JPH09255246A - 回生電力制御装置 - Google Patents
回生電力制御装置Info
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- JPH09255246A JPH09255246A JP8062708A JP6270896A JPH09255246A JP H09255246 A JPH09255246 A JP H09255246A JP 8062708 A JP8062708 A JP 8062708A JP 6270896 A JP6270896 A JP 6270896A JP H09255246 A JPH09255246 A JP H09255246A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機が回生運転する際に、回生電力消費用
スイッチのＯＮ、ＯＦＦ動作により主回路電圧を急峻に
変化させるので、リップル電圧が生じてしまう。 【解決手段】 コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流
電圧として出力するインバータ回路と、このインバータ
回路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えた。
スイッチのＯＮ、ＯＦＦ動作により主回路電圧を急峻に
変化させるので、リップル電圧が生じてしまう。 【解決手段】 コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流
電圧として出力するインバータ回路と、このインバータ
回路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、駆動する誘導電
動機から発生する回生電力を、抵抗にて消費させる方式
の回生電力制御装置に関するものである。
動機から発生する回生電力を、抵抗にて消費させる方式
の回生電力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、例えば特開平５−１７０７８号
公報に示された従来の回生電力を消費するエレベータ制
御装置を示す構成図である。図において、１は商用交流
電圧を変換するダイオードコンバータ、２はコンバータ
１の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ、３は平滑コン
デンサ２によって平滑された直流電圧を可変電圧、可変
周波数の３相交流電圧に変換するインバータ、４はイン
バータ３に接続されたエレベータ駆動用の誘導電動機、
５は誘導電動機４から発生する回生電力を消費するため
の抵抗、６は抵抗５と直列に接続される回生電力消費用
スイッチ、７は誘導電動機４が駆動する巻上機、８はか
ご９と釣り合い錘１０を接続する主ロープである。１１
は平滑コンデンサ２の両端の直流電圧を検出する電圧検
出器、１２は電圧検出器１１の出力と基準電圧とを比較
するヒステリシスコンパレータ、１３はヒステリシスコ
ンパレータ１２の出力を受けて、前記回生電力消費用ス
イッチ６をＯＮ、ＯＦＦ制御する回生制御用ドライブ回
路である。
公報に示された従来の回生電力を消費するエレベータ制
御装置を示す構成図である。図において、１は商用交流
電圧を変換するダイオードコンバータ、２はコンバータ
１の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ、３は平滑コン
デンサ２によって平滑された直流電圧を可変電圧、可変
周波数の３相交流電圧に変換するインバータ、４はイン
バータ３に接続されたエレベータ駆動用の誘導電動機、
５は誘導電動機４から発生する回生電力を消費するため
の抵抗、６は抵抗５と直列に接続される回生電力消費用
スイッチ、７は誘導電動機４が駆動する巻上機、８はか
ご９と釣り合い錘１０を接続する主ロープである。１１
は平滑コンデンサ２の両端の直流電圧を検出する電圧検
出器、１２は電圧検出器１１の出力と基準電圧とを比較
するヒステリシスコンパレータ、１３はヒステリシスコ
ンパレータ１２の出力を受けて、前記回生電力消費用ス
イッチ６をＯＮ、ＯＦＦ制御する回生制御用ドライブ回
路である。
【０００３】ここで、ヒステリシスコンパレータ１２
は、オペアンプと複数個の抵抗からなり、抵抗の定数と
基準電圧によって、回生電力消費用スイッチ６をＯＮす
るためのＯＮレベル電圧Ｖ6onと、ＯＦＦするためのＯ
ＦＦレベル電圧Ｖ6offとが設定されている。また、ＯＮ
レベル電圧Ｖ6onとＯＦＦレベル電圧Ｖ6offとの差を、
ヒステリシス電圧という。
は、オペアンプと複数個の抵抗からなり、抵抗の定数と
基準電圧によって、回生電力消費用スイッチ６をＯＮす
るためのＯＮレベル電圧Ｖ6onと、ＯＦＦするためのＯ
ＦＦレベル電圧Ｖ6offとが設定されている。また、ＯＮ
レベル電圧Ｖ6onとＯＦＦレベル電圧Ｖ6offとの差を、
ヒステリシス電圧という。
【０００４】図６は、かご９と釣り合い錘１０の何れか
重い方を下降させる回生運転時における、主回路の電圧
波形を示した電圧波形図である。
重い方を下降させる回生運転時における、主回路の電圧
波形を示した電圧波形図である。
【０００５】次に動作について説明する。かご９と釣り
