JPS58198184A - エレベ−タ用多相電動機制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレベータに係るものであり、％定的にはエレ
ベータの多相電動機制御に係るものであるＯ 多相誘導電動機の速度及びトルクが、電動機に供給され
る５ｅ流電力の周波数及び巻線に印加される電圧の関数
であることは公知である。

ま九、電動機が電動機に供給される周波数と同じ同期速
度、及びこの周波数よりも＾いか或は低い非同期速度の
１０Ｊれかで動作できることも公知である。電動機は無
負荷の場合には同期速度で動作し、負荷が加わるか或は
電動されている場合には非同期速度で動作する。この速
匿差はスリップとして知られており、その大きさは電動
機の効率及び性能Ｋ　ｍＩＪ的な＃４１１を与える・従
って、典型的な多相電動機の製造者は、電動機の設計及
びそれが電動中であるのか、或は回生中であるのか、或
は制動中であるのかに依存して、典型的には釣上Ｈｚ　
　のような最大スリップ請求を特定していることが多い
。最大トルクを発生させ電動機効率を最大にするために
は、負荷状−の下でのスリップ′にこの指数に保つべき
である。例えσ、２相電動機が６０　Ｈｚ　　電源から
給電されて電動していて定格トルクにおける速度が約３
５４０「、００ｍ、であればこれは＋Ｉ　Ｈｚ　　の正
のスリップである。

同一の基４ｔ−用いるが逆の考え方をすれば、も」電動
機が周波数よりも＾い速度で動作しているものとすれば
、電力を電動機から源へ供給する、即ち回生することが
可能である。この場合もスリン１１ま限界内に維持すべ
きであるが、回生成は制動では電動機の速度を定格トル
クにおいて３６６０Ｆ、９．ｍ、としても差支えない・
この場合スリップｋＡ　−Ｉ　Ｈｚであり、これは員の
スリップである。

てこでスリップを精密に制御しようとする多くの技術が
試されて来たことは庸〈Ｋ当らない。しかし、殆んどの
ものは高価過ぎたり、複雑過ぎたり、或は性能が良くな
いために所望の成果を得るに＃ｊ土っていない。

エレベータのスリツノ制御においては、電動機の性能を
他の殆んどの用途よりも優れ走電のとしなければならな
いから、これは特に重要でありｔＩ求されることである
。例えば、快適な乗心地を得るためには、電動機は振動
及び雑音を生ずることなく滑らかに加速及び減速しなけ
れはならず、しかもシステム速度を考えると高速でなけ
ればならない。また、電動機は効率的であるべきであり
、これは電力を回生すべきであることを意味し、普九当
然電動機はカーをフロアに精密に位置ぎめするように動
作しなければならない。蟻も拳瞳なこととして、電動機
をほぼ０速度で動作させなければならないことが多く、
このような状態では滑らかな動作の走めにはＳ密な［波
数制御が極めて重要である。

本発明の目的は、速度及びトルク制御を有する多相電動
エレベータを提供することである。

本発明の１つの面によれば、多相電動機Ｆｉ紙電池光器
によって光電される電池から供給されるインバータによ
って給電される。このインバータは、最大のトルクが祷
られるように、また電池を充電する峡大の回生が得られ
るように、電動機のスリンｆｋＩＩＪ　＠すべく匍制御
される。インバータの出力量ｖｊＬａ及び車中も、電動
機の速度及びトルクを制卸するために１劃−される。

別の−によれば、このインバータは計算された＊動機速
度及びスリップを表わす信号管発生するデバイスによっ
て制御される。これらの信号を用い−Ｃ１インバータは
、計算され九スリップに対する１°愛しい周波数の、を
九このスリップを伴なう−ましい電動機動作が得られる
ような望ましい振巾のＩＦ正弦曲線母ターンを追随する
ように駆動される。これらの１百号は、電動機のシャフ
ト位置を検知し、＠えずカウントを累積し、そしてこの
カウントを所望のスリップに比例して増加させることに
よってデイノタル的に発生させる。仁の累積きれたカウ
ントは正弦曲線の１／４局期に対応する＠定の時間内に
発生する。電動機に供給される信号の噛々の相の間の特
性の相互関係を考慮して、６相の正弦−線信号の相対瞬
時ｖ櫨をこのカウントから発生させる。このＹ１直は、
インバータを駆動する各相毎の瞬時レベルを表わすよう
に上下に調整される。これにより、スイッチング配列に
よってインバータの各相入力に供給される信号が得られ
る。この信号の振巾は電動機の電流或＃ｉ電圧を制御す
るように伸張或は縮小される０以上のように１電動機の
速度及びシャフＩ装置を表わす簡単なカウントに始まっ
て、それに若干の数を加えることによって電動機の速度
、スリップ及びトルクを制卸するための多相駆動がイン
バータに与えられるのである。

本＠明の特色は、電動機速度よりも遥かに高いレートで
（換首すれは各回転中に多数回）シャフトがエンコード
されるために、連敗されるスリップ制御が極めて精密な
ことである。

制御は万能であり、全ての多相電動機に便用可能であり
、また異なる極数に対して電動機速度カウントを増加さ
せることによして、また本来周波数に駆足するものでは
ないが、電動機を他めて広い速度範囲に亘って、特にほ
ぼ０及び低速度において市＋１（ｇｌすることが可能で
あるので、エレベータにとって他めて魅力あるものとな
っている。同時に、極めて精密なスリップ制＃七行なう
ことによつ゛Ｃ本発明は電池へ戻される電力の回生を最
適化し、これ＃ｉ荀重が釣合わされている丸めに約３０
慢の時間に亘って回生が行なわれるエレベータシステム
に特に有用であるという特色となっている。

