JPH09272663A - Drive controller for elevator - Google Patents

Drive controller for elevator

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JPH09272663A
JPH09272663A JP8082342A JP8234296A JPH09272663A JP H09272663 A JPH09272663 A JP H09272663A JP 8082342 A JP8082342 A JP 8082342A JP 8234296 A JP8234296 A JP 8234296A JP H09272663 A JPH09272663 A JP H09272663A
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JP
Japan
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torque
current
command
motor
elevator
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Application number
JP8082342A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Omiya
昭弘 大宮
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to GB9702685A priority patent/GB2310770B/en
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Priority to KR1019970004957A priority patent/KR970069851A/en
Priority to SG9700473A priority patent/SG89247A1/en
Priority to CN97102891A priority patent/CN1176933A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To hold high efficiency and suppress vertical vibration of a riding car, when load applied on an electric motor is changed in any state, by inputting deviation of an output of a load torque estimation means and a generated torque estimation means into a torque instruction. SOLUTION: A momentary torque generated inside an electric motor 60 is so controlled that the ratio of an excitation current and torque current following transitionally at high efficiency is held in relation to a torque instruction τR. At the same time, a vibration component of the electric motor loading torque is estimated and a vibration control signal τT<sup> is inputted into the torque instruction τR so as to miniaturize the vertical vibration of a riding car 90. The vibration of the riding car 90 is decreased, while controlling the electric motor 60 at high efficiency including its transitional state. This constitution can provide high energy saving effects and enlarge vibration control effects.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機の制御装
置の改良に関し、特にエレベータの駆動系における効率
を高く保ちつつ乗りかご上下振動を抑制する駆動制御装
置に適した制御方式に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a control device for an AC electric motor, and more particularly to a control system suitable for a drive control device that suppresses vertical vibration of a car while maintaining high efficiency in a drive system of an elevator.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレベータの駆動系における効率を改善
するため、特開平59−149283号公報には、エレベータの
速度指令と実速度の偏差が所定の範囲内にあるときすべ
り角周波数を所定の値に固定することが開示されてい
る。
2. Description of the Related Art In order to improve the efficiency of an elevator drive system, Japanese Patent Laid-Open No. 59-149283 discloses a slip angular frequency having a predetermined value when a deviation between an elevator speed command and an actual speed is within a predetermined range. It is disclosed to be fixed to.

【0003】また、交流電動機に関して、負荷トルク変
動に対する速度制御性能向上のために、特開昭60−1251
87号公報には、電動機速度検出値と電動機トルク指令値
から電動機の負荷トルクを推定し、これをトルク指令に
加算してトルク脈動を低減させる制御系を設けることが
開示されている。
Further, regarding an AC motor, in order to improve speed control performance with respect to load torque fluctuations, Japanese Patent Laid-Open No. 60-1251
Japanese Unexamined Patent Publication No. 87 discloses that a load torque of the electric motor is estimated from the electric motor speed detection value and the electric motor torque command value, and this is added to the torque command to reduce the torque pulsation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、エレベータで
は、絶えず乗りかご内搭乗人数が変化するため、駆動電
動機に加わる負荷が常時変化する。この結果、電動機に
発生させるべきトルクも負荷に応じて変化すると同時
に、速度が速度指令に追従するようなトルクを発生しな
ければならない。上記第1の従来技術では、電動機に加
わる負荷の如何によらず効率を高く維持することはでき
なかった。
Generally, in an elevator, since the number of passengers in the car constantly changes, the load applied to the drive motor constantly changes. As a result, the torque to be generated in the electric motor changes according to the load, and at the same time, the torque must be generated such that the speed follows the speed command. In the first prior art described above, it was not possible to maintain high efficiency regardless of the load applied to the electric motor.

【0005】一方、上記第2の従来技術では、エレベー
タのように常時変化し振動的となりやすい機械系の負荷
については考慮されておらず、高効率化については全く
述べられていない。
On the other hand, the second conventional technique does not consider the load of a mechanical system that constantly changes and tends to be oscillating like an elevator, and does not describe the improvement of efficiency at all.

【0006】本発明の目的は、電動機に加わる負荷がい
かように変化しても、即ち過渡状態も含めて高い効率を
維持しつつ、乗りかごの上下振動を抑制できるエレベー
タの駆動制御装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a drive control device for an elevator which can suppress vertical vibration of a car while maintaining high efficiency regardless of how the load applied to the electric motor changes, that is, transient state. It is to be.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、可変電圧可変
周波数交流を出力する電力変換器と、この電力変換器か
ら給電され、可変速駆動される交流電動機と、この電動
機で昇降駆動される乗りかごと、エレベータの速度指令
を発生する手段と、この速度指令に前記交流電動機の速
度が追従するようにトルク指令を発生する速度制御手段
を備えたエレベータにおいて、電動機電流検出手段と、
この電流検出値から前記誘導電動機の発生トルク又は相
当値を推定する手段と、前記トルク指令と前記トルク推
定値とが一致するように構成したトルク制御手段と、こ
のトルク制御手段の出力に基づいて前記電動機電流のト
ルク電流成分と励磁電流成分とが所定の関係となるよう
に前記電力変換器を制御する手段と、電動機速度から電
動機の負荷トルク又は相当値を推定する手段を備え、こ
の負荷トルク推定手段の出力と前記発生トルク推定手段
の出力の偏差を前記トルク指令に注入することを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided a power converter that outputs a variable voltage variable frequency alternating current, an AC motor that is fed from the power converter and is driven at a variable speed, and is vertically driven by this motor. In the elevator having a vehicle, a means for generating a speed command for the elevator, and a speed control means for generating a torque command so that the speed of the AC motor follows the speed command, a motor current detection means,
Based on the output of this torque control means, means for estimating the generated torque or equivalent value of the induction motor from the detected current value, torque control means configured so that the torque command and the estimated torque value match. Means for controlling the electric power converter so that the torque current component and the exciting current component of the electric motor current have a predetermined relationship, and means for estimating the load torque or equivalent value of the electric motor from the electric motor speed, the load torque A deviation between the output of the estimating means and the output of the generated torque estimating means is injected into the torque command.

【0008】トルク指令の操作量は現時点で必要とされ
るトルクに応じて、励磁電流/トルク電流比が決定さ
れ、トルク電流指令と励磁電流指令が求められる。
As the manipulated variable of the torque command, the exciting current / torque current ratio is determined according to the torque required at the present time, and the torque current command and the exciting current command are obtained.

【0009】この場合、トルク電流指令に対する励磁電
流指令は、現在発生している2次磁束において所望のト
ルクを得るに必要な最小のエネルギー(電動機の入力電
力)になるように決定されうる。このように決定された
励磁電流成分とトルク電流成分の組み合わせは、変動し
ていく速度指令やトルク指令に対応して求められてい
く。
In this case, the exciting current command with respect to the torque current command can be determined so as to have the minimum energy (input power of the electric motor) required to obtain the desired torque in the currently generated secondary magnetic flux. The combination of the exciting current component and the torque current component determined in this way is obtained corresponding to the changing speed command and torque command.

【0010】従って、乗りかごに搭乗している人数、即
ち、電動機に加わる負荷トルクがどのように変わって
も、速度指令に対応した速度を得るのに必要なトルク
を、望ましくは最小エネルギーで発生できるような励磁
電流成分とトルク電流成分の組み合わせが過渡状態も含
めて決められ、これら二つの電流に対応した電流が電動
機の一次巻線に流れる。
Therefore, no matter how the number of passengers in the car, that is, the load torque applied to the electric motor changes, the torque required to obtain the speed corresponding to the speed command is generated, preferably with the minimum energy. A combination of such an exciting current component and a torque current component is determined including a transient state, and a current corresponding to these two currents flows through the primary winding of the motor.

