JPH08337365A - リニアモータエレベーターの制御装置 - Google Patents
リニアモータエレベーターの制御装置Info
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- JPH08337365A JPH08337365A JP7147159A JP14715995A JPH08337365A JP H08337365 A JPH08337365 A JP H08337365A JP 7147159 A JP7147159 A JP 7147159A JP 14715995 A JP14715995 A JP 14715995A JP H08337365 A JPH08337365 A JP H08337365A
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- linear motor
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- counterweight
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リニアモータエレベーターの非対称巻線によ
る推力リプルを抵減して乗心地を改善する。 【構成】 ２組の一次巻線１１Ｃ，１１Ｄを用い、それ
ぞれインバータ６２，６３で駆動する。このとき、イン
バータ６２の出力周波数ｆとインバータ６３の出力周波
数ｆとの間に位相差を設定し、これを１／（２ｆ）にす
る。これで、リニアモータ特有の非対称巻線による推力
リプルは相殺される。
る推力リプルを抵減して乗心地を改善する。 【構成】 ２組の一次巻線１１Ｃ，１１Ｄを用い、それ
ぞれインバータ６２，６３で駆動する。このとき、イン
バータ６２の出力周波数ｆとインバータ６３の出力周波
数ｆとの間に位相差を設定し、これを１／（２ｆ）にす
る。これで、リニアモータ特有の非対称巻線による推力
リプルは相殺される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リニアモータを使用
したエレベーターを制御する装置に関するものである。
したエレベーターを制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のロープ式エレベーターでは、かご
及びつり合おもりを巻上機で駆動するようにしている。
そのため昇降路の直上部に巻上機を設置する機械室を設
けなければならず、日照権が問題となることがある。そ
こで、近年、機械室が不要なリニアモータエレベーター
が採用されるようになってきた。図６〜図８は例えば平
成５年度電気学会全国大会講演論文集Ｓ１０−３−１
「リニアドライブへのＡＣドライブ応用(1)リニアモー
タエレベータ」（水野、石井）に記載された両側式平板
リニア誘導モータを応用したエレベーターを示す図で、
図６は全体斜視図、図７はインバータの主回路図、図８
はインバータの制御ブロック線図である。
及びつり合おもりを巻上機で駆動するようにしている。
そのため昇降路の直上部に巻上機を設置する機械室を設
けなければならず、日照権が問題となることがある。そ
こで、近年、機械室が不要なリニアモータエレベーター
が採用されるようになってきた。図６〜図８は例えば平
成５年度電気学会全国大会講演論文集Ｓ１０−３−１
「リニアドライブへのＡＣドライブ応用(1)リニアモー
タエレベータ」（水野、石井）に記載された両側式平板
リニア誘導モータを応用したエレベーターを示す図で、
図６は全体斜視図、図７はインバータの主回路図、図８
はインバータの制御ブロック線図である。
【０００３】図６において、１は昇降路内に立設された
ガイドレール２に案内されるエレベーターのかご、３は
つり合おもりで、かご１とつり合おもり３は昇降路頂部
に設けられた返し車４に巻き掛けられた主索５の両端に
それぞれ結合されている。６は昇降路内に立設されつり
合おもり３の一側に配置されたブレーキガイドレール、
７は同じくつり合おもり３の他側に配置されたリニアモ
ータガイドレールで、２本のＬ字状部材の間にアルミニ
ウム等の平板状の導体からなるリニアモータの二次導体
８を挟持して横断面Ｔ字状に形成されている。
ガイドレール２に案内されるエレベーターのかご、３は
つり合おもりで、かご１とつり合おもり３は昇降路頂部
に設けられた返し車４に巻き掛けられた主索５の両端に
それぞれ結合されている。６は昇降路内に立設されつり
合おもり３の一側に配置されたブレーキガイドレール、
７は同じくつり合おもり３の他側に配置されたリニアモ
ータガイドレールで、２本のＬ字状部材の間にアルミニ
ウム等の平板状の導体からなるリニアモータの二次導体
８を挟持して横断面Ｔ字状に形成されている。
【０００４】９はつり合おもり３に設けられ両ガイドレ
ール６７面を転動するローラガイド、１０は作動すると
ブレーキガイドレール６を挟持するブレーキ、１１はリ
ニアモータの一次巻線で、図７に示すようにコイル１１
Ａ，１１Ｂが二次導体８をその両側面から挟むように設
けられている。１２はかご１用の下部緩衝器、１３はつ
り合おもり３用の下部緩衝器である。
ール６７面を転動するローラガイド、１０は作動すると
ブレーキガイドレール６を挟持するブレーキ、１１はリ
ニアモータの一次巻線で、図７に示すようにコイル１１
