JPH0318286A - 交流エレベータの制御装置 - Google Patents

交流エレベータの制御装置

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JPH0318286A
JPH0318286A JP1148391A JP14839189A JPH0318286A JP H0318286 A JPH0318286 A JP H0318286A JP 1148391 A JP1148391 A JP 1148391A JP 14839189 A JP14839189 A JP 14839189A JP H0318286 A JPH0318286 A JP H0318286A
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JP
Japan
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induction motor
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torque
magnetic flux
calculator
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JP1148391A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ikejima
宏行 池島
Hidehiko Sugimoto
英彦 杉本
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インバータによってかご運転用の誘導電動機
を駆動する交流エレベータに好適な制御装置に関するも
のである。
[従来の技術コ 交流エレベータにおいては、減速時および下げ荷運転時
に誘導電動機から回生電力が発生しないように、誘導電
動機に加える電源の周波数と電流を制御するようにした
ものが提案されている。
第6図は上述した回生電力の発生防止の手法を説明する
ための誘導電動機の定常時における簡易等価回路図、第
7図は特開昭81−224888号公報に示された従来
の交流エレベータの制御装置の制御回路のブロック図で
ある。第6図において、D1,ρ2は1次および2次側
における漏れインダクタンス、r  +’  r2は1
次、2次側における1 抵抗、Sはすべり、■は誘導電動機に流れる電流である
ここで、誘導電動機で消費される電力P。は次式で与え
られる。
2 P  =(r  +r  )I   ・・・・・・・・
・(1)E    12 また、誘導電動機が制動時のすベリSをs=− r/r
   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)2
1 とすると、機械入力PMは、 となり、また発生トルクTは、 2 =−(r+r)I     ・・・・・・・・(3〉l
2 となり、機械入力PMと誘導電動機内の消費電力PEが
等しくなる。従って、(2)式を満たすようなすベリ状
態で運転すると、誘導電動機からは回生電力が発生せず
、また電力の供給も不要となる。
一方、誘導電動機への指令周波数ω。はロータの回転角
速度をω 、極対数をpとすると、r ω =pω /1−s ・・・・・・・・・・・・・・
・・(4)Or (4)式に(2)式を代入すると、 (6)式に(2)式を代入すると、 T=−(   r   十  r   )   I  
2 / ω1   2      r となる。これより ・・(7) となる。
すなわち、誘導電動機が制動時には、(5)式に従って
誘導電動機への周波数指令を、また(8)式に従って電
流を制御すれば、回生電力を発生する3 4 こともなく、誘導電動機の1・ルクを制御できる。
第7図はこれの制御回路を示しており、図中(1〉は速
度指令信号ω から後述する速度発電機p (12)より出力される実速度信号ω を減算する減r 算器、(2)は減算器({)の出力信号を補償する制御
補償器、(3)はカ行側電流指令発生器であって、制御
補償器(2)から出力されるトルク指令信号Tと実速度
信号ω とを入力することによりカ行運r 転時の電流指令値■4を出力する。(4)は制動側電流
指令発生器で、トルク指令信号Tと実速度信号ω とを
入力することにより、制動時の電流指r 令値IBを出力する。(5)はカ行運転時の電流指令値
■いと制動時の電流指令値IBを選択するスイッチで、
制御補償器(2〉から出力されるトルク指令信号Tの極
性に応じて切り換えられる。(6)はスイッチ(5)に
よって選択された電流指令値■いまたは電流指令値IB
通りの電流を誘導電動機(7)に供給するインバータ、
(8)は誘導電動機(7〉により、駆動されるシーブで
あって、かご(9)とおもり(10)を両端に固定した
ワイヤ(11)が巻き付けられている。なお、(12)
は速度発電機である。
上述の構成を有する従来装置において、速度指令信号ω
 から実速度信号ω の減算を行う減算p      
             r器(1)の出力信号を入
力とする制御補償器(2)より出力されるトルク指令信
号Tが正、つまりカ行トルクを発生させる場合には、こ
のトルク指令信号Tと実速度信号ω とを入力とするカ
行側電流r 指令発生器(3)から発生される電流指令値■いをスイ
ッチ(5)が選択する。そして、スイッチ(5)の出力
信号通りにインバータ(6)が誘導電動機(7)に供給
する電流を制御することにより、発生トルクを制御して
いる。
次に、制御補償器(2〉から出力されるトルク指令信号
Tが負極となる制御トルクの発生時には、実速度信号ω
