JPH0585471B2 - - Google Patents

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JPH0585471B2
JPH0585471B2 JP59161090A JP16109084A JPH0585471B2 JP H0585471 B2 JPH0585471 B2 JP H0585471B2 JP 59161090 A JP59161090 A JP 59161090A JP 16109084 A JP16109084 A JP 16109084A JP H0585471 B2 JPH0585471 B2 JP H0585471B2
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JP
Japan
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output
speed
magnetic flux
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JP59161090A
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JPS6139891A (ja
Inventor
Kazuo Maruyama
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Fuji Tetsuku Kk
Original Assignee
Fuji Tetsuku Kk
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Publication date
Application filed by Fuji Tetsuku Kk filed Critical Fuji Tetsuku Kk
Priority to JP16109084A priority Critical patent/JPS6139891A/ja
Publication of JPS6139891A publication Critical patent/JPS6139891A/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。
[従来の技術及び問題点] インバータ或いはサイクロコンバータにより誘
導電動機(以下モータという)を運転する方法と
して、磁束一定運転と磁束可変運転がある。(こ
こでいう磁束可変運転とは、モータを定格周波数
内での運転において磁束を可変させるものをさ
す。) 磁束一定運転を行なう制御方法としては、モー
タ端子電圧を帰還制御する事等により、当該端子
電圧を1次周波数にほぼ比例して運転する方法
と、磁束電流成分とトルク電流成分を各々独立し
て制御できるベクトル制御を用いる事により磁束
指令を一定として運転する方法とがある。
ところで、磁束一定運転は通常、磁束を定格値
に設定するため、すべての負荷にわたつてモータ
電磁騒音が大きくなり、特に静寂な運転が要求さ
れるエレベータには不向きである。
これに対して、磁束可変運転を行なう制御方法
としては、ベクトル制御により磁束指令をトルク
指令に依存して変化させ、運転を行なう方法があ
り、これを第5図に示す。
第5図は、従来のベクトル制御による磁束可変
運転制御の全体の構成を示す図で、図中、R.S.T.
は三相交流電源、1は三相交流電力を直流可変電
圧に変換するコンバータ、2はコンバータ1の出
力電流を平滑にする直流リアクトル、3は直流を
可変周波数の交流に変換するインバータ、4はエ
レベータ駆動用のモータ、5は速度帰還信号Nr
を出力する速度発電機、6は所定の速度指令信号
Nr*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、7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、8は磁束指令Φ2 *を励磁電
流指令i0 *に変換する位相進み回路、9はトルク
指令T*を磁束指令Φ2 *で割りトルク電流指令iT*
に変換する割算器、10は励磁電流指令i0 *をト
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、11はコンバータ1への入力
電流を検出し電流帰還信号i1として出力する電流
検出器、12は1次電流指令i1 *と電流帰還信号i1
の偏差に基づいてコンバータ1への入力電流すな
わち直流電流を制御する電流調節器、13はコン
バータ1の位相制御を行なう位相制御器、14は
2次抵抗設定器、15は磁束指令Φ2 *とトルク電
流指令iT*を2次抵抗R2倍したものを、磁束指令
Φ2 *で割りすべり周波数指令s *を出力する割算
器、16は2次時定数設定器、17はarctan回
路、18は微分器、1 *は1次周波数指令、19
は電圧信号を周波数信号に変換するV/F変換
器、20は周波数信号に応じてインバータ3の点
弧制御をパルス増幅器21を介して行なうパルス
分配器である。
以上の構成におけるベクトル制御については周
知であるので詳細な説明は省略するが、磁束指令
Φ2 *とトルク指令T*から磁束電流指令i0 *とトル
ク電流指令iT*を得、これらを合成して1次電流
指令i1 *に変換し、一方、磁束指令Φ2 *とトルク電
流指令iT*からすべり周波数指令s *を得、さらに
2次磁束と1次電流の位相角を演算して1次周波
数指令1 *を求め、この直接制御可能な1次電流
指令i1 *と1次周波数指令1 *に基づいて、2次磁
束Φ2 *と出力トルクTがそれぞれ指令値を満足す
るように制御が行なわれる。これによれば、ほぼ
負荷の全域にわたつて静寂な運転が可能である
が、図から明らかなように制御回路が非常に複
雑・高価となり又、それだけ故障率も増大すると