Ａ，１１Ｂが二次導体８をその両側面から挟むように設
けられている。１２はかご１用の下部緩衝器、１３はつ
り合おもり３用の下部緩衝器である。
【０００５】図７において、１５はつり合おもり３に設
けられつり合おもり３の位置及び速度を検出するための
パルス信号を出力するエンコーダ、１６は一次巻線１１
への給電及びエンコーダ１５からの信号伝送用の移動ケ
ーブル、１７は建物側に設けられリニアモータ駆動用の
インバータを含む制御装置、１８は交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔ
の交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、１９はコ
ンバータ１８の直流側に接続された平滑コンデンサ、２
０はリニアモータから回生されるエネルギー消費用のチ
ョッパ回路で、トランジスタ、抵抗及びフライホイール
ダイオードで構成されている。
けられつり合おもり３の位置及び速度を検出するための
パルス信号を出力するエンコーダ、１６は一次巻線１１
への給電及びエンコーダ１５からの信号伝送用の移動ケ
ーブル、１７は建物側に設けられリニアモータ駆動用の
インバータを含む制御装置、１８は交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔ
の交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、１９はコ
ンバータ１８の直流側に接続された平滑コンデンサ、２
０はリニアモータから回生されるエネルギー消費用のチ
ョッパ回路で、トランジスタ、抵抗及びフライホイール
ダイオードで構成されている。
【０００６】２１は平滑コンデンサ１９に接続され直流
電圧を可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して一次
巻線１１に印加するインバータで、トランジスタ、ＩＧ
ＢＴ等のスイッチング素子からなっている。２２はリニ
アモータ電流を検出する電流検出器、２３はインバータ
２１、電流検出器２２、エンコーダ１５及びチョッパ回
路２０に接続されたインバータ制御回路である。
電圧を可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して一次
巻線１１に印加するインバータで、トランジスタ、ＩＧ
ＢＴ等のスイッチング素子からなっている。２２はリニ
アモータ電流を検出する電流検出器、２３はインバータ
２１、電流検出器２２、エンコーダ１５及びチョッパ回
路２０に接続されたインバータ制御回路である。
【０００７】リニア誘導モータの制御も、リニアモータ
特有の巻線の非対称、端効果等の影響を無視した場合
は、基本的に回転式誘導モータと同様であり、その制御
ブロック線図を図８に示す。この図は例えば、「ＡＣサ
ーボシステムの理論と設計の実際」（杉本、小山、玉井
著、総合電子出版社Ｐ.122図５.23に示されている回転
式誘導モータのベクトル制御方式インバータの制御ブロ
ック線図である。
特有の巻線の非対称、端効果等の影響を無視した場合
は、基本的に回転式誘導モータと同様であり、その制御
ブロック線図を図８に示す。この図は例えば、「ＡＣサ
ーボシステムの理論と設計の実際」（杉本、小山、玉井
著、総合電子出版社Ｐ.122図５.23に示されている回転
式誘導モータのベクトル制御方式インバータの制御ブロ
ック線図である。
【０００８】次に、図８の動作の概要を説明する。電流
検出器２２Ａは、ＰＷＭ（パルス幅変調）インバータ３
１でＰＷＭ変調されて一次巻線１１に供給される三相交
流電力のＵ相の電流iuを検出して、三相交流／γ−δ座
標変換器３２へ入力する。また、電流検出器２２Ｂは、
同様に一次巻線コイル１１Ａ，１１Ｂに供給されるＶ相
の電流ivを検出して、三相交流／γ−δ座標変換器３２
へ入力する。
検出器２２Ａは、ＰＷＭ（パルス幅変調）インバータ３
１でＰＷＭ変調されて一次巻線１１に供給される三相交
流電力のＵ相の電流iuを検出して、三相交流／γ−δ座
標変換器３２へ入力する。また、電流検出器２２Ｂは、
同様に一次巻線コイル１１Ａ，１１Ｂに供給されるＶ相
の電流ivを検出して、三相交流／γ−δ座標変換器３２
へ入力する。
【０００９】三相交流／γ−δ座標変換器３２は式１か
らγ−δ座標直交２軸のγ軸−磁束分電流ｉγｓ及びδ
軸−推力分電流ｉδｓを算出する。
らγ−δ座標直交２軸のγ軸−磁束分電流ｉγｓ及びδ
軸−推力分電流ｉδｓを算出する。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、θは後述のエンコーダ１５から出
力されるパルス列を基に求められる一次巻線１１に供給
される電源の位相角である。一方、速度・位置信号処理
器３３は、エンコーダ１５から出力されるパルス列によ
り、つり合おもり３の速度及び位置を算出する。そし
て、すべリ角周波数電源角周波数演算器３４はγ軸−磁
束分電流ｉγｓ、δ軸−推力分電流ｉδｓ及び速度・位
置信号処理器３３の出力に基づいて、式２から電源のす
べり角周波数ωｓ及び角周波数ωを求める。
力されるパルス列を基に求められる一次巻線１１に供給
される電源の位相角である。一方、速度・位置信号処理
器３３は、エンコーダ１５から出力されるパルス列によ
り、つり合おもり３の速度及び位置を算出する。そし
