JPH03259874A - エレベーターの速度制御装置 - Google Patents

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］ この発明はエレベータ−の電動機をベクトル制御により
速度制御する装置に関するものである。

［従来の技術］ 第６図及び第７図は、例えば特開昭６０−４６１８４号
公報に示された従来のエレベータ−の速度制御装置を示
す図で、第６図は全体構成図、第７図は電圧周波数制御
装置の演算ブロック図である。

第６図中、ＡＣは三相交流電源、（２）は交流電源ＡＣ
にエレベータ−の起動時閉成し停止時開放する接点（１
ａ）を介して接続されサイリスタで構成されたコンバー
タ、（３）はコンバータ（２）の直流側に接続された平
滑コンデンサ、（４）は平滑コンデンサ（３）の両端に
接続されトランジスタで構成されたインバータ、（５）
はインバータ（４）の交流側に接続された三相誘導電動
機、（６）は電動機（５）に直結された速度検出器、（
７）は電動機（５）の電流を検出する電流検出器、（８
）はマイクロコンピュータ（以下マイコンという）で構
成された電圧周波数制御装置で、ＣＰ　Ｕ　（８Ａ）、
ＲＯＭ　（８Ｂ）、ＲＡ　Ｍ　（８Ｃ）及びインタフェ
ース（８Ｄ）を有し、速度検出器（６）及び電流検出器
（７）からの信号を入力し、コンパータ（２）及びイン
バータ（４）に制御信号を出力する。（９）は電動機（
５）により駆動される駆動網車、（１０）は綱車（９）
に制動力を与える電磁ブレーキ、（１１）は網車（９）
に巻き掛けられかご（１２）及びつり合おもり（１３）
に結合された主索である。

第７図中、（２１）は速度制御増幅器、（２２）は除算
器、（２３）は係数器、（２４）は微分器、（２５）〜
（２７）は係数器、（２８）は加算器、（２９）は磁束
成分ベクトル乗算器、（３０）は係数器、（３１）は除
算器、　（３２）は加算器、（３３）はベクトル発振器
、（３４）はベクトル乗算器、（３５）はベクトル三和
変換器、（３６）は演算増中畠器である。

従来のエレベータ−の速度制御装置は上記のように構成
され、エレベータ−の起動時接点（１ａ）が閉成すると
、交流電源ＡＣはコンバータ（２）に接続される。これ
で、交流は直流に変換され、平滑コンデンサ（３）によ
り平滑され、インバータ（４）に供給される。インバー
タ（４）は入力された直流を、可変電圧・可変周波数の
交流に変換して電動機（５）に供給し、電動機（５）は
綱車（９）を駆動してかご（１２）を昇降させる。

次に、電圧周波数制御装置（８）には、速度検出器（６
）からの速度ωｒ、速度指令値ωｒ＊及び二次磁束指令
値Φ２＊が取り込まれており、この内速度ωｒ及び速度
指令値ωｒ＊か速度制御増幅器（２１）に加えられ、そ
の偏差分を増幅した位がトルク指令値Ｔｍ＊として出力
される。このｌ・ルク指令値Ｔｍ＊は除算器（２２）に
よって二次磁束指令値Φ２＊で除して二次ｑｌｔｌｌ電
流指令値−Ｊ２９＊が求められる。この二次ｑ軸電流指
令値−１２９＊は、係数器（２３）によりＬ２／Ｍ倍さ
れて、トルク成分電流指令値］、ｑ＊か求められる。こ
こで、■−１，は二次（回転子）巻線の自己インダクタ
ンス、Ｍは一次（固定子）巻線及び二次巻線間の相互イ
ンダクタンスである。

また、二次磁束指令値Φ、＊は微分器（２４）によって
微分された後、係数器（２５）で１　／　Ｒ２倍され、
更に係数器（２６）でＬ２／Ｍ倍され、時間変化率に比
例した二次磁束をフォーシングするための電流として加
算器（２８）に入力される。ここで、Ｒ７は二次巻線抵
抗である。一方、二次磁束指令値Φ、＊は係数器（２７
）で】−７Ｍ倍されて、二次磁束を得るための励磁電流
として加算器（２８）に入力される。

