JPH0585470B2 - - Google Patents

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JPH0585470B2
JPH0585470B2 JP59112698A JP11269884A JPH0585470B2 JP H0585470 B2 JPH0585470 B2 JP H0585470B2 JP 59112698 A JP59112698 A JP 59112698A JP 11269884 A JP11269884 A JP 11269884A JP H0585470 B2 JPH0585470 B2 JP H0585470B2
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JP
Japan
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magnetic flux
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pattern
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JP59112698A
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English (en)
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JPS60257790A (ja
Inventor
Kazuo Maruyama
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Fuji Tetsuku Kk
Original Assignee
Fuji Tetsuku Kk
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Application filed by Fuji Tetsuku Kk filed Critical Fuji Tetsuku Kk
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Publication of JPH0585470B2 publication Critical patent/JPH0585470B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/045Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インバータ或いはサイクロコンバ
ータで運転される交流エレベータの制御装置の改
良に関するものである。
〔従来の技術〕
誘導電動機(以下モータという)に、可変電
圧・可変周波数の交流電力を供給して速度制御を
行なう方法としては、2次鎖交磁束(以下磁束と
いう)を一定にして運転する方法や、すべりを一
定とし磁束を可変として運転する方法、或いは最
大効率のすべり周波数で運転する方法などがあ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
磁束の発生にはモータ2次時定数(0.05s〜
0.3s)で決まる遅れ時間が存在するため、これに
よるトルクの発生の遅れ時間が存在し、従つて速
応性を要求される分野では磁束一定で運転され
る。エレベータの速度制御においても、速応性の
観点からは磁束一定で運転することが望ましい。
この場合、すべての負荷に対してそれ相応のトル
クを出す必要があることから、磁束は大きめの値
に設定する必要があり、通常はモータの定格磁束
(モータを定格負荷、定格電圧、定格電流で運転
した時の磁束)に設定される。
一方、エレベータの場合は極めて静寂な運転が
要求されるため、エレベータ走行時の最も大きな
音の一つであるモータ電磁騒音を極力小さくする
必要がある。このモータ電磁騒音はモータの磁束
と大きな関係があり、モータ磁束の増大に伴つて
著しく増大する。
従つて、磁束を定格磁束に設定して一定で運転
する方法では、すべての負荷に渡つて大きな電磁
騒音を発生することになり、エレベータの駆動方
式としては実用的でない。
この問題を避けるため、負荷に対してすべりを
一定としモータ磁束を可変としてトルクを制御す
る方法もあるが、この場合、駆動領域から制動領
域に移行する時、或いはこの逆の時にすべりの極
性を反転する必要があり、この時エレベータは著
しく大きなかご振動を発生する。これはすべり周
波数が急激に正極性の一定値から負極性の一定値
に変化するのに対して、磁束の変化は必ず遅れ、
この遅れ量が上記すべり周波数の極性が変化する
近傍では磁束指令の変化量が大きいために、より
大きくなるからである。従つてすべりを一定とす
る運転方式は、エレベータの乗心地の面から見て
問題がある。
また、可変磁束、可変すべり周波数で運転する
方式として、すべての負荷に対して最大効率のす
