JPS5834387B2 - 昇降機の起動制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は昇降機の起動制御方式に係り、特に直流電動機
の電機子電流を一方向に制御し、界磁電流を正負両極性
に制御することによって速度制御を行なう昇降機の起動
制御方式に関する。

昇降機の起動時について着目してみると、輸送用のケー
ジの乗心地は負荷状態およびその時の運転方向によって
さまざまに変化する。

すなわち巻き上げ機を起動すべくブレーキを開放し、所
定の運転パターンに従ってトルク指令を駆動用電動機に
与えても電動機トルクの応答には若干の時間遅れが存在
するために負荷トルクの状態によっては、目標速度より
も速度が上昇して飛び出したり、あるいは一度逆転した
後に正規の運転方向に動きはじめるなどの現象を生じる
。

この現象は巻き上げ機等においては荷物の不用な振動を
発生させたり、エレベータ等に於ては乗客に不快感を与
える原因となる。

そのためこのスタートショックを解消するため次に示す
様な方式がとられていた。

第１図に従来のワードレオナード方式によるエレベータ
電動機の起動制御回路の一例を示す。

図においで１は誘導電動機等で駆動される電動直流発電
機、２は発電機界磁巻線、３は発電機界磁制御増幅器、
４は速度指令発生装置、５は直流電動機、６は電動機５
の電機子巻線、７は電動機界磁巻線、８は電動機界磁電
流検出器、９は電動機界磁制御増幅器、１０は電動機界
磁指令装置、１１は電動機端子電圧帰還回路、１２は電
動機５により駆動されるエレベータ巻胴、１３は乗かご
、１４は平衡おもり、１５は負荷検出装置、１６は負荷
、１７は起動補償期間中動作する継電器（図示せず）の
常開接点である。

速度指令発生装置４により発電機界磁制御増幅器３は制
御され、発電機界磁巻線２に電流を流して、発電機１に
電圧を発生し、電動機５は回転し巻胴１２を回して乗か
ご１３を上、下に走行させる。

このとき、乗かと１３の負荷１６の状態で平衡おもり１
４と不平衡となり、電動機５は滑らかな起動ができず乗
かと１３は起動時に衝撃が発生し、乗客に不快感を与え
る。

そこで乗かと１３内に負荷検出装置１５を設置し、負荷
１６を検出しその検出量を発電機界磁制御増幅器３に人
力として与え、その指令に応じた電動機端子電圧を発生
するように制御して電機子電流を流し、負荷トルクに合
致した電動機トルクを発生させるものが知られている。

すなわち起動時に界磁電流を一定値にし、電機子電流を
正負に制御する方式である。

ところでこの電動発電機を用いたワードレオナード方式
によって昇降機を駆動する場合には誘導電動機、直流発
電機を使用するための効率低下、およびエレベータに於
ては停止時の誘導発動機のアイドリングロスなどによっ
て電力の有効活用という面から考えると無駄が多いとい
う欠点がある。

そこでこのような欠点の少ない静止レオナード方式の採
用が提案されてきた。

この静止レオナード方式とは電動発電機の代わりに正逆
２組のサイリスタ変換器を備えたものである。

その１例である循環電流制御方式を第２図に示す。

交流電源１８から、電源トランス１９で絶縁された２組
の３相電源をサイリスクブリッジ２２゜２３に加え、こ
れにより直流リアクトル２０．２１を通して電動機５へ
正、負の電流を流しているが、この方式においては直流
リアクトル２０．２１や電源トランス１９が必要であり
、回路が複雑となりかつ正、負のサイリスクブリッジ間
に流れる循環電流を制御しなければならないので制御も
困難となる欠点がある。

他の例である無循環電流方式を第３図に示す。

この場合はサイリスク回路２４において、正出力を生じ
るサイリスタと負出力を生じるサイリスクは必らず一方
向のみを制御するようにしているので、正、負サイリス
クを切換えるときにショックを生じる欠点がある。

これらの欠点を改善するための速度制御方式として第４
図に示す制御方式が提案されている。

電動機５の速度は速度発電機２９で検出され前置増幅器
３２で速度指＋Ｓｐと比較されて所要トルクとなり関数
発生器３０．３１に加えられる。

関数発生器３０の出力は電機子電流指令となり直流変流
器２６より検出された電機子電流と比較されてサイリス
ク回路２２の点弧角を制御している移相器２５に加えら
れ、電機子電流を制御する。

一方間数発生器３１の出力は界磁電流指令となり、直流
変流器２８で検出された界磁電流と比較され界磁電流を
制御するプッシュプルサイリスタ増幅器２７に加えられ
界磁電流を制御する。

なお前置増幅器３２中、３２１は演算増幅器、３２２〜
３２４は抵抗である。

この回路を採用することによるサイリスク回路のサイリ
スクは６個で済むので安価となり、回路も簡単化される
ので信頼度が高くなる。

しかしこの制御方式においては界磁電流を制御している
ので電機子電流Ｉａは電動機トルクＴＭに比例しない。

従って従来のワードレオナード方式や静止レオナード方
式で行なわれていたように電機子電流を負荷に応じて正
、負に制御しただけでは良好な起動を行なうことができ
ない。

本発明はこり）ように電機子電流は一方向に制御し界磁
電流を正負両方向に制御する安価で消費電力の少ない直
流電動機の速度制御方式において、起動時にショックを
生じない起動方式を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、エレベータの起動時、負荷トルクが所
定値以下のときは電機子電流を一定にして界磁電流を負
荷トルクに応じて正負両方向に制御し、負荷トルクが上
記所定値を越えたときは界磁電流を一定に保持して電機
子電流を負荷トルクの絶対値に応じて制御するようにし
たところにある。