本発明の他の目的、恩恵及び特色は以下の添附図面ｔ−
ｓ照しての説明から倒白となるてあろう。

第１図はエレベータ制御システムを示すものであって、
横数の公知の成分を含んでいるがそれらの股ｌｔは本＠
明にとって重要なものではない。従ってこれらの成分に
関しては本発明を理解するの（（必要な軸回の説明のみ
に留め、詳細な説明は省略、−する。これらの成分には
、運動コントローラ、ｆｕファイル発生器、及び速度及
びトルクコントローラその他が含まれる。

第１図において、エレベータカー１０はケーブル１１に
よって釣合いおもＤ　１２に接続されている。カー１０
は、インバータ１４からＳ相電力を受けている相誘導電
動４！ｌ１１３に接続されている・電動機１３はタコメ
ータ１５（シャフトエンコータ）を駆動し、タコメータ
１５はライン１５暑上に電動機１３の瞬一時速度を表わ
す「タコメータ１」信号ｔ″発生る。インバータ１４Ｆ
ｉ亀池１６から直流電力を受け、電池１６Ｆｉ電源に接
続されている充電器１７によって充電される。直流電力
はインバータ１４を通して電池へ及び電池から流入、流
出することができる。電力はカーの一方向への運動（例
えは下降）の舶来として電動機１３からの回生によって
電池１６へ流入することができ、従って光１１１ｔ器１
７に加えて１１Ｅａ１６を充電する０１に池１６ｒｔ（
ンバータ１４へのサージ電力即ちピーク電力の殆んどを
＠給するようになっているが、これはシステムが実簀的
に電源がら公庫されているととｔ−意味し、高周波妨害
の１つの源及び電力システム内に発生してそ２ＬＫ　接
続されている池の機ａをｖｊ舎する恐れのある他の眠気
的雑音を排除する。

システムコントローラ１８ｔｉカー市１１−＆　ヒコー
ルを受け、それらに応答して複数のライン１９ａを遡し
て運動コントローラ１９とコオエニケートする。運動コ
ントローラ１９はライン１９１）を介してプロファイル
発生器２０へ信号を送ｐ１プロファイル軸生６２０は所
定の、即ち！ログラムされたやり方でエレベータカーの
ための特定運動、即ち速度プロファイルを確立して運動
側＃に応答し一〇カーを運動させるのて６るが、この考
えは多くの特許に示されている。ゾロ７アイル発生器２
０−まライン２０ａ上に「プロファイル１」出力１８１
　ｔ−弁、生じて速度及びトルクコントローラ２１へ＠
帽する。この速度及びトルクコントローラ２Ｂｘｒ７’
ロフアイル１」信号に応答してライン２１ａ上に４１の
直流信号である「スリップ１」１１１号を発生する。「
スリップ１」信号はプロ７７゜イル発生器２０が発生し
た特定の「プロファイル１」１８号のための望ましいス
リップを表わすものである。また１０ファイル発生器２
０はライン２１ｂ上に、ｊ４２の直流信号である「振巾
１」信号を発生する。この「振巾１」信号はカーを望む
ようＶζ連動場せるために電動機１３の巻線に供給する
電ｆｆ１（戚＃ｉ電圧）のｊｉｌましい振巾を表わすも
のである。

「スリップ１」信号と「振巾１」信号との間の相互関係
が電動機１３のトルクと速ＷＬを決定するがこの相互関
係はフィートノ櫂ツタ制御を通して確立されるのである
。この制御は、タコメータＩｓから供給される「タコメ
ータ１」信号ｔ−検知してそれを運動コントローラ１９
、プロファイル１ｌＪｉ２ｏ、及び速度及びトルクコン
トローラ２１に供給し、カー運動を要求されるように制
御するために任意時点における望ましい電動機性能を与
える「スリッｆ１信号」及び「振巾１」信号を発生させ
る。

「タコメータ１」信号は振巾及び周波数制御１ｌ（ＡＦ
ＣＬ）回路２２にも供給される。＾ＦＣＬ回路２２は「
スリン７”ＩＪ傷信号び「振巾１」儂号−受打ている。

へＦＣＬｌ路２２はこれらの信号を用いて５本の出力ラ
イン２２ａ上に「相１，２．５Ｊ信号を発生する。

これらの各１１１号は高分解度の階段状正弦波からなっ
ていて、その振巾はあるやり方でカー運動を制御するた
めＫ「振巾１」信号と選択され九関係をもって変化する
。信号（「相１．２．３」）は、′ｒｉ′ｋＪ機の相に
必要なだけ―れ良相差（例えばこの例のように５相電動
機に対しては０．１２０．２４０　’）萱すしており、
またそれらの周波数は選択された「スリップ１１Ｍ号」
に対して望ましい速度及びスリソノを表わしている。そ
れらの振巾は望ましい′を動機を流を表わしており、こ
れは「振巾１」信叶ｔこよって制御される。

＾ＦＣＬ回路２２の出力であるこれらの「相１．２．３
」揖号はｉｗ、＊調整器ＣＲ２３に供給され、ＣＲ２３
の出力ライン２３ａ上に現われる正弦波ＣＲ１１ｊｊ力
信号は／ダルス巾変−器ＰＷＭ２４に供給される。ＰＷ
Ｍ２４は対応する出力１１！ｉ号、即ちそれぞれ各ＣＲ
１１号の振巾に比例して巾が変化する・讐ルスからなる
ＰＷＭ個号を発生する拳これらのＰ　ＶＭ　Ｍ　ｆｇ号
はライン２４ａ’に通してインバータ１４１Ｃ共給され
る。電圧−整器２３Ｆｉ、電動機電流が「相１．２．３
４１！号に正確に追纏するように、電動機電流の閉ルー
プ制−を行なう。この型の制御は公知である。

