JPS6126487A - 交流エレベ−タの制御装置 - Google Patents

交流エレベ−タの制御装置

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JPS6126487A
JPS6126487A JP14637784A JP14637784A JPS6126487A JP S6126487 A JPS6126487 A JP S6126487A JP 14637784 A JP14637784 A JP 14637784A JP 14637784 A JP14637784 A JP 14637784A JP S6126487 A JPS6126487 A JP S6126487A
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JP
Japan
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command
magnetic flux
voltage
frequency
motor
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Pending
Application number
JP14637784A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Maruyama
和夫 丸山
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.)
Fujitec Co Ltd
Original Assignee
Fujitec Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6126487A publication Critical patent/JPS6126487A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/08Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インバータ或いはサイクロコンバータで運
転される交流エレベータの制御装置の改良に関するもの
である。
〔従来の技術及び問題点〕
インバータ或いはサイクロコンバータにより誘導電動機
(以下モータという)を運転する方法として・磁束一定
運転と磁束可変運転がある(ここでいう磁束可変運転と
は、モータを定格周波数内での運転において磁束を可変
させるものをさす。) 磁束一定運転を行なう制御方法としては、モータ端子電
圧を帰還制御する事等により、当該端子電圧fc1次周
波周波数ぼ比例して運転する方法と、磁束電流成分とト
ルク電流成分を各々独立して制御できるベクトル制御を
用いる事により磁束指令を一定として運転する方法とが
ある。
ところで、磁束一定運転は通常、磁束を定格値に設定す
るため、すべての負荷にわたってモータ電磁騒音が大き
くなり、特に静寂な運転が要求されるエレベータには不
向きである。
これに対して、磁束可変運転を行なう制御方法としては
、ベクトル制御により磁束指令をト□ ルク指令に依存して変化させ・運転を行なう方法があり
、これを第6図に示す。
第6図は、従来のベクトル制御による磁束可変運転制御
の全体の構成を示す図で、図中、R。
S、T、は三相交流電源、1は三相交流電力を直流に変
換するコンバータ、2はコンバーターの出力電流を平滑
にする直流リアクトル、6は直流を可変周波数の交流に
変換するインバータ、4はエレベータ駆動用のモータ、
5は速度帰還信号Nrを出力する速度発電機・ 6は所
定の速度指令信号NFと速度帰還信号Nrとの偏差を増
幅し・ トルク指令T*とじて 出力する速度調節器・
7はトルク指令T*に応じて所定の磁束指令φiを出力
する磁束パターン発生器、8は磁束指令φiを励磁電流
指令1τに変換する位相進み回路、9は磁束指令φ宝を
トルク電流指令1ネに変換する割算器、1oは励磁電流
指令1♂とトルク電流指令1*とから・1次電流指令1
1を演算するベクトル演算器)11はコンバータ1への
入力電流を検出し電流帰還信号1、として出力する電流
検出器、12は一次電流指令1↑と電流帰還信号11の
偏差に基づいてコンバーターへの入力電流すなわち直流
電流を制御する電流調節器、13はコンバーターの位相
制御を行なう位相制御器、14は2次抵抗設定器、15
は磁束指令φ實とトルク電流指令弓とからすべり周波指
令f*を出力する割算器、16は2次時定数設定器・1
7はarCtan回路・18は微分器、f↑は一次周波
数指令、19は電圧信号を周波数信号に変換するV/F
−換器)20は周波数信号に応じてインバータ6の点弧
制御をパルス増幅器21を介して行なうパルス分配器で
ある。
り 以上の構成におけるべ禽トル制御については周知である
ので詳細な説明は省略するが、磁束指令φ實とトルク指
令T*から励磁電流指令1:とトルク電流指令i↑を得
、これらを合成して一次電流指令1↑に変換し、一方、
磁束指令φτとトルク電流指令1ネからすべり周波数指
令f:を得、さらに二次磁束と一次電流の位相角を演算
して一次電流指令1↑ 御可能な一次電流指令11 と−次周波数指令f1に基
づいて為二次磁束φ2と出力トルクTがそれぞれの指令