て、すべリ角周波数電源角周波数演算器３４はγ軸−磁
束分電流ｉγｓ、δ軸−推力分電流ｉδｓ及び速度・位
置信号処理器３３の出力に基づいて、式２から電源のす
べり角周波数ωｓ及び角周波数ωを求める。
【００１２】 ωｓ＝Ｍ・Ｒｒ・ｉδｓ／Ｌｒ・Φγｒ ω＝ωｒｅ+ωｓ ・・・２ ここに、Ｍ ： 一次及び二次間の相互インピーダン
ス Ｒｒ ： 二次側の抵抗 Ｌｒ ： 二次側の自己インダクタンス Φγｒ： 二次側のγ軸−鎖交磁束 ωｒｅ： エンコーダ１５の電気角角速度（つり合おも
り３の速度）
ス Ｒｒ ： 二次側の抵抗 Ｌｒ ： 二次側の自己インダクタンス Φγｒ： 二次側のγ軸−鎖交磁束 ωｒｅ： エンコーダ１５の電気角角速度（つり合おも
り３の速度）
【００１３】積分器３５は電源の角周波数ωを積分して
電源の位相角θを求め、更に位相角変換器３６は電源の
位相角θに対するsinθ及びcosθを算出する。また、磁
束演算器３７はγ軸−磁束分電流ｉγｓに基づいて、式
３から二次側のγ軸−鎖交磁束Φγｒを算出する。 Φγｒ＝Ｍ／（Ｌｒ／Ｒｒ）Ｓ＋１・ｉγｓ ・・・３ ここに、Ｓは微分演算子で、ｄ／ｄｔの省略形である。
電源の位相角θを求め、更に位相角変換器３６は電源の
位相角θに対するsinθ及びcosθを算出する。また、磁
束演算器３７はγ軸−磁束分電流ｉγｓに基づいて、式
３から二次側のγ軸−鎖交磁束Φγｒを算出する。 Φγｒ＝Ｍ／（Ｌｒ／Ｒｒ）Ｓ＋１・ｉγｓ ・・・３ ここに、Ｓは微分演算子で、ｄ／ｄｔの省略形である。
【００１４】位置制御器３８はかご１の行先階の位置指
令値θ*rmと、速度・位置信号処理器３３から出力され
たつり合おもり３の現在位置とを加算器３９で照合した
偏差から、つり合おもり３の移動方向及び速度指令値を
求める。そして、速度制御器４０はつり合おもり３の速
度指令値と、速度・位置信号処理器３３から出力された
つり合おもり３の現在速度とを加算器４１で照合した偏
差からδ軸−推力分電流指令値ｉ*δｓを求める。
令値θ*rmと、速度・位置信号処理器３３から出力され
たつり合おもり３の現在位置とを加算器３９で照合した
偏差から、つり合おもり３の移動方向及び速度指令値を
求める。そして、速度制御器４０はつり合おもり３の速
度指令値と、速度・位置信号処理器３３から出力された
つり合おもり３の現在速度とを加算器４１で照合した偏
差からδ軸−推力分電流指令値ｉ*δｓを求める。
【００１５】δ軸−推力分電流指令値ｉ*δｓは、かご
１に設置された荷重検出器４２の出力である荷重検出信
号が加算器４４で加算され、更に加算器４４で推力分電
流ｉδｓとの偏差が算出されて、電流制御器４５へ入力
される。電流制御器４５はδ軸−推力分電流指令値ｉ*
δｓの偏差信号に基づいて、δ軸−必要電圧Ｖδｓ'を
求める。
１に設置された荷重検出器４２の出力である荷重検出信
号が加算器４４で加算され、更に加算器４４で推力分電
流ｉδｓとの偏差が算出されて、電流制御器４５へ入力
される。電流制御器４５はδ軸−推力分電流指令値ｉ*
δｓの偏差信号に基づいて、δ軸−必要電圧Ｖδｓ'を
求める。
【００１６】磁束制御器４６は二次側のγ軸の磁束偏
差、すなわち二次側のγ軸−鎖交磁束指令値Φ*γｒ
と、二次側のγ軸−鎖交磁束Φγｒとを加算器４７で照
合した偏差から、γ軸−磁束分電流ｉ*γｓを求める。
電流制御器４８はγ軸−磁束分電流指令値ｉ*γｓと、
γ軸−磁束分電流指令値ｉγｓとを加算器４９で照合し
た偏差に基づいて、γ軸−必要電圧Ｖγｓ'を求める。
差、すなわち二次側のγ軸−鎖交磁束指令値Φ*γｒ
と、二次側のγ軸−鎖交磁束Φγｒとを加算器４７で照
合した偏差から、γ軸−磁束分電流ｉ*γｓを求める。
電流制御器４８はγ軸−磁束分電流指令値ｉ*γｓと、
γ軸−磁束分電流指令値ｉγｓとを加算器４９で照合し
た偏差に基づいて、γ軸−必要電圧Ｖγｓ'を求める。
【００１７】γ−δ直交２軸のそれぞれの必要電圧Ｖγ
ｓ'，Ｖδｓ'は、非干渉化制御器５０により、必要電圧
Ｖγｓ'，Ｖδｓ'の間の制御偏差を小さくするように、
式４に基づいてフィードフォワード補償され、それぞれ
の必要電圧の制御偏差が加算器５１，５２で求められ
て、γ−δ／三相交流座標変換器５３に入力される。 Ｖγｓ＝Ｖγｓ'−ωσＬｓｉδｓ Ｖδｓ＝Ｖδｓ'−ω｛σＬｓｉγｓ＋（Ｍ／Ｌｓ）Φγｒ｝ ・・・４ ここに、σ＝１−｛Ｍ2／（Ｌｓ・Ｌｒ）｝ Ｌｓ： 一次側の漏れインダクタンス
ｓ'，Ｖδｓ'は、非干渉化制御器５０により、必要電圧
Ｖγｓ'，Ｖδｓ'の間の制御偏差を小さくするように、
式４に基づいてフィードフォワード補償され、それぞれ
の必要電圧の制御偏差が加算器５１，５２で求められ
て、γ−δ／三相交流座標変換器５３に入力される。 Ｖγｓ＝Ｖγｓ'−ωσＬｓｉδｓ Ｖδｓ＝Ｖδｓ'−ω｛σＬｓｉγｓ＋（Ｍ／Ｌｓ）Φγｒ｝ ・・・４ ここに、σ＝１−｛Ｍ2／（Ｌｓ・Ｌｒ）｝ Ｌｓ： 一次側の漏れインダクタンス
【００１８】γ−δ／三相交流座標変換器５３は式５に
基づいて、γ−δ各軸の必要電圧Ｖγｓ，Ｖδｓから三
相電機子電圧Ｖｕ〜Ｖｗを算出する。
基づいて、γ−δ各軸の必要電圧Ｖγｓ，Ｖδｓから三
相電機子電圧Ｖｕ〜Ｖｗを算出する。
【００１９】
【数２】
【００２０】そして、三相電機子電圧Ｖｕ〜Ｖｗは、Ｐ
ＷＭインバータ３１によりＰＷＭ変調されて一次巻線１