合い錘１０の何れか重い方を上昇させる力行運転時は、
電力は誘導電動機４に供給されるが、かご９と釣り合い
錘１０の何れか重い方を下降させる回生運転時は、誘導
電動機４の回転速度がインバータ３の周波数よりも上が
ってしまい、電力は逆に誘導電動機４からインバータ３
に回生されることになる。このときインバータ３の直流
側電圧、すなわち主回路電圧は、回生電力と平滑コンデ
ンサ２の静電容量によって決定される変化率で上昇し、
設定された基準電圧（回生電力消費用スイッチ６をＯＮ
するためのＯＮレベル電圧Ｖ6on ）まで達するとコンパ
レータ１２により、回生電力消費用スイッチ６はＯＮと
なり、抵抗５により回生電力は消費される。
合い錘１０の何れか重い方を上昇させる力行運転時は、
電力は誘導電動機４に供給されるが、かご９と釣り合い
錘１０の何れか重い方を下降させる回生運転時は、誘導
電動機４の回転速度がインバータ３の周波数よりも上が
ってしまい、電力は逆に誘導電動機４からインバータ３
に回生されることになる。このときインバータ３の直流
側電圧、すなわち主回路電圧は、回生電力と平滑コンデ
ンサ２の静電容量によって決定される変化率で上昇し、
設定された基準電圧（回生電力消費用スイッチ６をＯＮ
するためのＯＮレベル電圧Ｖ6on ）まで達するとコンパ
レータ１２により、回生電力消費用スイッチ６はＯＮと
なり、抵抗５により回生電力は消費される。
【０００６】ここで抵抗５は予め誘導電動機から発生す
る最大の回生電力を想定し、回生電力消費用スイッチ６
のＯＮ状態で十分回生電力を消費できるよう小さな抵抗
値のものが選定されているため、スイッチ６がＯＮする
と、回生電力と抵抗５の抵抗値および平滑コンデンサ２
の静電容量で決定される変化率により、平滑コンデンサ
２の両端の電圧は急峻に下降する。そして、平滑コンデ
ンサ２の両端電圧がコンパレータ１２の基準電圧（回生
電力消費用スイッチ６をＯＦＦするためのＯＦＦレベル
電圧Ｖ6off）以下となるまで低下すると、回生電力消費
用スイッチ６はＯＦＦとなる。以後、回生電力が発生し
ている間、上記動作を回生電力に応じて、スイッチング
周波数やＯＮ、ＯＦＦの比を変化させながら、連続し、
繰り返す。この際の電圧波形は、図６に示されるとおり
であり、所定の基準電圧間で、振動的である。
る最大の回生電力を想定し、回生電力消費用スイッチ６
のＯＮ状態で十分回生電力を消費できるよう小さな抵抗
値のものが選定されているため、スイッチ６がＯＮする
と、回生電力と抵抗５の抵抗値および平滑コンデンサ２
の静電容量で決定される変化率により、平滑コンデンサ
２の両端の電圧は急峻に下降する。そして、平滑コンデ
ンサ２の両端電圧がコンパレータ１２の基準電圧（回生
電力消費用スイッチ６をＯＦＦするためのＯＦＦレベル
電圧Ｖ6off）以下となるまで低下すると、回生電力消費
用スイッチ６はＯＦＦとなる。以後、回生電力が発生し
ている間、上記動作を回生電力に応じて、スイッチング
周波数やＯＮ、ＯＦＦの比を変化させながら、連続し、
繰り返す。この際の電圧波形は、図６に示されるとおり
であり、所定の基準電圧間で、振動的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータの回
生電力制御装置は以上のように構成されているので、エ
レベータが回生運転する際に、回生電力消費用スイッチ
のＯＮ、ＯＦＦ動作により主回路電圧を急峻に変化させ
るので、リップル電圧が生じてしまう。この主回路の電
圧変化に対し、インバータを制御するデジタル制御系の
応答性が悪い場合、誘導電動機に供給されるインバータ
出力電圧を歪ませ、トルク変動となって走行時の振動を
発生させエレベータの乗り心地を悪化させるという問題
点があった。この問題は、回生電力消費用スイッチのヒ
ステリシス電圧を小さく設定することにより、リップル
電圧の振幅をある程度抑え、改善できるが、スイッチの
動作周波数を増加させることとなり、スイッチング損失
を増大させ、高周波動作可能な高価なスイッチを必要と
する問題点があった。
生電力制御装置は以上のように構成されているので、エ
レベータが回生運転する際に、回生電力消費用スイッチ
のＯＮ、ＯＦＦ動作により主回路電圧を急峻に変化させ
るので、リップル電圧が生じてしまう。この主回路の電
圧変化に対し、インバータを制御するデジタル制御系の
応答性が悪い場合、誘導電動機に供給されるインバータ
出力電圧を歪ませ、トルク変動となって走行時の振動を
発生させエレベータの乗り心地を悪化させるという問題
点があった。この問題は、回生電力消費用スイッチのヒ
ステリシス電圧を小さく設定することにより、リップル
電圧の振幅をある程度抑え、改善できるが、スイッチの
動作周波数を増加させることとなり、スイッチング損失
を増大させ、高周波動作可能な高価なスイッチを必要と
する問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電動機の回生運転時の主回路電
圧の急峻な変化を防ぎ、リップル電圧を抑えることによ
り、電動機の振動を抑えるとともに、本回生電力制御装
置を、簡単な構成で安価に提供することを目的とする。
ためになされたもので、電動機の回生運転時の主回路電
圧の急峻な変化を防ぎ、リップル電圧を抑えることによ
り、電動機の振動を抑えるとともに、本回生電力制御装