これにより本発明は、起動制御時に電機子電流又は界磁
電流の一方のみを可変するようにして制御系の安定を図
ると共に、界磁の飽和領域の影響を避けて電機子電流を
制御することにより直線形のトルク特性にて滑らかな起
動を可能にしたところにある。

第５図は本発明の前提を威す回路構成図を示す。

負荷検出装置１５の検出量ｔＡを常開接点１７と抵抗３
２５を通して前置増幅器３２の入力に加えている。

関数発生器３０と３１は前置増幅器の入力の総和に対し
て電動機発生トルクが比例するように両者の特性が調整
されていれば負荷検出器１５の検出量ｔｌと電動機５の
トルクＴＭが比例するので所要のトルクが電動機に発生
してブレーキを開いた瞬間にショックを発生しないよう
にすることができる。

そこで、この本発明の特徴を威す関数発生器３０および
３１を第７図に示すような特性とする。

前置増幅器３２が第５図に示すような増幅器ではなく第
６図ａに示すように、コンデンサ３２６を有する積分器
であったり、同図すに示すようにコンデンサ３２６と抵
抗３２７の直列回路を有する比例積分器である場合には
、起動時には、常開接点１７と同期して動く接点３２８
と抵抗３２９の直列回路を増幅器３２１の負帰還回路に
挿入することにより時間遅れのある増幅器に変える必要
がある。

このような回路を挿入することができない場合、または
関数発生器３０と３１の特性として、前置増幅器の出力
が電動機発生トルクに比例しないようなものが使用され
ている場合には電動機のトルク又はトルクとほぼ比例す
る電機子電流と界磁電流の積を検出して起動時に前置増
幅器３２に負帰還すれば負荷検出装置１５の検出量ｔｌ
と電動機５のトルクＴＭを比例させることができる。

第７図に本発明の特徴を成す特性の関数発生器３０およ
び３１を備えた実施例を示す。

すなわち、図に示すように、界磁電流制御用関数発生器
３１は、所要トルクが小さい範囲でのみ、負荷トルクに
比例して界磁電流を制御する。

他方の電機子電流制御用の関数発生器３０は、図示する
ように所要のトルクが小さい範囲では電機子電流が一定
であり、所要のトルクが大きい範囲のみで電機子電流が
増加するような特性で、起動時に要求されるトルクは電
機子電流一定の範囲で動作するような場合には負荷検出
装置１５の検出量に応じて電動機５の界磁電流を制御す
ればよい。

この場合には起動時に界磁電流を検出して前置増幅器に
負帰還するか関数発生器３１の出力を前置増幅器３２に
負帰還すれば負荷検出器１５の検出量と電動機トルクＴ
Ｍを比例させることができる。

本発明を採用することにより電機子電流は一方向に制御
し、界磁電流を正、負両方向に制御するという安価で消
費電力の少ない速度制御方式において良好な起動方式を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の昇降機用電動機の起動制御方式第２図、
第３図は静止レオナード方式の回路図、第４図は電機子
電流を一方向に制御する場合の回路、第５図は本発明の
前提沓威す回路構成図、第６図は前置増幅器の回路例を
示す図、第７図は本発明の一実施例図である。 符合の説明、１・・・・・・電動直流発電機、２・・・
・・・発電機界磁巻線、３・・・・・・発電機界磁制御
増幅器、４・・・・・・速度指令発生装置、５・・・・
・・直流電動機、６・・・・・・電機子巻線、７・・・
・・・界磁巻線、８・・・・・・界磁電流検出器、９・
・・・・・電動機界磁制御増幅器、１０・・・・・・電
動機界磁指令装置、１１・・・・・・電動機端子電圧帰
還回路、１２・・・・・・エレベータ巻胴、１３・・・
・・・乗かご、１４・・・・・・平衡おもり、１５・・
・・・・負荷検出器、１６・・・・・・負荷、１７・・
・・・・接点、１８・・・・・・３相電流、１９・・・
・・・電流トランス、２０〜２１・・・・・・直流リア
クトル、２２〜２４・・・・・・サイリスク回路、２５
・・・・・・移相器、２６〜２８・・・・・・直流変流
器、２７・・・・・・プッシュプルサイリスク増幅器、
２９・・・・・・速度発電機、３０〜３１・・・・・・
関数発生器、３２・・・・・・前置増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流電動機と、 この電動機の電機子に一方向 にのみ電流を流す電機子電流制御装置と、上記電動機の
   界磁Ｑこ正負両方向に電流を流す界磁電流制御装置と、
   上記電動機によって駆動されるエレベータ乗かとおよび
   つり合いおもりと、この乗かごとつり合いおもりの不平
   衡トルクに相当する負荷トルク検出手段とを備えたもの
   において、起動時に上記負荷トルクを入力し、所定トル
   ク以下で当該負荷トルクに比例した正負の界磁電流指令
   を出力し、所定トルクを越えたとき一定値を指令する界
   磁電流指令手段と、起動時に上記負荷トルクを入力し、
   上記所定トルク以下で一定の電機子電流指令を出力し、
   上記所定トルクを越えたとき当該負荷トルクの絶対値に
   比例した電機子電流を指令する電機子電流指令手段とを
   備えたことを特徴とす・る昇降機の起動制御方式。