JPH07291543A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

電動機の速度制御装置

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JPH07291543A
JPH07291543A JP6112094A JP11209494A JPH07291543A JP H07291543 A JPH07291543 A JP H07291543A JP 6112094 A JP6112094 A JP 6112094A JP 11209494 A JP11209494 A JP 11209494A JP H07291543 A JPH07291543 A JP H07291543A
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Hidenori Takasaki
秀紀 高崎
Kazuhiko Hiramatsu
和彦 平松
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エレベータなど電動機の回転を直線運動に変
える機械において、最短時間で位置制御を行う複雑な制
御ループ回路の簡素化を図る。 【構成】 速度指令と実速度の遅れを補い、速度指令通
りの位置制御を行うことから、短い時間で負荷変動等に
よる位置ずれを防止できるように、速度制御ループ回路
に1個の積分器を加えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエレベータ等の
荷重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動機
を制御する電動機の速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来技術としての文献に例えば
特開平4-266370号[以下、これを『従来例1』という]
が見られる。この従来例1は、予め設定された速度指令
* に従いエレベータかごを減速して目標階に到着させ
るものにおいて、エレベータかごの昇降方向、及び荷重
検出器にて検出された積載重量に対応する補正値CをR
AMより選択して読出し、エレベータかごの減速開始前
に、前記速度指令V* を補正値Cにて補正するCPUを
設け、その補正値Cにてエレベータかごの減速開始前に
事前に速度指令V* が補正するため、減速途中の減速度
の急激な変更が防止され、速度変化を円滑にして着床誤
差の発生を未然に防止するという装置である。また、従
来例2として図5に示すエレベータ駆動用電動機の制御
装置がある。これについて、触れることにする。図6に
おいて、1は誘導電動機(以下、単に『電動機』とい
う)、2はインバータ、3は電動機1の速度を検出する
パルスジェネレータ(以下、『パルス発振器』とい
う)、4はPWMコントローラ(以下、『パルス幅変調
器』という)、5はベクトル制御器、6は比例・積分増
幅器(P−I制御器)、7は速度設定器、9は係数器
(その係数はK2)、10は商用交流電源である。そして、
71は始動時・停止時に急峻な速度の立ち上がり・立ち下
がりを避け緩やかな曲線状を辿るように速度調整を行う
ソフトスタータ、61,92は減算器、91は電動機1の電流
を検出する変流器であり、減算器61では速度指令値と実
際の速度検出値の偏差を算出し、比例・積分増幅器6に
て速度偏差から電動機1の2次電流指令I2 * (トルク
指令)を導出し、ベクトル制御器5が内蔵する回路要素
としては、比例・積分増幅器6からの電動機1の2次電
流指令I2 * と電動機1の励磁電流指令Im *とを導入
し、電動機1へ加える1次電流指令I1 * と2次電流指
令I2 * 及び励磁電流指令Im * の位相角θを演算し
て、1次電流指令I1 * (振幅) は乗算器56へ位相角θ
は加算器55へ送出している。また、比例・積分増幅器6
からの2次電流指令I2 * は割算器57で励磁電流指令I
m * で除算され、係数器52(その係数はK1)へ入り、電
動機1の滑り周波数ωs * を算出して加算器53へ送る。
加算器53ではパルス発振器3からの電動機1の検出速度
である電動機周波数に滑り周波数ωs * を加算して、電
動機1の1次周波数指令ω1 * を導出してベクトル制御
器54へ与え、ここでスカラ量の入力をベクトル量へ変換
して加算器55へ送り、そこで演算器51からの位相角θを
加算したベクトル量が乗算器56へ入力する。乗算器56で
は演算器51からの1次電流指令I1 * (振幅) と加算器
55からのベクトル量を乗算して、1次電流指令i1 *
算出し、変流器91からの電動機1の検出電流との偏差を
求め、係数器9を経て定数調整をしてパルス幅変調器4
を介してインバータ2を制御し、電動機1を速度指令の
通りに駆動させる。従来例2のような電動機の速度制御
装置で、例えばエレベータを駆動する場合のタイムチャ
ートを図4に示す。図4において、実線は速度指令VS
で、点線は実速度Vm を示す。時点t1 で始動し、時点
2 にて定速度に到達し、ある時点t3 で、所定の位置
に設けられた減速スイッチSWが働くと、減速を開始
し、時点t4 で微速のクリープ速度VC で運転した後時
点t5 に至り、さらに減速して定位置にて時点t6 で停
止させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、減速度の急激
な変更は防止されるが、従来例1においては、綱車を回
転駆動してエレベータかごを昇降させる電動機の速度検
出器と、目標階の着床かご位置検出手段の他に、エレベ
ータかごの荷重検出手段,さらにはエレベータがごの速
度指令に対する遅れを補正する遅れ補正器による着床補
正手段等を必要とし、回路構成は極めて複雑である。ま
た、従来例2の方法では、エレベータの停止制御をしよ
うとすると、速度指令に対する実速度の遅れのために、
図5の実速度曲線と時間軸とで囲まれた面積すなわち移
動距離が変化し、位置決め時間Tp がばらつくことにな
る。このため、エレベータの停止からドアが開くまでの
時間がばらつく問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、ベクトル制御PWMインバータによっ
て荷重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動
機を制御する電動機の速度制御装置において、前記電動
機の回転速度と速度指令との速度偏差を積分する積分器
と、この積分器の出力を位置ループゲイン倍する係数器
と、この係数器の出力と前記速度偏差との和を入力する
比例・積分増幅器と、この比例・積分増幅器の出力をト
