JPH08208138A - Inverter for elevator - Google Patents
Inverter for elevatorInfo
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- JPH08208138A JPH08208138A JP7013324A JP1332495A JPH08208138A JP H08208138 A JPH08208138 A JP H08208138A JP 7013324 A JP7013324 A JP 7013324A JP 1332495 A JP1332495 A JP 1332495A JP H08208138 A JPH08208138 A JP H08208138A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機を速度制御
するエレベータ用インバータに係り、特にインバータの
始動補償制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elevator inverter for controlling the speed of an induction motor, and more particularly to starting compensation control of the inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は誘導電動機のT型等価回路を示
し、電動機の空隙磁束φは、誘起電圧Eと周波数fの比
に比例する。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a T-type equivalent circuit of an induction motor, in which the air gap magnetic flux φ is proportional to the ratio of the induced voltage E to the frequency f.
【0003】[0003]
【数1】φ=K1・E/f K1:電動機定数 上記式において、一次側インピーダンスr1、x1の影響
が無視できれば、インバータ出力電圧V=Eとなるた
め、次式で表せる。[Equation 1] φ = K 1 · E / f K 1 : Motor constant In the above equation, if the influence of the primary side impedances r 1 and x 1 can be ignored, the inverter output voltage V = E, and therefore can be expressed by the following equation.
【0004】[0004]
【数2】φ=K1・V/f 従って、V/fを制御するということは、磁束φを制御
することを意味するが、実際にはインバータ出力電圧V
の小さい領域では一次側インピーダンスの影響により、
出力が減少することになる。[Mathematical formula-see original document] φ = K 1 · V / f Therefore, controlling V / f means controlling the magnetic flux φ, but actually the inverter output voltage V
In the small area of, due to the influence of the primary impedance,
The output will decrease.
【0005】逆に、V/fを上げ過ぎると、過励磁とな
り、振動や騒音などの問題が発生する。それゆえ、電動
機の制御においては、V/fを適切な値に保つ制御を行
わなくてはならない。On the other hand, if V / f is increased too much, over-excitation occurs and problems such as vibration and noise occur. Therefore, in controlling the electric motor, it is necessary to perform control to keep V / f at an appropriate value.
【0006】そのため、従来から負荷の用途に応じて種
々のV/f曲線を用意している。Therefore, various V / f curves have been prepared conventionally according to the application of the load.
【0007】図4は、トルクブーストのV/f特性を示
し、出力周波数fの低い領域ほど出力電圧のかさ上げ量
を高くするトルクブースト特性とし、一次側インピーダ
ンスの影響を補償している。FIG. 4 shows the V / f characteristic of the torque boost. The torque boost characteristic is such that the amount of increase in the output voltage is increased in the region where the output frequency f is lower, and the influence of the primary side impedance is compensated.
【0008】また、他の従来例として、電流制御系をも
つPWMインバータにトルクブーストを施し、このトル
クブースト分は電流指令に加えるものがある。例えば、
特開平3−36178号公報。As another conventional example, there is one in which a PWM inverter having a current control system is subjected to torque boost and the amount of this torque boost is added to a current command. For example,
JP-A-3-36178.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】エレベータにおいて、
速度変化に対する電動機及びギア等の機械系が必要とす
るトルクは、図5に示す速度−トルク特性になる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The torque required by the mechanical system such as the electric motor and the gear with respect to the speed change has the speed-torque characteristic shown in FIG.
【0010】この特性に示されるように、エレベータで
は静止時の摩擦トルクが大きく、その電動機制御には始
動時に大きな駆動トルクを必要とする。As shown in this characteristic, the elevator has a large friction torque at rest, and a large driving torque is required for starting the electric motor control.
【0011】この始動時を含む低速の領域でのトルク不
足を補償するため、従来の制御では低速領域ほどV/f
の比を高くするトルクブースト制御を行っている。In order to compensate for the torque shortage in the low speed region including the starting time, in the conventional control, the V / f becomes lower in the low speed region.
The torque boost control is performed to increase the ratio.
【0012】しかしながら、静止摩擦トルクの影響を無
視できる程度まで補償するためには、V/fが大きくな
り過ぎ、電動機が一旦回転しだしたときには不要とも言
えるレベルにまで励磁電流を増加させてしまう。これ
は、過励磁ぎみの運転となり、不要な振動や騒音を発生
させる原因となっていた。However, in order to compensate the influence of the static friction torque to the extent that it can be ignored, V / f becomes too large, and when the electric motor starts to rotate, the exciting current is increased to a level that can be said to be unnecessary. . This causes over-excited operation, which causes unnecessary vibration and noise.
