JPH05262469A - エレベータの制御装置 - Google Patents

エレベータの制御装置

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JPH05262469A
JPH05262469A JP4062157A JP6215792A JPH05262469A JP H05262469 A JPH05262469 A JP H05262469A JP 4062157 A JP4062157 A JP 4062157A JP 6215792 A JP6215792 A JP 6215792A JP H05262469 A JPH05262469 A JP H05262469A
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JP
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power supply
inverter
elevator
converter
electric motor
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JP4062157A
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Toru Tanahashi
徹 棚橋
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エレベータの非常止め試験時に、インバータ
の回路構成を複雑にすることなく、またこのインバータ
の構成要素及び数を大きくすることなく、インバータの
電流容量を大きくすることのできるエレベータの制御装
置を得る。 【構成】 エレベータの非常止め試験時に、インバータ
24と電動機7との間に降圧用トランス25を接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エレベータの制御装
置、特にインバータを大型にしなくても非常止め試験を
行えるエレベータの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は例えば特開昭62−56275号
公報に示された従来のエレベータの制御装置の構成を示
す回路図である。図において、ゲートターンオフサイリ
スタS1〜S6からなる3相全波ブリッジ回路はコンバ
ータ3を構成し、このコンバータ3を3相交流電源1の
出力側に接続することにより3相交流電源1は直流電源
に変換される。この直流電源は、矢張りゲートターンオ
フサイリスタS7〜S12からなる3相全波ブリッジ回
路のインバータ5で3相可変電圧に変換され、誘導電動
機7(以下電動機と記す)に給電される。又、コンデン
サ2,6はそれぞれ3相交流電源1とコンバータ3の
間、インバータ5と電動機7の間に接続され、高調波電
流を吸収するためのものであり、そしてリアクトル4は
コンバータ3とインバータ5の間に接続され、コンバー
タ3によって変換された直流電流を平滑化するためのも
のである。
【0003】エレベータの速度制御を円滑に行うため
に、電動機7の一次電流を、電動機7の磁束を発生する
励磁電流成分とトルクを発生するトルク電流成分とに分
けて、電動機7の発生トルクを瞬時値制御するベクトル
制御方式がここでは採用される。速度指令ωr*が与え
られ、かつ電動機7の実際の回転速度ωrが電動機7に
結合された速度検出用エンコーダ8からフィードバック
されると、その偏差から、トルクの過不足、滑り量が速
度制御部ASRにおいて計算され、電動機7に対応した
トルク電流指令It*、滑り周波数ωsが求められる。
【0004】一方、電動機7の励磁電流指令Im*は予
め設定されているので、It*とIm*とからコンバー
タ3が発生しなければならない出力電流の大きさI1=
√(Im*2+It*2)が求められる。この出力電流I
1とコンバータ3、インバータ5間に設置された電流検
出器13で検出した実際の電流とが比較され、電流制御
部ACRにおいて所要の信号が計算され、ゲート制御装
置PC2に加えられる。
【0005】このゲート制御装置PC2は、3相交流電
源1に接続された絶縁変圧器14からの信号も加えてゲ
ートターンオフサイリスタS1〜S6を制御する。ま
た、Im*とIt*の比率から出力電流の位相角指令θ
*が設定され、更に滑り周波数ωsから電動機7に与え