いう問題点がある。又、モータ温度上昇に依つ
て、モータ2次時定数が変化し、所望の制御応答
が得られなくなる点も実用上問題となる。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、より簡単な構成で磁束可変運転を行
なうことができ、これにより静寂なエレベータ運
転を行なうと同時に、エレベータの速度制御に必
要な速応性を得る事を目的とする。
本発明の特徴とするところは、1次周波数指令
信号によつてモータの1次周波数を制御すると同
時に、速度調節器の絶対値信号に1次周波数指令
信号を加算し、これをモータ端子電圧指令として
モータの端子電圧を制御するようにした点にあ
る。
[実施例] 第1図は、本発明による制御装置の一実施例を
示す全体構成図で、第5図と同一のものは同一符
号にて示している。第1図中、30は速度調節器
6の出力を入力とし電圧パターン出力V0 *を発生
する電圧パターン発生器、31は同じく速度調節
器6(以下ASRという)の出力を入力としすべ
り周波数指令s *を発生するすべり周波数パター
ン発生器、VM *は上記電圧パターン出力V0 *に1
次周波数指令1 *を加算して得られるモータ端子
電圧指令、32はモータ端子電圧指令VM *と電圧
帰還信号VMとの偏差を増幅し1次電流指令i1 *
して出力する電圧調節器、34はモータ4の端子
電圧を電圧検出トランス33を介して検出し電圧
帰還信号VMとして出力する電圧検出器である。
第2図はASR出力に対する電圧パターン出力
と、すべり周波数指令s *のパターンの一例を示
す図である。電圧パターン出力V0 *はASR6の出
力の絶対値をとつたものであるが、ASR出力が
小さい時は一定の値に保たれる。これは電圧パタ
ーン発生器30を、絶対値回路と下限値制限回路
とで構成することにより容易に得ることができ
る。すべり周波数指令s *は、上記電圧パターン
出力V0 *とは逆に、ASR出力が小さい時はASR
出力に応じて変化し、ASR出力の絶対値が大き
い時には一定値となる。これはすべり周波数指令
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。
以上の構成において、次に動作を説明する。エ
レベータ運転指令と共に発せられる速度指令Nr*
に従つて実際速度との差をASR6にて比較増幅
しASR出力を発生する。ASR出力は、負荷に依
つて変化する信号となり、このASR出力に応じ
て、すべり周波数パターン発生器31はすべり周
波数指令s *を発生すると同時に電圧パターン発
生器30は電圧パターン出力V0 *を発生する。更
に、このすべり周波数指令s *はロータの回転周
波数と加算され、1次周波数指令1 *として出力
される。
上記電圧パターン出力V0 *と、1次周波数指令
1 *を加算してモータ端子電圧指令VM *を得、こ
れに依りモータ端子電圧を制御する。ここで、先
に述べた様に、本発明の目的の一つは静寂なエレ
ベータ運転を行なう事であり、このため磁束可変
運転すなわち最大トルク発生時点をモータの定格
磁束(定格電圧、定格負荷で運転する時の磁束)
近傍で運転し、トルクがそれよりも小さくなるに
従つて磁束を下げて運転する必要がある。具体的
に、この条件(磁束可変)でエレベータを運転し
た時の磁束のタイムチヤートを、平衡負荷、定格
積載負荷で上昇,下降運転した場合について、第
3図に示す。
尚、この磁束Φを発生するためのモータ端子電
圧VMは、モータの1次インピーダンスドロツプ
を無視すると、 VM=2π1・Φ (1:1次周波数) で表わされ、1はほぼエレベータ速度に比例する
ので、エレベータ速度及びモータ端子電圧のタイ
ムチヤートも併せて記すと第3図に示すようにな
る。第3図から明らかな様に、モータ端子電圧は
運転負荷に拘らず必要な部分(第3図のモータ端
子電圧の斜線部)が存在し、この部分は、1次周
波数のみに依存して変化する所である。従つて、
この部分を予め与えておけば、すなわち第1図に
示すように1次周波数指令1を電圧パターン出力
V0 *に加算してモータ端子電圧指令VM *を得るよ
うにすれば、次の理由から制御上都合が良い。
理 由 電圧パターン出力V0の負荷及び1次周波数
に依存して変化する割合が小さくて済む。
従つて、ASR出力についても同様である。
これを定格積載上昇運転の場合について第4図
にて詳しく示す。第4図aは1次周波数指令1
を加算してモータ端子電圧指令VM *を得た場
合、すなわち1 *バイアス有りの場合を、第4
図bは1 *バイアスなしの場合をそれぞれ示し
ている。第4図から明らかなように、ASRの
出力は1 *バイアス有りの方が1次周波数に依
存する度合いが小さいことがわかる。
ASR出力変化が小さくて済むと云う事は速
度偏差が小さくて良いと云う事であり、それだ
け速度制御の精度が向上する。
すべり周波数パターンに入力されるものは、
制御系を線形化する意味ではトルク指令が好ま
しいが、トルク指令は1時周波数には依存しな
いものであり、この点ASR出力の1次周波数
依存度の少ない本1バイアス方式は都合が良
い。
更に、ASR出力を1次周波数に依存して変
化させる必要があると云う事は、制御系のゲイ
ンが1次周波数に依つて変化する事を意味す
る。すなわち、1次周波数が低い程、ASR出
力が小さく、1次周波数が高い程ASR出力が
大きいが、エレベータの場合加速中、等速中、
減速中はそれぞれ定トルク負荷であるので1付
周波数が低い程、速度制御系のゲインが上が
り、反対に1次周波数が高い程、速度制御系の
ゲインが下がる事になり速度制御上好ましくな
い。この点やはり、ASR出力の1次周波数依
存度の少ない本1バイアス方式は1次周波数に
よる制御系のゲイン変動の割合が小さくて都合
が良い。
以上の様に、第1図の構成において1 *バイア
ス有りの場合は、なしの場合に比べて同じ磁束可