【0011】さらに、電動機に加わる負荷トルクに含ま
れているトルク振動成分が、電動機速度検出値と負荷と
から求められる負荷トルク推定値と電動機発生トルク推
定値との偏差から推定される。このトルク振動成分推定
値は振動を打ち消すように位相を反転し、乗りかごの上
下振動の大きさがより小さくなるように、望ましくは最
小となるように調整されトルク指令値へ注入される。
Further, the torque vibration component contained in the load torque applied to the electric motor is estimated from the deviation between the estimated load torque value obtained from the detected electric motor speed and the load and the estimated motor generated torque value. The estimated value of the torque vibration component is inverted in phase so as to cancel the vibration, and adjusted so as to reduce the magnitude of the vertical vibration of the car, and is preferably adjusted to the minimum value and injected into the torque command value.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例を示す。1 shows an embodiment of the present invention.

【0013】交流電源10の交流はコンバータ20によ
って直流に変換され、この直流電圧は平滑コンデンサ3
0で平滑され、平滑された直流は更にPWMインバータ
40で、可変電圧,可変周波数の交流に変換される。こ
の交流は誘導電動機(IM)60に供給され、この電動
機60を可変速駆動する。電動機60で発生したトルク
は電動機のロータ(回転子)に直結されたギヤ(図では
省略)を介してシーブ(綱車)70に伝達され、シーブ
の回転動作によってカウンタウエイト(つり合い重り)
80と乗りかご90を連結しているロープを作動させ乗
りかご90を昇降駆動する。
The AC of the AC power supply 10 is converted into DC by the converter 20, and this DC voltage is converted into the smoothing capacitor 3.
The smoothed direct current of 0 is further converted into a variable voltage and a variable frequency alternating current by the PWM inverter 40. This alternating current is supplied to an induction motor (IM) 60, which drives this motor 60 at a variable speed. The torque generated by the electric motor 60 is transmitted to the sheave (sheave) 70 via a gear (not shown) directly connected to the rotor (rotor) of the electric motor, and the counterweight (balance weight) is caused by the rotating operation of the sheave.
The rope that connects 80 and the car 90 is operated to drive the car 90 up and down.

【0014】従って、電動機にはカウンタウエイトと乗
りかごの重量差が負荷(荷重)として加わる。かかる負
荷は搭乗人員に変動があるエレベータでは絶えず変動
し、運転の大半において電動機出力の半分以下になって
いる。このため駆動中(過渡状態)で、しかも負荷が軽
い状態で電動機の駆動効率を高くできれば、エレベータ
駆動系の省電力化を図ることができる。
Therefore, the weight difference between the counterweight and the car is applied as a load to the electric motor. Such loads continually fluctuate in elevators with varying crew, and for most operations are less than half the motor output. Therefore, if the driving efficiency of the electric motor can be increased during driving (transient state) and the load is light, power saving of the elevator drive system can be achieved.

【0015】エレベータでは、乗り心地を加味して加速
度パターン発生手段110で加速度パターン(指令)が決
定される。該手段110から発せられた加速度パターン
は速度指令発生手段120に入力される。該手段120
では、加速度パターンを積分して速度指令に変換してい
る。速度指令ωR は加減算器130の加算側の端子に、
誘導電動機60の回転子に取り付けられた速度検出器1
00から発せられる回転パルスをもとに速度演算手段1
21で演算された前記誘導電動機の回転子の回転角速度
ωM が加減算器130の減算側の端子に導かれ、両者の
偏差がとられ速度偏差を発生させる。該速度偏差は速度
制御手段140に入力される。該速度制御手段140で
は、前記速度偏差が無くなるように誘導電動機60で発
生すべきトルクを決定するためのトルク指令τR を発生
する。
In the elevator, the acceleration pattern (command) is determined by the acceleration pattern generating means 110 in consideration of riding comfort. The acceleration pattern generated by the means 110 is input to the speed command generating means 120. The means 120
Then, the acceleration pattern is integrated and converted into a speed command. The speed command ω R is applied to the addition side terminal of the adder / subtractor 130,
Speed detector 1 attached to the rotor of the induction motor 60
Speed calculation means 1 based on the rotation pulse generated from 00
The rotational angular velocity ω M of the rotor of the induction motor calculated in 21 is introduced to the terminal on the subtraction side of the adder-subtractor 130, and the deviation between the two is taken to generate a speed deviation. The speed deviation is input to the speed control means 140. The speed control means 140 generates a torque command τ R for determining the torque to be generated in the induction motor 60 so that the speed deviation is eliminated.

【0016】トルク指令τR は加減算器131のプラス
端子に入力され、一方、加減算器131のマイナス端子
には発生トルク推定手段152から式(1)を使って演
算して得られる現時点で電動機内部で発生している瞬時
トルク
The torque command τ R is input to the plus terminal of the adder / subtractor 131, while the minus terminal of the adder / subtractor 131 is currently calculated by the generated torque estimating means 152 using equation (1). Instantaneous torque generated in

【0017】[0017]

【外1】 [Outside 1]

【0018】が入力される。Is input.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】但し、m :相数,p:誘導電動機の極
数,M:励磁インダクタンス,l2:漏れインダクタン
ス,It:検出されたトルク電流,φ2:2次磁束 また、二次磁束φ2 は、式(2)をもとに、二次磁束演
算手段151で演算することによって推定される現時点
で誘導機内部に発生しているトルク発生に寄与する瞬時
磁束である。
[0020] However, m: number of phases, p: the number of poles of the induction motor, M: magnetizing inductance, l 2: leakage inductance, I t: the detected torque current, phi 2: 2-order flux The secondary magnetic flux phi 2, based on the equation (2), the instantaneous magnetic flux contributing to the torque generation which is generated inside the induction machine at present estimated by calculating the secondary magnetic flux calculation means 151.

【0021】[0021]

【数2】 φ2=(M・Im)/(1+T2・s) …(2) 但し、T2:二次時定数、s:ラプラス演算子(以下同
じ) 式(2)のIm は励磁分電流で、励磁分/トルク分電流
検出手段150から検出される二次磁束φ2 を発生させ
るために必要な励磁電流である。ここで、励磁分電流I
m ,トルク分電流It は、電流センサ50,51,52
によって検出される三相の一次電流iu,iv,iw を基
に、上記手段150で式(3)の演算を行うことによっ
て求められる。
[Equation 2] φ 2 = (M · I m ) / (1 + T 2 · s) (2) where T 2 is a quadratic time constant, s is a Laplace operator (the same applies below), I m in equation (2) Is an exciting current, which is an exciting current required to generate the secondary magnetic flux φ 2 detected by the exciting current / torque current detecting means 150. Here, the excitation current I
m, the torque current I t, the current sensor 50, 51, 52
Primary current i u of the three-phase detected by, i v, based on i w, it is determined by performing the calculation of Equation (3) above means 150.

【0022】[0022]

【数3】 Im=(√2/√3)・{iu・cosθ1*+iv・cos(θ1*−2π/3) +iw・cos(θ1*+2π/3)} It=−(√2/√3)・{iu・sinθ1*+iv・sin(θ1*−2π/3) +iw・sin(θ1*+2π/3)} …(3) 但し、θ1*=∫ω1dt、ω1は(4)式に示すよう
に、インバータ角周波数で前記回転角速度ωMと後述す
るすべり角周波数ωsとの和で与えられる。
Equation 3] I m = (√2 / √3) · {i u · cosθ 1 * + i v · cos (θ 1 * -2π / 3) + i w · cos (θ 1 * + 2π / 3)} I t = - (√2 / √3) · {i u · sinθ 1 * + i v · sin (θ 1 * -2π / 3) + i w · sin (θ 1 * + 2π / 3)} ... (3) However, θ 1 * = ∫ω 1 dt, ω 1 is given by the sum of the rotational angular velocity ω M and a slip angular frequency ω s , which will be described later, at the inverter angular frequency, as shown in equation (4).