１に供給される。このように制御されることにより、つ
り合おもり３は一次巻線１１と二次導体８との間に発生
する磁気反発力により推力を得て、リニアモータガイド
レール７に沿って直線運転し、これに伴ってかご１は昇
降する。
ＷＭインバータ３１によりＰＷＭ変調されて一次巻線１
１に供給される。このように制御されることにより、つ
り合おもり３は一次巻線１１と二次導体８との間に発生
する磁気反発力により推力を得て、リニアモータガイド
レール７に沿って直線運転し、これに伴ってかご１は昇
降する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のリ
ニアモータエレベーターの制御装置では、回転式誘導モ
ータと同様に扱っているため、次のような問題点があ
る。 １ リニアモータの一次巻線１１は回転式モータとは異
なり、巻線端があるために、三相巻線間の相互インピー
ダンスが異なる。このため、相インピーダンスに不平衡
が生じ、推力リップルが発生して乗心地を悪くする。 ２ リニアモータがつり合おもり３に設置されているた
め、リニアモータの巻線異常又はインバータの異常の場
合に適当な救出手段がない。
ニアモータエレベーターの制御装置では、回転式誘導モ
ータと同様に扱っているため、次のような問題点があ
る。 １ リニアモータの一次巻線１１は回転式モータとは異
なり、巻線端があるために、三相巻線間の相互インピー
ダンスが異なる。このため、相インピーダンスに不平衡
が生じ、推力リップルが発生して乗心地を悪くする。 ２ リニアモータがつり合おもり３に設置されているた
め、リニアモータの巻線異常又はインバータの異常の場
合に適当な救出手段がない。
【００２２】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、推力リップルを低減して乗心地を改善
し、かつ異常時の救出運転もできるようにしたリニアモ
ータエレベーターの制御装置を提供することを目的とす
る。
されたもので、推力リップルを低減して乗心地を改善
し、かつ異常時の救出運転もできるようにしたリニアモ
ータエレベーターの制御装置を提供することを目的とす
る。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
るリニアモータエレベーターの制御装置は、２組のリニ
アモータの一次巻線を用い、その駆動周波数に所定の位
相差を設定する位相差演算手段を備えたものである。
るリニアモータエレベーターの制御装置は、２組のリニ
アモータの一次巻線を用い、その駆動周波数に所定の位
相差を設定する位相差演算手段を備えたものである。
【００２４】また、第２発明に係るリニアモータエレベ
ーターの制御装置は、第１発明のものにおいて、駆動周
波数の位相差を一次巻線の駆動周波数の２倍の逆数とし
たものである。
ーターの制御装置は、第１発明のものにおいて、駆動周
波数の位相差を一次巻線の駆動周波数の２倍の逆数とし
たものである。
【００２５】また、第３発明に係るリニアモータエレベ
ーターの制御装置は、第１及び第２発明のものにおい
て、交流を直流に変換するコンバータに共通に接続され
直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換してこれを２
組の一次巻線にそれぞれ供給する２組のインバータと、
これらのインバータと一次巻線の間に挿入され選択的に
開放される切放し接点とを設けたものである。
ーターの制御装置は、第１及び第２発明のものにおい
て、交流を直流に変換するコンバータに共通に接続され
直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換してこれを２
組の一次巻線にそれぞれ供給する２組のインバータと、
これらのインバータと一次巻線の間に挿入され選択的に
開放される切放し接点とを設けたものである。
【００２６】また、第４発明に係るリニアモータエレベ
ーターの制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、
２組のインバータの内１組のインバータに接続されたド
ア駆動用モータと、上記１組のインバータと一次巻線の
間及び他組のインバータとドア駆動用モータの間に挿入
されかご走行時の着床時に切り換えられる切換え接点と
を設けたものである。
ーターの制御装置は、第１〜第３発明のものにおいて、
２組のインバータの内１組のインバータに接続されたド
ア駆動用モータと、上記１組のインバータと一次巻線の
間及び他組のインバータとドア駆動用モータの間に挿入
されかご走行時の着床時に切り換えられる切換え接点と
を設けたものである。
【００２７】
【作用】この発明の第１発明においては、２組の一次巻
線の駆動周波数に所定の位相差を設定し、第２発明にお
いてはこの位相差を一次巻線の駆動周波数の２倍の逆数
としたため、リニアモータ特有の非対称巻線による推力
リップルは相殺される。
線の駆動周波数に所定の位相差を設定し、第２発明にお
いてはこの位相差を一次巻線の駆動周波数の２倍の逆数
としたため、リニアモータ特有の非対称巻線による推力
リップルは相殺される。
【００２８】また、第３発明においては、コンバータに
共通に接続された２組のインバータを介して２組の一次
巻線に交流を供給し、インバータと一次巻線の間に切放
し接点を設けたため、１組のインバータ、一次巻線等が