るべき出力電流の周波数指令f*が設定される。計算部
θcは、ω=2πf*の関係式より出力交流の瞬時値I
1sin(ωt+θ*)に対応する各変数を算出し、こ
の各変数をゲート制御装置PC1に加える。このゲート
制御装置R1によりゲートターンオフサイリスタS7〜
S12を介して電動機7の電流が制御される。
【0006】さて、エレベータは竣工の際、その安全性
を検証するために非常止め試験が行われる。この非常止
め試験は、エレベータのかご11に取り付けられた非常
止め(図示しない)を作動させてかご11を停止させた
状態でかご11を下降させる方向に電動機7を運転す
る。この時、かご11が停止しているのでシーブ9は釣
り合い鍾10からロープ12のみをかご側に繰り出そう
とし、ロープ12が緩み、ついにはシーブ9が空転し始
める。もし、非常止めがかごを停止させる力が不十分で
あればロープ12の繰り込んだ分だけかご11が下降す
ることになるので、このようにして非常止めの安全性を
検証できる。この非常止め試験時には、電動機7は、非
常に大きなトルクを出す必要があるので、図3において
は、短時間重負荷運転用の励磁電流指令Im*2 を設定
し、非常止め試験時には、切替えスイッチSWにより電
動機7の励磁電流指令をIm1*からIm2*に切り替
え、トルク電流を大きくすることなく励磁電流を大きく
して電動機7から大きなトルクを出すようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
エレベータの制御装置では、非常止め試験を行う時に電
動機の励磁電流が大きくすることによって電動機から大
きなトルクを出すようになっている。しかし、エレベー
タのかごが重くなるにつれて釣り合い鍾も重くなるた
め、電動機の励磁電流を大きくしただけでは電動機のト
ルクが不足してシーブを空転させることが出来ず、その
結果としてインバータの電流容量を大きくする必要があ
るという問題点があった。
【0008】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、インバータの回路構成を複雑に
することなく、またインバータの構成要素の能力および
数を大きくすることなく非常止め試験を行えるエレベー
タの制御装置を得ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るエレベータの制御装置は、エレベータが短時間重負荷
運転する時に、インバータと電動機との間に取り付けら
れ、インバータの出力電圧を降圧するトランスを設けた
ものである。
【0010】この発明の請求項2に係るエレベータの制
御装置は、エレベータが短時間重負荷運転する時に、イ
ンバータと電動機との間に取り付けられ、インバータの
出力電圧を降圧するトランス、および電動機に接続さ
れ、前記インバータを制御することによりその出力周波
数が所定値以下とならないようにする制御手段を設けた
ものである。
【0011】この発明の請求項3に係るエレベータの制
御装置は、エレベータが短時間重負荷運転する時に、イ
ンバータと電動機との間に接続され、インバータの出力
電圧を降圧するトランス、および電動機に接続され、前
記インバータを制御することによりその出力周波数を、
前記電動機のトルクが最大となる値に固定する制御手段
を設けたものである。
【0012】この発明の請求項4に係るエレベータの制
御装置は、エレベータが短時間重負荷運転する時に、整
流器を設け、その入力側を交流電源に接続すると共にそ
の出力側をコンバータの両端間に接続し、かつ前記コン
バータの入力側をインバータの出力側に接続したもので
ある。
【0013】
【作用】請求項1の発明では、エレベータの短時間重負
荷運転時に、トランスがインバータの出力電圧を降圧す
ることにより、電動機に大電流を流し、ひいては電動機
が大きなトルクを発生する。
【0014】請求項2の発明では、エレベータの短時間
重負荷運転時に、トランスがインバータの出力電圧を降
圧することに加え、制御手段がインバータの出力周波数
を所定値以下にさせない。
【0015】請求項3の発明では、エレベータの短時間
重負荷運転時に、トランスがインバータの出力電圧を降
圧することに加え、電動機のトルクが最大となる値に制
御手段がインバータの出力周波数を固定する。
【0016】請求項4の発明では、整流器が交流電源を
直流電源に変換し、インバータとして動作するコンバー