【0023】[0023]

【数4】 ω1=ωM+ωs …(4) 上述の速度制御手段140で得られたトルク指令τR
び発生トルク推定手段152で得られた発生トルク
Ω 1 = ω M + ω s (4) The torque command τ R obtained by the speed control means 140 and the generated torque obtained by the generated torque estimating means 152

【0024】[0024]

【外2】 [Outside 2]

【0025】との偏差(トルク偏差)がトルク制御手段
160に入力される。該トルク制御手段160は前記ト
ルク偏差がゼロになるようにするためのトルク指令τR
の操作量(補償量)τ* を決定する。通常、該手段16
0はPI(比例+積分)要素で構成される。
The deviation (torque deviation) between and is input to the torque control means 160. The torque control means 160 uses a torque command τ R for making the torque deviation zero.
Determine the operation amount (compensation amount) τ * of. Usually, the means 16
0 consists of PI (proportional + integral) elements.

【0026】該操作量τ* はトルク電流指令演算手段1
70に入力される。該手段170では、式(5)によっ
てトルク電流指令It*を演算する。
The manipulated variable τ * is the torque current command calculation means 1
70 is input. The means 170 calculates the torque current command I t * by the equation (5).

【0027】[0027]

【数5】 It*={τ*/φ2}・{(M+l2)/M}・{1/(m・p)} …(5) 該トルク電流指令It*に対応した励磁電流指令ImRは励
磁電流/トルク電流比を決定するトルク電流指令演算手
段170によって、以下に述べる手法によって決定され
る。両者の関係は、誘導電動機での損失Lが最小になる
ように決定される。
[Equation 5] I t * = {τ * / φ 2 } · {(M + l 2 ) / M} · {1 / (m · p)} (5) Excitation current corresponding to the torque current command I t * The command I mR is determined by the torque current command calculation means 170 that determines the exciting current / torque current ratio by the method described below. The relationship between the two is determined so that the loss L in the induction motor is minimized.

【0028】[0028]

【数6】 L=A・Im 2+B・It 2 …(6) 但し、[Equation 6] L = A · I m 2 + B · I t 2 (6)

【0029】[0029]

【数7】 A=(Rs+Rm),B=Rs+Rr・(M/Lr)・(M/Lr)≒Rs+Rr …(7) Lr=M+l2,Rs:一次抵抗,Rm:鉄損抵抗,Rr
二次抵抗 である。
Equation 7] A = (R s + R m ), B = R s + R r · (M / L r) · (M / L r) ≒ R s + R r (7) L r = M + l 2 , R s : primary resistance, R m : iron loss resistance, R r :
It is a secondary resistance.

【0030】M/Lrの値は通常1に近い値、つまり、
二次漏れインダクタンスl2は励磁インダクタンスMに
比べて非常に小さいのでBに関しては一般に第2項が成
立する。
The value of M / L r is usually close to 1, that is,
Since the secondary leakage inductance l 2 is much smaller than the excitation inductance M, the second term generally holds for B.

【0031】ここで、与えられたトルクτを発生するの
に必要な励磁電流Im とトルク電流It の組み合わせを
(It,Im)とすると、トルクτはItとImと積に比例
する。従って、式(8)を満足する上記の組み合わせは
無数に存在することになる。
Assuming that the combination of the exciting current I m and the torque current I t required to generate a given torque τ is (I t , I m ), the torque τ is the product of I t and I m. Proportional to. Therefore, there are countless combinations of the above that satisfy Expression (8).

【0032】[0032]

【数8】 τ=k・It・Im (k:トルク比例定数) …(8) そこで、ある与えれたられたトルクτを発生するのに、
式(6)で与えられる電動機での損失Lが最小になる励
磁電流Imとトルク電流Itとの比αmin(=Im/It
は式(9)になる。
[Equation 8] τ = k · I t · I m (k: torque constant of proportionality) ... (8) Therefore, for generating a torque τ that has been When you are given there,
Ratio α min (= I m / I t ) of the exciting current I m and the torque current I t at which the loss L in the electric motor given by the equation (6) is minimized.
Becomes equation (9).

【0033】[0033]

【数9】 (αmin2={Rs+Rr・(M/Lr2}/(Rs+Rm) …(9) 従って、上記の損失を最小にする励磁電流Imとトルク
電流Itとの比αmin は、一次抵抗Rs,二次抵抗Rr
励磁インダクタンスM,鉄損抵抗Rm の関数になる。こ
こで、一次抵抗Rs,二次抵抗Rrは電動機内の温度,励
磁インダクタンスMは励磁電流Im,鉄損抵抗Rmは電動
機の速度(インバータ角周波数)によって変動すること
になるため、これら変動に応じて可変にする必要があ
る。
(9) (α min ) 2 = {R s + R r · (M / L r ) 2 } / (R s + R m ) ... (9) Therefore, the exciting current I m and the torque that minimize the above loss. The ratio α min to the current I t is calculated as follows: the primary resistance R s , the secondary resistance R r ,
It becomes a function of the excitation inductance M and the iron loss resistance R m . Here, the primary resistance R s and the secondary resistance R r change with the temperature inside the motor, the exciting inductance M changes with the exciting current I m , and the iron loss resistance R m changes with the speed (inverter angular frequency) of the electric motor. It is necessary to make it variable according to these fluctuations.

【0034】図1の実施例では、電動機60の速度に応
じて上記の比αmin を補正する一例が示されている。図
2には発生トルクを変えていった場合での最高効率を与
える励磁電流とトルク電流の組み合わせによって得られ
る励磁電流−トルク電流ラインを示したもので、式
(9)で与えられるパラメータは既に与えれており、変
動がない場合を示す。図4は速度が変動した場合の励磁
電流−トルク電流ラインを示したもので、最高効率を与
える特性は速度と共に変動している。この変動を補償す
るためには定格の速度ωM10を基準に補正係数K(ωM
を速度に応じて求めるようにすればよい。
The embodiment shown in FIG. 1 shows an example in which the ratio α min is corrected according to the speed of the electric motor 60. Fig. 2 shows the exciting current-torque current line obtained by the combination of the exciting current and the torque current that gives the maximum efficiency when the generated torque is changed, and the parameters given by equation (9) have already been calculated. It is given and there is no fluctuation. FIG. 4 shows an exciting current-torque current line when the speed changes, and the characteristic that gives the maximum efficiency changes with the speed. To compensate for this fluctuation, the correction coefficient K (ω M ) is based on the rated speed ω M10.
Should be calculated according to the speed.

【0035】[0035]

【数10】 αmin=K(ωM)・(ωM/ωM10) …(10) ここで、補正係数K(ωM)は速度ωMを変数とした関数
テーブルを予め用意して求めておくようにする。この補
償は、主に鉄損抵抗Rm の速度による変動を補償するも
のである。実際には、式(9)のパラメータ電動機の温
度(一次及び二次側の温度),電動機速度及び励磁電流
によって変化するため図4に示すような手法で求める必
要がある。
[Formula 10] α min = K (ω M ) · (ω M / ω M10 ) (10) Here, the correction coefficient K (ω M ) is obtained by preparing a function table in which the velocity ω M is a variable in advance. Keep it. This compensation mainly compensates the variation of the iron loss resistance R m due to the speed. In practice, the parameter of the equation (9) varies depending on the temperature of the motor (temperatures on the primary and secondary sides), the motor speed, and the exciting current, and therefore it is necessary to obtain the parameter as shown in FIG.

【0036】図4は電動機の温度,励磁電流,電動機の
速度を入力信号(情報)として式(9)の個々のパラメ
ータが変動した場合の最高効率を与えるαmin を演算
し、該αmin に対応した最適なトルク電流指令と励磁電
流指令との組み合わせを求める方法をブロック図で示し
たものである。
[0036] Figure 4 is the motor temperature, excitation current, individual parameters of the equation (9) the speed of the motor as an input signal (information) give the best efficiency in the case of varied calculates the alpha min, to the alpha min FIG. 4 is a block diagram showing a method of obtaining a corresponding optimum combination of a torque current command and an exciting current command.