ＰＷＭ２４からインバータ１４へ供給されるＰＷＭ信号
は、インバータ１４の別々の区（部）分管ＰＷＭ（’ｉ
Ｉ号内の／ｆルスの巾に正比例してターンオン及びオフ
させる。インバータ１４Ｆｉライン１４ａ′Ｊｋ通して
′電動機１３の巻姻に印加される電池１６の電圧をＰＷ
Ｍ信号をＳｔ欣している・譬ルスの巾に比？１」シてタ
ーンオン及びオフさせる。インバータ１４ｔ−駆動する
・臂ルスの巾がへＦＣＬ回路２２によって正弦波状に相
互関連づけられているのて、インバータ１４の出力の）
譬ルスの平均値も着た正弦状である。しかし、インバー
タ１４からの各ライン１４ａ上の出力信号が電圧・ヤル
スからなっているとしても、電動機１３の誘導的特性の
ために各ライン１４・から電動ｆｉ１３へ流れる電流−
は正弦状になり、これらの電流の周波数は「相１．２．
３」の基本周波数である。電動機１３のインダクタンス
の丸めに１嵩調波は劇的に抑１１ 王され、従って実際にはインバータ１４Ｆｉ正弦波３相
電流を電４１機１３へ供給することになり、この電流は
、を流の周波数、振巾及び電動機巻線間の位相関係を表
わしているディジタルパルスに応答しているのである。

この電＋５！ｌ＃′ｉその周波数及び振巾が調倭町Ｆ］
ヒてめり、それによって電動機１３の速度、トルク及び
スリップが制御されるのである。この調−は、＃ｐ祷を
以下に説明する＾ＦＣＬ回路２２ｔこよって竹なゎれる
。

第２図にＡＦＣＬｌ路２２を示す。ＡＦ　ＣＬ回路２２
は「スリップ１」信号及び「振巾１」信号り受けている
。「スリップ１」信号は電圧制御発ｆＨ６ｖｃｏ３０に
印加され、ＶＣＯ３０はライン３０ａに出力ＶＣＯ信号
を発生する。７リツプ７ａソｉ３２に供給されるｖｃｏ
債号は、「スリツノ１」１ｄ号の直流レベルに比例して
周波数（ＶＣＯ周Ｄｉｔａ）Ｆｌが変化する一連のノヤ
ルスからなっている。「スリップ１」信号の直流レベル
は所定の正の埴と負の値との間で調整でき、これらのレ
ベルは電動機１３の連破範囲を決めるものであって、こ
の範囲に区って電動機１３のスリップを制御するように
ｖｃｏ３０ＯＮ８彼数が葡化できるのでる乙　Ｏ ７リツプフロツプ３２はクロック３３からのクロック出
力信号も受けている。この１号＃′ｉｖｃ。

３０からの信秒を７リツプフロツ！出方へストロークし
てフリップフロップ出方信号を発生式せる。

フリップフロップ出方信号も周波数Ｆ１の一連の・譬ル
スであり、ライン３２畠を通シてスリップカウンタ３４
へ供給される。スリップ力９ンタ３４はこれらのノ譬ル
スをカウントする。スリップカウンタ３４は継続的にカ
ウントアツプし、その鍾大カウント（例えばＮビット）
に運すると始めに戻る。それ故そのカウントは実際に任
意の時点におけるカウントアツプ・りすｆ８号、「カウ
ント１」である。

第３図はこの型の繰返しカウント會時間軸上に示すもの
であり、Ｙ座標はディジタル出方即ち「力、ラント１」
を、またＸ座標は時間を表わしている。

「スリップ１」徊号ｒｔ第２の７リツｆ　７　ｏツノ３
６にも供給される。これもまたクロック信号によってス
トロ−！されて、この７リツプフロツノ３６＃ｉ「スリ
ン１１」信号の極性に応答し、その他ｆ＋：に依存して
状ｌＩｔ高から低Ｋｆ化させ、カウント方向信号（Ｃａ
２号）を発生する。ＣＯ信号は「スリップ」カウンタ３
４にカウントアツプ或はカウントダウン管指令するもの
である。「スリップ」カウンタ３４からの「カウント１
」信号はライン３４ａｆ通して電動機運ｔ１Ｍｓ加算器
３５に供給賂れる。Ｍ３加算器８５＃ｉライン４０ｍを
通して別のカウンタ、即ち「速度」カウンタ４゜からの
出力も受けている。

「速度」カウンタは、フリップフロップ４２・ｋｎむ回
路からの出方を受けている。このフリップフロップ４２
−はその出力ライン４２ｂ上に矩、形波／豐ルス列を供
給する。これらの／ヤルスは、ライン１５　ａＫ＠給さ
れる「タコメータ」信号を受けている分周回路４２・か
らの出力に応答して供給されるのである・２イン１５ｓ
は実ＩＩにＦ１２本のフィンからなってお夛、各ライン
は互に関連あ′る重形波・臂ルス、即ち直角をなしてい
る（　９０’噛れた）ノ臂ルスを供給する。

分周回路４２・はこれらのラインの一方からの矩形波・
９ルスを受け、人力に供給される矩形波Ｉ譬ルスの繰返
し周波数に等しいか、或はそれよりも低い繰返し周波数
のトリが／譬ルスをその出力に供給する。フリップフロ
ップ４２ｍからの出力が「速度ｊカウンタ４００人力に
印加されるのである。

「タコメータ」信号を構成している絢信号はコン／母Ｖ
−タ回路ＣＰ４２ｃＪＣ４共給され、コンノ譬し−タ回
＠４２ｃはそれらに応答し、これら２つの／ぐルスの間
の関係（即ちどちらが進んでいるか、どちらが連れてい
るか）に依存して、電動機１３が回転している方間を表
わす出力信号１言注する。