 から(5)式によって速度指令信号r ω。が求められる。一方、トルク指令信号Tからは(8
)式によって電流指令工が求められる。
従って、制動側電流指令発生器(4)は(5)式および
(8)式より求めた電流指令値■8を発生し、スイッチ
(5)を介してインバータ(6)に供給することにより
、誘導電動機(7)に供給する電流値を目標値に制御し
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、電流指令Iを、第6図に示した定常時の
簡易等価回路より算出した(8)式によって演算して求
めるようにしたものにあっては、エレベータの減速時の
ように誘導電動機(7)が過渡状態にある時には、誘導
電動機(7)の発生するトルクは、トルク指令とは一致
せず、トルクの過渡的振動が発生し、エレベータの乗り
心地が悪化するという難点があった。
本発明は上述のような問題点を解消するためになされた
もので、誘導電動機が制動時に発生する回生電力を、誘
導電動機の過渡状態においても誘導電動機内部で消費さ
せつつ1・ルク制御性能を向上させることのできる交流
エレベータの制御装置を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る交流エレベータの制御装置は、エレベータ
を駆動する誘導電動機に任意の周波数の交流電力を供給
するインハータと、上記誘導電動機のトルク及び磁束を
制御する制御装置とを備え、該制御装置を、速度指令と
実速度との差により得られたトルク指令および実速度に
基づいて誘導電動機から回生電力が発生しなくなるよう
な磁束指令を算出する磁束演算器と、上記磁束指令およ
び上記トルク指令に基づいてトルク分電流指令を算出す
る1・ルク分電流演算器と、上記磁束指令に基づいて励
磁分電流指令を算出する励磁分電流演算器と、上記磁束
指令および上記トルク分電流指令に基づいてすべり角周
波数を算出するすべり角周波数演算器と、実速度と極数
との積と上記すべり角周波数とを加算して周波数指令を
求める加算器と、これら各演算器からのトルク分電流指
令、励磁分電流指令、および周波数指令に基づいて電流
指令を算出して上記インバータに出力する電流指令演算
器とから構成したものである。
[作用] 本発明においては、誘導電動機の過渡状態にお7 いても誘導電動機のトルクと磁束を精度良く制御できる
ベクトル制御を用いて、誘導電動機が制動時に発生する
回生電力を制御するようにしているので、誘導電動機が
制動時においてもベクトル制御を行いながら磁束を変化
させて誘導電動機への機械入力を誘導電動機内部で消費
させる。
[実施例] 以下、図示実施例に基づき本発明を説明するが、その前
に本実施例に係る交流エレベータの制御装置の原理につ
いて説明する。ベクトル制御においでは、誘導電動機の
2次磁束をΦ 、トルク分電2 流を1 1励磁分電流をildとすると、IQ M ここで、     M :相互インダクタンスT  (
=L2/ r2):2次インダクタンス2 L2と2次抵抗の比 また、すべり角周波数をω とすると、S 8 この時、発生トルクTは、 M となる。
通常力行時は、磁束の値が一定に制御されるので、誘導
電動機が制動時の磁束について考察すると、誘導電動機
への機械入力PMをすべて誘導電動機内部で消費させる
ためには、すベリSを(2)式の値にする必要があるが
、この時、すべり角周波数ω は、(5)式より S ωs ””’O  ”’r また、(10)式より (l2)式を代入して (1l)式、(14)式より M となる。これより となる。
すなわち、誘導電動機が制動時には、誘導電動機の磁束
を(l6)式に従って制御すれば、誘導電動機への機械
人力がすべて、誘導電動機内部で消費されることになる
第1図はこれの制御回路を示すブロック図で、図中(1
3)は制御補償器(2〉からのトルク指令信号Tと速度
発電機(12)からの実速度信号ω より、r 誘導電動機(7)への磁束指令Φ2を演算する磁束演算
器、(14)はトルク分電流l1,を演算するトルク分
電流演算器、(15)は励磁分電流’ldを演算する励
磁分電流演算器、(l6)はすべり角周波数ω8を演算
するすべり角周波数演算器、(l7)は速度発電機(l
2)からの実速度信号ω に極対数pを乗ずr る乗算器、(18)はすべり角周波数演算器(l6〉か
らの出力ω と乗算器(l7)からの出力pω を加算
Sr して誘導電動機(7)への周波数指令ω。を出力する加
算器、(l9)はi ,゛ ,ω より3相の電tQ 
  ld   O 流指令を出力する電流指令演算器(周知の2相/3相変
換器)であり、上述以外の構成は従来と同様である。
第2図は磁束演算器(l3)の詳細を示す回路図で、磁
束指令として、カ行時は 11 Φ2=Φ20−一定値 を出力するが、誘導電動機(7)が制動時は、(l6)
式に従って磁束指令を演算する。図中(13a)は力行
峙の磁束指令Φ2o(=一定)を発生する発生器、(1
3b)は−( r + r2)/pを制御補償器(2)
1 からの1・ルク指令Tに乗算する乗算器、(13c)は
乗算器(L3b)からの出力を速度発電機(l2)から
の出力ω で割る除算器、(1.36)は除算器(13
c)かr らの出力の平方根を演算する平方根演算器であって、こ
れら乗算器(13b) 、除算器(13c) 、平方根
演算器(13d)により(16)式で示した誘導電動機
(7)が制動時の磁束指令が演算される。(1.3e)
はカ行運転時の磁束指令と制動運転時の磁束指令を選択
する切換器であり、トルク指令Tの極性に応じて切り換
えられる。
第3図はトルク分電流演算器(l4〉の詳細を示す回路
図で、トルク分電流指令119は(11)式より1 2 て求められる。第3図はこの(l7〉式の演算方式を示