【0037】ブロック181には、一次抵抗Rs及び二
次抵抗Rrをモータ温度(二次側の温度は通常検出が難
しいため、一次側に換算した温度を使用)の関数として
予め求め、テーブル化したものが用意されている。モー
タ温度(フレーム温度)が(図1の実施例では省略)検
出されると、該温度に対応したRs,Rr上記テーブルか
ら求められる。
In the block 181, the primary resistance R s and the secondary resistance R r are obtained in advance as a function of the motor temperature (the temperature on the secondary side is usually difficult to detect, so the temperature converted to the primary side is used), and the table is obtained. The one that has been converted is prepared. When the motor temperature (flame temperature) (in the embodiment of FIG. 1 is omitted) is detected, R s corresponding to the temperature, obtained from R r the table.

【0038】ブロック182には、励磁電流に対応した
励磁インダクタンスMの関数テーブルが用意されてい
て、検出された励磁電流が入力されると、この励磁電流
に対応した励磁インダクタンスMが得られるようになっ
ている。このように励磁インダクタンスの補償が必要な
のは、励磁電流が小さい領域では励磁インダクタンスM
はほぼ一定であるが、励磁電流が大きくなると磁束が飽
和し励磁インダクタンスMは急激に減少するためであ
る。
A function table of the exciting inductance M corresponding to the exciting current is prepared in the block 182. When the detected exciting current is input, the exciting inductance M corresponding to the exciting current is obtained. Has become. In this way, it is necessary to compensate the exciting inductance because the exciting inductance M in the region where the exciting current is small.
Is almost constant, but when the exciting current increases, the magnetic flux saturates and the exciting inductance M sharply decreases.

【0039】ブロック183では、上記の補償された励
磁インダクタンスM,二次抵抗Rrとから式(9)の分
子の第2項を求め、これとブロック181から得られた
一次抵抗Rs ,ブロック184から検出された電動機速
度に基づいて決定された鉄損抵抗Rm を用いて最高効率
を与えるαminを演算し、該αminにトルク電流指令It*
を乗じて励磁電流指令ImRを決定する。
In block 183, the second term of the numerator of the equation (9) is obtained from the compensated exciting inductance M and the secondary resistance R r, and this is calculated with the primary resistance R s obtained in block 181 and the block. using core-loss resistance R m which is determined based on the motor speed detected from 184 calculates the alpha min to give maximum efficiency, the alpha min torque current command to I t *
And the exciting current command I mR is determined.

【0040】以上のように得られたトルク電流指令It*
と励磁電流指令ImRとの組み合わせに対応したトルク電
流Itと励磁電流指令Imが誘導電動機60の内部に流れ
るように電流制御が行われる。
The torque current command I t * obtained as described above
The current control is performed so that the torque current I t and the exciting current command I m corresponding to the combination of the exciting current command I mR and the exciting current command I mR flow inside the induction motor 60.

【0041】先ず、励磁電流指令ImRに対応した励磁電
流Im が流れるように励磁電流制御手段190が作動す
る。ここでは、上記励磁電流指令ImRと励磁分/トルク
分電流検出手段150から検出された励磁分電流Im
の偏差が加減算器132でとられ、上記励磁電流制御手
段190では該偏差がゼロになるように新たな励磁電流
の操作量Im*を発生する。該励磁電流制御手段190
は、前記トルク制御手段160より早く作動するように
設定される。これは励磁電流の応答を高めることで、要
求トルクに対応した二次磁束を早期に確定し、トルクを
安定化するためである。
First, the exciting current control means 190 operates so that the exciting current I m corresponding to the exciting current command I mR flows. Here, the deviation between the excitation current command I mR and the excitation current I m detected by the excitation / torque current detection means 150 is taken by the adder / subtractor 132, and the excitation current control means 190 makes the deviation zero. To generate a new manipulated variable I m * of the exciting current. The exciting current control means 190
Is set to operate faster than the torque control means 160. This is because by increasing the response of the exciting current, the secondary magnetic flux corresponding to the required torque is determined early and the torque is stabilized.

【0042】上記の過程で得れたトルク電流指令It*と
励磁電流指令の操作量Im*に応じ式(11)に基づいて
電流指令演算手段200で演算し三相の交流電流指令i
u*,iv*,iw*を発生する。
The three-phase AC current command i is calculated by the current command calculation means 200 based on the equation (11) according to the torque current command I t * and the operation amount I m * of the exciting current command obtained in the above process.
u *, i v *, to generate a i w *.

【0043】[0043]

【数11】 iu*=I1・cos(θ1+δ) iv*=I1・cos(θ1+δ−2π/3) …(11) iw*=I1・cos(θ1+δ+2π/3) 但し、 θ1=∫ω1dt,ω1=ωM+ωs ωs=(M・Im*)/(T2・φ2),T2=(M+l2
/r2 δ=tan−1(It*/Im*)、(I1)2=(It*)2+(Im
*)2 上記交流電流指令iu*,iv*,iw*は、それぞれ電流検
出器50,51,52から検出された三相の交流電流i
u,iv,iw に一致するように電流制御手段220で三
相変調波Vu*,Vv*,Vw*(図1の図中では省略)発生
する。該変調波はPWM信号発生手段230に入力さ
れ、搬送波(三角波、図示せず)と比較されPWM信号
を発生し、該PWM信号は該PWMインバータ40を構
成する電力素子のゲートに印加される。
I iu* = I1・ Cos (θ1+ Δ) iv* = I1・ Cos (θ1+ Δ-2π / 3) (11) iw* = I1・ Cos (θ1+ Δ + 2π / 3) where θ1= ∫ω1dt, ω1= ΩM+ Ωs ωs= (MIm*) / (TTwo・ ΦTwo), TTwo= (M + 1Two)
/ RTwo  δ = tan-1 (It* / Im*), (I1)Two= (It*)Two+ (Im
*)Two The above AC current command iu*, Iv*, Iw* Indicates current detection
Three-phase AC current i detected from the generators 50, 51, 52
u, Iv, IwThe current control means 220 so that
Phase modulated wave Vu*, Vv*, Vw* (Omitted in the diagram of Figure 1) Occurrence
I do. The modulated wave is input to the PWM signal generating means 230.
And compared with carrier wave (triangular wave, not shown) PWM signal
And the PWM signal configures the PWM inverter 40.
Applied to the gate of the power device to be formed.

【0044】この結果、該PWMインバータ40の端子
には上記トルク指令に対応したトルクが発生するような
端子電圧が発生し、電動機内部には常に最高効率を与え
るトルク電流と励磁電流の組み合わせが流れるようにな
る。この関係は負荷の状態にかかわらず維持されること
になるため、過渡状態も含めて常に最高効率で電動機が
駆動されることになる。それ故、乗りかご内の乗客数が
常に変動し、電動機に加わる負荷トルクが変動するエレ
ベータ駆動系では、稼働している際の電動機に加わる平
均的(統計的)な負荷は、一般に電動機の定格トルクの
半分以下の軽負荷状態で駆動されることが多いため、特
に省エネルギー効果は大きい。
As a result, a terminal voltage that causes a torque corresponding to the torque command is generated at the terminal of the PWM inverter 40, and a combination of the torque current and the exciting current that always gives the highest efficiency flows inside the motor. Like Since this relationship is maintained regardless of the state of the load, the electric motor is always driven with the highest efficiency including the transient state. Therefore, in an elevator drive system where the number of passengers in the car constantly fluctuates and the load torque applied to the electric motor fluctuates, the average (statistical) load applied to the electric motor during operation is generally the rated value of the electric motor. Since it is often driven in a light load state of less than half the torque, the energy saving effect is particularly great.