コンツタレータ回路４２ｃの出力ｔｒｉ７リツデ７０ッ
デ４２ｄに印加され、７リツデ７０ツブ４２１１はそれ
に応答して＾或は低の何れかの出力信号を発生する。こ
の信号は「速度」力９ン夕４０のカウント制御端子に供
給され、この信号が高か低かに依存してフリッチフロッ
プ４２ａかＧ）　ｑ）　ノ４　ルスｆカウントアツプす
るのか、或はカウントダウンするのかを「速度」カウン
タ４０に指令する・　「スリツｌ」カウンタ３３と同様
Ｋ、「速度」カウンタ４０も継続的にカウントアツプ、
リセットそしてカウントアツプを繰返す、ｔた「速度」
カウンタ４０は７リツプ７０ツ７”４２（１からの出力
に依存してカウントダウンすることもできる。この結果
が「速度」カウンタ４０からの出力信号「カウント２」
である、この信号もｍｓ図に示しである。

「カウント２」の繰返し周波数は、それらが電動機１３
の回転から得られたものであるから、電動機１３の速度
に比例するＦ２である。「タコメータ１」信号を構成し
ている）９ルスは電動機１３の各回転中に極めて多ｔｌ
！ｉ発生するが、この効果は一転位箇ｔ−極めて積重に
分解することである。そこで、分周回路４２ｅの目的は
、そのカウントを電動機１３の駆動周波数に相関させる
ことてあり、これは電動機１３の極数がその速度を決定
するから、電動機１３の極数を考慮に入れるために必要
なのである。繰返し周波数Ｆ２は駆動周波数に対応させ
るべきであるから、この相関は重要である。

例えは、４極電動機と２極電動機とを比較すると、４極
電動機のシャフト位ｔ１ｉは各回転毎に「カウント２」
をより多く発生するように分解しなければならない。従
って、２ｆｉ電動機に対しては「タコメータ」１１１号
を２で除さなけれはならず、そうしなけれｉｉ’Ｆ２が
＾過ぎることになって電動機はスリップ範囲内で同期し
なくなってしまう。（これは同じタコメータを用いるも
のとしており、−に電動機速度には関係なくカウント／
回路が同一であると仮定している。）この理由は、スリ
ップを制御するために実際の電動機速度の周波数から駆
動周波＃！ｌを変化させるべく、基本周波数Ｆ２からよ
り高い或はよシ低い周波ｄを「カウント１」信号から確
立することを示す以下の説明からより明白になるであろ
う。

電動機速度ＭＳ加算器３５は「カラン）　Ｉ　Ｊ　Ｆ１
号と「カウント２」信号とを加算して、出力ライン３５
ａ上に陶者の相である出力「カウント３」儂号ｔ−発生
する。ｒカウント１」信号と「カラン）２Ｊ（ｍ号とを
加算する効果は、特定のカウント５を得るのに要する時
間を短縮することであシ、このようにして短縮され九Ｔ
ｔ’１４５図に示す。換呂すれば、スリップカウンタ３
４がカウントアラｌしている場合、■が短かいので波形
の勾配は増大する。カウントがゆっくりであると、■が
増大するので勾配は少ない。それ故ｖｃｏａｏの周波数
を変えることによって「カウント１」信号に比？１ｊシ
て■を増減させることが９詣であり、この範囲がスリッ
プ範囲即ちΔ■であり、これｒｉｒカウント１」信号の
周波数であるＦｌとｒカウント２」信時の周波数である
Ｆ２との間の周波数の変化を決定している。

普通するように、あるスリップを維持するためには、Ｆ
カウント１」信号が望ましいスリップ（例えばそのｖｔ
励機に特定されている）に等しい量だけＵカウント２」
信号よシも高く或は低くなるように１ｈｌｌ　Ｈする。

電動機の動作に関するへＦＣＬ回路２２の綜合作用は次
式で表わされる。

Ｆ同期＝士Ｆ（離励慎）士Ｆ（スリップ）（１）ここで
ｒ　Ｆ　１ｌｊＪも「相１．２．３」信号の周波数Ｆ３
であって、これはイン／童−タ駆動局腋数である。Ｆ（
電動機）は電動機速度であ）、「カウント２」信号はそ
の関数であるが、「カウント２」信号はダウンカウント
であったりアップカウントであったりするから、回転の
方向に依存して士とツブ）」は「スリップ」信号に依存
して士とな９、これは士スリツゾを侮るために士となる
のである。

従って、４ｍ歳の機能間の移りが滑らかになり、これは
［密接速度」（はぼ０の速Ｉｆ）での床合わせにとって
ム費である・ 「カウント５」１６号の他Ｋ　ｓ　Ｍ　Ｓ　ｍ　ＪＬ器
３５はディジタル出力、即ちＱＣ信号−発生する。これ
Ｆｉ「カウント２信号」によって作られるサイクルの番
号（１〜４）を表わす信号である。各サイクルは％３６
０°の全サイクル内の９０″を表わす象眼である。これ
を行なうために％ＭＳ加算器３５の出力はＮビットなの
であるが、実際には「カウント３」信号のためにＮ−Ｘ
ビットを用ｉ。

残りのビットを象限と、この象限内の正弦曲線の符号と
を表示するのに用いる− ＭＳ加算器３５かもの「カウント３」信号扛第２の加算
器である「相」加算器４４に供給される。

Ｆ相Ｊ加算器４４は、リングカウンタ４６からライン４
６ｍを通して相識別ｐｃ信号も受けておシ、この信号は
クロック信号に応答して供給されるようになっている。

ＰＣ信号は、任意時点におけるＦ９ｒ望の相、即ち巻線
（例えば、０”、１２０＠、２４０°　）の１つを識別
する。このＰＣ信号はある＆ｉ　テあって、「カウント
３」信号ＫＪＪｌ算された一台にその相における「カウ
ント３」信号がどのようになるかを表わす、ＩＩＩＪも
ＰＣ信号で表わされる量だけ移相されるのである・換言
すれば、りンダカウンタ４６Ｆｉ連続的にＦ循還ディジ
タル」数を発生し、この数が「カウント３」信号に加え
られると１つの相のためのカウントを表わすのである。

