JPH0429317B2 - - Google Patents
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- JPH0429317B2 JPH0429317B2 JP59038213A JP3821384A JPH0429317B2 JP H0429317 B2 JPH0429317 B2 JP H0429317B2 JP 59038213 A JP59038213 A JP 59038213A JP 3821384 A JP3821384 A JP 3821384A JP H0429317 B2 JPH0429317 B2 JP H0429317B2
- Authority
- JP
- Japan
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- speed
- output signal
- output
- slip frequency
- induction motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Description
この発明はエレベータの速度制御装置に関し、
特に巻上用誘導電動機の速度制御に逆変換器（イ
ンバータ）を用い、該逆変換器のマイクロコンピ
ユータにより制御する方式のエレベータの速度制
御装置に関するものである。
特に巻上用誘導電動機の速度制御に逆変換器（イ
ンバータ）を用い、該逆変換器のマイクロコンピ
ユータにより制御する方式のエレベータの速度制
御装置に関するものである。
従来、巻上用誘導電動機の速度制御装置に逆変
換器（以下、インバータという）を用い、該イン
バータをマイクロコンピユータにより制御するよ
うにしたエレベータの速度制御装置としては第１
図に示すものが提案されている。この第１図にお
いて、１は三相交流電源、２は三相交流を直流に
変換する変換器（コンバータ）、３は変換器２の
直流側に接続され直流出力を平滑化する平滑コン
デンサ、４は平滑コンデンサ３の両端に接続され
パルス幅変調方式（以下PWMと略称する）によ
り直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換する
逆変換器（インバータ）であり、この逆変換器４
はトランジスタおよびダイオードから構成されて
いる。５は逆変換器４の出力電流を検出する電流
検出器、６は逆変換器４の交流出力により駆動さ
れる三相誘導電動機であり、この誘導電動機６に
はその速度検出器７および網車８が直結されてい
る。９は上記綱車８に巻掛けられた索引ロープで
あり、その一端にはエレベータのかご１０が結合
され、他端には釣合おもり１１が結合されてい
る。 １２はエレベータの速度パターンを発生するパ
ターン発生装置、１３は上記速度検出器７の出力
信号を所定の時間間隔で取り込み、上記速度パタ
ーン発生装置１２の出力信号と比較演算し、その
演算出力により上記逆変換器４を制御するマイク
ロコンピユータであり、このマイクロコンピユー
タ１３は、中央処理装置（CPU）１６および上
記速度パターン発生装置１２および速度検出器７
の各出力信号をそれぞれ中央処理装置１６に取り
込むためのインターフエイス回路１４，１５と、
中央処理装置１６とデータを授受するRAM構成
の記憶装置１７およびROM構成の記憶装置１８
と、中央処理装置１６で処理されたデータ等を電
流指令発生回路２１に送出するためのインターフ
エイス回路１９，２０とから構成されている。ま
た、２２は上記電流指令発生回路２１からの出力
信号と上記電流検出器５の出力信号とを比較し、
パルス幅変調をかけるパルス幅変調回路（以下
PWM回路という）であり、２３はPWM回路２
２の出力信号を増幅し逆変換器４のトランジスタ
にベース信号を与えるベースドライブ回路であ
る。 第２図は上記第１図における電流指令発生回路
２１の詳細を示すブロツク図であつて、インター
フエイス回路１９を通してマイクロコンピユータ
１３から送出される電流指令値（デイジタル量）
１９ａをアナログ量に変換するＤ／Ａ変換器２４
と、インターフエイス回路２０を通してマイクロ
コンピユータ１３から送出される周波数指令２０
ｂをパルス列に変換する発振器２５および発振器
２５の出力パルスを計数するカウンタ２６と、カ
ウンタ２６の計数値に応じて位相の異なるＵ、
Ｖ、Ｗ相に相当する正弦波のデータを出力する記
憶回路２７，２８，２９とを備え、上記各記憶回
路２７〜２９の出力データはそれぞれのＤ／Ａ変
換器３０，３１，３２に出力されるようになつて
いるとともに、上記各Ｄ／Ａ変換器３０〜３２は
上記Ｄ／Ａ変換器２４の電流指令値を基準値とし
て記憶装置２７〜２９の出力データをアナログ量