置を、簡単な構成で安価に提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる回生電
力制御装置は、コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流
電圧として出力するインバータ回路と、このインバータ
回路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えたものである。
力制御装置は、コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流
電圧として出力するインバータ回路と、このインバータ
回路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えたものである。
【００１０】また、制御回路は、スイッチ素子をオンさ
せるためのオンレベル電圧及び上記スイッチ素子をオフ
させるためのオフレベル電圧を抵抗回路毎に対応して設
定し、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、そのとき導通となる抵抗回路の合成抵抗を小さく
していくようにしたものである。
せるためのオンレベル電圧及び上記スイッチ素子をオフ
させるためのオフレベル電圧を抵抗回路毎に対応して設
定し、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、そのとき導通となる抵抗回路の合成抵抗を小さく
していくようにしたものである。
【００１１】さらに、抵抗回路に設定されたオンレベル
電圧とオフレベル電圧との差であるヒステリシス電圧の
値を、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、小さくしていくようにしたものである。
電圧とオフレベル電圧との差であるヒステリシス電圧の
値を、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、小さくしていくようにしたものである。
【００１２】
実施の形態１．図１は本発明の一実施例を示す構成図で
ある。なお、説明の関係上、エレベータ動作において説
明するが、電動機を用いて回生電力が発生するものであ
れば本実施形態が成り立つのはいうまでもない。図にお
いて、１は商用交流電圧を直流電圧に変換するダイオー
ドコンバータ、２はコンバータ１の出力電圧を平滑する
平滑コンデンサ、３は平滑コンデンサ２によって平滑さ
れた直流電圧を可変電圧、可変周波数の３相交流電圧に
変換するインバータ、４はインバータ３に接続されたエ
レベータ駆動用の電動機である誘導電動機、５ａ，５ｂ
は誘導電動機４から発生する回生電力を消費するための
抵抗素子である第１および第２の抵抗、６ａ，６ｂは各
々第１及び第２の抵抗５ａ，５ｂと直列に接続される回
生電力消費用の第１および第２のスイッチである。そし
て、第１の抵抗５ａと第１のスイッチ６ａにより第１の
抵抗回路が形成され、第２の抵抗５ｂと第２のスイッチ
６ｂにより第２の抵抗回路が形成される。
ある。なお、説明の関係上、エレベータ動作において説
明するが、電動機を用いて回生電力が発生するものであ
れば本実施形態が成り立つのはいうまでもない。図にお
いて、１は商用交流電圧を直流電圧に変換するダイオー
ドコンバータ、２はコンバータ１の出力電圧を平滑する
平滑コンデンサ、３は平滑コンデンサ２によって平滑さ
れた直流電圧を可変電圧、可変周波数の３相交流電圧に
変換するインバータ、４はインバータ３に接続されたエ
レベータ駆動用の電動機である誘導電動機、５ａ，５ｂ
は誘導電動機４から発生する回生電力を消費するための
抵抗素子である第１および第２の抵抗、６ａ，６ｂは各
々第１及び第２の抵抗５ａ，５ｂと直列に接続される回
生電力消費用の第１および第２のスイッチである。そし
て、第１の抵抗５ａと第１のスイッチ６ａにより第１の
抵抗回路が形成され、第２の抵抗５ｂと第２のスイッチ
６ｂにより第２の抵抗回路が形成される。
【００１３】７は誘導電動機４が駆動する巻上機、８は
かご９と釣り合い錘１０を接続する主ロープ、１１は平
滑コンデンサ２の両端の主回路電圧を検出する電圧検出
器、１２ａは電圧検出器１１の出力と第１の基準電圧
（回生電力消費用スイッチ６ａをＯＮするためのＯＮレ
ベル電圧Ｖ6aonと、ＯＦＦするためのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6aoff）とを比較する第１のヒステリシスコンパレー
タ、１２ｂは電圧検出器１１の出力と第２の基準電圧
（回生電力消費用スイッチ６ｂをＯＮするためのＯＮレ
ベル電圧Ｖ6bonと、ＯＦＦするためのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6boff）とを比較する第２のヒステリシスコンパレー
タ、１３ａはヒステリシスコンパレータ１２ａ，１２ｂ
の出力を受けて、各々前記スイッチ６ａ，６ｂをＯＮ、
ＯＦＦ制御する回生制御用ドライブ回路である。
かご９と釣り合い錘１０を接続する主ロープ、１１は平
滑コンデンサ２の両端の主回路電圧を検出する電圧検出
器、１２ａは電圧検出器１１の出力と第１の基準電圧
