JPH08208140A - 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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JPH08208140A
JPH08208140A JP7015933A JP1593395A JPH08208140A JP H08208140 A JPH08208140 A JP H08208140A JP 7015933 A JP7015933 A JP 7015933A JP 1593395 A JP1593395 A JP 1593395A JP H08208140 A JPH08208140 A JP H08208140A
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JP
Japan
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converter
power
control device
inverter
voltage
Prior art date
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Application number
JP7015933A
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English (en)
Inventor
Naoto Onuma
大沼  直人
Sadao Hokari
定夫 保苅
Hiroshi Nagase
長瀬  博
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンバータとインバータの間に設けた平滑コ
ンデンサの電圧変動を低減して、その容量を低減する。 【構成】 コンバータ入力電力演算装置21は交流電動
機6の速度指令値ω1 *と乗りかご内の荷重Wからコン
バータ3の入力電力パターンPCNV を演算し、この演算
した電力パターンPCNV からコンバータ制御系の遅れ時
間を補償したコンバータ入力電力指令PCNV * を作成し
てコンバータ制御装置20に出力する。コンバータ制御
装置20は入力した電力指令PCNV * を用いてコンバー
タ制御を行なうことにより平滑コンデンサ4の電圧変動
を低減し、小容量化を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエレベータの制御装置に
係り、特に交流電源電力をコンバータにより直流電力に
変換した後にインバータによって交流電力に変換して乗
りかご駆動用の交流電動機を運転するエレベータの制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンバータとインバータを用いて乗りか
ご昇降駆動用の交流電動機を運転するエレベータを制御
する制御装置において、コンバータの出力電圧に対する
直流電圧指令と該コンバータの出力電圧の検出値との偏
差を補償した電流指令値に、インバータの出力電力から
前記コンバータと該インバータの効率を考慮して前記コ
ンバータ入力電力を演算し、この演算電力をコンバータ
入力側の交流電圧で除算して生成した電源電流を加算し
て電源電流指令値とし、この電源電流指令値を前記コン
バータに与えて該コンバータの入力側の交流電流を前記
電源電流指令値に追従させるように該コンバータを制御
する制御装置がある。
【0003】この制御装置によれば、交流電動機の負荷
トルクが増加した場合にはインバータの出力電力も増加
するので、このインバータの出力電力を検出して前記コ
ンバータの出力電圧の変動を抑制するための電流を該コ
ンバータに流し込んで平滑コンデンサの電圧変動を低減
することができる。この種の方式の制御装置としては、
特開平3−190594号公報に記載された制御装置が
知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の制御装置は、コンバータの制御系の応答性による遅れ
時間を考慮した制御を行なっていない。特に、インバー
タ制御装置とコンバータ制御装置をマイクロコンピュー
タを利用して実現した場合は、コンバータ制御装置は、
インバータ制御装置の出力を受けた後にコンバータ制御
のための演算処理を行うために、この演算開始遅れ時間
が加わる。その結果、負荷が急変した場合においては、
前記2つの遅れ時間によりコンバータ出力電圧の変動を
抑制するための電流を流すタイミングが遅れ、電圧変動
の低減効果が薄れるという問題を生じ、結果的に平滑コ
ンデンサの容量を低減することを困難にしていた。
【0005】本発明はこのような従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、平滑コンデンサの電圧
の変動を低減し、この平滑コンデンサの容量の低減を可
能にすることができるエレベータの制御装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流電力を直
流にするコンバータと、このコンバータの直流電力を可
変電圧及び可変周波数の交流電力に変換するインバータ
と、このインバータから供給される交流電力で運転され
る交流電動機と、前記コンバータ及びインバータを制御
する制御装置とを備え、前記交流電動機によって乗りか
ごを昇降駆動するエレベータの制御装置において、前記
制御装置に、前記乗りかごの運転パターンと乗りかご内
の荷重に基づいて前記コンバータの入力電力パターンを
演算するコンバータ入力電力演算手段を設け、コンバー
タ制御系の遅れを補償した電力パターンを設定し、この