に変換し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流指令値を送出
するようになつている。 第３図はマイクロコンピユータ１３による速度
制御演算部を表わす機能ブロツク図を示すもの
で、速度パターン発生装置１２のパターン信号１
２ａと速度検出器７の出力信号７ａとは減算部３
１で減算され、その差の出力信号はPI制御演算
部３２でPI制御演算を行ないトルク指令（TL）
３２ａを出力する。電流演算部３３はトルク指令
３２ａに基づいて電流指令値を下記の(1)式によ
り演算するもので、その電流指令値はインター
フエイス回路１９を通して符号１９ａで示すよう
に出力される。 ＝0√１＋（T L）2 ……(1) 但し、0：励磁電流 KT：トルク電流の係数でモータにより決定さ
れる また、すべり周波数演算部３４はトルク指令
TLに基づいてすべり周波数ωsを下記の(2)式によ
り演算するものである。 ωs＝Ks・TL ……(2) 但し、Ks：すべり周波数の係数で、モータに
より決定される定数 上記すべり周波数演算部３４での演算により得
られる出力信号は加算部３５において速度検出器
７の出力信号７ａと加算され、周波数指令２０ａ
として出力されるものである。 第４図ａ，ｂは誘導電動機が加速中の誘導電動
機の速度とすべり周波数の関係を示したもので、
第４図ａの実線４０は実際の誘導電動機の回転数
を表わし、破線４１はインターフエイス回路１５
を通してマイクロコンピユータ１３に一定の周期
の読み込まれる速度検出器７の出力信号を表わ
し、また、一点鎖線４２は周波数指令値２０ａの
出力状態を表わしている。 しかるに、第３図に示す速度制御演算部により
一定周期で演算を行なうと、誘導電動機の回転数
の変化に伴ない実際のすべり周波数が計算値と合
わなくなつてしまう。この関係を第４図ｂに示
す。 第４図ｂにおいて、実線４３はすべり周波数演
算部３４の出力状態を表わし、一点鎖線４４は実
際のすべり周波数である。この第４図ｂからも明
らかなようにすべり周波数演算部３４の出力より
も実際のすべり周波数（平均値）が小さくなり、
これに伴ない誘導電動機が過電圧になつてしま
う。また、回生時には上記と逆に実際のすべり周
波数が大きくなり、誘導電動機の電流が大きくな
るという問題があつた。
換器（以下、インバータという）を用い、該イン
バータをマイクロコンピユータにより制御するよ
うにしたエレベータの速度制御装置としては第１
図に示すものが提案されている。この第１図にお
いて、１は三相交流電源、２は三相交流を直流に
変換する変換器（コンバータ）、３は変換器２の
直流側に接続され直流出力を平滑化する平滑コン
デンサ、４は平滑コンデンサ３の両端に接続され
パルス幅変調方式（以下PWMと略称する）によ
り直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換する
逆変換器（インバータ）であり、この逆変換器４
はトランジスタおよびダイオードから構成されて
いる。５は逆変換器４の出力電流を検出する電流
検出器、６は逆変換器４の交流出力により駆動さ
れる三相誘導電動機であり、この誘導電動機６に
はその速度検出器７および網車８が直結されてい
る。９は上記綱車８に巻掛けられた索引ロープで
あり、その一端にはエレベータのかご１０が結合
され、他端には釣合おもり１１が結合されてい
る。 １２はエレベータの速度パターンを発生するパ
ターン発生装置、１３は上記速度検出器７の出力
信号を所定の時間間隔で取り込み、上記速度パタ
ーン発生装置１２の出力信号と比較演算し、その
演算出力により上記逆変換器４を制御するマイク
ロコンピユータであり、このマイクロコンピユー
タ１３は、中央処理装置（CPU）１６および上
記速度パターン発生装置１２および速度検出器７
の各出力信号をそれぞれ中央処理装置１６に取り
込むためのインターフエイス回路１４，１５と、
中央処理装置１６とデータを授受するRAM構成
の記憶装置１７およびROM構成の記憶装置１８
と、中央処理装置１６で処理されたデータ等を電
流指令発生回路２１に送出するためのインターフ
エイス回路１９，２０とから構成されている。ま
た、２２は上記電流指令発生回路２１からの出力
信号と上記電流検出器５の出力信号とを比較し、
パルス幅変調をかけるパルス幅変調回路（以下
PWM回路という）であり、２３はPWM回路２
２の出力信号を増幅し逆変換器４のトランジスタ
にベース信号を与えるベースドライブ回路であ
る。 第２図は上記第１図における電流指令発生回路
２１の詳細を示すブロツク図であつて、インター
フエイス回路１９を通してマイクロコンピユータ
１３から送出される電流指令値（デイジタル量）