【0045】エレベータは一般に機械固有振動周波数が
電動機の駆動周波数と共振しやすい領域にあり、それが
電動機のトルクリプル等によって励起され、エレベータ
の乗り心地を悪化させる。その振動には電動機速度に重
畳されるモードがある。このため、負荷トルク振動を電
動機検出速度とを用いて推定し、その推定値の位相を反
転しトルク指令に注入することが出来れば、振動を抑制
し良好な乗り心地を確保することができる。
Generally, an elevator has a natural vibration frequency in a region where it easily resonates with a driving frequency of an electric motor, which is excited by torque ripple of the electric motor and deteriorates the riding comfort of the elevator. The vibration has a mode superimposed on the motor speed. Therefore, if the load torque vibration can be estimated using the detected motor speed and the phase of the estimated value can be inverted and injected into the torque command, the vibration can be suppressed and a good ride comfort can be secured.

【0046】図5に振動抑制信号を生成するブロック図
の一例を示す。図5において振動抑制信号の生成方法を
説明する。
FIG. 5 shows an example of a block diagram for generating the vibration suppression signal. A method of generating the vibration suppression signal will be described with reference to FIG.

【0047】先ず、電動機の発生トルクτM と電動機の
軸上に現れる外乱トルクτd ,電動機に加わる負荷トル
クτには、次の関係が成り立つ。
First, the following relationship is established between the torque τ M generated by the electric motor, the disturbance torque τ d appearing on the shaft of the electric motor, and the load torque τ applied to the electric motor.

【0048】[0048]

【数12】 τM+τd=τ …(12) また、電動機の軸回りの機械系の全慣性モーメントをJ
とおくと、
(12) τ M + τ d = τ (12) In addition, the total moment of inertia of the mechanical system around the axis of the electric motor is J
After all,

【0049】[0049]

【数13】 τ/(J・s)=ωM …(13) が成り立つ。通常、Jは機械系設計段階で既知であるか
ら、負荷トルク推定手段300によりτの推定値
(13) τ / (J · s) = ω M (13) holds. Normally, J is known at the mechanical system design stage, so the estimated value of τ by the load torque estimating means 300.

【0050】[0050]

【外3】 [Outside 3]

【0051】を求めることが出来る。Can be obtained.

【0052】[0052]

【数14】 [Equation 14]

【0053】一方、τM は発生トルク推定手段152に
より発生トルクの推定値
On the other hand, τ M is the estimated value of the generated torque by the generated torque estimating means 152.

【0054】[0054]

【外4】 [Outside 4]

【0055】として求められる。従って、τd は式(1
2)及び式(14)から、推定値
Is calculated as Therefore, τ d is
Estimated value from 2) and equation (14)

【0056】[0056]

【外5】 [Outside 5]

【0057】として式(15)のように演算できる。Can be calculated as in equation (15).

【0058】[0058]

【数15】 (Equation 15)

【0059】このようにして求められたThus obtained

【0060】[0060]

【外6】 [Outside 6]

【0061】は、信号調整手段301のローパスフィル
タで雑音成分が取り除かれ、ゲインや位相を乗りかごの
上下振動が減少するように調整されて振動抑制信号τ
sup が出力される。そして、このτsup をトルク指令に
注入することにより、振動抑制できるトルク指令が生成
される。
The noise suppressing component is removed by the low-pass filter of the signal adjusting means 301, the gain and phase are adjusted so as to reduce the vertical vibration of the car, and the vibration suppressing signal τ is obtained.
sup is output. Then, by injecting this τ sup into the torque command, a torque command capable of suppressing vibration is generated.

【0062】図6には、ある状態で定常的な負荷トルク
振動が生じている場合に、振動抑制信号を注入する前後
の乗りかご上下振動他の様子を示す。
FIG. 6 shows how the car vertically vibrates before and after the vibration suppression signal is injected when a steady load torque vibration occurs in a certain state.

【0063】ところで、一般にエレベータの加速度パタ
ーン(指令)は、通常、最適な乗り心地になるように決定
され、これを積分して速度指令を発生する。本実施例で
は、速度指令に電動機の速度が負荷状態に拘わらず追従
するように電動機の瞬時トルクが発せられるので、加減
速時,定常速度時のどちらにおいても乗り心地は一層向
上する上、起動時の起動補償の狂いによるショック等の
インパクト外乱による振動もすばやく抑制できるという
効果も生じる。
By the way, generally, the acceleration pattern (command) of the elevator is usually determined so as to obtain an optimum riding comfort, and this is integrated to generate a speed command. In the present embodiment, the instantaneous torque of the electric motor is generated so that the speed of the electric motor follows the speed command regardless of the load state. There is also an effect that vibration due to an impact disturbance such as a shock due to an incorrect start compensation can be quickly suppressed.

【0064】なお、この実施例においては、発生トルク
推定手段152の出力を負帰還するトルク制御手段16
0を設けているが、必ずしも、トルク制御手段は必要で
はなく、速度制御手段140の出力を直接、トルク電流
指令演算手段170に入力しても良い。他に、信号調整
手段301にはローパスフィルタを設けているが、速度
演算手段ではωM 、発生トルク推定手段152では
In this embodiment, the torque control means 16 for negatively feeding back the output of the generated torque estimating means 152.
Although 0 is provided, the torque control means is not always necessary, and the output of the speed control means 140 may be directly input to the torque current command calculation means 170. In addition, although the signal adjusting means 301 is provided with a low-pass filter, ω M is used in the speed calculating means and ω M is used in the generated torque estimating means 152.

【0065】[0065]

【外7】 [Outside 7]

【0066】の雑音成分が除去されていれば無くても良
く、また、振動抑制信号に定常誤差が現れるような場合
は、バンドパスフィルタにしても良い。さらに、推定負
荷トルクと推定発生トルクに位相差がある場合は、負荷
トルク推定手段300の出力に位相調整器を付けて該位
相差をなくすこともできる。
It may be omitted if the noise component of is removed, and a band pass filter may be used when a steady error appears in the vibration suppression signal. Further, when there is a phase difference between the estimated load torque and the estimated generated torque, the output of the load torque estimating means 300 can be attached with a phase adjuster to eliminate the phase difference.

【0067】図7にその他の実施例を示す。図1に示す
実施例と相違する部分のみ説明する。
FIG. 7 shows another embodiment. Only parts different from the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0068】図1の実施例と異なる点は、乗りかご内の
荷重を検出する荷重検出器400と、その出力から慣性
モーメントJの負荷変動分ΔJを求める負荷変動分演算
手段401を設け、負荷トルク推定手段300を前記Δ
Jに応じて調節できるようにした点と、トルク指令τ*
と電動機回転角速度ωM 等からJを求める初期慣性値演
算手段402と、該Jを保持し、前記負荷トルク推定手
段300で使用するJを更新できるデータ保持手段40
3を設けた点である。
The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that a load detector 400 for detecting the load in the car and a load variation calculation means 401 for obtaining the load variation ΔJ of the inertia moment J from its output are provided. The torque estimating means 300 is
The point that can be adjusted according to J and the torque command τ *
And an initial inertial value computing means 402 for obtaining J from the motor rotation angular velocity ω M, etc., and a data holding means 40 capable of holding the J and updating the J used in the load torque estimating means 300.
3 is provided.

【0069】エレベータは乗りかご内の乗客数によって
常にJが変動するので、負荷変動分ΔJを負荷変動分演
算手段401で求め、乗客数が変動する度に、負荷トル
ク推定に用いられるJの値をΔJに応じて増減させるこ
とにより、負荷トルク推定をより正確に行うことができ
る。
In the elevator, J always fluctuates depending on the number of passengers in the car. Therefore, the load fluctuation ΔJ is obtained by the load fluctuation calculation means 401, and the value of J used for load torque estimation is calculated every time the number of passengers fluctuates. The load torque can be estimated more accurately by increasing or decreasing Δ according to ΔJ.