加算器（２８）はこの両者の和を求めて、磁束成分電流
指令値ｉ１ｄ＊を出力する。磁束成分ベクトル演算器（
２９）はトルク成分電流指令値］、１ｑ＊と磁束成分電
流指令値］、ｄ＊から一次電流指令値の実効値ｊ−＋＊
（ｏ　ｏ＊）を算出する。

一方、二次ｑ軸電流指令値−１２Ｑ＊は、係数器（３０
）でＲ２倍され、次いで、除算器（３１）で二次磁束指
令値Φ、＊で除算され、滑り周波数指令値ωＳ＊として
加算器（３２）に入力される。加算器（３２）は滑り周
波数指令ωＳ＊と速度ωｒとを加算して、二次磁束の速
度指令値ω。＊をベクトル発振器（３３）に入力する。

ベクトル発振器（３３）はその入力を積分し、ｊＯｏ＊ 一次電流指令値の位相ｅ　　　を算出する。このように
して求められた一次電流指令値の実効値ＪｆＪｏ＊ −１，ｌ＊（ｏ　ｎ＊）と位相ｅ　　　とは、ベクトル
乗算器（３４）で乗算され、−次電流指令値１１＊に変
換され、ヘクＩ〜ル三相変換器（３５）に入力される。

ここで、−次電流指令値１１＊に基づき、三相の一次電
流指令値１ｕ＊〜１ω＊が生成され演算増幅器（３６）
に人力される。演算増幅器（３６）では、−次電流指令
位ｊｕ＊〜ｊω＊と電流検出器（７）からの−次組流値
とを比較し、パルス幅変調（以下Ｐ　Ｗ　Ｍという）信
号をインバータ（４）に送出する。インバータ（４）は
このＰＷＭ信号により動作し、可変電圧・可変周波数の
近似正弦波の三相交流電圧を発生し、電動機（５）を駆
動し、その速度、すなわちかご（１２）の走行速度は精
度高く制御される。

かご（１２）が停止すると、接点（１ａ）は開放してコ
ンバータ（２）は交流電源ＡＣから切り離される。そし
て、次の起動時接点（１ａ）が閉成したとき、」二連の
ように磁束成分電流をフォーシングして、す早く二次磁
束を立ち上げるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のエレベータ−の速度制御装置では、
エレベータ−が停止する度に、接点（１ａ）を開放し、
次の起動時電動機（５）の二次磁束を立ち上げるように
しているが、電動機（５）の二次磁束は、磁束成分電流
を遮断してもすぐには消滅せず、二次時定数で減衰する
。このため、接点（Ｌａ）が開放した直後に、エレベー
タ−が起動するときには、二次磁束はまだ十分に減衰し
ておらず、磁束成分電流がフォーシングされると、二次
磁束は過励磁となり、起動衝撃が発生するという問題点
がある。

この発明は」１記問題点を解決するためになされたもの
で、電源遮断用の接点開放直後にエレベータ−が起動す
るようなときでも、起動衝撃の発生を防止できるように
したエレベータ−の速度制御装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るエレベータ−の速度制御装置は、起動時
閉酸する接点が開放している間も、電動機の二次磁束を
演算し、上記接点開成時点の二次磁束演算値を初期値と
して、励磁成分電流指令値を演算するようにしたもので
ある。

［作　用］ この発明においては、起動時閉底する接点が開放してい
る間も、電動機の二次磁束を演算し、起動時これを初期
値として、励磁成分電流指令値を演算するようにしたた
め、起動時の二次磁束の増大は抑制される。

［実施例］ 第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示す図で、第１
図は電圧周波数制御装置の演算ブロック図、第２図は全
体構成図、第３図は電圧周波数制御装置の構成図、第４
図は同じく演算フローチャート、第５図は励磁成分電流
指令値曲線図であり、従来装置と同様の部分は同一符号
で示す。