【0013】本発明の目的は、始動時の速度制御性を改
善しながら不要な振動や騒音を抑制するエレベータ用イ
ンバータを提供することにある。An object of the present invention is to provide an elevator inverter for suppressing unnecessary vibration and noise while improving speed controllability at the time of starting.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、電動機の速度指令と速度検出値との偏差
を比例・積分する比例・積分アンプを設け、該アンプの
出力を速度指令に加算し、これを出力周波数指令及び一
定比にした出力電圧指令として電動機を駆動するエレベ
ータ用インバータにおいて、前記電動機の運転開始時
に、該電動機の回転方向に応じた極性で前記比例・積分
アンプに機械系の静止摩擦トルク相当のトルク補償分を
バイアス加算する手段を備えたことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a proportional / integral amplifier for proportionally / integrating the deviation between the speed command of the electric motor and the speed detection value, and the output of the amplifier is set to the speed. In an inverter for an elevator that drives an electric motor by adding it to an instruction and using the output frequency instruction and an output voltage instruction with a constant ratio as an output voltage instruction, the proportional / integral amplifier with a polarity according to the rotation direction of the electric motor at the start of operation of the electric motor. In addition, a means for bias-adding a torque compensation amount corresponding to the static friction torque of the mechanical system is provided.
【0015】[0015]
【作用】トルクブースト量は、電動機の一次側インピー
ダンスの影響分を補償するのみとして不要な振動や騒音
を抑え、これに静止摩擦トルクに相当するトルク補償分
を始動時にのみバイアス加算することにより、始動時の
速度制御特性を改善する。The torque boost amount suppresses unnecessary vibration and noise only by compensating for the influence of the primary side impedance of the electric motor, and the torque compensation corresponding to the static friction torque is added to the bias only at the time of starting. Improves speed control characteristics at startup.
【0016】[0016]
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す装置構成図
である。コンバータ部1から得る直流電力をインバータ
主回路2によって電圧と周波数を制御した交流電力に変
換し、誘導電動機3を駆動する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus showing an embodiment of the present invention. The DC power obtained from the converter unit 1 is converted into AC power whose voltage and frequency are controlled by the inverter main circuit 2, and the induction motor 3 is driven.
【0017】このインバータ主回路2の制御装置は、マ
イクロコンピュータ4を中枢部としたV/f一定制御が
なされ、これにトルクブーストによる補償及び速度制御
ループが設けられる。The control device for the inverter main circuit 2 performs constant V / f control with the microcomputer 4 as a central part, and is provided with a compensation by torque boost and a speed control loop.
【0018】このループは、速度指令SPと速度検出器
になるパルスエンコーダ5の速度検出値SFBとの偏差
を比例・積分(PI)アンプ41に入力し、このアンプ
41では偏差をPアンプのゲインだけ増幅し、Iアンプ
で積分する。IアンプではPアンプのゲインが有限であ
ることによる速度制御の偏差をなくす働きをする。[0018] The loop type the deviation between the speed detection value SFB pulse encoder 5 comprising the speed command SP and the speed detector proportional-integral (PI) amplifier 4 1, P amplifier the amplifier 4 1 In deviation The gain is amplified and integrated by the I amplifier. The I amplifier functions to eliminate the deviation in speed control due to the finite gain of the P amplifier.
【0019】アンプ41の出力は、速度指令SPに加算
されて出力周波数指令FSにされる。この指令FSは、P
WM波形演算部(図示省略)が発生するPWM波形の基
本周波数指令にされる。また、指令FSは、周波数/電
圧比に設定される設定器42に与えられることでその出
力に出力電圧指令VSが取り出される。この電圧指令VS
は、PWM波形演算部の変調率指令にされ、PWM波形
演算部にはV/f比を一定にし、かつトルクブーストを
施したPWM波形データを得る。The output of the amplifier 4 1 is added to the speed command SP to form an output frequency command F S. This command F S is P
The basic frequency command of the PWM waveform generated by the WM waveform calculator (not shown) is used. Further, the command F S is given to the setter 4 2 which is set to the frequency / voltage ratio, so that the output voltage command V S is taken out from the output. This voltage command V S
Is a modulation rate command of the PWM waveform calculation unit, and the PWM waveform calculation unit obtains PWM waveform data with a constant V / f ratio and torque boost.