【0070】また、初期慣性値演算手段402は、例え
ばある一定のトルク指令値τ1*を一定期間t1 の間与え
たときに電動機の達した回転角速度ωM1から、
Further, the initial inertial value computing means 402 calculates from the rotational angular velocity ω M1 reached by the electric motor when a constant torque command value τ 1 * is given for a constant period t 1 , for example,

【0071】[0071]

【数16】 ωM1=τ1*・t1/J …(16) が成り立つので、Jを演算することができる。こうし
て、エレベータ設置直後や稼働後定期的あるいは不定期
にJを演算し、負荷トルク推定手段300で用いられる
Jを自動的に更新することにより、経年変化等による設
計値からのJのずれをなくすことができる。
Since ω M1 = τ 1 * · t 1 / J (16) holds, J can be calculated. In this way, J is calculated regularly or irregularly immediately after installation of the elevator or after operation, and J used in the load torque estimating means 300 is automatically updated, thereby eliminating the deviation of J from the design value due to secular change or the like. be able to.

【0072】これらにより、常に正確な負荷トルク推定
を行うことが出来るので、経年変化等による起動補償狂
いや乗りかご振動の増加を抑制するだけでなく、エレベ
ータ設置直後の起動補償調整等や保守点検時の調整項目
などが減らせる効果もある。なお、本実施例では、負荷
変動分演算手段401と初期慣性値演算手段402の二
つのJを調整する手段が設けられているが、どちらか一
方のみでも正確な負荷トルク推定を行えるので、少なく
とも振動抑制効果は発揮できる。
As a result, accurate load torque estimation can always be performed, so that not only the start compensation error and the increase in car vibration due to aging etc. can be suppressed, but also the start compensation adjustment and maintenance inspection immediately after installation of the elevator. It also has the effect of reducing adjustment items and the like. In the present embodiment, a means for adjusting the two Js of the load variation calculation means 401 and the initial inertia value calculation means 402 is provided, but at least either one can perform accurate load torque estimation, so at least Vibration suppression effect can be exhibited.

【0073】図8にその他の実施例を示す。図1の実施
例と異なる部分のみ説明する。
FIG. 8 shows another embodiment. Only parts different from the embodiment of FIG. 1 will be described.

【0074】先ず、図1の実施例と相違する点は、トル
ク電流指令演算手段170から得られたトルク電流指令
t*に対応して、図1では励磁電流指令ImRを求めてい
たが、本実施例では、二次磁束指令φ2*を励磁電流指令
m*を次式によって一旦変換して求め、該二次磁束指令
φ2*に電動機60の内部で発生している二次磁束φ2
追従するように構成したことである。
First, the difference from the embodiment of FIG. 1 is that the excitation current command I mR is obtained in FIG. 1 in correspondence with the torque current command I t * obtained from the torque current command calculation means 170. In the present embodiment, the secondary magnetic flux command φ 2 * is obtained by once converting the exciting current command I m * by the following equation, and the secondary magnetic flux command φ 2 * is generated by the secondary generated inside the electric motor 60. That is, it is configured to follow the magnetic flux φ 2 .

【0075】[0075]

【数17】 φ2*=(ImR・M)/(1+T2・s) …(17) なお、トルク電流指令It*と励磁電流指令ImRの組み合
わせは上記の図1の実施例で説明したものと同等のもの
を利用する。該二次磁束指令φ2*と二次磁束演算手段1
51によって式(2)から演算された二次磁束φ2 とを
加減算器132に導入し、磁束偏差Δφ2 を発生させ
る。二次磁束制御手段186は該磁束偏差Δφ2 がゼロ
に収束するように励磁電流の操作量Im*を決定する。そ
の後、トルク電流指令It*と該励磁電流の操作量Im*を
使って、三相の電流指令iu*,iv*,iw*を電流指令演
算手段200で発生し、該電流指令に電動機の一次巻き
線に流れる一次電流が追従して流れるように、変調波発
生手段220で変調波を発生し、該変調波に基づいてP
WM信号を発生する。これら一連の操作は図1の実施例
で既に説明済みであるので詳細は省略する。
[ Expression 17] φ 2 * = (I mR · M) / (1 + T 2 · s) (17) Note that the combination of the torque current command I t * and the exciting current command I mR is the same as in the embodiment shown in FIG. Use the equivalent of the one described. The secondary magnetic flux command φ 2 * and the secondary magnetic flux calculating means 1
The secondary magnetic flux φ 2 calculated from equation (2) by 51 is introduced into the adder / subtractor 132 to generate the magnetic flux deviation Δφ 2 . The secondary magnetic flux control means 186 determines the manipulated variable I m * of the exciting current so that the magnetic flux deviation Δφ 2 converges to zero. Then, using the torque current command I t * and the operation amount of the excitation current I m *, the three-phase current command i u *, i v *, i w * was generated by the current command calculation unit 200, said current A modulated wave is generated by the modulated wave generation means 220 so that the primary current flowing through the primary winding of the motor follows the command, and P is generated based on the modulated wave.
Generate a WM signal. These series of operations have already been described in the embodiment of FIG.

【0076】本実施例は、トルク電流と二次磁束を最高
効率が得られるように制御する方法であり、この結果、
効率を最高に維持できると同時に、トルク制御精度につ
いても更に改善できるという効果がある。
The present embodiment is a method of controlling the torque current and the secondary magnetic flux so that the maximum efficiency is obtained. As a result,
The efficiency can be maintained at the maximum, and the torque control accuracy can be further improved.

【0077】図9には、今までの実施例で得られた最高
効率を与えるトルク電流指令と励磁電流指令との組み合
わせで電動機70の内部に流れるようにするための交流
の電流制御手段210を設けないで変調波を直接発生さ
せるように構成したものである。前述した実施例と構成
上の差違のみを説明する。
FIG. 9 shows an AC current control means 210 for causing the electric current to flow inside the electric motor 70 by a combination of the torque current command and the exciting current command that give the maximum efficiency obtained in the above-described embodiments. It is configured to directly generate a modulated wave without providing it. Only the structural difference from the above-described embodiment will be described.

【0078】トルク電流指令ItR(前述実施例までは、
t*と記述)がトルク電流指令演算手段170で得られ
るまで同様であるので省略をする。
Torque current command I tR (up to the above embodiment,
Since it is the same until the torque current command calculation means 170 is obtained (described as I t *), it will be omitted.

【0079】トルク電流指令ItRと励磁分/トルク分電
流検出手段150から検出されるトルク電流It とのト
ルク電流偏差を加減算器133から発生させて該トルク
電流偏差を基にq軸電圧決定手段171によってq軸電
圧Vq′ を求め、励磁電流指令ImR(ここで、ImRはI
tRをもとに励磁電流/トルク電流比決定手段180から
前述の方法で求めたもの)と前記励磁分/トルク分電流
検出手段150から得られた励磁電流Im の励磁電流偏
差を加減算器132から発生させd軸電圧決定手段17
2によってd軸電圧Vd′を求める点が相違する。
A torque current deviation between the torque current command I tR and the torque current I t detected by the excitation / torque current detecting means 150 is generated from the adder / subtractor 133 and the q-axis voltage is determined based on the torque current deviation. The q-axis voltage V q ′ is obtained by the means 171 and the exciting current command I mR (where I mR is I
Based on tR from the exciting current / torque current ratio determining means 180 that determined by the aforementioned method) and the excitation component / torque current of the excitation current I m obtained from the detecting means 150 excitation current deviation subtracter 132 Generated from the d-axis voltage determining means 17
The difference is that the d-axis voltage V d ′ is obtained depending on the number 2.

