JPS63176277A - エレベ−タの制御装置 - Google Patents

エレベ−タの制御装置

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JPS63176277A
JPS63176277A JP62008829A JP882987A JPS63176277A JP S63176277 A JPS63176277 A JP S63176277A JP 62008829 A JP62008829 A JP 62008829A JP 882987 A JP882987 A JP 882987A JP S63176277 A JPS63176277 A JP S63176277A
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secondary magnetic
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和夫 丸山
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

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、誘導電動機によって駆動されるロープ式エ
レベータの制御装置に関するものである。
〔従来の技術ならびに問題点〕
エレベータのかごを駆動する電動機に誘導電動機(以下
モータという)を用い、且つ電源にインバータを用いて
モータの2次磁束とすべり周波数を制御することによっ
て、モータの発生トルクを制御してかごを運転するよう
にしたものがある。
この場合、モータのトルクリップルを低減する必要から
通常インバータはPWM制御が行われる。
ところがPWM制御を行うと、PWMのスイッチング周
波数近傍でモータの電流高周波成分が増大し、大きな騒
音や振動を伴う。この騒音や振動を低減する一つの方法
°として、モータの2次磁束を負荷に応じて変化させる
方法、すなわち負荷が大きい場合、モータの定格磁束近
傍で運転し、負荷が小さい場合モータの2次磁束を低減
して運転する方法がある。これはモータの発生トルクが
後述する如く2次磁束とトルク電流の積に比例するのに
対し、モータの騒音や振動は大略2次磁束の大きさと比
例的に増減するがトルク電流の大きさにはほぼ無関係で
あることを利用し、負荷が軽い場合のモータの騒音や振
動を低減し静粛なエレベータを実現しようとするもので
ある。
今モータの発生トルクをT、1次電流■1の2次磁束Φ
2のベクトル方向の成分(以下励磁電流という)をIN
、IMと直交する成分(以下トルク電流という)をI?
、モータの1次S線、2次巻線間の相互インダクタンス
をM、  2次自己インダクタンスをR2,2次抵抗を
R2,すべり角周波数をω、とし、上記各パラメータの
指令値を各パラメータの右肩に*をつけたもので示すと
、これらのパラメータ、T、Φz、IN+  IT+ 
 Il+M、  Lz 、 Rz 、 ω、の間には次
の関係式が成立する。
M    M−R1dt R2・ M R2・Φ2 T  = □ Φ、1.        、、、、、i
311、=  石7了]ゴ丁”    、、、、、14
1従ってモータに所望のトルクTを発生するために制御
回路は上記関係を満たすように構成される。
すなわち M    M−Rt  dt ■ 1本 =    Jl−;;1−下+−IN”  
       、、、、、’171ω、”= R,−、
、、、、、(81 Φ、ax この関係に基づいて構成された制御回路を第2図に示す
。第2図にて上記した符号は上記したものと同一のもの
を示すが、R,S、Tは三相電源回路、1はエレベータ
のかごを駆動するモータ、2は三相交流電力を直流可琢
電圧に変換するコンバータ、Cは平滑コンデンサー、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
モータ1の回転速度を検出するパルスエンコーダ、5は
インバータ制御装置、6はエレベータかどの速度指令を
モータ1の角速度指令(角周波数指令)に変換されたω
−とパルスエンコーダ4より変換されたモータ1の角速
度(角周波数)ω、との偏差を増巾し、トルク指令T″
を出力する速度調節器(以下ASRという)、7はトル
ク指令デに応じてモータ騒音とモータトルクの両者を考
慮して適切な2次磁束指令Φ2 を出力する磁束指令発
生器、8は相互インダクタンス設定器、9は2次回路時
定数設定器、10は微分器、11はトルク指令T′1を
2次磁束指令Φ−で割る割算器、12はLg /Mの設
定器、13は2次抵抗R2の設定器、14は2次抵抗R
2の設定器13の出力を2次磁束指令Φ−で割り、すべ
り角周波数指令ω?を出力する割算器、15は励磁電流
指令IM′  とトルク電流指令111 から1次電流
指令11ゝ を演算するベクトル演算器、ω18  は
すべり角周波数指令ω−とモータlの角周波数(i7.
を加算してインパーク制御装置5に入力する1次角周波
数指令である。
以上の構成において各部の機能は周知であるので詳細な
説明は省略するが、回路の動作の概略は次のとおりであ
る。
まず、運転開始と共に角周波数指令ω/ が与えられ、
パルスエンコーダ4より得られた回転パルスを変換して
得たモータ1の角周波数ω、との偏差をASRで増巾し
てトルク指令ビを得る。
このトルク指令Tゝの大きさに対応して、モータ騒音と
モータトルクの両者を考慮して、あらかじめ設定された
