JPS63174591A - 交流エレベ−タの制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電動機により駆動されるエレベータの
制御装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

エレベータのかごを駆動する電動機として誘導電動機を
用い、これに可変電圧、可変周波数の交流電力を供給し
て電動機の速度制御を行ういわゆるインバータ制御方式
が、近年広く採用されるようになってきた。これの一般
的な構成の一例を第３図に示す。

第３図において、Ｒ−３−Ｔは三相交流電源、１は三相
交流電力を直流可変電圧に変換するコンバータ、２はコ
ンバータ１の出力電流を平滑にする直流リアクトル、３
は直流を可変周波数の交流に変換する。インバータ、４
はエレベータを駆動する誘導電動機、５は速度帰還信号
５ａを出力する速度発電機、６は所定の速度指令信号６
ａを発生する速度指令発生器、７は速度指令信号６ａと
速度帰還信号５ａとの偏差信号７ａを出力する加算器、
８は偏差信号７ａを増幅する速度調節器、８ａはその出
力、２０は電圧検出トランス、２１は誘導電動機４の端
子電圧を電圧帰還信号２１ａとして出力する電圧検出機
、９は加算器、ｌＯは速度調節器の出力信号８ａと電圧
帰還信号との偏差を増幅して１次電流指令１０ａを出力
する電圧調節器、１４はコンバータｌへの入力Ｔｉ流を
検出し電流帰還信号１４ａとして出力する電流検出器、
１１は加１γ器、１２は１次電流指令１０ａと電流す１
還信号１４ａの偏差に基づいてコンバータｌの出力電流
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１の位相制御を行う位相ｉｆ、Ｉ＋御器、１５は速
度調節器８の出力に応じてすべり周波数信号１５ａを出
力するすべり設定器、１６は速度帰還信号５ａにすべり
周波数信号１５ａを加えたものを１次周波数指令１６ａ
として出力する加算器、１７は電圧信号を周波数信号に
変換するＶ／Ｆ変換器、１８は周波数信号に応じてイン
バータ３の点弧制御をパルス増幅器１９を介して行うパ
ルス分配器である。

以上の構成において、インバータ制１ｆｆｔｌは周知で
あるので詳細な説明は省略するが、まず速度指令発生器
６より速度指令信号６ａが出力されると、その指令値と
エレベータの実際速度（速度帰還信号５ａ）の偏差に応
じて速度調節器８が動作し、その出力８ａが電流制御ル
ープをマイナーループに持つ電圧制御ループを介して、
コンバータ１の位相制御を行い、コンバークｌの出力電
圧を制御する。一方、速度調節器の出力８ａは上記電圧
制御ループとは別に、すべり設定器１５を介して周波数
制御ループにすべり周波数信号１５ａとして与えられる
。そして周波数制御ループは、このずベリ周波数信号１
５ａとエレベータの実際速度周波数（速度帰還信号５ａ
）とによりインバータ３の出力周波数を制御する。

このよやに、コンバータ部、により誘４電動機の出力電
圧を、インバータ部により誘導電動機の１４波数をそれ
ぞれ制御し、エレベータの実際速度を速度指令に追従さ
せるようにしている。

：〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで上記の構成において、従来はすべり設定）Ｓ１
５で設定されるすべり周波数の値は、最大効率点のすべ
り周波数よりも小さい値に制限して運転を行っていた。

その理由は、常時すべり周波数が最大効率点付近となる
ように運転を行うと、第４図に示すように加速時や減速
時の電２Ｉｉ値が増大し、それに伴って電源設備容量や
、電圧・周波数変換装置容量、過電流しゃ断器容量の増
大の必要性を生しるからである。

第４図において、Ａ１はすべりを８１に制限して所要ト
ルクＴを得る場合のすベリートルク特性曲線を表し、Ｂ
、はそのときのすベリー電流特性曲線、Ａ２はすべりを
最大効率点付近として所要トルクＴを得る場合のすベリ
ートルク特性面を表し、Ｂ２はその時のすべり一電流特
性曲線である。

第４図からも明らかなように、所要トルクＴのとき、す
べりをＳｌに制限している場合の電流値は１、であるが
、同一トルクに対してすべりの制限値を大きくシ最大効
率点付近となるように電動機の端子電圧を低くして特性
曲線Ａ２のようにすると、電流特性はＢ＋から８２へと
変化し、同一トルクに対して７ｒＬ流値は■１から１２
へと増大する。

このように、すべり周波数の制限値を大きくして常にす
べりが最大効率点付近となるように制御すると、電流の
増加に伴う前記不都合を生しるため、すべり周波数を低
く制限するようにしている。

ところが、このようにすべり周波数を低く制限すると、
今度は電源電圧が低下した場合に電動機のトルクが不足
し、電圧制御ループによるコンバータ制御が不安定とな
って乗心地等の悪化を招く。

また最悪の場合には、電圧制御ループの電流調節器１２
や電圧調節器ＩＯの出力が飽和し、更に速度調節器８が
飽和し、柊には速度偏差異常でエレベータは停止に至る
。

こうした状況は、電源電圧の一時的な低下による場合だ
けでなく、エレベータの据付時点で運転調整を行うとき
に電源がまだ仮設である場合にもしばしば発生する。従
ってこれを防ぐためには、仮設Ｔ、説による据付時の運
転の場合をも考）＆シて電動機のトルク特性に余裕を持
たせるなどの対策が必要であった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明では電流指令と実際
の電流（電流帰還信号）との差が所定値を超えたか、或
いは速度指令と実際速度（速度帰還４３号）との差が所
定値を超えたか、或いは電圧指令と実際電圧（′：、圧
帰還信号）との差が所定値を超えたかの何れか１つを検
出する手段と、通常はすべり周波数を最大効率点のすべ
り周波数より小さい値に制限し、前記検出手段が動作す
るとすべり周波数の制限値を最大効率点付近の値まで大
きくするすべり設定器を備えたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による交流エレベータの制御装置の全体
構成を示す図で、ここでは上記の検出手段として電流指
令と実際の電流との差が所定値を超えたか否かを検出す
る手段を備えた例を示している。