故障の際は、他組のインバータ、一次巻線等により低速
運転される。
共通に接続された２組のインバータを介して２組の一次
巻線に交流を供給し、インバータと一次巻線の間に切放
し接点を設けたため、１組のインバータ、一次巻線等が
故障の際は、他組のインバータ、一次巻線等により低速
運転される。
【００２９】また、第４発明においては、２組のインバ
ータの内１組のインバータをドア駆動用に共用し、走行
時の着床時で切り換えるようにしたため、走行時は一次
巻線に、着床時はドア駆動用モータにそれぞれ電力が供
給される。
ータの内１組のインバータをドア駆動用に共用し、走行
時の着床時で切り換えるようにしたため、走行時は一次
巻線に、着床時はドア駆動用モータにそれぞれ電力が供
給される。
【００３０】
【実施例】 実施例１．図１〜図３はこの発明の第１及び第２の発明
の一実施例を示す図で、図１はインバータの主回路図、
図２はインバータの制御ブロック線図、図３は基本原理
説明用波形図であり、従来装置と同様の部分は同一符号
で示す（以下の実施例も同じ）。
の一実施例を示す図で、図１はインバータの主回路図、
図２はインバータの制御ブロック線図、図３は基本原理
説明用波形図であり、従来装置と同様の部分は同一符号
で示す（以下の実施例も同じ）。
【００３１】まず、この実施例の基本原理を図３により
説明する。この実施例は、例えば福井大学工学部研究報
告第４０巻第２号、１９９２年９月「片側式リニア誘導
モータの拘束試験に基づく非対称定数算定法と推力制御
の一考察」（杉本、巴、松村）Ｐ.303第１１行〜第１５
行及び図１３にも記載されているように、相非対称巻線
を持つリニアモータに発生する推力リップルを、必要推
力を１／２ずつ分担した同一のリニアモータの一次巻線
１１Ｃ，１１Ｄにより、互いの推力リップルを打ち消し
合うように制御するものである。
説明する。この実施例は、例えば福井大学工学部研究報
告第４０巻第２号、１９９２年９月「片側式リニア誘導
モータの拘束試験に基づく非対称定数算定法と推力制御
の一考察」（杉本、巴、松村）Ｐ.303第１１行〜第１５
行及び図１３にも記載されているように、相非対称巻線
を持つリニアモータに発生する推力リップルを、必要推
力を１／２ずつ分担した同一のリニアモータの一次巻線
１１Ｃ，１１Ｄにより、互いの推力リップルを打ち消し
合うように制御するものである。
【００３２】図３(a)に示す三相対称電圧を Ｖu1＝Ｖo・sin(２πft) Ｖv1＝Ｖo・sin(２πft＋(２／３)π） Ｖw1＝Ｖo・sin(２πft−(２／３)π） とする。ここで、Ｖoは電圧の最大値、ｆは周波数、ｔ
は時間である。上記三相対称電圧Ｖu1〜Ｖw1を、三相非
対称巻線を持つ１組の一次巻線１１Ｃに入力すると、図
３(b)に示すように、２倍周波数の推力リップルが発生
する。
は時間である。上記三相対称電圧Ｖu1〜Ｖw1を、三相非
対称巻線を持つ１組の一次巻線１１Ｃに入力すると、図
３(b)に示すように、２倍周波数の推力リップルが発生
する。
【００３３】このときの一次巻線１１Ｃの推力リップル
分は、 ΔＦ1＝ΔＦo・sin(２π・２ft＋α） と表される。この式の周期をθとすると、θ＝１／(２
ｆ)となる。そこで、図３(c)に示すように、一次巻線１
１Ｃへ入力した三相電圧をθ／２だけ位相差のある電
圧、 Ｖu2＝Ｖo・sin(２πft＋θ／２) Ｖv2＝Ｖo・sin(２πft＋(２／３)π＋θ／２） Ｖw2＝Ｖo・sin(２πft−(２／３)π＋θ／２） を一次巻線(11D)へ入力すると、図３(d)に示すようにな
る。
分は、 ΔＦ1＝ΔＦo・sin(２π・２ft＋α） と表される。この式の周期をθとすると、θ＝１／(２
ｆ)となる。そこで、図３(c)に示すように、一次巻線１
１Ｃへ入力した三相電圧をθ／２だけ位相差のある電
圧、 Ｖu2＝Ｖo・sin(２πft＋θ／２) Ｖv2＝Ｖo・sin(２πft＋(２／３)π＋θ／２） Ｖw2＝Ｖo・sin(２πft−(２／３)π＋θ／２） を一次巻線(11D)へ入力すると、図３(d)に示すようにな
る。
【００３４】すなわち、一次巻線１１Ｄの推力リップル
分ΔＦ2は、 ΔＦ2＝ΔＦo・sin(２π・２ft＋(θ／２)＋α） となる。ここで、θ／２＝１／(４ｆ)＝１８０°のた
め、 ΔＦ2＝−ΔＦo・sin(２π・２ft＋α） となる。ここで、一次巻線１１Ｃと一次巻線１１Ｄは剛
体であるつり合おもり３で連結されているため、リニア
モータエレベーターの合計推力は、一次巻線１１Ｃ及び
一次巻線１１Ｄによる推力の加算値となる。
分ΔＦ2は、 ΔＦ2＝ΔＦo・sin(２π・２ft＋(θ／２)＋α） となる。ここで、θ／２＝１／(４ｆ)＝１８０°のた
め、 ΔＦ2＝−ΔＦo・sin(２π・２ft＋α） となる。ここで、一次巻線１１Ｃと一次巻線１１Ｄは剛
体であるつり合おもり３で連結されているため、リニア
モータエレベーターの合計推力は、一次巻線１１Ｃ及び
一次巻線１１Ｄによる推力の加算値となる。
【００３５】そのときの推力リップルの合計値は、 ΔＦ1＋ΔＦ2＝ΔＦo・sin(２π・２ft＋α)−ΔＦo・sin
(２π・２ft＋α)＝０ となる。このときの状態を図３(e)に示す。実施例１は
上記原理によって動作し、リニアモータの相非対称の三
相不平衡の補償制御をするものである。