値を満足するように制御が行なわれる。これによれば、
はぼ負荷の全域にわたって静寂な運転が可能であるが、
図から明らかなように制御回路が非常に複雑、高価とな
り又・それだけ故障率も増大するという問題点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、より簡単な構成で磁束可変運転を行なうこと
ができ、これにより静寂なエレベータ運転を行なうと同
時に、エレベータの速度制御に必要な連応性を得る事を
目的とする。
本発明の特徴とするところは、速度調節器の出力を入力
として磁束指令を発生する磁束パターン発生器と、−次
周波数指令を入力として一定磁束運転時の電圧指令を出
力する電圧パターン発生器と、更に上記各々のパターン
発生器の出力を乗算し電圧指令として出力する乗算器を
備え、該電圧指令によってモータの端子電圧を制御する
ようにした点にある。
〔実 施 例〕
第1図は、本発明による制御装置の一実施例を示す全体
構成図で、第6図と同一のものは同一符号にて示してい
る。第1図中、30は磁束パターン発生器で、磁束パタ
ーンは負荷が小さい時は磁束を低減して運転で・きるよ
う設定される。61はすべり周波数パターン発生器であ
る。
32は一次電流指令1↑から磁束を一定(定格磁束)に
保つための電圧指令■Iを発生するv/Fパターン発生
器、 66は磁束指令φ2と電圧指令■M:  とから
モータ端子電圧指令■−を発生する乗算器・34はモー
タ端子電圧指令V*と電圧帰還信号vMとの偏差−を増
幅し一次電流指令1↑として出力する電圧調節器、36
はモータ4の端子電圧を電圧検出トランス55を介して
検出し電圧帰還信号vMとして出力する電圧検出器であ
る。
第2図にトルク指令T*に対する磁束指令φrのパター
ンと・すべり周波数指令f8のパターンの一例を示す。
ここで、モータの発生トルク″Teは   T。αφl
 y f−s (φ2:2次磁束・ゲ8:すべり周波数)で与えられる
。従って例えば磁束φ2が一定の時にはfsとT との
関係がfSαT となるようにすべり周波数指令f′B
のパターンを設定することにより・またfsが一定の時
にはφ2とφ*との関係が φ奢αT*となるように)
磁束指令φ1のパターンを設定することにより、モータ
の発生トルクTeはトルク指令T に対して常にTeα
T*となる。この結果、制御系の線形性が保たれ、良好
な連応性を確保できる。
なお、第2図の磁束指令φ;において実線は理想的なパ
々−ンを示し、一点鎖線は簡易なパターンを示したもの
である。簡亀なパターンは絶対値回路により容易に得ら
れ、理想的なパターンは更に平方根演算回路及び下限値
制限回路を通すことにより容易に得ることができる。
以上の構成において、次に動作を説明する。
エレベータ運転指令と共に発せられる速度指令N字に従
って実際速度との差を速度調節器6にて比較増幅し、ト
ルク指令T*を発生する。
上記トルク指令が発生されると、これに基つき一方では
磁束パターン発生器60に依り磁束指令φ1が発せられ
、一方ではすべり周波数パターン発生器31に依りすべ
子局波数指令f。
が発せられる。このすべり周波数指令f雪と・速度発電
機5から得られる回転子の回転周波数frとを加算して
、−次局波数指令f↑を発生し、しのflに基づいてV
/F変換器19・ パルス分配器20、パルス増幅器2
1を経て、・rンバータ6によりモータ4の一次周波数
が制御される。
一方、この−次局波数指令f↑より、V/Fパターン発
生器62を経て磁束を一定(定格磁束)に保つための電
圧指令値vM:  を発生する。
すなわち、このV/F パターン発生器32は第3図の
モータ等価回路において一次周波数に係りなくギャップ
磁束φgを一定に保つためのものであり、この時、モー
タの発生トルクは一次周波数には関係なくなって、制御
上好ましいトルク特性を示す事は周知である。
なお、第6図において、R1は1次抵抗、R2は2次抵
抗、11は1次もれインダクタンス1e2は2次もれイ
ンダクタンス、SはすべりAφgはギャップ磁束、7g
はギャップ磁束による誘起電圧、VMはモータ端子電圧
、Mは相互インダクタンスをそれぞれ示す。
ところで、このギャップ磁束φgは、第6図よりjg 
−SV″gat −S(几−r、 R1−a、:4)a
tで表わされ、通常この右辺のうち 、1diの電圧t 降下が■ に比べると小さいので、 4−5(残−己・1)d、よ2.0 VM、i、が角周波数ω1の交流信号である時6−土(
VM−iイR1) ” vM −ω1 φg + R111従って、vMは
一次角周波数ω1に比例する分と、1次抵抗R1による
電圧降下の補償分を加算すレバキャップ磁束はほぼ一定
に保たれる。このうち、R1i□の分はωlφgに比し
周波数が小さくない範囲では十分小さく、従って第4図
に示すように通常はffの小さい範囲でのみ11に関係
なく若干量を上のせしておけば・全てのf7領域でφg
一定となる。
ところで本発明の実施例では磁束可変にて運転する訳で
あるが、この場合の希望ギヤツブ磁束ヲφg、φgによ
る誘起電圧をVg、この磁束を得るための必要なモータ
端子電圧を■ヤ、−次角周波数をωとし、先の定格負荷
時のギャップ磁束の値をφgo+φgoによる誘起電圧
をvgo。