１９ａをアナログ量に変換するＤ／Ａ変換器２４
と、インターフエイス回路２０を通してマイクロ
コンピユータ１３から送出される周波数指令２０
ｂをパルス列に変換する発振器２５および発振器
２５の出力パルスを計数するカウンタ２６と、カ
ウンタ２６の計数値に応じて位相の異なるＵ、
Ｖ、Ｗ相に相当する正弦波のデータを出力する記
憶回路２７，２８，２９とを備え、上記各記憶回
路２７〜２９の出力データはそれぞれのＤ／Ａ変
換器３０，３１，３２に出力されるようになつて
いるとともに、上記各Ｄ／Ａ変換器３０〜３２は
上記Ｄ／Ａ変換器２４の電流指令値を基準値とし
て記憶装置２７〜２９の出力データをアナログ量
に変換し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流指令値を送出
するようになつている。 第３図はマイクロコンピユータ１３による速度
制御演算部を表わす機能ブロツク図を示すもの
で、速度パターン発生装置１２のパターン信号１
２ａと速度検出器７の出力信号７ａとは減算部３
１で減算され、その差の出力信号はPI制御演算
部３２でPI制御演算を行ないトルク指令（TL）
３２ａを出力する。電流演算部３３はトルク指令
３２ａに基づいて電流指令値を下記の(1)式によ
り演算するもので、その電流指令値はインター
フエイス回路１９を通して符号１９ａで示すよう
に出力される。 ＝0√１＋（T L）2 ……(1) 但し、0：励磁電流 KT：トルク電流の係数でモータにより決定さ
れる また、すべり周波数演算部３４はトルク指令
TLに基づいてすべり周波数ωsを下記の(2)式によ
り演算するものである。 ωs＝Ks・TL ……(2) 但し、Ks：すべり周波数の係数で、モータに
より決定される定数 上記すべり周波数演算部３４での演算により得
られる出力信号は加算部３５において速度検出器
７の出力信号７ａと加算され、周波数指令２０ａ
として出力されるものである。 第４図ａ，ｂは誘導電動機が加速中の誘導電動
機の速度とすべり周波数の関係を示したもので、
第４図ａの実線４０は実際の誘導電動機の回転数
を表わし、破線４１はインターフエイス回路１５
を通してマイクロコンピユータ１３に一定の周期
の読み込まれる速度検出器７の出力信号を表わ
し、また、一点鎖線４２は周波数指令値２０ａの
出力状態を表わしている。 しかるに、第３図に示す速度制御演算部により
一定周期で演算を行なうと、誘導電動機の回転数
の変化に伴ない実際のすべり周波数が計算値と合
わなくなつてしまう。この関係を第４図ｂに示
す。 第４図ｂにおいて、実線４３はすべり周波数演
算部３４の出力状態を表わし、一点鎖線４４は実
際のすべり周波数である。この第４図ｂからも明
らかなようにすべり周波数演算部３４の出力より
も実際のすべり周波数（平均値）が小さくなり、
これに伴ない誘導電動機が過電圧になつてしま
う。また、回生時には上記と逆に実際のすべり周
波数が大きくなり、誘導電動機の電流が大きくな
るという問題があつた。
この発明は上記の問題を解決するためになされ
たもので、速度検出器７の出力信号をマイクロコ
ンピユータに取り込んでから逆変換器に制御信号
を与えるまでの間に誘導電動機の回転速度が変化
する量を補正することにより、実際のすべり周波
数と計算値とを一致させ、かつ電動機の過電圧や
トルク抜けを起こさない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。
たもので、速度検出器７の出力信号をマイクロコ
ンピユータに取り込んでから逆変換器に制御信号
を与えるまでの間に誘導電動機の回転速度が変化
する量を補正することにより、実際のすべり周波
数と計算値とを一致させ、かつ電動機の過電圧や
トルク抜けを起こさない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。
以下、この発明の実施例を図面について説明す
る。 この発明にかかるエレベータ速度制御装置の全
体的構成は第１図および第２図と同様であり、こ
の発明は特に速度制御演算部に第５図に示す如く
サンプリング制御による速度検出遅れて補正して
実際のすべり周波数と計算値とを一致させるため
に微分演算部を設けたものであり、第５図は第３
図に対応している。 この第５図において、第３図と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、第３図と異な
る部分を重点的に述べることにする。 第５図を第３図と比較しても明らかなように、
符号３１〜３５で示す部分は第３図と同様であ
り、符号３６，３７で示す部分がこの発明におい
て新たに付加されたもので、この実施例の特徴を
なす部分である。すなわち、符号３６は微分演算