(２π・２ft＋α)＝０ となる。このときの状態を図３(e)に示す。実施例１は
上記原理によって動作し、リニアモータの相非対称の三
相不平衡の補償制御をするものである。
【００３６】図１において、１１Ｃ，１１Ｄはリニアモ
ータの一次巻線で、それぞれコイル１１Ｃａ，１１Ｃｂ
及びコイル１１Ｄａ，１１Ｄｂを有している。そして、
一次巻線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄはそれぞれ必要推力
の１／２を分担するようにしている。６１は制御装置、
６２，６３はそれぞれ一次巻線１１Ｃ，１１Ｄに電力を
供給するインバータ、６４は一次巻線１１Ｃの電流を検
出する電流検出器、６５は一次巻線１１Ｄの電流を検出
する電流検出器、６６はインバータ６２．６３、電流検
出器６４，６５、エンコーダ１５及びチョッパ回路２０
に接続されたインバータ制御回路である。
ータの一次巻線で、それぞれコイル１１Ｃａ，１１Ｃｂ
及びコイル１１Ｄａ，１１Ｄｂを有している。そして、
一次巻線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄはそれぞれ必要推力
の１／２を分担するようにしている。６１は制御装置、
６２，６３はそれぞれ一次巻線１１Ｃ，１１Ｄに電力を
供給するインバータ、６４は一次巻線１１Ｃの電流を検
出する電流検出器、６５は一次巻線１１Ｄの電流を検出
する電流検出器、６６はインバータ６２．６３、電流検
出器６４，６５、エンコーダ１５及びチョッパ回路２０
に接続されたインバータ制御回路である。
【００３７】図２において、インバータ制御回路６６は
基本的には図８のインバータ制御回路２３が２台分設け
られたものと同じである。破線で囲った回路７１，７２
は図８で破線で囲った回路７１と同様の機能を有する。
ただし、回路７２には回路７１の加算器３９、位置制御
器３８、加算器４１、速度制御器４０及び加算器４３は
設けられておらず、加算器４３の出力iqが回路７２の加
算器４４Ａに入力されている。
基本的には図８のインバータ制御回路２３が２台分設け
られたものと同じである。破線で囲った回路７１，７２
は図８で破線で囲った回路７１と同様の機能を有する。
ただし、回路７２には回路７１の加算器３９、位置制御
器３８、加算器４１、速度制御器４０及び加算器４３は
設けられておらず、加算器４３の出力iqが回路７２の加
算器４４Ａに入力されている。
【００３８】７３は一次巻線１１Ｄに対し、一次巻線１
１Ｃに入力した三相電圧からθ／２の位相差を持つ電圧
を発生させる位相差演算手段、７４は積分器３５の出力
である電源の位相角θ1の１／２を算出する位相角算出
器、７５は位相角算出器７４の出力と回路７２の積分器
３５Ａの出力である電源の位相角θ2を加算する加算器
である。
１Ｃに入力した三相電圧からθ／２の位相差を持つ電圧
を発生させる位相差演算手段、７４は積分器３５の出力
である電源の位相角θ1の１／２を算出する位相角算出
器、７５は位相角算出器７４の出力と回路７２の積分器
３５Ａの出力である電源の位相角θ2を加算する加算器
である。
【００３９】すなわち、位相角算出器７４の出力である
θ1／２と積分器３５Ａの出力であるθ2とは加算器７５
で加算され、その出力θ2＋(θ1／２)が回路７２の位相
角変換器３６Ａへ入力される。このように制御すること
により、既述の原理に従って一次巻線１１Ｄには一次巻
線１１Ｃと位相差θ／２の三相電圧が印加され、一次巻
線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄに発生する相非対称による
推力リップルは１８０°ずれ推力リップルは相殺される
ことになる。
θ1／２と積分器３５Ａの出力であるθ2とは加算器７５
で加算され、その出力θ2＋(θ1／２)が回路７２の位相
角変換器３６Ａへ入力される。このように制御すること
により、既述の原理に従って一次巻線１１Ｄには一次巻
線１１Ｃと位相差θ／２の三相電圧が印加され、一次巻
線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄに発生する相非対称による
推力リップルは１８０°ずれ推力リップルは相殺される
ことになる。
【００４０】実施例２．図４はこの発明の第３発明の一
実施例を示すインバータの主回路図である。なお、図２
及び図３は実施例２にも共用する。この実施例は図１の
インバータ６２の直流側に電磁接触器接点８１を挿入
し、インバータ６３の直流側に電磁接触器接点８２を挿
入したものである。接点８１，８２は通常時閉成してお
り、適時に開放されるものである。
実施例を示すインバータの主回路図である。なお、図２
及び図３は実施例２にも共用する。この実施例は図１の
インバータ６２の直流側に電磁接触器接点８１を挿入
し、インバータ６３の直流側に電磁接触器接点８２を挿
入したものである。接点８１，８２は通常時閉成してお
り、適時に開放されるものである。
【００４１】一次巻線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄは、そ
れぞれ通常必要推力の１／２を分担している。このよう
なリニアモータエレベーターでは、一般に加減速時等で
は短時間であれば２００％以上の加減速推力の発生が可
能である。したがって、例えば片側の１組の一次巻線１