この時の一次電流をilOとおくと、 Vgo −ωφgo   より vMO−(clφgo+1lllR1 但し・vMo =定格負荷時のモータ端子電圧一方、任
意の磁束φgを発生する場合、Vg−ωφg より VM、−ωφg+1lR1 φg          −φg −−φi;−”M’ 十R1(it   1to )・
、0表1 ここで、すべり周波数一定の場合、第5図より一次電流
ベクトル11と、二次磁束ベクトルφ2との間の角度が
一定となり、この時、−次電流と二次磁束は比例する。
モータ二次回路のもれインダクタンスが小さくて2次磁
束とギャップ磁束がほぼ等しいとすれば 11o    it φgo’  M  ’  φgαφ2 計iシ すなわち、■式は実質上 ■= −’i’ go vM
Oとして差し支えないことになる。
従って、第1図に示すように任意の磁束指令φ2と、定
格負荷時のモータ端子電圧指令■Mo を乗算する事に
よってモータ端子電圧指令VMが得られ、このvMに従
ってモータ端子電圧を制御すれば、前述の磁束パターン
に従った所望の磁束で運転する事が可能となる。このモ
ータ端子電圧指令v青によってモータ端子電圧を制御す
るため)電圧検出トランス35と電圧検出器66によっ
て電圧帰還回路が設けられ、このv聞とvMとの偏差を
電圧調節器34で増幅し、この出力を電流指令1↑とし
てモータ端子電圧制御が行なわれる。
電流制御ループも1電圧制御ループと同様電流検出器1
1による電流帰還を用いて電流調節器12によって閉ル
ープ制御される。電流調節器12の出力は位相制御器1
3を通してコンバータ1のゲートをドライブし)直流の
出力電圧を可変して電流を制御する。
なお、以上は電流形インバータについて説明したが、電
圧形インバータの場合にも同様に本発明を適用すること
ができる。
〔発明の効果〕・。
本発明によれば、制御された電流及び−次局波数によっ
てモータを運転する時、モータの磁束は所望の可変磁束
パターンによって運転されるので極めて静寂なエレベー
タの運転が可能となり1且つ、従来のベクトル制御によ
る方法第6図と1本実施例第1図を比較して分かるとお
り、極めて簡単な装置構成とする事ができる。
また、従来のベクトル制御ではモータの温度上昇により
2次抵抗が変化、従って2次時定数T2が変化し、第6
図の構成から明らかなように制御の精度を保つためには
温度補正回路を必要とするが・本発明では磁束指令を電
圧指令に変換し、モータの端子電圧を帰還して制御を行
なうようにしたので、温度上昇により抵抗値が変化して
も常に安定した制御を行なうことができる。
また、磁束を単に可変として制御するだけでなく、磁束
指令のパターンとすべり周波数のパターンを第2図の如
くにすることにより、前述のように制御系の線形性が保
たれ、良好な速度応答を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
トルク指令に対する磁束指令とすべり周波数指令のパタ
ーンの一例を示す図、第6はモータの等価回路を示す図
1第4図はV/F  パターン発生器の特性を示す図、
第5図は一次電流ベクトルと2次磁束ベクトルとの関係
を示す図1第6図は従来のベクトル制御による制御装置
の全体構成図である。 10.コンバータ  31.インバータ41.誘導電動
機  50.速度発電機69.速度調節器  110.
電流検出器121.電流調節器 16゜6位相制御器1
9、、V/F変換H20,パルス分配器213.パルス
増幅器300.磁束パターン発生器619.すべり周波
数パターン発生器 32、、V/Fパターン発生器 6391乗算器341
.電圧調節器 361.電圧検出器特許出願人 フジチ
ック株式会社 第  (Fl 第  2  問 第 3 目 第 4 目 V乙 第 リ 回 第 6 目 手続補正書(方式)。 昭和59年11月ノ5日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 誘導電動機の1次電圧或いは1次電流と、 1次周波数を可変としてエレベータの速度制御を行なう
    ものにおいて、 速度調節器の出力を入力として磁束指令を発生する磁束
    パターン発生器と、1次周波数指令を入力として一定磁
    束運転時の電圧指令を出力する電圧パターン発生器と、
    前記磁束パターン発生器と前記電圧パターン発生器の出
    力を乗算する乗算器とを備え、該乗算器の出力をモータ
    端子電圧指令として前記誘導電動機の端子電圧を制御す
    るようにしたことを特徴とする交流エレベータの制御装
    置。
JP14637784A 1984-07-13 1984-07-13 交流エレベ−タの制御装置 Pending JPS6126487A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103350939A (zh) * 2013-07-03 2013-10-16 南通东之杰电气有限公司 智能、感应型施工升降机

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CN103350939B (zh) * 2013-07-03 2015-05-27 南通东之杰电气有限公司 智能、感应型施工升降机

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