第１図〜第３図中、（１ｂ）は接点（１ａ）と連動する
接点、（４１）はマイコンで構成された電圧周波数制御
装置で、ＣＰ　Ｕ　（４１Ａ）、ＲＯＭ　（４１Ｂ）、
ＲＡＭ（４１Ｃ）、インタフェース（４１０）〜（４］
−Ｆ）、Ａ／Ｄ変換器（４１Ｇ）及びＰＷＭ器（４１Ｈ
）を有し、インタフェース（４１０）〜（４１Ｆ）には
それぞれ速度指令値ωｒ＊、接点（１ｂ）の入力及び速
度ωｒが入力され、Ａ／Ｄ変換器（４１Ｇ）には電流検
出器（７）からの−成型流値ｉ□が入力される。また、
ＰＷＭ器（４１Ｈ）の出力（４１ａ）はインバータ（４
）に出力されている。（４２）は−成型流値１１を二次
磁束と同一速度で回転する回転座標系に変換する三相／
二相変換器、（４３）は第１の演算手段を構成する二次
磁束演算器、（４４）は加算器、（４５）は第２の演算
手段を構成するＰＩ演算器、（４６）は加算器、（４７
）は係数器、（４８）は除算器、（４９）は加算器、（
５０）は積分器、（５１）はＰＩ演算器、（５２）　（
５３）は係数器、（５４）　（５５）は加算器、（５６
）はＰＩ演算器、（５７）は加算器、（５８）はＰＩ演
算器、（５９）は加算器、（６０）は回転座標系から三
相の固定座標系に座標変換して三相電圧指令値Ｖ。

をＰＷＭ器（４］、Ｈ）に送出する二相／三相変換器で
ある。

次に、電圧周波数制御装置（４１）の動作を説明する。

これは、電動機（５）の−次組流を励磁成分電流とトル
ク成分電流とに分けて制御するベクトル制御を行うもの
である。

電流検出器（７）の出力である一成型流値ｉ□は、三相
／二相変換変換器（４２）で変換され、励磁成分電流ｉ
ｄと１−ルク戊分電流ｉｑとが検出される。二次磁束Φ
、と励磁成分電流ｉｄとには、Φ２＝□（ただし、Ｓは
ラプラス演算子）ｌ　＋（Ｌ２／Ｒ２）Ｓ の関係があり、これが二次磁束演算器（４３）で演算さ
れる。加算器（４４）は二次磁束指令値Φ２＊と二次磁
束Φ２との差を出力し、ＰＩ演算器（４５）で励磁成分
電流指令値ｉｄ＊が作られる。加算器（４６）は励磁成
分電流指令値ｌｄ＊と励磁成分電流ｉｄとの差を出力し
、ＰＩ演算器（５Ｉ）でＰＩ演算された値と、トルク成
分電流ｉｑに係数器（５３）で定数に２が乗算されて生
成したトルク成分電流による干渉電圧とが、加算器（５
４）で加算され、励磁成分電流と同相の出力電圧成分指
令値ＶｄＥｋが算出される。

一方、加算器（５５）は速度指令値ωｒ＊と速度ωｒと
の偏差を出力し、ＰＩ演算器（５６）でトルク戊分電流
指令値ｉｑ＊が算出される。加算器（５７）で１−ルク
戊分電流指令値１９＊とトルク成分電流ｉｑとの偏差が
求められる。そして、ＰＩ演算器（５８）でＰＩ演算さ
れた値と、励磁成分電流ｉｄに係数器（５２）で定数に
１が乗算されて生成した充励磁成分電流による干渉電圧
とが、加算器（５９）で加算され、Ｉ・ルク戊分電流］
ｑと同相の出力電圧成分指令値ｖｑ＊が算出される。