（回生電力消費用スイッチ６ａをＯＮするためのＯＮレ
ベル電圧Ｖ6aonと、ＯＦＦするためのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6aoff）とを比較する第１のヒステリシスコンパレー
タ、１２ｂは電圧検出器１１の出力と第２の基準電圧
（回生電力消費用スイッチ６ｂをＯＮするためのＯＮレ
ベル電圧Ｖ6bonと、ＯＦＦするためのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6boff）とを比較する第２のヒステリシスコンパレー
タ、１３ａはヒステリシスコンパレータ１２ａ，１２ｂ
の出力を受けて、各々前記スイッチ６ａ，６ｂをＯＮ、
ＯＦＦ制御する回生制御用ドライブ回路である。
【００１４】次に動作について、図２の回生電力波形お
よび主回路電圧波形を参照して説明する。かご９と釣り
合い錘１０の重い方を上昇させる力行運転時は、電力は
誘導電動機４に供給されるが、かご９と釣り合い錘１０
の重い方を下降させる回生運転時は、誘導電動機４の回
転速度がインバータ３の周波数よりも上がってしまい、
電力は逆に誘導電動機４からインバータ３に回生される
ことになる。このときの回生電力は、かご９の乗員数や
加速、一定速、減速の各運転状況により大きく変化す
る。
よび主回路電圧波形を参照して説明する。かご９と釣り
合い錘１０の重い方を上昇させる力行運転時は、電力は
誘導電動機４に供給されるが、かご９と釣り合い錘１０
の重い方を下降させる回生運転時は、誘導電動機４の回
転速度がインバータ３の周波数よりも上がってしまい、
電力は逆に誘導電動機４からインバータ３に回生される
ことになる。このときの回生電力は、かご９の乗員数や
加速、一定速、減速の各運転状況により大きく変化す
る。
【００１５】図２（ａ）に示すものが、回生電力の一例
を示す回生電力波形である。加速から一定速へとかご９
がインバータ３からの電力によって速度制御されるのに
伴い、主回路電圧は、回生電力と平滑コンデンサ２の静
電容量によって決定されるある変化率で上昇する。電圧
検出器１１により検出された主回路電圧ＶDCが、第１の
基準電圧、すなわちスイッチ６ａのＯＮレベル電圧Ｖ
6aonまで上昇すると、第１のヒステリシスコンパレータ
１２ａの出力により、回生制御用ドライブ回路１３ａ
は、第１のスイッチ６ａをＯＮさせる。
を示す回生電力波形である。加速から一定速へとかご９
がインバータ３からの電力によって速度制御されるのに
伴い、主回路電圧は、回生電力と平滑コンデンサ２の静
電容量によって決定されるある変化率で上昇する。電圧
検出器１１により検出された主回路電圧ＶDCが、第１の
基準電圧、すなわちスイッチ６ａのＯＮレベル電圧Ｖ
6aonまで上昇すると、第１のヒステリシスコンパレータ
１２ａの出力により、回生制御用ドライブ回路１３ａ
は、第１のスイッチ６ａをＯＮさせる。
【００１６】第１のスイッチ６ａのＯＮにより、第1の
抵抗５ａの抵抗値とスイッチ動作電圧から決定される消
費可能な回生電力は、第１の抵抗５ａの抵抗値と、第１
のスイッチ６ａのＯＮレベル（ＯＮレベル電圧Ｖ6aon）
との関係から、 （ ＯＮレベル電圧Ｖ6aon）2／（第１の抵抗５ａの抵抗
値） である。ここで、消費可能な回生電力が、発生が予想さ
れる最大回生電力に対し小さくなるように、第１の抵抗
５ａの抵抗値をある程度大きく選定しておく。
抵抗５ａの抵抗値とスイッチ動作電圧から決定される消
費可能な回生電力は、第１の抵抗５ａの抵抗値と、第１
のスイッチ６ａのＯＮレベル（ＯＮレベル電圧Ｖ6aon）
との関係から、 （ ＯＮレベル電圧Ｖ6aon）2／（第１の抵抗５ａの抵抗
値） である。ここで、消費可能な回生電力が、発生が予想さ
れる最大回生電力に対し小さくなるように、第１の抵抗
５ａの抵抗値をある程度大きく選定しておく。
【００１７】第１のスイッチ６ａがＯＮとなると、主回
路電圧ＶDCは、その時点の消費可能な回生電力に応じ、
第１の抵抗５ａの抵抗値および平滑コンデンサ２の静電
容量で決定されるある変化率で、下降もしくは上昇して
いく。ここで、主回路電圧ＶDCがある変化率で下降する
場合は、誘導電動機４から発生する回生電力量が、第１
の抵抗５ａで消費される回生電力より小さい場合であ
り、主回路電圧ＶDCがある変化率で上昇する場合は、誘
導電動機４から発生する回生電力量が第１の抵抗５ａで
消費される回生電力より大きい場合である。
路電圧ＶDCは、その時点の消費可能な回生電力に応じ、
第１の抵抗５ａの抵抗値および平滑コンデンサ２の静電
容量で決定されるある変化率で、下降もしくは上昇して
いく。ここで、主回路電圧ＶDCがある変化率で下降する
場合は、誘導電動機４から発生する回生電力量が、第１
の抵抗５ａで消費される回生電力より小さい場合であ
り、主回路電圧ＶDCがある変化率で上昇する場合は、誘
導電動機４から発生する回生電力量が第１の抵抗５ａで
消費される回生電力より大きい場合である。
【００１８】図２（ｂ）に示した、一定速走行中の主回
路電圧波形は、第１のスイッチ６ａのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6aoffまで低下しておらず、第１のスイッチ６ａがＯ
Ｎ状態を持続しており、 （新たに発生する回生電力）＝（第１の抵抗５ａの消費
