JPS6122480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は誘導電動機を一次電圧制御で速度制御
する速度制御装置に関する。

第１図は誘導電動機の一次電圧制御によるエレ
ベータの速度制御ブロツク図を示す。乗車かご１
の昇降開始で加速指令が与えられ停止階に接近し
て減速指令が与えられる速度パターン発生回路２
は一定速度までの加速と定速と停止までの減速に
なる一定の速度パターンを発生する。シーブ３、
カウンタウエイト４、変速機５と共に乗車かご１
の駆動装置を構成する誘導電動機６の速度検出信
号、即ち速度発電機等の速度検出器７の検出信号
は、速度パターン発生回路２のパターン出力にな
る速度設定信号に対するフイードバツク信号とし
て両者の突合せがなされる。両信号の偏差を入力
とする速度制御増幅器８は比例積分特性を持つて
所定利得の速度演算をなし、その出力が位相制御
回路９の位相制御信号にされる。位相制御回路９
の出力はサイリスタスイツチを主回路とする電力
制御部１０のサイリスタ制御にして電動機６の加
速及び駆動時には各相バランスした一次電圧制御
をなし、減速及び制動時にはダイナミツクブレー
キ制御をする。

こうした速度制御装置において、駆動トルク特
性及び制動トルク特性は第２図に示すようにな
り、駆動軸は回転数に対してほぼ垂下特性を示す
ように電動機特性を設計するが、ダイナミツク制
動トルク特性は理論的にも改善のしようが無く、
図示の如くなつて駆動側に比して非常に安定の取
りにくい特性となり、特に高速時のトルクと低速
時のそれとは５倍以上の差を生じる。

このようなトルク特性を持つ速度制御装置にお
いて、一般のフイードバツク制御では最も安定の
取り難い点を規準にして増幅器利得を定める方法
と、駆動側と制御側とで利得を変える方法が知ら
れ、前者は全体の応答が非常に悪くなるため後者
の方法が多く採られる。

この後者の制御方法に基づいた速度制御増幅器
は第３図に示す構成にされる。速度設定値Nsと
速度検出値Nfとを抵抗Rs，Rfを通して突合せ、
その偏差を演算増幅器OA₁と帰還抵抗Ｒ_G1，Ｒ_G2
と帰還コンデンサＣ_G1，Ｃ_G2及びダイオードＤか
ら成る比例・積分増幅器で増幅して位相制御出力
Ｖ_OUTを得る。この出力Ｖ_OUTは負極性のときは駆
動制御になり、正極性のときにはダイナミツク制
動となり、ダイナミツク制動側ではダイオードＤ
を通して抵抗Ｒ_G2、コンデンサＣ_G2の直列回路を
Ｒ_G1，Ｃ_G1の直列回路に並列接続することで増幅
器利得を下げる。

この回路において、演算増幅器OA₁の出力が正
極性に増加するときにはダイオードＤが導通して
Ｒ_G2，Ｃ_G2の回路が有効に作用するが、コンデン
サＣ_G2の放電路を設けるにしても正極性であるレ
ベルから減少するときにはその減少率によつては
Ｒ_G2，Ｃ_G2が全く作用しなくなり、この後の正極
性に増加するときも作用しないなど変化の早い追
従制御には良好な制動トルク特性を得るのを難し
くする。さらに、第２図に示すように制動トルク
特性が速度によつて大幅に変化する速度範囲では
該範囲での利得を下げることが望まれるが、増幅
器の出力Ｖ_OUTを連続性を確保しながらその利得
調整するのが難しかつた。

本考案は速度制御増幅器を比例要素と積分要素
に分け、積分要素はその積分時定数を調整できる
構成にし、駆動時と制動時とで個別の積分時定数
に切換え、しかも制動時は複数の積分時定数に切
換えできる構成にして制御系全体の利得及び応答
特性を各制御モードに適合した自動調整を可能に
し、しかも制御出力に連続性を持たせて回路構成
も複雑になることのない誘導電動機の速度制御装
置を提供することを目的とする。