タと、インバータとが前記直流電源を受けて並列運転す
る。
【0017】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明によるエレベータの制御装置
の一実施例を示す回路図であり、図において1,7〜1
2は図3の従来装置のものと全く同一である。図におい
て20は3相交流電源1の出力側に設けられた主回路接
触器、21はこの主回路接触器20に接続されたリアク
トル、22はこのリアクトル21に接続されたコンバー
タ、23はこのコンバータ22と並列に接続された平滑
コンデンサ、24はこの平滑コンデンサ23と並列に接
続されたインバータ、25はこのインバータ24と上述
した電動機7の間に挿入される、後で詳しく説明する降
圧用トランス、26は速度指令発生装置、27は速度検
出用エンコーダ8および速度指令発生装置26の出力側
に接続され、インバータ24とコンバータ22を制御す
るための制御回路、29,30はこの制御回路27とそ
れぞれインバータ24、コンバータ22との間に接続さ
れ、図示のトランジスタを駆動する駆動回路、そして2
8は平滑コンデンサ23の電圧を検出して制御回路27
にフィードバックする電圧検出回路である。
【0018】まず、エレベータの非常止め試験時に、イ
ンバータ24と電動機7との間に接続される降圧用トラ
ンス25の機能について述べる。降圧用トランス25
は、一次側と二次側の電圧比がn:1で、、n=2〜4
となる様に選定される。従って、インバータ24の許容
最大出力電流をImaxとすると、電動機7に流れる最
大電流Iは、
【0019】I = n × Imax
【0020】となり、電動機7は大きなトルクを発生す
ることが可能になる。
【0021】ただし、降圧用トランス25は、直流電流
を変換することが出来ないので、この降圧用トランス2
5で電流を変換するためには、インバータ24の出力周
波数をある程度大きくしておく必要がある。そのため
に、電動機7の発生トルクを瞬時値制御するベクトル制
御を行う時には、インバータ24の出力周波数に下限値
を設けておく。
【0022】ところで降圧トランス25の能力や容積
は、出力電圧と出力周波数及び出力電流で決まる。出力
電圧は、電動機7のインダクタンスと抵抗による電圧降
下によって求められるが、非常止め試験時には、電動機
7が停止しているのでインバータ24の出力周波数は低
く、電圧降下は抵抗によって決められる。従って、最小
の電流で電動機7の所要トルクが得られるようにインバ
ータ24の出力周波数を制御すれば、降圧用トランス2
5の能力や容積を最小にできる。
【0023】電動機7を停止した状態で、一定の電流を
流した時、電動機7の出力トルクTeは、次の式で求め
られる。なお、、Im,I0 ,I2 は全てベクトルで表
わす。
【0024】Im = I0 + I2 jωMIm =(jL2 + r2)I2 Te = 3pMI20 COSθ
【0025】ここで、 Im: 電動機7の一次電流 I0 : 電動機7の励磁電流 I2 : 電動機7の二次電流 p : 電動機7の極数 M : 電動機7の励磁インダクタンス ω : インバータ24の出力電流の角速度 L2 : 電動機7の二次漏れインダクタンス r2 : 電動機7の二次抵抗 θ : 電動機7の励磁電流と二次電流の位相差 従って、上式を変形すると
【0026】 Te=3pM2 ω/(ω2(M2+ L2 2)+r2 2)Im2
【0027】が得られ、Imを一定にした時、電動機7
の出力トルクTeが最大となるインバータ24の出力電
流の角速度ωを求めることができる。そこで、前述のベ
クトル制御を行う代わりにインバータ24の出力電流の
角速度を上記の値ωに固定して電動機7に流れる電流を
制御すれば降圧用トランス25の能力や容積を最も小さ
くできる。
【0028】次に、エレベータの非常止め試験時の動作
について述べる。かご11に取り付けられた非常止め
(図示しない)を作動させてかご11を停止させた状態
で、速度指令発生装置26から速度指令を与えると、主
回路接触器20が閉成し、コンバータ22がリアクトル
21をを介して3相交流電源1に接続される。制御回路
27は、電圧検出回路28の出力をフィードバック信号
としてPWM信号を生成し、駆動回路30を介してコン
バータ22のトランジスタを駆動し、平滑コンデンサ2
3の電圧を一定値に制御する。更に、制御回路27は一
定周波数のPWM信号を駆動回路29に出力し、この駆