このＰＣ信号は「相」加算器４４においてＱＣ信号に本
加算され、そのＰＣ信号が関係してｂる相の正しい象限
を表わすＰＣ信号が作られる（象限は！！なる相毎に異
なるからである）。従って、「相」加３Ｉ器４４の出力
は、（１）特定点Ｘのカウント或Ｆｉ１つの相のための
カウントの瞬時ディ８ジタル表示である「カウント４」
信号と、　（２）　Ｐ　Ｑ信号の象限とその符号のディ
ジタル表示を１含むことになる。

「カウント４」信号は第５図の正弦−線上の任意の点の
座標を表わしているが、０９乃至９０゜の間に限られて
いる。これらの２つから、任意の時点にその座標に対す
る正弦曲線上の適切な点が求められる。これはクロック
レートで各ｐｃｇ号が変化する廣に各相毎にＡＦＣＬｌ
路２２内路行２内れるのである・ 「カウント４」信号及びＰＣ信号はライン。

４４ａを通して減算器ユニット４８に供給される。

滅Ｓ器４８はｓＰＱＰＣ信号答して、「゛カウント３Ｊ
Ｋ対するＰＣ信号によって指示される象限の適切な座標
値であるＩＣ出力信号を発生する。滅ＪＩ器４８は象限
を識別するＰＣ信号が存在している間、他の象限の九め
のＥカウント４」信号からカウントダウンし続ける（Ｐ
Ｃ信号が存在していなければ＃Ｘ器４８は作動しな−）
。即ち、ＰＣＩ−号の効果はＩＣＣ信号−ｏｏ、１２０
＠及び２４０°の間でシフトさせるととである。ことが
１鴫されよう。

諷Ｊｌｌ器４８からのＩＣ信号は座標（例えばＸ）であ
り、ライン４８畠を通してルツタアツデテーブル即ちＲ
ＯＭ５０に印加される。このＩＣ信号はルックアップテ
ーブル内の特定番号、即ち０゜乃”ｆｉ９０°の間の正
弦−線上の点く対する正弦値に対応する番号をアドレス
する。その結果ＲＯＭ５０は出力ライン５〇−上にディ
ジタル出力、ＮＩＩＭＩＪを発生する。この「信号１」
は［カウント５」によって識別される座標に対する正弦
値であるが、その象限に対する極性に関しては未だ補正
されていない。「信号１」倍角はディジタル・アナログ
Ｄ／Ａコンバータ５２に供給され、０／Ａコンバータ５
２はライン５２ａ上にアナログ出力、即ち「駆動１」信
号を発生する。との「駆動１」信号はスイッチ回路５４
に供給される。このスイッチ回路５４はＰＱ倍信号受け
ており、この識別信号によって識別された象限に依存し
て「駆動１」信号を圧政は負の値の間でスイッチし、ｒ
１１Ｊ信号にそのＩＩＲ限に対する正しい極性を与える
・例えば、「信号１」信号（従って「駆動１」信号も）
は、［信−ｋｊ１’Ｊ（ｒ信号１゛」は真の正弦曲縁上
の「信−＠１」である）を含む破線正弦曲線で示すよう
に、象限３及び４においては負である。従って異なる「
信号１」信号が供給され正しｂ極性が与えられると、時
間軸上に示す、、ように４つの象＠を通して完全な正弦
−１が得られる。

スイッチ回路５４からの「駆動１」信号はライン５４ｍ
を通して増巾器０５６に供給される。増巾器５６の利得
は、「振巾１」信号に比例する大きさの出力「駆動２」
を発生させるために、「振＋ｉ】１Ｊ信号の大きさに応
答して制御される。この「駆動２」出力信号は、それぞ
れがインー々−タ１４の１つの相の駆動に対応しまたそ
れぞれが「相１．２ｓ　５信号」の１つを供給する３つ
のスイッチ６Ｇ、６２．６４に同時に供給される。こｎ
らの５つのスイッチは、「駆動２」信号に対する相を識
別するＰＣ信号をリンダカウンタ４６から蛍はており、
その信号が何であるかに依存してこれらのスイッチの１
つが付活され、付活され九スイッチは「駆動２」信号ｔ
ｓつのサンプル・アンド・ホールド８８回路５５の中の
正しい１つに転送する。ＳＨ回路５５は「駆動２」信号
が発生すると時間的に階段状の正弦信号を発生する。こ
れらのＳＨ比出力「相１、相２及び相５」信号である０
・。

このように、「相１、相２、相３」信号はｐｃイぎ号に
従った位相関係にあ）、共通の周波数、［Ｆ同期Ｊ（式
（１）参照）ｔ−有している。

以下に示すのはこのスリップ制御の実例である。

本鉛明を用い九可変周波数駆動装置によって５６０　Ｏ
ｒ、ｏ、ｍ、の２極交流電動機を駆動するものとする。

ＶＣＯ出力の周波数Ｆｌ及び「タコメータ」信号及びス
リップ特性に要求されるのは、（事例１）０トルク％　
（事例２）正の駆動トルク、及び（事例３）一定の「振
巾１」信号を用いての負目生成は制動である・ 事例１：Ｆ（電動機）＝６ｏＨｚ Ｆ（スリップ）；Ｏ Ｆ同期””　６　Ｇ　Ｈｚ ＶＣＱＱＩ波数＝０ タコメータ周波数＝＝１０２４−々ルス／秒事例２：Ｆ
（電動機）＝６０Ｈｚ Ｆ（スリップ）　−＋　Ｉ　Ｈｚ Ｆ同期”６１Ｈ１ ｖｃｏ周波数！＋１７０ タコメータ周波数＝１０２ＡＩ々ルス／抄事例５二Ｆ（
電動＠）　−６０Ｈｚ Ｆ（スリップ）＝−ＩＨｚ Ｆ同期＝　５９　Ｈｚ ＶＣＯ局波数ｆｆ−１７０ タコメータ１ＩｔＩｔ数＝１０２４ｊｌ＃ルス／秒従っ
て、このシステムを用いれば、「スリップ１」・信号及
び「振巾１」信号を制御することによって、制御された
レートで且つ制御可能なスリップを伴なってカーを０か
ら全速まで移動させることがｉ１能である。