電力） の関係が成立している場合である。新たに発生する回生
電力が、第１の抵抗５ａにより消費される電力より小さ
い場合には、主回路電圧はＶDCは第１のスイッチ６ａの
ＯＦＦレベル電圧Ｖ6aoffまで低下し、以後ヒステリシ
ス電圧を持ち、第１のスイッチ６ａのＯＮ、ＯＦＦ動作
を繰り返す。本動作は、従来例と基本的に同様である
が、ここで、抵抗５ａの抵抗値は従来例よりも大きく選
定されているため、従来のように急峻な電圧変化を引き
起こすことは無く、かごに対して振動が伝達されない。
路電圧波形は、第１のスイッチ６ａのＯＦＦレベル電圧
Ｖ6aoffまで低下しておらず、第１のスイッチ６ａがＯ
Ｎ状態を持続しており、 （新たに発生する回生電力）＝（第１の抵抗５ａの消費
電力） の関係が成立している場合である。新たに発生する回生
電力が、第１の抵抗５ａにより消費される電力より小さ
い場合には、主回路電圧はＶDCは第１のスイッチ６ａの
ＯＦＦレベル電圧Ｖ6aoffまで低下し、以後ヒステリシ
ス電圧を持ち、第１のスイッチ６ａのＯＮ、ＯＦＦ動作
を繰り返す。本動作は、従来例と基本的に同様である
が、ここで、抵抗５ａの抵抗値は従来例よりも大きく選
定されているため、従来のように急峻な電圧変化を引き
起こすことは無く、かごに対して振動が伝達されない。
【００１９】次に、一定速から減速へとかご９がインバ
ータ３からの電源を、ＩＭ制御用ベースドライバ等によ
って速度制御されると、さらに回生電力は増加し、第１
の抵抗５ａのみで消費できなくなった回生電力は、主回
路電圧ＶDCを上昇させる。電圧検出器１１により検出さ
れた主回路電圧ＶDCが、第２の基準電圧、すなわち第２
のスイッチ６ｂのＯＮレベル電圧Ｖ6bonまで上昇する
と、第２のコンパレータ１２ｂの出力により、回生制御
用ドライブ回路１３ａは、さらに第２のスイッチ６ｂを
ＯＮさせる。
ータ３からの電源を、ＩＭ制御用ベースドライバ等によ
って速度制御されると、さらに回生電力は増加し、第１
の抵抗５ａのみで消費できなくなった回生電力は、主回
路電圧ＶDCを上昇させる。電圧検出器１１により検出さ
れた主回路電圧ＶDCが、第２の基準電圧、すなわち第２
のスイッチ６ｂのＯＮレベル電圧Ｖ6bonまで上昇する
と、第２のコンパレータ１２ｂの出力により、回生制御
用ドライブ回路１３ａは、さらに第２のスイッチ６ｂを
ＯＮさせる。
【００２０】第２のスイッチ６ｂのＯＮにより、回生電
力は第１の抵抗５ａと第２の抵抗５ｂの並列接続で消費
される。ここで、第１及び第２の抵抗５ａ、５ｂによる
並列接続抵抗値は、誘導電動機４が発生する最大回生電
力に対して、消費可能となるよう選定する必要がある。
主回路電圧ＶDCは、第１及び第２の抵抗５ａ、５ｂの並
列接続抵抗値によって決定されるある変化率で下降す
る。そして、回生電力は、第２のスイッチ６ｂのＯＦＦ
レベル電圧Ｖ6boffまで低下し、第２のスイッチ６ｂが
ＯＦＦされる。第２のスイッチ６ｂのＯＦＦにより再度
主回路電圧ＶDCは上昇し、上述したように以後、回生電
力の変化に応じて、第１及び第２のスイッチ６ａ、６ｂ
が制御されていく。
力は第１の抵抗５ａと第２の抵抗５ｂの並列接続で消費
される。ここで、第１及び第２の抵抗５ａ、５ｂによる
並列接続抵抗値は、誘導電動機４が発生する最大回生電
力に対して、消費可能となるよう選定する必要がある。
主回路電圧ＶDCは、第１及び第２の抵抗５ａ、５ｂの並
列接続抵抗値によって決定されるある変化率で下降す
る。そして、回生電力は、第２のスイッチ６ｂのＯＦＦ
レベル電圧Ｖ6boffまで低下し、第２のスイッチ６ｂが
ＯＦＦされる。第２のスイッチ６ｂのＯＦＦにより再度
主回路電圧ＶDCは上昇し、上述したように以後、回生電
力の変化に応じて、第１及び第２のスイッチ６ａ、６ｂ
が制御されていく。
【００２１】本実施形態では、第１及び第２の基準電圧
のＯＮレベル電圧Ｖ6aon、Ｖ6bonとＯＦＦするためのＯ
ＦＦレベル電圧Ｖ6aoff、Ｖ6boffに基づくヒステリシス
電圧の値を同一にしておく。また、本実施形態では、第
１のスイッチ６ａのＯＮレベル電圧Ｖ6aonと第１のスイ
ッチ６ａのＯＦＦレベル電圧Ｖ6aoffとの間に第２のス
イッチ６ｂのＯＦＦレベル電圧Ｖ6boffを設定したが、
これに限られず、第１のスイッチ６ａのＯＮレベル電圧
Ｖ6aonと第２のスイッチ６ｂのＯＮレベル電圧Ｖ6bonと
の間に第２のスイッチ６ｂのＯＦＦレベル電圧Ｖ6boff
を設定してもよい。
のＯＮレベル電圧Ｖ6aon、Ｖ6bonとＯＦＦするためのＯ
ＦＦレベル電圧Ｖ6aoff、Ｖ6boffに基づくヒステリシス
電圧の値を同一にしておく。また、本実施形態では、第
１のスイッチ６ａのＯＮレベル電圧Ｖ6aonと第１のスイ
ッチ６ａのＯＦＦレベル電圧Ｖ6aoffとの間に第２のス
イッチ６ｂのＯＦＦレベル電圧Ｖ6boffを設定したが、
これに限られず、第１のスイッチ６ａのＯＮレベル電圧
Ｖ6aonと第２のスイッチ６ｂのＯＮレベル電圧Ｖ6bonと
の間に第２のスイッチ６ｂのＯＦＦレベル電圧Ｖ6boff
を設定してもよい。
【００２２】以上、本実施形態１では、２組の抵抗とス
イッチの直列回路を備え、電圧検出器１１により検出さ
れる主回路の電圧の大きさに応じて、順次スイッチを動
作させるよう制御することにより、回生電力消費用抵抗