電力パターンに基づいて前記コンバータを制御するよう
にしたことを特徴とする。
【0007】
【作用】コンバータ入力電力演算手段は、乗りかごの運
転パターンと乗りかご内の荷重に基づいてコンバータが
制御すべき電力パターンを演算し、コンバータは前記電
力パターンに基づいて交流電力を直流電力にする電力変
換動作を行う。これにより、インバータの電力需要に遅
れなく直流電力を供給できるようになる。この結果、平
滑コンデンサの電圧変動を抑制することができ、この平
滑コンデンサの容量を低減することができる。
【0008】
【実施例】本発明は、基本的には、エレベータの運転条
件から予め定められた方法に従ってコンバータの入力側
の電力需要を計算し、この計算で求めた電力パターンに
基づいてコンバータを制御するものである。以下、この
ような考えに基づく本発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。
【0009】図1は本発明になるエレベータ制御装置の
ブロック図である。図1において、1は三相交流電源、
3は三相フルブリッジのスイッチング素子で構成されて
交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、2は三相交
流電源1とコンバータ3の間に挿入された交流リアクト
ル、4はコンバータ3の出力電圧を平滑する平滑コンデ
ンサ、5は平滑された直流電圧を交流電圧に変換する三
相フルブリッジのスイッチング素子で構成されたインバ
ータ、6はインバータ5の出力端子に接続される交流電
動機、7は交流電動機6の速度を検出する速度検出器、
8は交流電動機6により駆動される駆動プーリーであ
る。駆動プーリー8にはロープ11が巻きつけられてお
り、その一端にはエレベータの乗りかご9が接続され、
反対端には乗りかご9との重量バランスをとるカウンタ
ウエイト10が接続されている。また、乗りかご9に
は、この乗りかご内の積載物の重量を検出する荷重検出
器12が装備されている。
【0010】インバータ制御装置29は、速度検出器7
で検出した交流電動機6の実速度ωr と電流検出器14
で検出したインバータ出力電流iU 、iV の値を使用し
て、交流電動機6の実速度ωr が速度パターン発生装置
30からの速度指令値ω1 *追従するようにインバータ
5を制御するPWM制御パルスを該インバータ5に供給
する。
【0011】コンバータ制御装置20は、平滑コンデン
サ4の端子間電圧を一定にする制御と、三相交流電源1
の力率を力行時には+1、回生時には−1にする制御を
あわせて行う装置である。以下、制御の内容を説明す
る。
【0012】このコンバータ制御装置20は、平滑コン
デンサ端子間電圧指令値Vdc* と直流電圧検出器15か
ら検出した端子間電圧Vdcとの偏差を補償した電源電流
指令値Iqc* を電圧制御器22で生成し、この指令値I
qc* と電源電流値IqLとを加算器23で加算し、電源電
流の振幅指令値Iq * を生成する。この生成した指令値
Iq * と電源位相検出器27で検出した位相θR とを基
に三相交流電流指令値i* を電流指令発生器24で生成
する。この生成した三相交流電流指令値i* と電流検出
器13で検出した検出電流値iとの偏差を補償した三相
交流電圧指令値v* を電流制御器25で生成し、生成し
た三相交流電圧指令値v* からコンバータ3を制御する
PWM制御パルス信号をPWM制御器26で生成する。
前記電源電流値IqLは、ゲイン28によりコンバータ入
力電力演算装置21から入力したコンバータ入力電力指
令値PCNV * を三相交流電源1の電源電圧VR によって
除算して算出する。
【0013】コンバータ入力電力演算装置21は、コン
バータ入力電力パターンPCNV を計算し、その計算した
パターンからコンバータ入力電力指令パターンPCNV *
を作成し、コンバータ制御装置20に出力する処理を行
う。ここで、エレベータ運転時のコンバータ入力電力P
CNV は次式により計算する。
【0014】 PCNV =Pd (コンバータ・インバータの損失)+Pm (交流電動機の出力) …(1) Pm =ω1 * (交流電動機の回転速度)×Tm (交流電動機軸トルク) …(2) Tm =Td (風損や摩擦損など乗りかご運転による機械的損失トルク) +Ta (加減速トルク)+Tl (負荷トルク) …(3) ここで、 Ta ∝J(交流電動機回転部、乗りかご、カウンタウエイト、ロープなど稼働部 の電動機軸換算の慣性モーメント)×A(乗りかご加速度) …(4) Tl ∝Wc (かご重量)−Wb (カウンタウエイト重量)+W(積載荷重) …(5) (ただし、かご側とカウンタウエイト側のロープ重量の
アンバランスは補償ロープで打ち消したとき。図1では
補償ロープは省略されている。) エレベータでは一般に、速度パターンは時間関数として
定められるので、かご加速度Aと、かごの速度すなわち
交流電動機回転速度ω1 * も時間関数として決められ
る。そして、J,Wc ,Wb はエレベータの構造から決
まる。また、積載荷重Wは乗りかご9に内に設けた荷重
検出器12によって検出でき、損失Pd ,Td も設計的
に求めることができる。
【0015】これらのことから分かるように、荷重検出
器12により積載荷重Wを検出すれば、コンバータ入力
電力PCNV は上記式(1)〜(5)により時間関数とし
て計算することができる。コンバータ入力電力PCNV の
計算は上記の式に従って計算しても良いが、積載荷重W
をパラメータとして、乗りかご9の移動方向の上向き、
下向きの時間関数として予め計算しておき、コンバータ
入力電力演算装置21内に計算結果をテーブルとして備
えておいても良い。
【0016】次に、コンバータ入力電力指令PCNV *