また、１〜ルク成分電流１９は係数器（４７）でＲ２倍
され、除算器（４８）で、二次磁束Φ２で除算されて、
滑り周波数指令値ωＳ＊が算出される。加算器（４９）
は滑り周波数指令値ωＳ＊と速度ωｒを加算して、出力
周波数が算出され、その値が積分器（５０）で積分され
て、出力位相Ｏが求められる。二相／三相変換器（６０
）は出力位相Ｏと、励磁成分電流１ｄとＩ１１相の出力
電圧成分指令値■ｄ＊と、トルク成分電流ｊｑと同相の
出力電圧成分指令値■ｑ＊を入力し、回転座標系から三
相の固定座標系に座標変換を行い、三相電圧指令値Ｖ□
が算出されてＰＷＭ器（４１Ｈ）に出力される。

この電圧周波数演算装置（４１）の演算時期は第４図に
示すとおりである。

すなわち、ステップ（７１）で接点（１ｂ）が閉成して
いるかを判断し、開底していれば、ステップ（７２）で
第１図の三相電圧指令値■、を演算して、ＰＷＭ器（４
］、Ｈ）に出力する。接点（１ｂ）か開放していると判
断されると、ステップ（７３）で二次磁束演算器（４３
）で二次磁束Φ２を算出し、次に接点（１ｂ）が閉成す
るときに、その演算結果を二次磁束Φ、の初期値として
励磁成分電流指令値］ｄ＊の演算のため出力する。

第５図に接点（１ｂ）の開放時間と励磁成分電流指令値
〕ｄ＊の関係を示している。第５図（ａ）は開放時間が
長い場合、第５図（ｂ）は短い場合である。

接点（１ｂ）の開放中も二次磁束Φ、の演算が行われ、
次に接点（ｌｂ）が閉成するときに、その時点の二次磁
束Φ２の大きさは、接点（１ｂ）の開放時間が長いとき
は大きく、短いときは小さい。この二次磁束Φ２の大き
さを初期値として、二次磁束演算器（４３）、加算器（
４４）及びＰＩ演算器（４５）からなる磁束制御ループ
が動作し、励ｍ成分電流指令値ｌｄ＊が生成されるので
、起動衝撃の発生を防止することが可能になる。

［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明では、起動時閉成］】 ２− する接点が開放している間も、電動機の二次磁束を演算
し、起動時これを初期値として、励磁電流成分指令値を
演算するようにしたので、起動時の二次磁束の増大は抑
制され、起動衝撃を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第］−図〜第５図はこの発明によるエレベータ−の速度
制御装置の一実施例を示す図で、第１図は電圧周波数制
御装置の演算ブロック図、第２図は全体構成図、第３図
は電圧周波数制御装置の構成図、第４図は同しく演算フ
ローチャー１〜、第５図は励磁成分電流指令値曲線図、
第６図及び第７図は従来のエレベータ−の速度制御装置
を示す図で、第６図は全体構成図、第７図は電圧周波数
制御装置′Ｃの演算ブロック図である。 図中、ＡＣは二相交流電源、（１，ａ）（ｌｂ）は接点
、（２）は電力変換装置（コンバータ）、（４）は電力
変換装置（インバータ）、（５）は三相誘導電動機、（
４１）は電圧周波数演算装置、（４３）は第１の演算手
段（二次磁束演算器）、（４５）は第２の演算手段（Ｐ
Ｉ演算器）、ｊｄ＊は励磁成分電流指令値、１ｑ＊は１
−ルク成分電流指令値、ｉｄは励磁成分電流、ｉｑはト
ルク成分電流、Φ２＊は二次磁束指令値、Φ２は二次磁
束である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源にエレベーターの起動時閉成する接点を介して
   電力変換装置を接続し、この電力変換装置により誘導電
   動機に可変電圧・可変周波数の交流を供給し、上記電動
   機の電流を励磁成分電流とトルク成分電流とに分け、そ
   れぞれ励磁成分電流指令値及びトルク成分電流指令値と
   比較して上記電動機の速度を制御する装置において、上
   記接点の開放している間も上記電動機の二次磁束値を演
   算して出力する第１の演算手段と、上記接点が閉成する
   時点の上記第１の演算手段の出力を初期値として上記励
   磁成分電流指令値を演算する第２の演算手段とを備えた
   ことを特徴とするエレベーターの速度制御装置。