第１図において、２２は電２１ｔ調節器Ｉ２の出力信号
１２ａが所定値を超えたか否かを検出し所定値を超える
と、すなわら電流指令１０ａと′改流帰ぷ信号１４ａと
の差が所定量以上になると信号２２ａを出力するコンパ
レータ、１５’は速度調節器８の出力に応じてすべり周
波数信号１５′ａを出力するすべり設定器であり、通常
はすべり周波数を低い値に制限しているが、上記信号２
２ａの人力によりすべり周波数の制限値を最大効率点付
近の値まで大きくする。なお、第３図と同一のものは同
一の符号にて示している。

第２図は、本発明によるコンパレータ２２とずべり設定
器１５′の詳細を示す図である。第２図において、コン
パレータ２２はオペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ３〜Ｒ４で構
成されており、正の″：ｒｉ、源電圧Ｐが抵抗Ｒ３とＲ
２とで分圧されてオペアンプＯＰ、のｅ端子に入力され
ている所定値より、電流調節器の出力信号１２ａの方が
太き（なると、信号２２ａとして■電圧が出力される。

また、す哀り設定器１５’はオペアンプＯＰ、とＩＩＥ
抗Ｒ７゜Ｒ＆及びダイオードＤ１．コンデンサＣ１とで
いわゆるリミッタを構成しており、通常は速度調節器の
出力８ａは抵抗Ｒ３とＲ６とで分圧される所定値に制限
されてすべり周波数信号＋５′ａとして出力される。し
かし信号２２ａとして■電圧が入力されるとダイオード
Ｄ２を介して抵抗Ｒ１が抵抗Ｒ１と並列に接続されるこ
とになり、その結果オペアンプＯＰ、の■端子への入力
端子が高くなり、すべり周波数信号１５′ａの制限値は
大きい方へシフトする。このとき抵抗Ｒ１〜Ｒ１の比を
適切に設定すればすべり周波数信号！５’ａを最大効率
点付近の値とすることができる。

以上のような構成であるので、通常はすべり周波数が最
大効率点の値より低く制限され、従来と同様の運転制御
が行われるが、何らかの原因で電源電圧が低下したり、
或いは仮設電源のために電圧が低い場合には、電流指令
ＩＱａと電流帰還信号１４ａとの差が大きくなり、従っ
て電流１１節器１２の出力１２ａも大きくなり、これが
所定値を超えるとコンパレータ２２が作動し、この出力
信号２２ａによりすべり設定器１５′の制限値が太き（
なり、すべり周波数を最大効率点付近まで大きくするこ
とができるので、電源電圧が多少低下したままでもエレ
ベータの運転を′ｍ続することができる。

なお、上記実施例においては電源電圧の低下を電流指令
と実際の電流との差によって間接的に検出するようにし
たが、これを速度指令と実際速度との差或いは電圧指令
と実際電圧との差によ、て検出するようにしてもよい。

また、上記実施例では電流型インバータを例にとって説
明したが、電圧型インバータにおいても本発明を同様に
適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、通常はすべり周波数を低い値に制限し
１．Ｚａ雷電圧一時的に低下した場合や仮設電源による
運転の場合のみすべり周波数を大きくできるようにした
もので、電源設備や電圧・周波数変換装置、過電流しゃ
断器等の８蟹を増強する必要がなく、しかも仮設電源に
よる据付時の短時間の運転のために敢えて電動機のトル
ク特性に余裕を持たせる必要もなくなり、経済的な構成
とすることができる。

また、通常の運転状態においても電圧変動等、一時的な
外部条件の変動に対しても十分な余裕をもって制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による交流エレベータの制御装置の一実
施例を示す構成図、第２図は本発明の要部の詳細を示す
回路図、第３図は従来の交流エレベータの制御装置の一
実施例を示す構成図、第４図は電動機のすべりとトルク
及び電流との関係を説明するための図である。 １８９．コンバータ　　　３．１．インバータ４６１．
誘導電動機　　　５１０．速度発電機６１１．速度指令
発生器　８１０．速度調節器１０、、、電圧調節器　１
２．、、電流調節器１３、、、位相制御器 １５．１５’、、、すべり設定器 １７、、、Ｖ／Ｆ変換器 １８、、、パルス分配器 ２２、、、コンパレータ ｏｐ、、ｏｐｚ、、、オペアンプ Ｒ１〜Ｒｔ、、、抵抗 ＤＩ・Ｄｉ、、、ダイオード Ｃ，、、、コンデンサ 特許出願人　　フジチック株式会社 第１図 すベリ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用交流電源をコンバータによって直流に変換し、これ
   をインバータで可変周波数の交流電力に変換し、この変
   換された交流電力によって誘導電動機を駆動し、エレベ
   ータの運転を行うようにしたものにおいて、前記電動機
   への電流指令と電流帰還信号との差が所定値を超えたか
   、或いは前記電動機への速度指令と速度帰還信号との差
   が所定値を超えたか、或いは前記電動機への電圧指令と
   電圧帰還信号との差が所定値を超えたかの何れか１つを
   検出する手段と、通常はすべり周波数を最大効率点のす
   べり周波数より小さい値に制限し、前記検出手段が動作
   するとすべり周波数の制限値を最大効率点付近の値まで
   大きくするすべり設定器を備えたことを特徴とする交流
   エレベータの制御装置。