しており、図中(14a)はL 2 / p Mを制御
補償器(2)からのトルク指令Tに乗算する乗算器、(
14b)は乗算器(14a)からの出力を磁束指令Φ2
で割る除算器である。
第4図は励磁分電流演算器(15〉の詳細を示す回路図
で、励磁分電流指令’ ldは(9)式より1 i  一(1+T  s)Φ  ・・・・(l8)ld
   M2    2 で求められる。第4図はこの(l8)式の演算方式を示
しており、図中(15a)は1/Mを磁束演算器(13
)からの磁束指令Φ2に乗算する乗算器、(15b)は
T2を乗算器(15a)からの出力に乗算する乗算器、
(15c)は乗算器(15b)からの出力を微分する微
分器、(15d)は微分器(L5c)からの出力と乗算
器( 1. 5 a )からの出力とを加算する加算器
である。
第5図はすべり角周波数演算器(l6)の詳細を示す回
路図で、すべり角周波数は(10〉式より求められる。
第5図はこの(to)式の演算方式を示しており、図中
(lea)はr  M / L 2をトルク分電流演2 算器(l4)からのトルク分電流指令1 1qに乗算す
る乗算器、(18b)は乗算器(16a)からの出力を
磁束演算器(l3)からの出力である磁束指令Φ2て割
る除算器である。
次に、上述構成を有する本実施例装置の動作について説
明する。誘導電動機(7)がカ行時は、磁束演算器(1
3)の切換器(13e)により、磁束とし゜C一定値の
磁束指令が出力される。この磁束指令により、トルク分
電流指令i 1励磁分電流指令1q ild、すべり角周波数をω8が演算され、誘導電動機
(7)はベクトル制御される。
一方、トルク指令Tが負になり、誘導電動機(7)が制
動状態を示すと、磁束演算器(13)の切換器(13e
)は切り換えられ、({6)式で示される磁束指令を出
力し、誘導電動機(7)への機械入力はすべて誘導電動
機内部で消費される。機械人力が誘導電動機内部で消費
されている最中も、本実施例装置によれば、誘導電動機
(7)はベクトル制御されているため、過渡状態におい
ても誘導電動機(7)を精度良く判断することができる
[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、誘導電動機の過渡
状態においても誘導電動機のトルクと磁束を精度良く制
御できるベクトル制御を用いて、誘導電動機が制動時に
発生する回生電力を制御するようにしたので、誘導電動
機が制動時においてもベクトル制御を行いながら磁束を
変化させて誘導電動機への機械入力を誘導電動機内部で
消費させることができるとともに、トルクの制御性能を
向上させることが可能となり、これによりトルクの急な
変化を防止し得、エレベータの乗り心地を良好ならしめ
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による交流エレベタの制御装
置の制御回路を示すブロック図、第2図はその磁束演算
器の詳細を示す回路図、第3図はその1・ルク分電流演
算器の詳細を示す回路図、第4図はその励磁分電流演算
器の詳細を示す回路1 5 図、第5図はそのすべり角周波数演算器の詳細を示す回
路図、第6図は回生電力の発生防止の手法を説明するた
めの誘導電動機の定常時における簡易等価回路図、第7
図は従来の交流エレベータの制御装置の制御回路示すブ
ロック図である。 図において、(6〉はインバータ、(7〉は誘導電動機
、(l3)は磁束演算器、(l4)はトルク分電流演算
器、(15)は励磁分電流演算器、(I6)はすべり角
周波数演算器、(18)は加算器、(l9)は電流指令
演算器である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 1 6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エレベータを駆動する誘導電動機に任意の周波数の交流
    電力を供給するインバータと、上記誘導電動機のトルク
    及び磁束を制御する制御装置とを備え、該制御装置を、
    速度指令と実速度との差により得られたトルク指令およ
    び実速度に基づいて誘導電動機から回生電力が発生しな
    くなるような磁束指令を算出する磁束演算器と、上記磁
    束指令および上記トルク指令に基づいてトルク分電流指
    令を算出するトルク分電流演算器と、上記磁束指令に基
    づいて励磁分電流指令を算出する励磁分電流演算器と、
    上記磁束指令および上記トルク分電流指令に基づいてす
    べり角周波数を算出するすべり角周波数演算器と、実速
    度と極数との積と上記すべり角周波数とを加算して周波
    数指令を求める加算器と、これら各演算器からのトルク
    分電流指令、励磁分電流指令、および周波数指令に基づ
    いて電流指令を算出して上記インバータに出力する電流
    指令演算器とから構成したことを特徴とする交流エレベ
    ータの制御装置。
JP1148391A 1989-06-13 1989-06-13 交流エレベータの制御装置 Pending JPH0318286A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05258659A (ja) * 1992-03-11 1993-10-08 Nec Corp 含浸型陰極構体
JP2011205857A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Sanken Electric Co Ltd 誘導電動機の制御装置及び制御方法

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