の抵抗値を段階的に変化させ、運転状況に応じて、発生
した回生電力を適当な抵抗で消費させるので、スイッチ
のＯＮ、ＯＦＦ動作の繰り返し動作は必要最小限に抑え
られ、主回路電圧を滑らかに変化するようにした。その
結果、エレベータの走行振動を抑制し、乗り心地を保つ
ことができる。また、本制御装置はアナログ回路等を用
いて実現でき、簡単な構成で、しかも安価に実施でき
る。
イッチの直列回路を備え、電圧検出器１１により検出さ
れる主回路の電圧の大きさに応じて、順次スイッチを動
作させるよう制御することにより、回生電力消費用抵抗
の抵抗値を段階的に変化させ、運転状況に応じて、発生
した回生電力を適当な抵抗で消費させるので、スイッチ
のＯＮ、ＯＦＦ動作の繰り返し動作は必要最小限に抑え
られ、主回路電圧を滑らかに変化するようにした。その
結果、エレベータの走行振動を抑制し、乗り心地を保つ
ことができる。また、本制御装置はアナログ回路等を用
いて実現でき、簡単な構成で、しかも安価に実施でき
る。
【００２３】実施形態２．上述した実施形態１では、第
１のスイッチ６ａがＯＮで、第２のスイッチ６ｂが所定
のヒステリシス電圧をもってＯＮ、ＯＦＦ制御されてい
る状態（図２（ｂ）で、減速運転時：図３（ａ）参照）
のとき、主回路電圧はある程度大きい傾きで変化せざる
を得ない。その理由は、先に述べたように、第１及び第
２の抵抗５ａ、５ｂの並列接続抵抗値が、発生する最大
回生電力に対して、全て消費可能であることを条件に小
さく選定されているためである。
１のスイッチ６ａがＯＮで、第２のスイッチ６ｂが所定
のヒステリシス電圧をもってＯＮ、ＯＦＦ制御されてい
る状態（図２（ｂ）で、減速運転時：図３（ａ）参照）
のとき、主回路電圧はある程度大きい傾きで変化せざる
を得ない。その理由は、先に述べたように、第１及び第
２の抵抗５ａ、５ｂの並列接続抵抗値が、発生する最大
回生電力に対して、全て消費可能であることを条件に小
さく選定されているためである。
【００２４】ここで、第２のスイッチ６ｂのＯＮ／ＯＦ
Ｆのタイミングを制御する第２のヒステリシスコンパレ
ータ１２ｂのヒステリシス電圧を、第１のスイッチ６ａ
のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御する第１のヒステリ
シスコンパレータ１２ａのヒステリシス電圧よりも小さ
く（狭く）設定しておくと、主回路のリップル電圧の振
幅幅を軽減でき、エレベータの走行振動はある程度改善
される。
Ｆのタイミングを制御する第２のヒステリシスコンパレ
ータ１２ｂのヒステリシス電圧を、第１のスイッチ６ａ
のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御する第１のヒステリ
シスコンパレータ１２ａのヒステリシス電圧よりも小さ
く（狭く）設定しておくと、主回路のリップル電圧の振
幅幅を軽減でき、エレベータの走行振動はある程度改善
される。
【００２５】また、第２のヒステリシスコンパレータ１
２ｂのみ、第２のスイッチ６ｂのヒステリシス電圧を小
さく（狭く）設定したので、第２のスイッチ６ｂの動作
時のみ、スイッチング周波数が増加するだけで、第１の
スイッチ６ａの動作周波数には影響を与えず、不要なス
イッチングは最低限で抑えられる。なお、上記ヒステリ
シス電圧は、ヒステリシスコンパレータ１２ａ、１２ｂ
の回路定数で決定される。
２ｂのみ、第２のスイッチ６ｂのヒステリシス電圧を小
さく（狭く）設定したので、第２のスイッチ６ｂの動作
時のみ、スイッチング周波数が増加するだけで、第１の
スイッチ６ａの動作周波数には影響を与えず、不要なス
イッチングは最低限で抑えられる。なお、上記ヒステリ
シス電圧は、ヒステリシスコンパレータ１２ａ、１２ｂ
の回路定数で決定される。
【００２６】本実施形態２では、上述した実施形態１に
おいて、第２のスイッチ動作のヒステリシス電圧を、第
１のスイッチ６ａのヒステリス電圧よりも小さく設定す
る（図３（ｂ）参照）ことにより、主回路電圧ＶDCの変
化率は同じでも、リップル電圧を小さくできるため、同
様にエレベータの走行振動を抑制し、乗り心地を保つこ
とができる。また、本制御装置はアナログ回路等を用い
て実現でき、簡単な構成で、しかも安価に実施できる。
おいて、第２のスイッチ動作のヒステリシス電圧を、第
１のスイッチ６ａのヒステリス電圧よりも小さく設定す
る（図３（ｂ）参照）ことにより、主回路電圧ＶDCの変
化率は同じでも、リップル電圧を小さくできるため、同
様にエレベータの走行振動を抑制し、乗り心地を保つこ
とができる。また、本制御装置はアナログ回路等を用い
て実現でき、簡単な構成で、しかも安価に実施できる。
【００２７】また、上述した実施形態１、２では抵抗と
スイッチの直列回路が２組の場合について説明したが、
３組以上とし、回生電力を消費する回路（抵抗）を多く
（可変）することにより、より回路電圧の変化を滑らか
に制御することが可能となる。また、図４に示されるよ
うに、１組の抵抗とスイッチの外にその抵抗の途中に設
けた端子より分岐した別のスイッチを設け、回生電力の
大きさに応じて、始めはスイッチ６ｂをＯＮし、さらに
回生電力が大きくなるとスイッチ６ａをＯＮして、抵抗
の一部を短絡することにより、抵抗値を可変とすること
ができ、上述した実施形態と同等の効果が得られる。