明らかに、このシステムの各種の動作杖コンビ」−タを
ペースとする機器を用いて遂行させることができる・本
明細書で社、本発明を実施する要約Ｍ７′１つのやり方
を例示する九めに５デイスクリートの成分を用いた。ｍ
ｓ者ならｄ＊発＠Ｏ範囲及びに想から逸脱することなく
、図示し説明した実施例に質更を施し、変化を与えるこ
とが可能であろう、若干の変化の中には、＾ＦＣＬ回路
を構成しているディスクリートシステムが遂行する多く
の機能を、コンビ二一夕を用いて遂行させることが含ｔ
ｒｔよう。

勿−１本発明の輪の応用も存在している６例えば、電動
機に給電するためにインバータではなくサイクロコンバ
ータを駆動するのに本発明を用いることができる。換言
すれば、多相電動機に交流電力を供給するために、＾Ｆ
ＣＬ回路を用いてすイクロコンパータを動作させる正弦
関連信号を発生させることができる。

本発明を理解しやすくするために、本発明を用いて３相
電動機を制御することを示した・そうであっても、相巻
線を識別する友めに１また巻＃Ｉ！Ａ〇六めに正弦曲線
上の正しい座標を発生し、それのための正しい極性を確
立するために％直角信号関係を用いることのみＫよって
２相電動−のような他の電動機を制御するのにも本＠狗
が使用ロエ馳であることは、当業者ならば容易に理解で
きよう。

以上に本発明が電動機のＷ、訛を制御する−のとして示
したが、電動機の電圧を制御するのにも使用可能である
。更に、振巾とスリップとｔ相関させることによって、
異なる電Ｊ１１Ｉ＋ＩＡ及びスリップ制（ＩＫＩｔ−得
ることができ、餉えば１つの信号によって電動機のトル
クを指令することが可能である。

以上の説明から、本発明には誘導電動機を制御するのに
多くの応用があること、及び本明細書で＆１５２明した
ディスクリート回路及びユニットが遂行する種々の計ｌ
ＩＭＥ）機能を遂行させるのに多分コンピュータを用い
る等多くのやシ方で本発明を遂行し得ることが理解され
るであろう。実際、これは例えばマイクロプロセッサを
用い九コンピュータ内で遂行させ得る若干の機能を遂行
するために単に好モｉＩ台で比較的安価であるという理
由で加算器、カウンタ及びフリップフロップのようなア
イテムを用いるよりは、経済的に魅力的な質形であろう
。