部で、この微分演算部３６は速度検出器７の出力
信号７ａを微分するものであり、この微分出力信
号３６ａは加算部３７に出力されるようになつて
おり、上記加算部３７は上記微分出力信号３６ａ
と速度検出器７の出力信号７ａとの和を求めるも
ので、この加算部３７で求められた和の信号は加
算部３５に出力され、すべり周波数演算部３４か
らの出力信号と加算された後、周波数司令２０ａ
として出力されるようになつている。 このように微分演算部３６および加算部３７を
新たに付加することにより、速度検出器７の出力
信号がマイクロコンピユータ１３に取り込まれて
から逆変換器４に周波数可変のための制御信号を
与えるまでの間に誘導電動機６の回転速度が変化
する量を補正して逆変換器４に制御信号を出力す
るものである。 第６図はこの発明に基づく電動機の加速時のす
べり周波数と速度との関係を表わしたもので、第
６図ａの実線４０は実際の電動機の回転数を、破
線４１はマイクロコンピユータ１３によりサンプ
リングされる速度検出器７の出力信号を、また、
一点鎖線４５は周波数指令値２０ａをそれぞれ表
わしている。 また、第６図ｂはすべり周波数演算部３４から
出力されるすべり周波数ωs（実線４３）と実際の
すべり周波数（一点鎖線４４）との関係を示し、
第６図ｃは微分演算部３６の出力信号３６ａを示
している。 この第６図ｂから明らかなように微分演算部３
６の出力信号３６ａを速度信号７ａに加えること
により、すべり周波数演算部３４の出力信号（計
算値）と実際のすべり周波数（平均値）とが一致
さ、サンプリング制御による速度検出の遅れを補
正することができ、電動機の過電圧やトルク抜け
を起こすことがなくなる。また、回生時（減速
時）においても従来のように実際のすべり周波数
が大きくなつたり、電動機の電流が大きくなると
いう問題を解決できる。
る。 この発明にかかるエレベータ速度制御装置の全
体的構成は第１図および第２図と同様であり、こ
の発明は特に速度制御演算部に第５図に示す如く
サンプリング制御による速度検出遅れて補正して
実際のすべり周波数と計算値とを一致させるため
に微分演算部を設けたものであり、第５図は第３
図に対応している。 この第５図において、第３図と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、第３図と異な
る部分を重点的に述べることにする。 第５図を第３図と比較しても明らかなように、
符号３１〜３５で示す部分は第３図と同様であ
り、符号３６，３７で示す部分がこの発明におい
て新たに付加されたもので、この実施例の特徴を
なす部分である。すなわち、符号３６は微分演算
部で、この微分演算部３６は速度検出器７の出力
信号７ａを微分するものであり、この微分出力信
号３６ａは加算部３７に出力されるようになつて
おり、上記加算部３７は上記微分出力信号３６ａ
と速度検出器７の出力信号７ａとの和を求めるも
ので、この加算部３７で求められた和の信号は加
算部３５に出力され、すべり周波数演算部３４か
らの出力信号と加算された後、周波数司令２０ａ
として出力されるようになつている。 このように微分演算部３６および加算部３７を
新たに付加することにより、速度検出器７の出力
信号がマイクロコンピユータ１３に取り込まれて
から逆変換器４に周波数可変のための制御信号を
与えるまでの間に誘導電動機６の回転速度が変化
する量を補正して逆変換器４に制御信号を出力す
るものである。 第６図はこの発明に基づく電動機の加速時のす
べり周波数と速度との関係を表わしたもので、第
６図ａの実線４０は実際の電動機の回転数を、破
線４１はマイクロコンピユータ１３によりサンプ
リングされる速度検出器７の出力信号を、また、
一点鎖線４５は周波数指令値２０ａをそれぞれ表
わしている。 また、第６図ｂはすべり周波数演算部３４から
出力されるすべり周波数ωs（実線４３）と実際の
すべり周波数（一点鎖線４４）との関係を示し、
第６図ｃは微分演算部３６の出力信号３６ａを示
している。 この第６図ｂから明らかなように微分演算部３
６の出力信号３６ａを速度信号７ａに加えること
により、すべり周波数演算部３４の出力信号（計
算値）と実際のすべり周波数（平均値）とが一致
さ、サンプリング制御による速度検出の遅れを補
正することができ、電動機の過電圧やトルク抜け
を起こすことがなくなる。また、回生時（減速
時）においても従来のように実際のすべり周波数
が大きくなつたり、電動機の電流が大きくなると
いう問題を解決できる。
以上説明した通り、この発明によれば、逆変換
器に与えるマイクロコンピユータの出力信号に、
速度検出器の出力信号の微分値を加算するように
したので、サンプリング制御による速度検出の遅
れを補正することができ、かつ加減速時に実際の