変制御で運転する場合でも、速度制御精度が向上
し、より良好な速応性が得られる。この様にし
て、得られたモータ端子電圧指令VM *に従つてモ
ータ端子電圧が期間制御される。
すなわち、モータ端子電圧指令VM *に対して実
際のモータ端子電圧VMが、電圧検出トランス3
3及び電圧検出器34を介して帰還され、指令値
と帰還値の偏差を電圧調節器32で増幅し、電流
指令i1 *として出力する。この電流指令i1 *に従つ
てモータ4の電流値を制御するため、実際電流i1
が電流検出器11を経て帰還され、指令値と帰還
値との偏差を電流調節器12で増幅する。更にこ
の信号が位相制御器13を経て、コンバータ側の
サイリスタのゲートをドライブし、コンバータ1
の出力電圧を可変として先の電流を調節する。こ
の結果、モータ端子電圧が指令値に追従する様制
御される。
一方、1次周波数指令1 *により、V/F変換
器19パルス分配器20、パルス増幅器21を経
て、インバータ3のサイリスタのゲートがドライ
ブされ、1次周波数が制御される。
尚、以上は電流形インバータを例にとつて説明
したが、電圧形インバータにおいても同様に本発
明を適用することができる。
[発明の効果] 本発明によれば、簡単な構成で負荷に応じて磁
束を低減して運転することが可能となり、モータ
電磁騒音が低減できる。この結果、極めて静寂な
エレベータの運転が可能となる。
また、モータ端子電圧指令に予め1次周波数指
令をバイアスとして与えることにより、速度偏差
が小さくなり、速度制御の精度の向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第2図は速度調節器出力に対する電圧パターン出
力とすべり周波数指令のパターンの一例を示す
図、第3図はエレベータ速度、モータ端子電圧、
磁束の時間変化を示す図、第4図は1次周波数指
令をバイアスとして与えた場合と、与えない場合
についての各出力波形の差を示す図、第5図は従
来のベクトル制御による制御装置の全体構成図で
ある。 1……コンバータ、3……インバータ、4……
誘導電動機、5……速度発電機、6……速度調節
器、11……電流検出器、12……電流調節器、
13……位相制御器、19……V/F変換器、2
0……パルス分配器、21……パルス増幅器、3
0……電圧パターン発生器、31……すべり周波
数パターン発生器、32……電圧調節器、33…
…電圧検出トランス、34……電圧検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 誘導電動機の1次電圧或いは1次電流と、1
    次周波数を可変としてエレベータの速度制御を行
    うものにおいて、所定の速度指令信号と速度帰還
    信号との偏差を増幅しトルク指令として出力する
    速度調節器と、該速度調節器の出力の絶対値信号
    を電圧パターン出力として発生する電圧パターン
    発生器と、前記速度調節器の出力を入力としてす
    べり周波数指令を発生するすべり周波数発生器
    と、該すべり周波数指令に速度帰還信号を加算し
    て1次周波数指令とし、該1次周波数指令を前記
    電圧パターン出力に加算してモータ端子電圧指令
    とする手段とを備え、前記誘導電動機のモータ端
    子電圧と1次周波数を制御して該誘導電動機の運
    転を行う構成としたことを特徴とする交流エレベ
    ータの制御装置。 2 前記電圧パターン発生器は、絶対値回路と下
    限値制限回路とからなることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の交流エレベータの制御装
    置。
JP16109084A 1984-07-30 1984-07-30 交流エレベ−タの制御装置 Granted JPS6139891A (ja)

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JP16109084A JPS6139891A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 交流エレベ−タの制御装置

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JPS6139891A JPS6139891A (ja) 1986-02-26
JPH0585471B2 true JPH0585471B2 (ja) 1993-12-07

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU699298B2 (en) * 1994-07-18 1998-11-26 Kawasaki Steel Corporation Cleaning method for the surface of a sheet of steel
JP4934294B2 (ja) * 2005-07-05 2012-05-16 ホシザキ電機株式会社 電磁調理器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5592589A (en) * 1978-12-30 1980-07-14 Fanuc Ltd Controller for operation of induction motor
JPS5629485A (en) * 1979-08-13 1981-03-24 Toshiba Corp Controlling system for induction motor

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JPS6139891A (ja) 1986-02-26

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