動回路29の出力信号がインバータ24のトランジスタ
を駆動する。インバータ24の出力電流は、降圧用トラ
ンス25によって増幅されて電動機7に流れ、その結果
として、電動機7は大きなトルクを発生する事が出来
る。
【0029】実施例2.図2はこの発明によるエレベー
タの制御装置の他の実施例を示す回路図であり、図にお
いて1,7〜12,20〜24,26,28〜30は図
1のものと全く同一である。図において31は3相交流
電源1の出力側に主回路接触器20と並列に設けられた
補助接触器、32はこの補助接触器31に接続されると
共にコンバータ22と並列に接続されたダイオード整流
器、33はインバータ24の出力側と電動機7の間に挿
入されたリアクトル、34はリアクトル21とコンバー
タ22の間に設けられ、コンバータ22に流れる電流を
検出する電流検出器、そして35はインバータ24とリ
アクトル32の間に設けられ、インバータ24の出力電
流を検出する電流検出器である。
【0030】交流電源に流入する高調波電流を低減する
ために、図2に示すようなPWMコンバータをもちい
て、入力電流を正弦波となるように制御する方式が広く
用いられている。ところが、このPWMコンバータの構
成は、インバータの構成と殆ど同じなのでPWMコンバ
ータの入出力を入れ換えればインバータとして使用する
ことが出来る。
【0031】図2は、コンバータ22の入力側における
主回路接触器20とリアクトル21の接続点を電動機7
に接続してコンバータ22をインバータとして動作させ
るというものである。この時インバータ24とコンバー
タ22は並列に運転するので、インバータ24にリアク
トル33を設け、インバータ24とコンバータ22の間
の循環電流を押えている。なお、直流電源は、3相交流
電源1から補助接触器31を介してダイオード整流器3
2で作られる。
【0032】次に、エレベータの非常止め試験時の動作
について説明する。速度指令発生装置26から速度指令
が出ると、主回路接触器20は解放したままで、補助接
触器31が閉成し、ダイオード整流器32によって平滑
コンデンサ23が充電される。速度指令発生装置26の
出力に基づいて制御回路27Aは、電流検出器35と3
4の出力をそれぞれフィードバック信号として駆動回路
30と29に信号を与える。駆動回路30と29からの
出力信号によってコンバータ22とインバータ24は同
時に電動機7に電流を流す。このときリアクトル33と
21によってインバータ24とコンバータ22の間を循
環する電流は小さくなる。コンバータ22はインバータ
24とほぼ同等の電流容量をもっているのでインバータ
24を単独で運転する時に比べ、約2倍の電流を電動機
7に流すことが出来る。又、この非常止め試験時には、
電動機7に流れる電流は大きいが、電動機7が回転して
いないので電動機7に印加される電圧は低い。従って、
ダイオード整流器32を流れる電流は小さく、ダイオー
ド整流器32及び補助接触器31の電流定格は小さくて
済む。
【0033】
【発明の効果】以上、詳述したように、請求項1の発明
では、エレベータの短時間重負荷運転時に、インバータ
の出力側と電動機の間に降圧用トランスを取り付けるの
で、電動機は大きなトルクを発生し、インバータを大型
にする必要が無く、従って経済的であるという効果を奏
する。
【0034】請求項2または請求項3の発明は、エレベ
ータの短時間重負荷運転時に、上述した降圧用トランス
を設けることに加えて、インバータを制御することによ
り、その出力周波数が所定値以下とならないようにする
制御手段または出力周波数を電動機のトルクが最大とな
る値に固定する制御手段を設けたので、降圧用トランス
も大型にする必要が無いという効果を奏する。
【0035】請求項4の発明は、エレベータの短時間重
負荷運転時に、整流器を設け、その入力側を交流電源に
接続すると共にその出力側をコンバータの両端間に接続
し、かつ前記コンバータの入力側をインバータの出力側
に接続したので、インバータの回路構成を複雑にするこ
となく、インバータの構成要素の能力及び数を大きくす
ることなく、電動機に大きなトルクを発生させることが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】この発明の他の実施例を示す回路図である。