すべり周波数と計算値とが一致する所定のすべり
周波数が得られるとともに、電動機の過電圧やト
ルク抜けを防止できる。
器に与えるマイクロコンピユータの出力信号に、
速度検出器の出力信号の微分値を加算するように
したので、サンプリング制御による速度検出の遅
れを補正することができ、かつ加減速時に実際の
すべり周波数と計算値とが一致する所定のすべり
周波数が得られるとともに、電動機の過電圧やト
ルク抜けを防止できる。
第１図は従来およびこの発明のエレベータ速度
制御装置の概要を示すブロツク図、第２図は第１
図における電流指令発生回路の詳細を示すブロツ
ク図、第３図は従来における速度制御演算部の機
能ブロツク図、第４図ａ，ｂは従来における電動
機のすべり周波数と速度との関係を示す説明用波
形図、第５図はこの発明における速度制御演算部
の機能ブロツク図、第６図ａ〜ｃはこ発明におけ
る電動機のすべり周波数と速度との関係を示す説
明用波形図である。 １……三相交流電流、２……変換器、３……平
滑コンデンサ、４……逆変換器、５……電流検出
器、６……誘導電動機、７……速度検出器、８…
…綱車、９……索引ロープ、１０……かご、１１
……釣合おもり、１２……速度パターン発生装
置、１３……マイクロコンピユータ、２１……電
流指令発生回路、２２……パルス幅変調回路、２
３……ベースドライブ回路、３１……減算部、３
２……PI制御演算部、３３……電流演算部、３
４……すべり周波数演算部、３５，３７……加算
部、３６……微分演算部。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。
制御装置の概要を示すブロツク図、第２図は第１
図における電流指令発生回路の詳細を示すブロツ
ク図、第３図は従来における速度制御演算部の機
能ブロツク図、第４図ａ，ｂは従来における電動
機のすべり周波数と速度との関係を示す説明用波
形図、第５図はこの発明における速度制御演算部
の機能ブロツク図、第６図ａ〜ｃはこ発明におけ
る電動機のすべり周波数と速度との関係を示す説
明用波形図である。 １……三相交流電流、２……変換器、３……平
滑コンデンサ、４……逆変換器、５……電流検出
器、６……誘導電動機、７……速度検出器、８…
…綱車、９……索引ロープ、１０……かご、１１
……釣合おもり、１２……速度パターン発生装
置、１３……マイクロコンピユータ、２１……電
流指令発生回路、２２……パルス幅変調回路、２
３……ベースドライブ回路、３１……減算部、３
２……PI制御演算部、３３……電流演算部、３
４……すべり周波数演算部、３５，３７……加算
部、３６……微分演算部。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 交流を直流に変換する変換器、上記変換器の
直流出力を交流に変換し巻上用誘導電動機を速度
制御する逆変換器、上記誘導電動機の回転速度を
検出する速度検出器、上記逆変換器の交流出力を
制御するためのマイクロコンピユータとを備え、
上記マイクロコンピユータにより所定の間隔で上
記速度検出器の出力信号を取り込み、その演算に
より得られる出力信号を上記逆変換器に与えて上
記誘導電動機のすべり周波数制御を行うように構
成されたエレベータの速度制御装置において、上
記逆変換器に与える出力信号に上記速度検出器の
出力信号の微分値を加算する補正手段を設けたこ
とを特徴とするエレベータの速度制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59038213A JPS60183990A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | エレベ−タの速度制御装置 |
| KR1019850000267A KR850005818A (ko) | 1984-02-29 | 1985-01-17 | 엘리베이터의 속도 제어장치 |
| US06/705,698 US4625834A (en) | 1984-02-29 | 1985-02-26 | Speed control apparatus for elevator |
| GB08505043A GB2156610B (en) | 1984-02-29 | 1985-02-27 | Speed control apparatus for elevator |
| SG232/88A SG23288G (en) | 1984-02-29 | 1988-04-08 | Speed control apparatus for elevator |
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