第４図は本考案の一実施例を示す要部回路図で
ある。速度制御増幅器は、速度設定値Nsと速度
検出値Nfとの偏差を所定利当を持つて増幅する
比例要素１１Ａと、この比例要素１１Ａの出力を
入力とし積分定数を切換可能にされた積分要素１
１Ｂとにより分離構成される。比例要素１１Ａは
抵抗F₁とR₂と演算増幅器OA₁の帰還抵抗R₃との
比で利得設定される。積分要素１１Ｂは演算増幅
器OA₂の帰還コンデンサＣと接地抵抗R₄，R₅，
R₆の並列回路の各抵抗との時定数で積分定数が
設定され、抵抗R₄〜R₆には夫々直列にアナログ
スイツチAS₁，AS₂，AS₃を有して積分定数の切
換がなされる。

位相制御信号にされる速度制御増幅器の出力、
即ち積分要素１１Ｂの出力Ｖ_OUTはそれが正極性
（制動側）か負極性（駆動側）かをコンパレータ
１２で判別される。コンパレータ１２はＶ_OUTが
駆動モードにあるときにハイレベルの論理レベル
にあつてアナログスイツチAS₃をオン状態にし、
Ｃ×R₆で定まる積分時定数を選択し、制動モー
ドにあるときにローレベルにあつてインバータ１
３の出力でアンドゲート１４，１５のゲートを開
き、アナログスイツチAS₁又はAS₂のオン制御を
許容する。

アンドゲート１４はコンパレータ１６のハイレ
ベル出力でアナログスイツチAS₂をオン状態にし
て積分時定数Ｃ×R₅に選択し、アンドゲート１
５はコンパレータ１６のローレベル出力でインバ
ータ１７の出力にハイレベルを得てアナログスイ
ツチAS₁をオン状態にし、積分時定数をＣ×R₄に
選択する。コンパレータ１６は基準電圧設定器１
８に対して速度検出値Nfを比較入力にし、速度
検出値Nfから制動が高速にあるか低速にあるか
を判定し、高速における制動にはアナログスイツ
チAS₂をオン状態にし、低速における制動にはア
ナログスイツチAS₁をオン状態にする。

こうした速度制御回路における速度−利得特性
は第５図に示すものになり、比例利得は一定であ
るが積分利得がアナログスイツチAS₁〜AS₃の選
択によつて変化することから、系全体の利得及び
応答特性は各利得を各モードに最適にした値に自
動切換えできる。また、アナログスイツチAS₁〜
AS₃による積分時定数の切換えは切換直前と直後
のコンデンサＣへの充電速度が変化するため積分
要素１１Ｂの出力の変化率は変るが該出力Ｖ_OUT
は常に連続性を持つ。

以上のとおり、本考案によれば駆動側と制動側
とでの積分利得の切換及び制動側での高速と低速
での積分利得の切換えを連続性を持つて自動調整
でき、しかも増幅器出力Ｖ_OUTの増加から減少と
減少から増加による方向性に拘らず積分利得の調
整が可能となり、制御状態に応じた適切な積分利
得になしてしかも電動機出力トルク変化に連続特
性を得て安定な制御特性を得ることができる。ま
た、回路構成としてはコンパレータとアナログス
イツチと少しの論理ゲートを具えることで足り、
比較的簡単な回路により実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図はエレベータの制御ブロツク図、第２図
は誘導電動機の制御トルク特性、第３図は従来の
速度制御増幅器回路図、第４図は本考案の一実施
例を示す要部回路図、第５図は第４図における速
度−利得特性図である。 ８……速度制御増幅器、１１Ａ……比例要素、
１１Ｂ……積分要素、１２，１６……コンパレー
タ、AS₁，AS₂，AS₃……アナログスイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 誘導電動機を一次電圧制御で速度制御する速度
   制御装置において、速度設定値と速度検出値との
   偏差を一定利得で増幅する比例要素と、この比例
   要素の出力を積分時定数切換回路を有して積分し
   て速度制御出力とする積分要素と、上記速度制御
   出力極性から誘導電動機の駆動側か制御側かを判
   定して上記積分要素の積分時定数切換回路の時定
   数を切換制御する第１のコンパレータと、この第
   １のコンパレータが制動側と判定するときに上記
   速度検出値の検出値に応じて上記積分時定数切換
   回路の時定数を切換制御する第２のコンパレータ
   とを含む速度制御増幅器を備えたことを特徴とす
   る誘導電動機の速度制御装置。