本発明の範囲及び思想から逸脱することなく、上述の本
発明の実施例には他の変更、変化及び変形ヶ行なうこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電池から給電され本発明に従って制御されるイ
ンバータを用いて６相電動機を駆動するようになってい
るエレベータシステムのブロックダイアグラムであ夛、 第２図＃−ｉ第１図のシステムにおいてスリップ、トル
ク及び速度制御を得るようにインバータを駆動するのに
用層られている振巾及び周波数制御＾ＦＣＬ回路のブロ
ックダイアグラムであシ、そして 諺３図は共通の時間軸上に若干の波形を示す図である。 １０・・・エレベータカー、１１・・・ケーブル、１２
・・・釣合いおもシ、１３・・・誘導電動機、１４・・
・インバータ、１５・・・タコメータ（シャフトエンコ
ータ）、１６・・・電池、１７−・・充電器、ｉ８・・
・システムコントローラ、１９・・・運動コントローラ
、２０・・・デＱファイル発生器、２１・・・速度及び
トルクコントローラ、２２・・・振巾及び周波数制御＾
ＦＣＬ回路、２３・・・電流１ｉｌｌ整器ＣＲ，２４・
・・ノナルス巾変−姦ｐ　Ｗ　Ｍ　ｓ　ａ　ｏ　”・を
圧制御発振器ＶＣＯ１３２，３６，４２・、４２ｄ・・
・フリップフロップ、３３−・・クロック、３４・・・
スリップカウンタ、３５・・・電ＩＩＩＪ嶺運１’ＭＳ
ｊＪＯ算器、４０・・・速度カウンタ、４２ｃ・・・コ
ンパレータ回路、４２・・・・分周回路、４４−・相加
算器、４６・・・リングカウンタ、４８・・・誠算器二
ニット、５０・−ＲＯＭ、５２・・・ディジタル・アナ
ログＤ／＾コンバータ、５４・・・スイッチ［ｉＪＭ、
ｓｓ−・・サンプル−アンド書ホールＰＳＨ回路、５６
−Ｍｌｌｌ）ｉＧ、６０．６２．６４・・・スイッチ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｎを２或はそれ以・上として、Ｎ相及び対応
   巻線を有する多相電動機、 電池、 充電器。 各巻線用入力及び対応出力を有し、前記電池から給電さ
   れて電ａ機の各固定子巻線に電流或は電圧を供給するイ
   ンバータ、 電動機のシャフト位置を表わしている信号（タコメータ
   ）を発生する位置エンコーダ・電−機によって推進され
   るエレベータカー、インバータの動作を制御して前記固
   定子巻線用Ｎ相電流或は電圧を発生させ、電動機の速度
   （ｒ＠ｐ、ｍ、）　、スリッノ及び方向を制御するエレ
   ベータ制御システム、 を具備するエレベータシステムであって；前記制御シス
   テムが、 「タコメータ」信号に応答して、ａｍ機の速度（ｒ、ｐ
   、ｍ、）を制御する信号（振巾）を発生する手段、 「タコメータ」信号に応答して、電動機ｒ＆ｐ＋ｍ、　
   　とインバータから電動機へ供給される交流に直或は電
   圧の周波数（Ｆ同期）との間の吊金制御する信号（スリ
   ンｆ）を発生する手段、「スリラグ」信号及び「タコメ
   ータ」信号に応答して、ある正弦曲線上の角位置を表わ
   し且つ「Ｆ同期」で反覆する信号を発生し、またそｂ・
   ける前記正弦曲線上のＹｅｌｌを表わし且つ電動機の各
   回転中に連続的なシーケンス（電動機か一方向に回転し
   ている場合のシーケンスは逆り同に回転している。場合
   のシーケンスとは逆になる）でＮ第２信号を発生する手
   段、 ｒ　撮＋ＩＪ　Ｊ　１ｇ号の関数として各第２信号の大
   きさを変化させる手段、及び 前駅連続シーケンスに従って各第２信号をそれぞれイン
   バータの異なる人力に印加する手段、ｋｍえていること
   を特徴とするエレベータシステム。
2. （２）　　前記Ｎ第２信号を発生する手段が、前記「タ
   コメータ」１ｇ号及び「スリップ」洒”号に応答して、
   「Ｆ同期」の周波数を有する正弦曲線上の考え得る４つ
   の象限の１つにおける電動機／ヤフト１ｑｔＩｔを表わ
   し、肚っ各シャフト回転中に４Ｉａ回（これらの回数は
   前Ｈ１「スリップ」信号の大きさの関数てありまた「ス
   リン／」信号によって表わされている耐＠機のスリップ
   に比例する）反損する第５僅′に＋を発生し；また前ロ
   ピ第３慴号に応答して、＠＆′正弦正弦上線上０〜１８
   ０°間の位置を表わしている第４信号を発生する手段、 を備えていることを特徴とする特Ｍ−求の範囲Ｉ　Ｋｉ
   ｔ［（７）エレベータシステム。
3. （３）前記Ｎ信号を発生する手段が。 前記第４１Ｍ号に応答して、それぞれが各組４の萌ルビ
   正弦波上の角位置を表わす第５ｆＩＩ号と、それぞれが
   関連第５１−号の正或は負のｌ”Ｊれがの正しい符号ｔ
   −表わす第６信号との関連対を発生する手段、及び 間第５信号に応答して、×を第５信号によって表わされ
   る０８〜１８０°間の角位置を表わすものとした場合％
   　ｓｉｎ　Ｘである関連１ｇ７信号を発生する手段、 ｔ−備えていることを特徴とする特許請求の範囲２Ｋｆ
   ｅ載のエレベータシステム。
4. （４）ａｖＮ信号を発生する手段が。 ＰＩｉｔ紀第６及第６７信号の関連対のそれぞれに６谷
   して、Ｘを０９〜５６０°であシ且っ各第５■Ａ号とそ
   の関連第６信号との特定組合せとして限定し九場合、大
   きさが弐ｓｉｎ　Ｘによって限定される第８信号を発生
   する手段、 を端えていることを特徴とする特許請求の範囲３に記載
   のエレベータシステム。
5. （５）　　前記第７信号を発生する手段がリードオンリ
   ーメモリ（ＲＯＭ−）からなっておυ、そして　　　　
   ′ＰＩｔＩ配第８信号を発生手段が、前記第７信号から
   アナログ信号を発生させるためのデジタル・アナログコ
   ンバータ、及び前記第６信号の関数として＠紀アナログ
   信号から正或は負の１１＋１れかであるアナログ出力ｔ
   −ｉ生ずるためのスイッチ回路、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲４１’／
   ：ｉｌ［のエレベータシステム。
6. （６）前記Ｎ第２信号を発生する手段が、シャフト運動
   の１つの象限中は徐々に増加し、次に続く象限中は減少
   する信号を発生する手段、を備えていることを特徴とす
   る特許−求の範囲１に記載のエレベータシステム。
7. （７）前記Ｎ第２信号を発生する手段が、前記「タコメ
   ータ」信号に応答して、４つの象限の１つの中の電動機
   シャフトの瞬時位置を表わし且つその時間的変化特性が
   電ｄＩＩｈ＋ｌｋの回転方向を表わしている信号を発生
   する手段、前記「スリップ」信号に応答して、「スリツ
   ノ」周波数を表わし且つその時間的特性がスリップの方
   向′ｔ−表わしている信号を発生する手段、及び 踊配「スリン！」周波数を表わしている信号とＡｆＩ紀