作成方法について図2を用いて説明する。平滑コンデン
サ4の電圧は、前述したように、コンバータ制御系の応
答性や演算開始遅れなどによってコンバータの出力制御
が遅れることに起因する。この実施例において、コンバ
ータ入力電力演算装置21は、コンバータ制御装置20
により制御されるコンバータ3の遅れを補うために、前
記計算方法で求めたコンバータ入力電力PCNV から該コ
ンバータ入力電力パターンPCNV よりもdT時間だけ進
めた前記コンバータ入力電力指令値PCNV * を作成す
る。
【0017】以上に説明したように、この実施例によれ
ば、コンバータ入力電力演算装置21は、コンバータ3
が出力すべき電力パターンをエレベータの運転条件から
予め計算し、コンバータ制御系の遅れを補償できるタイ
ミングでコンバータ入力電力指令値PCNV * としてコン
バータ制御装置20に供給するために、平滑コンデンサ
4の電圧変動を低減する制御を行なうことができる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明の制御装置は、エレ
ベータの運転条件からコンバータが制御すべき電力を予
め電力パターンとして演算し、この電力パターンに基づ
いてインバータの電力需要に遅れなく電力を供給できる
ようにコンバータを制御するので、平滑コンデンサの電
圧変動を抑制することができる。従って、平滑コンデン
サの電圧変動を格段に少なくすることができ、この平滑
コンデンサの容量を低減して小型化が図れる。また、電
圧変動が少なくなることにより、コンバータ及びインバ
ータのスイッチング素子に過電圧がかかることを防止で
きるために機器の信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるエレベータ制御装置のブロック図
である。
【図2】本発明になる制御装置におけるコンバータ入力
電力指令値の作成方法を説明する特性図である。
【符号の説明】
1 三相交流電源 3 コンバータ 4 平滑コンデンサ 5 インバータ 6 交流電動機 9 乗りかご 12 荷重検出器 20 コンバータ制御装置 21 コンバータ入力電力演算装置 22 電圧制御器 23 加算器 24 電流指令発生器 25 電流制御器 26 PWM制御器 27 電圧位相検出器 28 ゲイン 29 インバータ制御装置 30 速度パターン発生装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電力を直流電力に変換するコンバー
    タと、このコンバータから出力される直流電力を可変電
    圧及び可変周波数の交流電力に変換するインバータと、
    このインバータから供給される交流電力で運転される交
    流電動機と、前記コンバータ及びインバータを制御する
    制御装置とを備え、前記交流電動機によって乗りかごを
    昇降駆動するエレベータの制御装置において、 前記制御装置は、前記乗りかごの運転パターンと乗りか
    ご内の荷重に基づいて前記コンバータの入力電力パター
    ンを演算するコンバータ入力電力演算手段を備え、コン
    バータ制御系の遅れを補償した電力パターンを設定し、
    この電力パターンに基づいて前記コンバータを制御する
    ようにしたことを特徴とするエレベータの制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、コンバータ制御に使
    用する電力パターンは、演算した前記電力パターンから
    コンバータ制御系の遅れ時間を補償して作成することを
    特徴とするエレベータの制御装置。
JP7015933A 1995-02-02 1995-02-02 エレベータの制御装置 Pending JPH08208140A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025849A1 (fr) * 1996-12-11 1998-06-18 Hitachi, Ltd. Dispositif de commande d'ascenseur et dispositif de commande destine a un convertisseur de puissance
KR100407627B1 (ko) * 1999-12-28 2003-12-01 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 엘리베이터의 제어장치
JP2009062178A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ
CN102381594A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 上海三菱电梯有限公司 电梯节能装置
CN102452588A (zh) * 2010-10-21 2012-05-16 上海三菱电梯有限公司 电梯节能装置
JP2019216564A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システム

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WO1998025849A1 (fr) * 1996-12-11 1998-06-18 Hitachi, Ltd. Dispositif de commande d'ascenseur et dispositif de commande destine a un convertisseur de puissance
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