１Ｃのコイル１１Ｃａ，１１Ｃｂが断線したり、インバ
ータ６２，６３等が破損したりした場合は、接点８１が
開放される。これで、他側の１組の一次巻線１１Ｄによ
って低速でつり合おもり３を駆動することができ、かご
１の救出運転が可能となる。
れぞれ通常必要推力の１／２を分担している。このよう
なリニアモータエレベーターでは、一般に加減速時等で
は短時間であれば２００％以上の加減速推力の発生が可
能である。したがって、例えば片側の１組の一次巻線１
１Ｃのコイル１１Ｃａ，１１Ｃｂが断線したり、インバ
ータ６２，６３等が破損したりした場合は、接点８１が
開放される。これで、他側の１組の一次巻線１１Ｄによ
って低速でつり合おもり３を駆動することができ、かご
１の救出運転が可能となる。
【００４２】このように、従来のリニアモータエレベー
ターでは、一次巻線１１Ａ，１１Ｂ、ブレーキ１０等が
つり合おもり３に設置されているため、これらの故障
時、かご１の救出運転が困難であるが、実施例２ではこ
の支障がなくなり、リニアモータエレベーターの救出運
転が容易となる。
ターでは、一次巻線１１Ａ，１１Ｂ、ブレーキ１０等が
つり合おもり３に設置されているため、これらの故障
時、かご１の救出運転が困難であるが、実施例２ではこ
の支障がなくなり、リニアモータエレベーターの救出運
転が容易となる。
【００４３】実施例３．図５はこの発明第４の発明の一
実施例を示すインバータの主回路図である。なお、図２
及び図３は実施例３にも共用する。この実施例は、図１
のインバータ６３の直流側に、給電ケーブル１６Ａを介
してかご１上に設置されたドア駆動用モータ６５を接続
し、インバータ６３と一次巻線１１Ｄの間に電磁接触器
接点８６を挿入し、インバータ６３とドア駆動用モータ
６５の間に電磁接触器接点８７を挿入したものである。
実施例を示すインバータの主回路図である。なお、図２
及び図３は実施例３にも共用する。この実施例は、図１
のインバータ６３の直流側に、給電ケーブル１６Ａを介
してかご１上に設置されたドア駆動用モータ６５を接続
し、インバータ６３と一次巻線１１Ｄの間に電磁接触器
接点８６を挿入し、インバータ６３とドア駆動用モータ
６５の間に電磁接触器接点８７を挿入したものである。
【００４４】接点８６はつり合おもり３の走行中閉成
し、接点８７は開放している。したがって、インバータ
６２，６３はそれぞれ一次巻線１１Ｃ，１１Ｄに電力を
供給する。かご１が停止予定階に到着すると、接点８６
は開放し、接点８７は閉成する。これで、インバータ６
３はドア駆動用モータ６５に電力を供給し、ドアが駆動
される。一次巻線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄは、それぞ
れ通常必要推力の１／２を分担しているため、ドア駆動
用としては十分な容量を持っている。また、インバータ
制御回路６６のほとんどの機能がマイクロコンピュータ
のソフトウェアで構成されるため、昇降駆動からドア駆
動への切換えは容易である。
し、接点８７は開放している。したがって、インバータ
６２，６３はそれぞれ一次巻線１１Ｃ，１１Ｄに電力を
供給する。かご１が停止予定階に到着すると、接点８６
は開放し、接点８７は閉成する。これで、インバータ６
３はドア駆動用モータ６５に電力を供給し、ドアが駆動
される。一次巻線１１Ｃ及び一次巻線１１Ｄは、それぞ
れ通常必要推力の１／２を分担しているため、ドア駆動
用としては十分な容量を持っている。また、インバータ
制御回路６６のほとんどの機能がマイクロコンピュータ
のソフトウェアで構成されるため、昇降駆動からドア駆
動への切換えは容易である。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、２組の一次巻線の駆動周波数に所定の位相差を設
定し、第２発明では、この位相差を一次巻線の駆動周波
数の２倍の逆数としたので、リニアモータ特有の非対称
巻線による推力リップルは相殺され、かごの乗心地を改
善することができる効果がある。
では、２組の一次巻線の駆動周波数に所定の位相差を設
定し、第２発明では、この位相差を一次巻線の駆動周波
数の２倍の逆数としたので、リニアモータ特有の非対称
巻線による推力リップルは相殺され、かごの乗心地を改
善することができる効果がある。
【００４６】また、第３発明では、コンバータに共通に
接続された２組のインバータを介して２組の一次巻線に
交流を供給し、インバータと一次巻線の間に切放し接点
を設けたので、１組のインバータ、一次巻線等が故障の
際は、他組のインバータ、一次巻線等により低速運転さ
れ、かごを救出運転することができ、信頼性を向上する
ことができる効果がある。
接続された２組のインバータを介して２組の一次巻線に
交流を供給し、インバータと一次巻線の間に切放し接点
を設けたので、１組のインバータ、一次巻線等が故障の
際は、他組のインバータ、一次巻線等により低速運転さ
れ、かごを救出運転することができ、信頼性を向上する
ことができる効果がある。
【００４７】また、第４発明では、２組のインバータの
内１組のインバータをドア駆動用に共用し、走行時と着
床時で切り換えるようにしたので、走行時は一次巻線
に、着床時はドア駆動用モータにそれぞれ電力が供給さ
れ、推力リップル低減用の価格上昇分を最低に抑えるこ
とができる効果がある。
内１組のインバータをドア駆動用に共用し、走行時と着