   ンヤ７ト位置を表わして込る信号との和を表わしている
   信号を発生する手段、 を漏えていることを特徴とする特許請求の範囲１に記載
   のエレベータシステム。
8. （８）　　荊配各＃Ｉ２信号の大きさを変化させる手段
   が、前記「ｉ巾」信号の関数として１．１１！ｌ可能な
   利得を有していてアナログ信号管受けて込る演算増巾器
   を端え：そして ＠虻Ｎ啓線の１つに各第２信号を供給す、る手段が、そ
   れぞれが前記演算増巾器の出方に接続されていて全部に
   同時に印加される制御信号の中の特定の制御信号°に応
   答するようになっているＩｔＩｌｊ御可能なＮ１−のス
   、インチを有するスイッチング回路を備え、前記制御信
   号の中から区別さ／またものか６第２信号に対応して供
   給されることを特徴とする特許請求の範囲１に記載のエ
   レベータ７ステム。 ｔ９）Ｎｉ２或はそれ以上として、Ｎ相及び対応巻＃１
   ｌＫ−有する多４＃Ｊ１ｔｌＩｂ機。 直」電Ｘ源、 谷巷線用入力及び対応出力を有し、前記に源から給電さ
   れて’ｉ［ａ　ｆｆｌの各固定子４Ｉ４１ｉｉに電流或
   Ｆｉ″Ｉ［圧を供給するインバータ、 ′ＩＩＩ！１Ｉ２Ｉ＋！にのシャフト位置を１表わして
   いる信号（タコメータ）を発生する位置エンコーダ、１
   動機によって推進されるエレベータカー、インバータの
   動作を制御して！ｌ］Ｗｅ固定子巻線用Ｎ相電流或は電
   圧を発生させ、ｔｍ磯の速度（ｒ−ｐ−ｍ、）　、スリ
   ン！及び方向を制御するエレベータ制御システム。 を具備するエレベータシステムであって：前記制＃７ス
   テムが、 「タコメータ」信号に応答して、電動機の速度（ｒ・０
   １ｍ・）を制御する信号（振巾）を発生する手段、 「タコメータ」信号に迅答して、電動機ｒ、ｐ、ｍ。 とインバータから電動機へ供給される交流電流或は′電
   圧の周波数（Ｆ同ＪＯりとの間の差を制御する信号（ス
   リップ）を発生する手段、「スリン！」信号及び「タコ
   メータ」信号に応答して、ある正弦曲線上の内位ｆを表
   わし且つｒ　Ｆ　１ａＪＩＡ　Ｊで反覆する信号を発生
   し、またそにおける前記正弦曲線上のＹ座標を表わし且
   つ電動機の６回転中に連続的なシーケンス（電動機が一
   方向に回転している場合のシーケンスは逆方向に回転し
   ているシーケンスとは逆になる）でＮ第２信号を発生す
   る手段。 「振巾」信号の関数として各第２信号の大きざを変化さ
   せる手段、及び 前駅連続シーケンスに従って各第２信号をそれぞれイン
   バータの異なる入力に印加する手段。 ｔｍえていることを特徴とするエレベータシステム。 Ｑｌ　　繭重Ｎ第２信号を発生する手段が、Ｐ］＋１紀
   「タコメータ」信号及び「スリップ」信号に応答して、
   「Ｆ同ＩＡＪの周波数を有する正弦曲線上の考え得る４
   つの象限の１つにおける電動機シャフト位置を表わし、
   且つ各シャフト回転中に複数回（これらの回数は前記「
   スリップ」信号の大きさの関数でありまた「スリップＪ
   信号によって表わされている電動機のスリップに比例す
   る）反覆する幽３信号を発生し；また前記第５信号に応
   答して、前記正弦曲線上のΩ。 〜１８０°間の位置を表わしている第４の１８号を発生
   する手段、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲９ＫＭｅ
   Ｍのエレベータシステム。 ｑυ　前記Ｎ信号１に＠生ずる手段が、前記第４信号に
   Ｌ６答して、それぞれが６第４信号に対［５して１１度
   雌六た０°〜１８０°間の紬記正弦波上の内位ｔｋ１ｓ
   ｈ表わす第５徊号と、それぞれか関連第Ｓ　＝号の正或
   は負のＦＪれかの正しい符号を表わすｇ　６１ｇ号との
   関連対′に発生する手段、及び 容重５４を号に応答して、ｘｆ：第５信号によって表わ
   される０°〜１８０°間の角位置を表わすものとした場
   合、５ｌｎＸである関連第７信号ｔ−発生する手段、 ｔ−備えていることを特徴とする特許請求の範囲１０Ｋ
   ｆｆｉ絨のエレベータシステム。 Ｕ々　前記Ｎ信号を発生する手段が、 ―１弟６反ひ第７偏号の関連対のそれぞれに応答して、
   ｘ１ｋｏ°〜５６０°であり且つ容重５（ｇ　ｅｊとそ
   の関連第６信号との特定組合せとして限定した場合、大
   きさが弐ｓｉｎ　Ｘによって限定される第８信号を発生
   する手段、 全備えていることを特徴とする特許請求の範囲１１に記
   載のエレベータシステム。 ０１　割記第７信号１ｔ＠生ずる手段がリードオンメ七
   り（ＲＯＭ）からなっており、そして前記第８偏号ｔ−
   発生する手段が、前記第７傭号からアナログ１１！号を
   発生させるためのディジタル・アナログコンバータ、及
   び前記第６信号の関数として＃ｌ配アナログ旧号から正
   或は負の１６Ｊれかであるアナログ出力を発生するため
   のスイッチ回路、 ａ一端えていることを特徴とする特許請求の範囲１２に
   Ｓピ載のエレベータシステム。 α４　前記Ｎ第２信号を発生する手段が、前記「タコメ
   ータ」信号に応答して、４つの象限の１つの中の電動機
   シャフトの瞬時値ａｔ表わし且つその時間的変化特性が
   電ＩＩｌ］ａの回転方向を表わしている１１！号を発生
   する手段１前記「スリップ」信号に応答して、「スリッ
   プ」周波数を表わし且つその時間的特住がスリップの方
   向を表わしている信号を発生する手段、及び 前記「スリップ」周波数を表わしている信号と前記シャ
   フト位ｔＭを表わしている１６吋との和を表わしている
   信号を発生する手段、 を−えてｈること′ｆｔ％徴とする軸許謂水の転回１２
   にｎｔ２Ｍのエレベータシステム。 ａ場　　約１Ｎ第２信号を発生する手段が、シャフト運
   動の１つの象限中は途々に増加し、次に続く象限中は減
   少する洒号ｔ−発生する手段、を備えていることを特徴
   とする軸ｆＩｆ、：ｓ求の軸回９及び１３に記載のエレ
   ベータシステム。 員　前記各第２信号の大きさを変化させる十収が、紬紀
   嵌巾信号の関数として調整ＯＴ能な利得を有しＣいてア
   ナログ信号を受けている演算増巾器會備：そして ｈＩＪ記Ｆ４／ｊ線の１つに各縞２信号を供給する手段
   が、それぞれが前記演算増巾器の出力に接続されていて
   全部に同時に印加される制御信号の中の特定の制餉信制
   御信号に応答するようになっている制＃可能なＮ個のス
   イッチを有するスイソナング回路を備え、前記制御信号
   の中から区別さｎたものが各＠　２　ｊＩ！！号に代っ
   て供給されることを特徴とする特許請求の範囲９に記載
   のエレベータシステムＯ