スイッチの直列回路が２組の場合について説明したが、
３組以上とし、回生電力を消費する回路（抵抗）を多く
（可変）することにより、より回路電圧の変化を滑らか
に制御することが可能となる。また、図４に示されるよ
うに、１組の抵抗とスイッチの外にその抵抗の途中に設
けた端子より分岐した別のスイッチを設け、回生電力の
大きさに応じて、始めはスイッチ６ｂをＯＮし、さらに
回生電力が大きくなるとスイッチ６ａをＯＮして、抵抗
の一部を短絡することにより、抵抗値を可変とすること
ができ、上述した実施形態と同等の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
【００２９】コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流電
圧として出力するインバータ回路と、このインバータ回
路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えたので、回生電力消
費用抵抗の抵抗値を段階的に変化させ、電動機の運転状
況に応じて、発生した回生電力を適当な抵抗値で消費さ
せることができる。そのため、抵抗値の変化により主回
路電圧は滑らかに変化し、電動機の振動を低減できる。
また、複数の抵抗回路により抵抗値が決定されるため、
抵抗回路毎の各スイッチ動作は必要最小限に抑えられる
とともに、アナログ回路等を用いて実現することがで
き、簡単な構成で、しかも安価に実施できる。
圧として出力するインバータ回路と、このインバータ回
路に接続され、上記交流電圧を用いて駆動する電動機
と、上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイ
ッチ素子よりなる複数の抵抗回路と、上記コンデンサの
両端電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器によ
り検出された両端電圧の大きさに応じて、上記複数の抵
抗回路の中から、導通させる抵抗回路の選択により抵抗
値を可変とし、上記コンデンサの両端電圧を導通させた
抵抗回路により消費させるべく上記スイッチ素子をオン
／オフ制御する制御回路と、を備えたので、回生電力消
費用抵抗の抵抗値を段階的に変化させ、電動機の運転状
況に応じて、発生した回生電力を適当な抵抗値で消費さ
せることができる。そのため、抵抗値の変化により主回
路電圧は滑らかに変化し、電動機の振動を低減できる。
また、複数の抵抗回路により抵抗値が決定されるため、
抵抗回路毎の各スイッチ動作は必要最小限に抑えられる
とともに、アナログ回路等を用いて実現することがで
き、簡単な構成で、しかも安価に実施できる。
【００３０】また、制御回路は、スイッチ素子をオンさ
せるためのオンレベル電圧及び上記スイッチ素子をオフ
させるためのオフレベル電圧を抵抗回路毎に対応して設
定し、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、そのとき導通となる抵抗回路の合成抵抗値を小さ
くしたので、回生電力消費用抵抗の抵抗値を段階的に変
化させ、電動機の運転状況に応じて、発生した回生電力
を適当な抵抗値で消費させることができる。そのため、
抵抗値の変化により主回路電圧は滑らかに変化し、電動
機の振動を低減できる。
せるためのオンレベル電圧及び上記スイッチ素子をオフ
させるためのオフレベル電圧を抵抗回路毎に対応して設
定し、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、そのとき導通となる抵抗回路の合成抵抗値を小さ
くしたので、回生電力消費用抵抗の抵抗値を段階的に変
化させ、電動機の運転状況に応じて、発生した回生電力
を適当な抵抗値で消費させることができる。そのため、
抵抗値の変化により主回路電圧は滑らかに変化し、電動
機の振動を低減できる。
【００３１】さらに、抵抗回路に設定されたオンレベル
電圧とオフレベル電圧との差であるヒステリシス電圧の
値を、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、小さくしたので、主回路電圧ＶDCの変化率は同じ
でも、リップル電圧が小さくできるため、より電動機の
振動を低減することができる。
電圧とオフレベル電圧との差であるヒステリシス電圧の
値を、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例
して、小さくしたので、主回路電圧ＶDCの変化率は同じ
でも、リップル電圧が小さくできるため、より電動機の
振動を低減することができる。
【図１】 この発明の一実施例によるエレベータの回生
制御電力制御装置を示す構成図である。
制御電力制御装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の一実施例によるエレベータの回生
制御電力制御装置の動作を示す波形図である。
制御電力制御装置の動作を示す波形図である。
【図３】 実施形態１及び実施形態２におけるヒステリ
シス電圧を示す波形図である。
シス電圧を示す波形図である。