ルク電流指令として入力するベクトル制御器を備えた電
動機の速度制御装置である。
【0005】
【作用】本発明はこのような電動機の速度制御装置であ
るから、電動機の回転速度と速度指令との速度偏差を積
分すると共に、この積分された出力を位置ループゲイン
倍することで、この制御系のゲインに調和させたうえで
前記速度偏差との和を入力として比例・積分制御を行
い、この比例・積分演算された出力をトルク電流指令と
して入力するベクトル制御がなされ、電動機速度の制御
を行うので速度指令積分値と回転(実)速度積分値との
ずれがなくなる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。全ての図面において、同一符号は同一もしくは相
当部材を表す。図1は、本発明の第1の実施例の回路構
成を示すブロック図である。全体の概括的な速度制御に
ついては、先の図6において述べているから省略する。
ところで、本発明において新たな回路構成は、ソフトス
タータ71と比例・積分増幅器6との間に、積分器8が介
在挿入接続されたことに特長がある。つまり、ソフトス
タータ71からの速度指令を積分器81(sはラプラス演算
子)に取り入れて積分し、それと同じく電動機1の実速
度をパルス発振器3から積分器82に取り入れて同様にに
積分し、速度指令と実速度の同じ位相レベルでの減算演
算を減算器83で行い、ここで積分された速度偏差を導出
する。それから、図1全体の位置制御ループ系である減
算器61での偏差速度算出の位置ループゲインと同じ位置
ループゲインKp を係数とする係数器84において係数K
p を乗算して、先の算出した積分された速度偏差を全体
の位置制御ループ系に調和させた後に、通常の速度偏差
に加算することから、速度指令(実線)が時間軸で囲む
面積と実速度(点線)時間軸で囲む面積とが、最短時間
(位置決め時間Tp ) で等しくなり得る。このようにし
てベクトル制御器5へのトルク指令を演算導出している
ので、図5で示された実速度Vm の指令速度Vs に対す
る遅れが縮小されることになり、目的階近くの減速スイ
ッチSW(不図示)が差動してから着床するまでの速度
偏差がなくなり、最短のクリープ速度Vc で目的階での
扉開放となる。図2は、本発明の第2の実施例の回路構
成を示すブロック図である。この実施例は図1の積分器
を1個に集約した形態を取る。すなわち、こでは先ずソ
フトスタータ71からの速度指令とパルス発振器3からの
電動機1の実速度を、減算器83に導入して速度偏差を算
出してから、積分器81に取り入れて全体の位置ループゲ
インを乗算して位相調整を行い、その後に加算器85にお
いて速度指令に加算補正する手段である。この実施例は
積分器が1個少なくて済む他に、2個の積分器(図1の
81と82)の定数調整の煩わしさが省ける。図3は、本発
明の第3の実施例の回路構成を示すブロック図である。
この実施例はこれまでの図1,図2の各実施例に対して
最も簡素な回路構成である。つまり、減算器61と減算器
83の役目を減算器61のみにて行う手段である。従って、
最もコスト的にもメンテナンス的にも適当であると言え
る。その作用効果についてはこれまでの説明の通りであ
る。
【0007】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、エレ
ベータなど電動機の回転を直線運動に変える機械での位
置制御において、本格的な複雑な位置制御ループによる
負荷荷重の位置調整を省略しながら、通常の速度制御ル
ープに1個の積分器を加えるだけで、速度指令通りの位
置制御ができ、負荷変動等による位置ずれを防止可能と
いう特段の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における回路構成を示す
ブロック図
【図2】本発明の第2の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図
【図3】本発明の第3の実施例における回路構成を示す
ブロック図
【図4】従来例の時間推移に伴うエレベータの速度変化
を表す特性曲線
【図5】従来例の回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 電動機(誘導電動機) 2 インバータ 3 速度検出器(パスルジェネレータ) 4 PWM(パルス幅変調器) 5 ベクトル制御器 51 ベクトル演算器 52 係数器(K1 ) 53 加算器 54 ベクトル制御発振器(VCO) 55 加算器 56 乗算器 57 割算器 6 比例・積分増幅器(P−I制御器) 61 減算器 7 速度設定器 71 ソフトスタータ 8 積分器 81 積分器 82 積分器 83 減算器 84 係数器(Kp ) 85 加算器 9 係数器(K2 ) 91 変流器 10 商用交流電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベクトル制御PWMインバータによって
    荷重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動機
    を制御する電動機の速度制御装置において、 前記電動機の回転速度と速度指令との速度偏差を積分す
    る積分器と、この積分器の出力を位置ループゲイン倍す
    る係数器と、この係数器の出力と前記速度偏差との和を
    入力する比例・積分増幅器と、この比例・積分増幅器の
    出力をトルク電流指令として入力するベクトル制御器を
    備えたことを特徴とする電動機の速度制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206196A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Mitsubishi Electric Corp エレベーターの改修工法
CN102009881A (zh) * 2009-09-08 2011-04-13 株式会社安川电机 电梯控制装置及其控制方法
JP2017165526A (ja) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社日立ビルシステム エレベーターの乗り心地診断装置及びエレベーターの乗り心地診断方法
EP2128977A4 (en) * 2007-03-27 2018-01-24 Panasonic Corporation Motor control device, its control method, and motor device

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