【図3】従来のエレベータの制御装置を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1 3相交流電源 7 電動機 22 コンバータ 24 インバータ 25 降圧用トランス 27,27A 制御回路 29,30 駆動回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源と、 この交流電源に接続され、前記交流電源を直流電源に変
    換するコンバータと、 このコンバータの両端間に接続され、前記直流電源を可
    変電圧、可変周波数の交流電源に変換するインバータ
    と、 このインバータの出力側に接続され、エレベータを運転
    する巻上電動機と、 を備えたエレベータの制御装置において、 前記エレベータが短時間重負荷運転する時に、前記イン
    バータと前記巻上電動機との間に取り付けられ、後者の
    交流電源の出力電圧を降圧するトランスを更に備えたこ
    とを特徴とするエレベータの制御装置。
  2. 【請求項2】 交流電源と、 この交流電源に接続され、前記交流電源を直流電源に変
    換するコンバータと、 このコンバータの両端間に接続され、前記直流電源を可
    変電圧、可変周波数の交流電源に変換するインバータ
    と、 このインバータの出力側に接続され、エレベータを運転
    する巻上電動機と、 を備えたエレベータの制御装置において、 前記エレベータが短時間重負荷運転する時に、前記イン
    バータと前記巻上電動機との間に取り付けられ、後者の
    交流電源の出力電圧を降圧するトランス、および前記巻
    上電動機に接続され、前記インバータを制御することに
    よりその出力周波数が所定値以下とならないようにする
    制御手段を更に備えたことを特徴とするエレベータの制
    御装置。
  3. 【請求項3】 交流電源と、 この交流電源に接続され、前記交流電源を直流電源に変
    換するコンバータと、 このコンバータの両端間に接続され、前記直流電源を可
    変電圧、可変周波数の交流電源に変換するインバータ
    と、 このインバータの出力側に接続され、エレベータを運転
    する巻上電動機と、 を備えたエレベータの制御装置において、 前記エレベータが短時間重負荷運転する時に、前記イン
    バータと前記巻上電動機との間に取り付けられ、後者の
    交流電源の出力電圧を降圧するトランス、および前記巻
    上電動機に接続され、前記インバータを制御することに
    よりその出力周波数を前記巻上電動機のトルクが最大と
    なる値に固定する制御手段を更に備えたことを特徴とす
    るエレベータの制御装置。
  4. 【請求項4】 交流電源と、 この交流電源に接続され、前記交流電源を直流電源に変
    換するコンバータと、 このコンバータの両端間に接続され、前記直流電源を可
    変電圧、可変周波数の交流電源に変換するインバータ
    と、 このインバータの出力側に接続され、エレベータを運転
    する巻上電動機と、 を備えたエレベータの制御装置において、 前記エレベータが短時間重負荷運転する時に、整流器を
    設け、その入力側を前者の交流電源に接続すると共にそ
    の出力側を前記コンバータの両端間に接続し、かつ前記
    コンバータの入力側を前記インバータの出力側に接続し
    たことを特徴とするエレベータの制御装置。
JP4062157A 1992-03-18 1992-03-18 エレベータの制御装置 Pending JPH05262469A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002348073A (ja) * 2001-05-21 2002-12-04 Mitsubishi Electric Corp エレベータ装置
KR100974619B1 (ko) * 2003-09-15 2010-08-06 현대중공업 주식회사 필터설계방법과 이를 이용한 인버터 시스템의 전동기 입력 과전압 억제장치
JP4862244B2 (ja) * 2001-07-13 2012-01-25 三菱電機株式会社 エレベータ装置
JP6452925B1 (ja) * 2018-05-09 2019-01-16 三菱電機株式会社 エレベーター装置および非常止め装置の試験方法

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