【図４】 この発明の他の実施形態における抵抗回路を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図５】 従来のエレベータの回生制御電力制御装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図６】 従来のエレベータの回生制御電力制御装置の
動作を示す波形図である。
動作を示す波形図である。
１ コンバータ ２ 平滑コンデ
ンサ ３ インバータ ４ 誘導電動機 ５ａ、５ｂ 抵抗 ６ａ、６ｂ スイッチ １１ 電圧検出器 １２ａ、１２ｂ ヒステリシ
スコンパレータ １３ａ 回生制御用ドライブ回路
ンサ ３ インバータ ４ 誘導電動機 ５ａ、５ｂ 抵抗 ６ａ、６ｂ スイッチ １１ 電圧検出器 １２ａ、１２ｂ ヒステリシ
スコンパレータ １３ａ 回生制御用ドライブ回路
Claims (3)
- 【請求項１】 コンデンサに蓄えられた直流電圧を交流
電圧として出力するインバータ回路と、 このインバータ回路に接続され、上記交流電圧を用いて
駆動する電動機と、 上記コンデンサと並列に接続され、抵抗素子とスイッチ
素子よりなる複数の抵抗回路と、 上記コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出器と、 この電圧検出器により検出された両端電圧の大きさに応
じて、上記複数の抵抗回路の中から、導通させる抵抗回
路の選択により抵抗値を可変とし、上記コンデンサの両
端電圧を導通させた抵抗回路により消費させるべく上記
スイッチ素子をオン／オフ制御する制御回路と、を備え
た回生電力制御装置。 - 【請求項２】 制御回路は、スイッチ素子をオンさせる
ためのオンレベル電圧及び上記スイッチ素子をオフさせ
るためのオフレベル電圧を抵抗回路毎に対応して設定
し、上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例し
て、そのとき導通となる抵抗回路の合成抵抗値を小さく
していくことを特徴とする請求項第１項記載の回生電力
制御装置。 - 【請求項３】 抵抗回路に設定されたオンレベル電圧と
オフレベル電圧との差であるヒステリシス電圧の値を、
上記抵抗回路毎のオンレベル電圧の大きさに比例して、
小さくしていくことを特徴とする請求項第１項または第
２項記載の回生電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062708A JPH09255246A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回生電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062708A JPH09255246A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回生電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255246A true JPH09255246A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13208098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8062708A Pending JPH09255246A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回生電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09255246A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104143821A (zh) * | 2013-08-23 | 2014-11-12 | 南京师范大学 | 一种再生泄放电阻的保护方法 |
| US11949341B2 (en) | 2019-06-14 | 2024-04-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power converter and electric motor braking method |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8062708A patent/JPH09255246A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104143821A (zh) * | 2013-08-23 | 2014-11-12 | 南京师范大学 | 一种再生泄放电阻的保护方法 |
| CN104143821B (zh) * | 2013-08-23 | 2017-03-22 | 南京师范大学 | 一种再生泄放电阻的保护方法 |
| US11949341B2 (en) | 2019-06-14 | 2024-04-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power converter and electric motor braking method |
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