【0080】上記の電圧Vq′及びVd′をそのまま使用
したのではd軸,q軸間で相互に干渉する。
If the above voltages V q ′ and V d ′ are used as they are, they will interfere with each other between the d axis and the q axis.

【0081】そこで、d軸,q軸間での相互干渉が生じ
るのを式(18)に基づいて、非干渉化手段201で電
圧Vq′及びVd′を補正し抑制する。
Therefore, the mutual interference between the d-axis and the q-axis is corrected and suppressed by the decoupling means 201 on the basis of the equation (18) to correct the voltages V q ′ and V d ′.

【0082】[0082]

【数18】 Vd*=r1・Im*−ω1・σ・Ls・It*+Vd′ Vq*=r1・It*+ω1{σ・Ls・Im*+(M/Lr)・φ2}+Vq′ σ=1−(M/Ls)・(M/Lr),Ls=M+l1,Lr=M+l2 …(18) d軸電圧Vd*,q軸電圧Vq*の二相を二相・三相変換手
段202で三相の電圧指令Vu*,Vv*,Vw*に変換(励
磁分/トルク分電流検出手段150の三相・二相変換の
逆変換に対応)し、該三相の電圧指令を変調波としてP
WM信号発生手段230でPWM信号を発生し、該PW
M信号によってPWMインバータ40を制御して誘導電
動機60を駆動する。
V d * = r 1 · I m * −ω 1 · σ · L s · I t * + V d ′ V q * = r 1 · It * + ω 1 {σ · L s · I m * + (M / L r) · φ 2} + V q 'σ = 1- (M / L s) · (M / L r), Ls = M + l 1, L r = M + l 2 (18) The two phases of the d-axis voltage V d * and the q-axis voltage V q * are converted into three-phase voltage commands V u *, V v *, V w * by the two-phase / three-phase conversion means 202 (excitation). (Corresponding to the inverse conversion of the three-phase / two-phase conversion of the minute / torque component current detecting means 150), and the voltage command of the three-phase is used as a modulation wave to generate
The PWM signal is generated by the WM signal generating means 230, and the PW is generated.
The PWM inverter 40 is controlled by the M signal to drive the induction motor 60.

【0083】前述した実施例では、交流の電流制御系を
採用しており高速演算する必要がある。一方、本実施例
では電圧制御系のみで直流量で処理するので高速に演算
する必要がなく、応答ゲインを高くできるため高速域ま
で安定に駆動することができ、広範囲に渡って高効率駆
動しつつ振動抑制することができる。
In the above-mentioned embodiment, the alternating current control system is adopted and it is necessary to perform high-speed calculation. On the other hand, in the present embodiment, since only the voltage control system is used to process the amount of direct current, there is no need to perform high-speed calculation, and since the response gain can be increased, stable driving can be performed up to the high-speed region, and high-efficiency driving over a wide range. While suppressing the vibration.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、トルク指令に対して、
過渡的に高い効率で追従できる励磁分電流とトルク分電
流との比率を維持できるように、電動機の内部で発生し
ている瞬時トルクを制御し、また、同時に電動機負荷ト
ルクの振動成分を推定し、乗りかごの上下振動をより小
さくするように振動抑制信号をトルク指令に注入するの
で、過渡状態まで含めて高い効率で電動機を制御しつ
つ、乗りかごの振動を減少できる。この結果、エレベー
タのように乗りかご内の人数が常に変動したり、振動的
な機械系を持ち、電動機に加わる負荷トルクが変動し、
電動機のトルク脈動や機械共振等による振動成分を含む
ような駆動系に対して、特に省エネルギー効果が大きい
上、振動抑制効果も大きい。
According to the present invention, in response to the torque command,
The instantaneous torque generated inside the motor is controlled so that the ratio of the excitation current and the torque current that can transiently follow with high efficiency can be maintained, and at the same time, the vibration component of the motor load torque is estimated. Since the vibration suppression signal is injected into the torque command so as to reduce the vertical vibration of the car, the vibration of the car can be reduced while controlling the electric motor with high efficiency even in the transient state. As a result, the number of people in the car always fluctuates like an elevator, has a vibrating mechanical system, and the load torque applied to the electric motor fluctuates,
Especially for a drive system that includes a vibration component due to torque pulsation or mechanical resonance of an electric motor, the energy saving effect is particularly great, and the vibration suppressing effect is also great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】ある状態での最高効率を与えるトルク分電流と
励磁分電流(又は磁束)との関係を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a torque component current and an excitation component current (or magnetic flux) that give the maximum efficiency in a certain state.

【図3】電動機の速度を可変にした時の最高効率を与え
るトルク分電流と励磁分電流(又は磁束)との関係を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a torque component current and an excitation component current (or magnetic flux) that give the maximum efficiency when the speed of the electric motor is variable.

【図4】電動機の種々のパラメータが変動した時の最高
効率を与える励磁分電流とトルク分電流との比を求める
ブロック図の一例である。
FIG. 4 is an example of a block diagram for obtaining a ratio between an excitation current component and a torque current component, which gives the maximum efficiency when various parameters of the electric motor fluctuate.

【図5】振動抑制信号を求めるブロック図の一例であ
る。
FIG. 5 is an example of a block diagram for obtaining a vibration suppression signal.

【図6】ある状態で定常的な負荷トルク振動が生じてい
る場合に、振動抑制信号を注入する前後の乗りかご上下
振動等の様子を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining how the car vertically vibrates before and after the vibration suppression signal is injected when steady load torque vibration occurs in a certain state.

【図7】図1の構成に負荷変動分を考慮して負荷トルク
推定をより正確にし、また、機械系慣性モーメント初期
値を求め調整出来るようにした本発明の他の一実施例の
ブロック線図である。
FIG. 7 is a block line of another embodiment of the present invention in which the load torque estimation is made more accurate in consideration of the load variation in the configuration of FIG. 1 and the mechanical system inertia moment initial value can be obtained and adjusted. It is a figure.

【図8】図1の構成の中で二次磁束指令とトルク電流指
令とから最高効率を与えるパターンを得、トルク制御を
行うようにした本発明の他の一実施例のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the present invention in which the pattern that gives the highest efficiency is obtained from the secondary magnetic flux command and the torque current command in the configuration of FIG. 1 to perform torque control.