床時で切り換えるようにしたので、走行時は一次巻線
に、着床時はドア駆動用モータにそれぞれ電力が供給さ
れ、推力リップル低減用の価格上昇分を最低に抑えるこ
とができる効果がある。
【図１】 この発明の実施例１を示すインバータの主回
路図。
路図。
【図２】 図１のインバータの制御ブロック線図。
【図３】 この発明の実施例１を示す基本原理説明用波
形図。
形図。
【図４】 この発明の実施例２を示すインバータの主回
路図。
路図。
【図５】 この発明の実施例３を示すインバータの主回
路図。
路図。
【図６】 従来のリニアモータエレベーターを示す全体
斜視図。
斜視図。
【図７】 図６のリニアモータ駆動用のインバータの主
回路図。
回路図。
【図８】 図７のインバータの制御ブロック図
１ かご、３ つり合おもり、５ 主索、８ 二次導
体、１１Ｃ，１１Ｄ 一次巻線、１８ コンバータ、６
１ 制御装置、６２，６３ インバータ、６６インバー
タ制御回路、７３ 位相差演算手段、 ８１，８２ 切
放し接点（電磁接触器接点）、８５ ドア駆動用モー
タ、８６，８７ 切換え接点（電磁接触器接点）
体、１１Ｃ，１１Ｄ 一次巻線、１８ コンバータ、６
１ 制御装置、６２，６３ インバータ、６６インバー
タ制御回路、７３ 位相差演算手段、 ８１，８２ 切
放し接点（電磁接触器接点）、８５ ドア駆動用モー
タ、８６，８７ 切換え接点（電磁接触器接点）
Claims (4)
- 【請求項１】 主索により互いに結合されたかご及びつ
り合おもりと、このつり合おもりに搭載された２組の同
一容量のリニアモータの一次巻線と、昇降路に配置され
上記一次巻線と係合する二次導体とを有し、上記一次巻
線を交流電力で制御して上記つり合おもりを駆動する装
置において、上記２組の一次巻線の駆動周波数に所定の
位相差を設定する位相差演算手段を備えたことを特徴と
するリニアモータエレベーターの制御装置。 - 【請求項２】 駆動周波数の位相差を、一次巻線の駆動
周波数の２倍の逆数としたことを特徴とする請求項１記
載のリニアモータエレベーターの制御装置。 - 【請求項３】 交流を直流に変換するコンバータと、こ
のコンバータに共通に接続され上記直流を可変電圧・可
変周波数の交流に変換してこれを２組の一次巻線にそれ
ぞれ供給する２組のインバータと、これらのインバータ
と一次巻線の間に挿入され選択的に開放される切放し接
点とを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記
載のリニアモータエレベーターの制御装置。 - 【請求項４】 ２組のインバータの内１組のインバータ
に接続されたドア駆動用モータと、上記１組のインバー
タと一次巻線の間及び他組のインバータと上記ドア駆動
用モータの間に挿入されかご走行時と着床時に切り換え
られる切換え接点とを設けたことを特徴とする請求項１
〜請求項３のいずれかに記載のリニアモータエレベータ
ーの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147159A JPH08337365A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | リニアモータエレベーターの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147159A JPH08337365A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | リニアモータエレベーターの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337365A true JPH08337365A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15423927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7147159A Pending JPH08337365A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | リニアモータエレベーターの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08337365A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018140850A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 三菱電機株式会社 | 荷役機械、天井クレーン及びエレベータ |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP7147159A patent/JPH08337365A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018140850A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 三菱電機株式会社 | 荷役機械、天井クレーン及びエレベータ |
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