【0020】この波形データは、ドライバ回路6でD/
A変換及び各相のゲート出力として増幅され、インバー
タ主回路2の各スイッチング素子のオン・オフ制御に供
される。This waveform data is D / D in the driver circuit 6.
It is amplified as A conversion and the gate output of each phase, and is used for ON / OFF control of each switching element of the inverter main circuit 2.
【0021】電圧検出器7とA/D変換器8は、直流電
圧の変動を検出して出力電圧指令を補正することで出力
電圧補償を行う。また、基準電圧をもつ比較器9の比較
結果でドライバ回路10を通してスイッチS1と抵抗R
1の回路をオンすることで電動機3からの回生分を吸収
する。The voltage detector 7 and the A / D converter 8 perform output voltage compensation by detecting fluctuations in the DC voltage and correcting the output voltage command. Further, according to the comparison result of the comparator 9 having the reference voltage, the switch S1 and the resistor R are passed through the driver circuit 10.
By turning on the circuit of No. 1, the regenerated amount from the electric motor 3 is absorbed.
【0022】上記の構成において、本実施例では、始動
時の静止摩擦トルクの補償を行う。この補償は、正逆転
検出器11によってパルスエンコーダ5からのパルス位
相から電動機3の正逆転を検出し、この検出結果と速度
検出値から静止摩擦トルク補償部43がIアンプに静止
摩擦トルク相当分の初期値をバイアス加算する。In the above structure, in this embodiment, the static friction torque at the time of starting is compensated. In this compensation, the forward / reverse rotation detector 11 detects the forward / reverse rotation of the electric motor 3 from the pulse phase from the pulse encoder 5, and the static friction torque compensator 4 3 corresponds to the static friction torque in the I amplifier based on the detection result and the speed detection value. Bias the initial value of minutes.
【0023】補償部43は、速度検出値が静止摩擦トル
ク領域にあるときを条件にして、正転方向では正の初期
値を、逆転方向では負の初期値をIアンプにバイアス加
算する。The compensating unit 4 3, and when the speed detection value is static friction torque region in condition, the forward direction of the positive initial value, the negative initial value bias added to the I amplifier is reversed direction.
【0024】このための制御フローは、図2に示すよう
になり、エレベータの運転開始(S1)を速度検出値か
ら判定し、回転方向(S2)を正逆転検出値から判定
し、初期値±Xのバイアス(S3,S4)は設定レジス
タからの読み出しでなされる。そして、初期値は静止摩
擦トルク補償量になり、エレベータ毎に調整可能にされ
る。The control flow for this is as shown in FIG. 2, in which the operation start (S1) of the elevator is determined from the speed detection value, the rotation direction (S2) is determined from the forward / reverse rotation detection value, and the initial value ± The bias (S3, S4) of X is made by reading from the setting register. The initial value is the static friction torque compensation amount, which can be adjusted for each elevator.
【0025】この初期値±Xのバイアス加算により、エ
レベータの運転開始時に速度指令SPが零であっても出
力周波数指令FSと、出力電圧指令VSが零でなくなり、
電動機3には静止摩擦トルク相当のトルクを発生させ、
確実な始動トルクを得てその速度制御特性を改善するこ
とができる。By adding the bias of the initial value ± X, the output frequency command F S and the output voltage command V S are not zero even if the speed command SP is zero when the elevator is started.
A torque equivalent to static friction torque is generated in the electric motor 3,
It is possible to obtain a reliable starting torque and improve its speed control characteristic.
【0026】そして、トルクブースト量は、一次側イン
ピーダンスの影響分を補償する小さい値で済み、不要な
振動や騒音の発生を防止できる。The torque boost amount is small enough to compensate for the influence of the primary side impedance, and unnecessary vibration and noise can be prevented.
【0027】なお、実施例はV/f一定制御に適用した
場合を示すが、他の制御方式、例えばベクトル制御方式
やすべり周波数制御方式のインバータに適用して同等の
作用効果を得ることができる。また、インバータの制御
はPWM制御に限るものではない。Although the embodiment shows the case where it is applied to the V / f constant control, it can be applied to an inverter of another control system, for example, a vector control system or a slip frequency control system, to obtain an equivalent effect. . The control of the inverter is not limited to the PWM control.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、電動機
の運転開始時に、該電動機の回転方向に応じた極性で比
例・積分アンプに機械系の静止摩擦トルク相当のトルク
補償分をバイアス加算するようにしたため、以下の効果
がある。As described above, according to the present invention, when the operation of the electric motor is started, the proportional / integral amplifier is bias-added with the torque compensation amount corresponding to the static friction torque of the mechanical system with the polarity according to the rotating direction of the electric motor. As a result, the following effects are obtained.