【図9】図1の電流制御系からPWM制御の変調波を得
ていたものを直接d−q軸電圧制御系を構成してトルク
制御を行うようにした本発明の他の一実施例のブロック
図である。
9 is a diagram showing another embodiment of the present invention in which a PWM control modulated wave is obtained from the current control system of FIG. 1 to directly configure a dq axis voltage control system for torque control. It is a block diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…交流電源、20…コンバータ、30…平滑コンデ
ンサ、40…PWMインバータ、60…誘導電動機、8
0…カウンタウエイト、90…乗りかご、110…加速度
パターン発生手段、120…速度指令発生手段、140
…速度制御手段、152…発生トルク推定手段、160
…トルク制御手段、170…トルク電流指令演算手段、
180…励磁電流/トルク電流比決定手段、190…励
磁電流制御手段、200…電流指令演算手段、210…
電流制御手段、300…負荷トルク推定手段、400…
荷重検出器、401…負荷変動分演算手段。
10 ... AC power supply, 20 ... Converter, 30 ... Smoothing capacitor, 40 ... PWM inverter, 60 ... Induction motor, 8
0 ... counter weight, 90 ... car, 110 ... acceleration pattern generating means, 120 ... speed command generating means, 140
... Speed control means, 152 ... Generated torque estimation means, 160
... torque control means, 170 ... torque current command calculation means,
180 ... Exciting current / torque current ratio determining means, 190 ... Exciting current control means, 200 ... Current command computing means, 210 ...
Current control means 300 ... Load torque estimation means 400 ...
Load detector, 401 ... Load variation calculation means.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】可変電圧可変周波数交流を出力する電力変
換器と、この電力変換器から給電され、可変速駆動され
る交流電動機と、この電動機で昇降駆動される乗りかご
と、エレベータの速度指令を発生する手段と、この速度
指令に前記交流電動機の速度が追従するようにトルク指
令を発生する速度制御手段を備えたエレベータにおい
て、電動機電流検出手段と、この電流検出値から前記誘
導電動機の発生トルク又は相当値を推定する手段と、前
記トルク指令と前記トルク推定値とが一致するように構
成したトルク制御手段と、このトルク制御手段の出力に
基づいて前記電動機電流のトルク電流成分と励磁電流成
分とが所定の関係となるように前記電力変換器を制御す
る手段と、電動機速度から電動機の負荷トルク又は相当
値を推定する手段を備え、この負荷トルク推定手段の出
力と前記発生トルク推定手段の出力の偏差を前記トルク
指令に注入することを特徴とするエレベータの駆動制御
装置。
1. A power converter that outputs a variable voltage variable frequency alternating current, an AC motor that is fed from the power converter and is driven at a variable speed, a car that is driven up and down by this motor, and a speed command for an elevator. And a speed control means for generating a torque command so that the speed of the AC motor follows the speed command, a motor current detection means, and a generation of the induction motor from the current detection value. A means for estimating a torque or an equivalent value, a torque control means configured so that the torque command and the estimated torque value match, and a torque current component of the electric motor current and an exciting current based on the output of the torque control means. Means for controlling the electric power converter so that the components have a predetermined relationship, and means for estimating the load torque of the electric motor or the equivalent value from the electric motor speed. For example, the drive control device for an elevator, which comprises injecting a deviation of the output of the output and the generated torque estimating means of the load torque estimating means to said torque command.
【請求項2】交流を直流に変換するコンバータと、この
コンバータの出力電圧を可変電圧・可変周波数の交流に
変換するPWMインバータと、前記コンバータとインバ
ータとの間の直流回路に接続されたコンデンサと、この
PWMインバータから給電される誘導電動機と、この誘
導電動機で昇降駆動される乗りかごと、エレベータの速
度指令を発生する手段と、この速度指令に前記誘導電動
機の回転角速度が追従するようにトルク指令を発生する
速度制御手段を備えたエレベータにおいて、前記誘導電
動機の電流を検出する手段と、この電動機電流検出値か
ら電動機の発生トルク又は相当値を推定する手段と、前
記トルク指令と前記推定値とが一致するように構成した
トルク制御手段と、このトルク制御手段の出力に基づい
て前記電動機電流のトルク電流成分と励磁電流成分とが
所定の関係となるように前記電力変換器を制御する手段
と、電動機回転角速度から電動機の負荷トルク又は相当
値を推定する手段と、この負荷トルク推定手段の出力と
前記発生トルク推定手段の出力との偏差を入力とし出力
を前記トルク指令に注入する信号調整手段を備えたこと
を特徴とするエレベータの駆動制御装置。
2. A converter for converting AC to DC, a PWM inverter for converting an output voltage of the converter into AC of variable voltage / variable frequency, and a capacitor connected to a DC circuit between the converter and the inverter. , An induction motor fed from this PWM inverter, means for generating a speed command for an elevator, a car driven up and down by the induction motor, and a torque so that the rotational angular speed of the induction motor follows the speed command. In an elevator having speed control means for generating a command, a means for detecting the current of the induction motor, a means for estimating a generated torque of the motor or a corresponding value from the detected value of the motor current, the torque command and the estimated value. And the electric motor current based on the output of the torque control means. A means for controlling the electric power converter so that the torque current component and the exciting current component have a predetermined relationship, a means for estimating the load torque of the electric motor or a corresponding value from the angular velocity of the electric motor, and an output of the load torque estimating means. An elevator drive control device comprising signal adjusting means for inputting a deviation between the output of the generated torque estimating means and the output of the generated torque estimating means.
【請求項3】請求項1又は2において、負荷トルク推定
手段は、エレベータの負荷変動分に応じて調整されるこ
とを特徴とするエレベータの駆動制御装置。
3. The drive control device for an elevator according to claim 1, wherein the load torque estimating means is adjusted according to the load variation of the elevator.
【請求項4】請求項1,2又は3において、負荷トルク
推定手段はエレベータの慣性モーメントを用い、この慣
性モーメントの大きさを演算する手段を備えたことを特
徴とするエレベータの駆動制御装置。
4. The drive control device for an elevator according to claim 1, wherein the load torque estimating means uses a moment of inertia of the elevator and has means for calculating a magnitude of the moment of inertia.
【請求項5】請求項1又は2において、前記所定の関係
とは、前記トルク指令の大きさに応じて決まるトルク電
流と励磁電流の比であることを特徴とするエレベータの
駆動制御装置。
5. The elevator drive control device according to claim 1, wherein the predetermined relationship is a ratio of a torque current and an exciting current determined according to the magnitude of the torque command.
【請求項6】請求項5において、前記トルク指令の大き
さに応じて決まるトルク電流と励磁電流の比は、前記電
動機の速度又は前記インバータの周波数に関係付けられ
決定されることを特徴とするエレベータの駆動制御装
置。
6. The ratio according to claim 5, wherein the ratio of the torque current to the exciting current determined according to the magnitude of the torque command is determined in relation to the speed of the electric motor or the frequency of the inverter. Elevator drive control device.
【請求項7】請求項5において、前記トルク指令の大き
さに応じて決まるトルク電流と励磁電流の比は、前記電
動機の温度に関係付けられ決定されることを特徴とする
エレベータの駆動制御装置。
7. The drive control device for an elevator according to claim 5, wherein the ratio of the torque current and the exciting current determined according to the magnitude of the torque command is determined in relation to the temperature of the electric motor. .
【請求項8】請求項1又は2において、前記所定の関係
とは、前記トルク指令に応じたトルクを前記電動機に発
生させるに必要なトルク電流値と励磁電流値の関係のう
ち、電動機入力電力値が小さくなる領域のトルク電流値
と励磁電流値であることを特徴とするエレベータの駆動
制御装置。
8. The electric power input to a motor according to claim 1 or 2, wherein the predetermined relationship is a relationship between a torque current value and an exciting current value required to generate a torque according to the torque command in the electric motor. A drive control device for an elevator, wherein the torque current value and the exciting current value are in a region where the value is small.
【請求項9】請求項1又は2において、トルク指令から
定められる、電動機の2次磁束とトルク電流の比に基づ
いて決定された2次磁束指令に対応する2次磁束を前記
電動機が発生するような励磁電流指令に追従するように
作動する励磁電流制御手段を備えたエレベータの駆動制
御装置。
9. The motor according to claim 1 or 2, wherein the motor generates a secondary magnetic flux corresponding to a secondary magnetic flux command determined based on a ratio between the secondary magnetic flux of the electric motor and the torque current, which is determined from the torque command. An elevator drive control device including an exciting current control unit that operates so as to follow such an exciting current command.
【請求項10】請求項1又は2において、加速度指令を
発生する手段と、この加速度指令を積分して前記速度指
令を演算する手段を備えたことを特徴とするエレベータ
の駆動制御装置。
10. An elevator drive control apparatus according to claim 1, further comprising means for generating an acceleration command and means for integrating the acceleration command to calculate the speed command.
JP8082342A 1996-02-28 1996-04-04 Drive controller for elevator Pending JPH09272663A (en)

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GB9702685A GB2310770B (en) 1996-02-28 1997-02-10 Control device for controlling AC motor such as that in elevator with high driving efficiency
TW086216931U TW376904U (en) 1996-02-28 1997-02-11 Motor control device, elevator device and converter used therein
KR1019970004957A KR970069851A (en) 1996-02-28 1997-02-19 Control device to control elevator AC motor with high driving efficiency
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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