べり周波数で運転する方式もあるが、すべり周波
数及び磁束のパターン設定が極めて複雑となり、
更にこれらのパターン設定をモータ仕様(モータ
容量、電圧仕様等)が変わる毎に変えなければな
らないという問題点があり、やはりエレベータ用
としては実用的でない。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明は上記問題点を解決するため、負荷が所
定値以下(所要トルクの絶対値が所定値以下)の
時は定格時より低い一定の値に磁束を設定し、か
つ負荷が所定値以上(所要トルクの絶対値が所定
値以上)の時は負荷に応じて可変となるように磁
束を設定する手段と、負荷が所定値以下の時は負
荷に応じて可変となるようにすべりを設定し、か
つ負荷が所定値以上の時は一定の値にすべりを設
定する手段とを備えたことを特徴とし、しかも磁
束及びすべりのパターンは制御系の線形性が保た
れるように設定している。これにより、軽負荷時
には磁束は定格時より低い一定の値で、すべりは
トルク指令に比例するように運転が行なわれ、ま
た重負荷時にはすべりが一定で、磁束がトルク指
令に応じ可変となるように運転が行なわれ、制御
系の速応性を損うことなくモータ騒音の低減を図
ることができる。
〔実施例〕
第1図は、この発明による交流エレベータの制
御装置の一実施例を示す全体構成図で、ここでは
本発明をベクトル制御に適用した例を示してい
る。
図中、R,S,Tは三相交流電源、1は三相交
流電力を直流に変換するコンバータ装置、2はコ
ンバータ装置1の出力を平滑にするフイルタ、3
は直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換する
インバータ装置、4はエレベータを駆動するモー
タ、5はモータ4の回転数(エレベータの速度)
を検出し速度帰還信号Nrを出力する速度発電機、
6は所定の速度指令N*を発生する速度指令発生
器、7は速度指令N*と速度帰還信号Nrとの偏差
を増幅しトルク指令T*として出力する速度調節
器、8はトルク指令T*に応じて所定の磁束指令
φ2 *を出力する磁束パターン発生器、9はトルク
指令T*に応じて所定のトルク電流指令iT *を出力
するトルク電流パターン発生器、10はトルク指
令T*に応じて所定のすべり周波数指令ωs *を出力
するすべり周波数パターン発生器、11は磁束指
令φ2 *を励磁電流指令iM *に変換する位相進み回
路、12は励磁電流指令iM *とトルク電流指令iT *
とから1次電流指令i1 *を演算するベクトル演算
器、13は1次電流ベクトルI・1と磁束ベクトル
φ・2の位相差θを求めるための関数発生器、14
は微分器、ω1 *は1次周波数指令である。
以上の構成において、ベクトル制御は周知であ
るので詳細な説明は省略するが、エレベータの速
度指令N*と、速度発電機5からの速度帰還信号
Nrとの偏差が速度調節器7によつて増幅され、
トルク指令T*として出力される。このトルク指
令T*に応じて所定の速度指令φ2 *、トルク電流指
令iT *、すべり周波数指令ωs *が出力される。そし
て、下記(1)〜(4)の関係式に基づいて、各指令φ2
,iT *,ωs *から1次電流指令i1 *と1次周波数指
令ω1 *とが演算され、磁束φ2とすべり角周波数ωs
とが所定のパターンとなるように制御される。
φ2=M/1+T2SiM ……(1) i1=√M 2T 2 ……(2) ω1=ωs+ωr+dθ/dt ……(3) tanθ=ωsT2 ……(4) ただし 〔φ2:磁束、M:相互インダクタンス、T2
2次時定数、S:演算子、iM:励磁電流成分、
iT:トルク電流成分、i1:1次電流、ω1:1次角
周波数、ωs:すべり角周波数、ωr:回転子角周
波数、θ:1次電流ベクトルと磁束ベクトルの位
相差〕 第2図は、本発明における各指令のパターンを
示す図で、aは磁束指令φ2 *のパターンを、bは
すべり周波数指令ωs *のパターンを、cはトルク
電流指令iT *のパターンをそれぞれ示している。
第2図から明らかなように、磁束指令φ2 *はトル
ク指令T*の絶対値が所定値(T0)以下の時、す
なわちエレベータの所要トルクの絶対値が所定値
以下の時は定格磁束より低い一定の値とし、トル
ク指令T*の絶対値が所定値以上の時すなわちエ
レベータの所要トルクの絶対値が所定値以上の時
は、トルク指令T*の平方根に比例するようにし
ている。すべり周波数指令ωs *は、トルク指令T*
の絶対値が所定値以下の時にはトルク指令T*
比例し、所定値以上の時には一定値となる。
ここで、磁束指令φ2 *とすべり周波数指令ωs *
をトルク指令T*に対して第2図に示すような特
性とするのは次のような理由による。
すなわち、モータの発生トルクTeは Teαφ2 2・ωs ……(5) で与えられる。従つて磁束φ2が一定の時にはωs *
とT*との関係がωs *αT*となるようにωs *のパタ
ーンを設定することにより、またωsが一定の時
にはφ*とT*との関係がφ*α√*となるように