【0029】(1)エレベータの静止摩擦トルクの補償
が可能となり、エレベータ始動時の速度制御特性が改善
され、乗り心地を良くすることができる。(1) The static friction torque of the elevator can be compensated, the speed control characteristic at the time of starting the elevator is improved, and the riding comfort can be improved.
【0030】(2)トルクブースト量は、本来の目的で
ある電動機の一次側インピーダンスの影響分を補償する
のみで済み、過励磁ぎみの制御を不要にして不要な振動
や騒音を抑えることができ、エレベータの乗り心地の改
善と静音化を図ることができる。(2) The torque boost amount only has to compensate for the effect of the primary side impedance of the electric motor, which is the original purpose, and unnecessary vibration and noise can be suppressed by eliminating the control of overexcitation. It is possible to improve the riding comfort of the elevator and reduce noise.
【0031】(3)トルクブースト量を下げることが可
能となるため、エレベータの運転に必要な電力を減らす
ことができる。(3) Since the torque boost amount can be reduced, the electric power required for operating the elevator can be reduced.
【0032】(4)比例・積分アンプの初期値を変更可
能とすることにより、すべての種類、容量のエレベータ
に適用できる。(4) By making the initial value of the proportional / integral amplifier changeable, it can be applied to elevators of all types and capacities.
【図1】本発明の一実施例を示す装置構成図。FIG. 1 is a device configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】実施例における静止摩擦トルク補償の制御フロ
ー。FIG. 2 is a control flow of static friction torque compensation in the embodiment.
【図3】誘導電動機のT型等価回路。FIG. 3 is a T-type equivalent circuit of an induction motor.
【図4】トルクブーストのV/f特性。FIG. 4 is a V / f characteristic of torque boost.
【図5】エレベータに必要な速度−トルク特性。FIG. 5 is a speed-torque characteristic required for an elevator.
2…インバータ主回路 3…誘導電動機 4…マイクロコンピュータ 41…比例・積分アンプ 42…設定器 43…静止摩擦トルク補償部 5…パルスエンコーダ 11…正逆転検出器2 ... inverter main circuit 3 ... induction motor 4 ... microcomputer 4 1 ... proportional and integral amplifier 4 2 ... setter 4 3 ... static friction torque compensation unit 5 ... pulse encoder 11 ... reverse rotation detector
Claims (1)
を比例・積分する比例・積分アンプを設け、該アンプの
出力を速度指令に加算し、これを出力周波数指令及び一
定比にした出力電圧指令として電動機を駆動するエレベ
ータ用インバータにおいて、 前記電動機の運転開始時に、該電動機の回転方向に応じ
た極性で前記比例・積分アンプに機械系の静止摩擦トル
ク相当のトルク補償分をバイアス加算する手段を備えた
ことを特徴とするエレベータ用インバータ。1. A proportional / integral amplifier for proportionally / integrating a deviation between a speed command of a motor and a speed detection value is provided, and the output of the amplifier is added to the speed command, and the output is made an output frequency command and a constant ratio. In an elevator inverter for driving an electric motor as a voltage command, at the start of operation of the electric motor, a bias corresponding to a static friction torque of a mechanical system is added to the proportional / integral amplifier with a polarity corresponding to a rotation direction of the electric motor. An elevator inverter comprising means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01332495A JP3234120B2 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Inverter for elevator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01332495A JP3234120B2 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Inverter for elevator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08208138A true JPH08208138A (en) | 1996-08-13 |
JP3234120B2 JP3234120B2 (en) | 2001-12-04 |
Family
ID=11829978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01332495A Expired - Fee Related JP3234120B2 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Inverter for elevator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3234120B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007104873A (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Yaskawa Electric Corp | Controller for induction motor |
CN103287937A (en) * | 2013-05-09 | 2013-09-11 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | Automatic adjustment method and system of elevator starting torque |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP01332495A patent/JP3234120B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007104873A (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Yaskawa Electric Corp | Controller for induction motor |
CN103287937A (en) * | 2013-05-09 | 2013-09-11 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | Automatic adjustment method and system of elevator starting torque |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3234120B2 (en) | 2001-12-04 |
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