その値を前記一方の相の補正ゲインとして設定する。す
なわち三相のうち一相を開放して残りの二相で形成され
た閉ループに電流を流すと、一方の相から流れ出た電流
が他方の相を通して戻ってくるので、この二相には必ず
同じ大きさの電流が流れる。従ってこのときの検出電流
信号の値が同じとなるように補正ゲインを設定すればよ
い。同様にして、今度は基準相と他方の相とで閉ループ
を形成して電流を流し、そのときの各検出電流信号の電
流値の比を算出しその値を他方の相の補正ゲインとして
設定する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を電流制御部について示
した図であり、Ｕ相を基準相とした場合について示した
ものである。

【００１４】図１において、５ｕ，５ｖ，５ｗはそれぞ
れＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相に設けられた電流検出器、Ｉ
ｕ，Ｉｖ，Ｉｗはそれぞれ各相の検出電流信号、２０は
各相の検出電流信号から基準相を除く各相の補正ゲイン
を設定する手段としての機能と、その設定された補正ゲ
インとしての機能とを果たすためのマイクロコンピュー
タであり、２１，２２，２３はそれぞれＡ／Ｄ変換器、
２４はＵ相とＶ相の検出電流信号の電流値からＶ相の補
正ゲインを設定する手段、２５はＵ相とＷ相の検出電流
信号の電流値からＷ相の補正ゲインを設定する手段、２
６はＶ相の補正ゲイン、２７はＷ相の補正ゲインであ
る。また、Ｉｕ’，Ｉｖ’，Ｉｗ’はそれぞれ補正ゲイ
ンによる補正後の検出電流信号、Ｉsu，Ｉsv，Ｉswはそ
れぞれ各相の電流指令信号であり、その他図２と同一の
ものは同一符号にて示している。

【００１５】ここでＶ相の補正ゲイン２６の値をＫｖ、
Ｗ相の補正ゲイン２７の値をＫｗとすると、それらは検
出電流信号の電流値（絶対値、以下同様）からそれぞれ
次のように設定される。

【００１６】 Ｋｖ＝Ｉuo／Ｉvo， Ｋｗ＝Ｉuo／Ｉwo ただし、Ｉuoは、インバータ出力のＵ相に基準電流Ｉo
を流したときの検出電流信号Ｉｕの電流値（絶対値）、
同じくＩvo，Ｉwoは、それぞれＶ相及びＷ相に基準電流
Ｉo を流したときの検出電流信号Ｉｖ，及びＩｗの電流
値（絶対値）である。

【００１７】以上のように構成することにより、例えば
インバータ出力の各相に電流Ｉo が流れたとすると、補
正後の検出電流信号Ｉｕ’，Ｉｖ’，Ｉｗ’は、それぞ
れ Ｉｕ’＝Ｉｕ＝Ｉuo Ｉｖ’＝Ｋｖ・Ｉｖ＝（Ｉuo／Ｉvo）・Ｉvo＝Ｉuo Ｉｗ’＝Ｋｗ・Ｉｗ＝（Ｉuo／Ｉwo）・Ｉwo＝Ｉuo となって、電流検出器５ｕ〜５ｗの間に、検出誤差があ
ったとしても、補正ゲインによる補正後の検出電流値は
常に等しくなり、従って三相の不平衡に起因するトルク
リップルは確実に減少し、その結果エレベータの乗り心
地も改善されることになる。

【００１８】次に、補正ゲイン２６と２７の値を現場で
も簡単に設定することのできる方法について説明する。

【００１９】まず、図１の構成において、インバータ出
力相の三相のうち基準相であるＵ相を除く他の二相のう
ちの一方、例えばＷ相を開放すると、インバータ４と誘
導電動機７との間にＵ相とＶ相とで閉ループが形成され
るので、この閉ループに基準電流を流す。マイクロコン
ピュータ２０では、そのときのＵ相とＶ相の検出電流信
号を入力し、Ａ／Ｄ変換器２１，２２を介してディジタ
ル信号に変換する。補正ゲイン設定手段２４は、このデ
ィジタル信号によりＵ相とＶ相の検出電流値を正確に比
較し、Ｖ相の補正ゲインを算出する。すなわち、上記閉
ループに流した基準電流値をＩo ，このときの検出電流
ＩｕとＩｖの値をそれぞれＩuoとＩvoとすると、Ｕ相を
基準とするＶ相の補正ゲインの値Ｋｖは、直ちにＫｖ＝
Ｉuo／Ｉvoとして求まるので、それをＶ相の補正ゲイン
２６として記憶する。

【００２０】同様にして今度はＶ相だけを開放し、Ｕ相
とＷ相とで形成される閉ループに基準電流Ｉo を流し、
このときのＷ相の検出電流信号Ｉｗの電流値をＩwoとす
ると、Ｕ相を基準とするＷ相の補正ゲインの値Ｋｗは、
補正ゲイン設定手段２５によりＫｗ＝Ｉuo／Ｉwoとして
直ちに算出することができ、これをＷ相の補正ゲイン２
７として記憶する。

【００２１】以後は、この記憶された補正ゲイン２６と
２７を用いてＶ相とＷ相の検出電流信号を補正すること
により、各電流検出器間の検出誤差による影響を解消す
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、電流検出器の検出誤差
による影響を簡単に取り除くことができ、しかも各相の
補正ゲインの設定をディジタル値で正確に算出できるよ
うにしたので、三相不平衡に起因するトルクリップルを
確実に軽減しエレベータの乗り心地の向上に大きな効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるインバータ装置の電流制御部を
示す図である。

【図２】従来の交流エレベータの制御装置の全体構成を
示す図である。

【符号の説明】

１ 三相交流電源 ２ コンバータ ３ 平滑コンデンサ ４ インバータ ５，５ｕ，５ｖ，５ｗ 電流検出器 ６ 調整用ゲイン ７ 誘導電動機 １０ かご １４ 速度指令発生装置 １５ 電流指令発生装置 １６ ＡＣＲ １７ ＰＷＭ回路 １８ ベースドライブ回路 ２０ マイクロコンピュータ ２１，２２，２３ Ａ／Ｄ変換器 ２４，２５ 補正ゲイン設定手段 ２６，２７ 補正ゲイン Ｉ，Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ 検出電流信号

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を直流に変換するコンバータと、
   該コンバータの出力を可変電圧可変周波数の交流に変換
   し、エレベータ駆動用の誘導電動機に給電するインバー
   タとで構成され、インバータ出力の各相に電流検出器を
   設けると共に、各電流検出器間の検出誤差を補正する補
   正ゲインを基準相を除く各相の電流フィードバックルー
   プ内に挿入し、電流フィードバック制御を行うようにし
   た交流エレベータの制御装置の補正ゲイン設定方法にお
   いて、 インバータ出力相の三相のうち、基準相と他の二相のう
   ちの一相とを残して他方の相を開放し、残された前記一
   方の相と基準相とで形成された閉ループに電流を流し、
   そのときの各電流検出器の検出電流信号から電流値の比
   を算出して前記一方の相の補正ゲインとして設定し、同
   様の手順を繰り返して前記他方の相の補正ゲインを設定
   することを特徴とする交流エレベータの制御装置の補正
   ゲイン設定方法。
2. 【請求項２】前記基準相とは、三相のインバータ出力相
   の任意の一相であることを特徴とする請求項１記載の交
   流エレベータの制御装置の補正ゲイン設定方法。