φ*のパターンを設定することにより、モータの
発生トルクTeはトルク指令T*に対して常に
TeαT*となる。この結果、制御系の線形性が保
たれ、良好な速応性を確保できるからである。
また、トルク電流指令iT *のパターンは第2図
にcに示したようになるが、これは Te=Kφ2iT(Kは定数) ……(6) であることから、制御系の線形を保つためには
φ2 *のパターンが定まれば必然的に定まることに
なる。すなわち、前述のように制御系が線形とな
るためにはTeαT*、従つて(6)式より T*αφ2 *iT * となる必要がある。ここでφ2 *は |T*|>|T0|でφ2 *α√* |T*|<|T0|でφ2 *=一定 であることから、iT *のパターンは |T*|>|T0|でiT *α√T* |T*|<|T0|でiT *αT* となり、第2図cに示したようになる。
第3図は、本発明における磁束パターン発生器
の構成の一実施例を示す図である。磁束パターン
発生器8は、絶対値回路8a、平方根演算器8
b、下限値制限回路8cで構成され、トルク指令
T*から第2図に示す磁束指令φ2 *のパターンを得
ることができる。
第4図は、本発明におけるトルク電流パターン
発生器の構成の一実施例を示す図である。トルク
電流パターン発生器9は、絶対値回路9a、平方
根演算器9b、最小値選択回路9c、極性判別回
路9d、極性切替回路9eにより構成され、これ
により第2図に示すトルク電流指令iT *のパター
ンを得ることができる。
また、第2図に示したすべり周波数指令ωs *
パターンは、すべり周波数パターン発生器を上限
値及び下限値制限回路で構成することにより容易
に得ることができる。
なお、以上の説明については各指令のパターン
を理想的な特性で示したが、制御に支障のない範
囲で簡略化することも可能である。
第5図は、磁束指令φ2 *のパターンを簡略化し
た例を示すもので、|T*|≧|T0|でφ2 *αT*
して直線的に立ち上げている。この場合でも前述
とほぼ同等の応答性を得ることができる。
第6図は、第5図の簡略化した磁束指令φ2 *
得るための磁束パターン発生器の一実施例を示す
図で、この場合には絶対回路8aと下限値制御回
路8cだけの簡単な構成とすることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、モータの磁束とすべり周波数
が所要トルクに対して常に第2図に示したパター
ンのように制御され、大部分の運転において磁束
を定格磁束一定運転に比して十分低減して運転で
きるので、モータの騒音を著しく低減でき、しか
も制御系を線形化することにより良好な速度応答
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による交流エレベータの制御
装置の一実施例を示す全体構成図、第2図aは本
発明の磁束指令のパターンを示す図、第2図bは
本発明のすべり周波数指令のパターンを示す図、
第2図cは本発明のトルク電流指令のパターンを
示す図、第3図は本発明における磁束パターン発
生器の構成の一実施例を示す図、第4図は本発明
におけるトルク電流パターン発生器の構成の一実
施例を示す図、第5図は磁束指令のパターンの他
の一実施例を示す図、第6図は磁束パターン発生
器の他の一実施例を示す図である。 1……コンバータ装置、3……インバータ装
置、4……モータ、5……速度発電機、6……速
度指令発生器、7……速度調節器、8……磁束パ
ターン発生器、9……トルク電流パターン発生
器、10……すべり周波数パターン発生器、N*
……速度指令、T*……トルク指令、φ2 *……磁束
指令、iT *……トルク電流指令、iM *……励磁電流
指令、i1 *……1次電流指令、ωs *……すべり周波
数指令、ω1 *……1次周波数指令。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 商用交流電源をコンバータによつて直流に変換
    し、これをインバータで可変周波数の交流電力に
    変換し、この変換された交流電力によつて誘導電
    動機を駆動し、エレベータの運転を行うようにし
    たものにおいて、所要トルクの絶対値が所定値以
    下の時は定格時より低い一定の値に磁束を設定
    し、かつ所要トルクの絶対値が所定値以上の時は
    所要トルクに応じて可変となるように磁束を設定
    する手段と、所要トルクの絶対値が所定値以下の
    時は所要トルクに応じて可変となるようにすべり
    を設定し、かつ所要トルクの絶対値が所定値以上
    の時は一定の値にすべりを設定する手段とを備え
    たことを特徴とする交流エレベータの制御装置。
JP59112698A 1984-05-31 1984-05-31 交流エレベ−タの制御装置 Granted JPS60257790A (ja)

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