関数機能を持つ磁束指令発生器7により適切な2次磁束
指令Φ−力咄力される。
このトルク指令T と2次磁束指令Φ−により前記(5
)〜(8)式を満足するように構成された回路を経て1
次電流指令I−とすべり角周波数指令ωJを得る。すべ
り角周波数指令ωI はモータ1の角周波数ω、と加算
されて1次角周波数指令ω−を得る。この■1 とω1
 に従ってインバーク制御装置5はモータ1に交流電流
を供給し、モータ1は所望の角周波数指令ω−に応答し
て回転する。尚、通常、トルクの過度応答を良(するた
め1次電流ベクトルと2次磁束ベクトルがなす角度を1
次角周波数指令ルートに加算するが、本発明とは直接関
係がないので省略する。
第2図の構成でエレベータが起動する場合の2次磁束の
動きについて第3図で説明する。
運転開始と同時にエレベータのかごとカウンターウェー
トによるロープ張力を平衡させるために必要なトルク指
令が発生する。簡単のため、トルク指令は一定であると
する。そうすると2次磁束指令Φ2′もステップ状に立
ち上がり、これに基づいて必要な励磁電流指令Ilを(
5)式により与えるt 無限大になるので実際には(5)式を満足する1、′は
指令できず、インバータ主回路の電流容量で決まる電流
で制限されることになり第3図の如くの■♂の波形とな
る。このため実際の2次磁束Φ2の立ち上がりは第3図
の如<1+ の時間だけ遅れることになる。この磁束の
発生の遅れ時間の間、モータ発生トルクは(3)式より
分かるように2次磁束Φ2に応じて低減するため、モー
タ1は不平衡荷重に引っ張られ、いわゆる起動ショック
を発生する。以上はトルク指令T′の大きさに対応して
2次磁束指令Φ−を可変とする制御装置について述べた
が、他の従来技術として2次磁束指令Φtは負荷の大き
さに無関係に一定(定格値)とする方式がある。この第
二の従来技術においても運転開始と同時に2次磁束指令
を与えれば前記と同じ理由により実際の2次磁束Φ2の
立ち上がりが遅れることに変わりはない、そこでこのよ
うな2次磁束一定の制御方式ではエレベータが運転開始
する以前に2次磁束を所定の一定(+!f (定格値)
に立上げておく方法が提寓されている。ところが前述の
トルク指令T1の大きさに対応して2次磁束指令Φ2′
を可変とする方式の制御にこの方法を適用すると運転開
始以前に設定する2次磁束の大きさが一定値であるのに
対し、運転開始後の2次磁束指令Φt は可変であるた
め、やはり運転開始時に2次磁束の段差が生じる。これ
を第4図で示す。
第4図では運転開始前の2次磁束設定値(定格値)より
、低い2次磁束に相当した負荷トルクで運転を開始した
場合を示す。この場合も運転開始と共にφ2* はステ
ップ状に変化するがその変化方向t 負の無限大、従って■j も負の無限大になるが実際に
は負にはなり得ないので実際の2次磁束Φ2はt2の時
間だけ遅れて減少する。従ってこの1.の期間、磁束Φ
2が所定値より大きいためPWM制御制御子−タ騒音や
振動が大きくなる。
又磁束Φ2が所定値より大きいため一時的に起動トルク
が大きく発生し、いわゆる起動ショックを生じるという
問題があった。
この発明は上記のような従来技術が持つ問題点を解決し
たエレベータの制?II+装置を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明によるエレベータの制御装置は、かご内の荷重
を検出する荷重検出器と、荷重検出器の出力に応じてか
ごとカウンターウェートによるロープ張力を平衡させる
た1めに必要なモータトルクを出力する初期トルク設定
器と、トルク指令に応じて適切な2次磁束指令を出力す
る磁束指令発生器を備え、2次磁束指令発生器の入力を
運転開始前は初期トルク設定器に接続し、運転開始直後
に速度調節器に切換えて接続する切換装置を設けること
により運転開始前後のΦ2が急変することがなくなり前
記のような問題点の無いエレベータの制御装置を得るも
のである。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図に示す。
第2図と同一部分は同一符号にて示しその説明は省略す
るが、第2図の従来装置に対して、かご内の荷重を検出
する荷重検出器16と、荷重検出器の出力に対応してか
ごとカウンターウエートによるロープ張力を平衡させる
ために必要なモータトルクT0を出力する初期トルク設
定器17と切換装置18が追加されている。切換装置は
磁束指令発生器7の入力が運転開始前は初期トルク設定
器側に、運転開始と同時に、ASR出力側に切換接続さ
れる。第1図の構成で運転開始時の2次磁束の応答をモ
ータから見た負荷が軽い場合を第5図に9重い場合を第
6図に示す。励磁電流をステップ状に立ち上げた場合の
磁束の応答遅れは0.2秒〜0.4秒程度であるが初期
設定トルクの確定、すなわちかご内荷重信号が確定する
のはかごの戸閉中であり、この時点より励磁電流指令■
−を立ち上げ、磁束の立ち上げを行えば、エレベータ運
転開始時には2次磁束Φ2は定常状態に達しているため
第3図や第4図で説明した磁束の応答遅れによる起動シ
ョックやPWM制御時のモータ騒音や振動が発生するこ
とがない。なお、運転開始直後ゼの立ち上がり時間だけ
2次磁束指令Φ−が一時的に落ち込む・が、この時間は
短いため実使用上への影響はない。
又第1図の実施例では2次磁束指令Φ−より励磁電流指
令I14′  を得る方法として、モータ定数を用いて
計算による方法を示したが、直接又は間接に磁束を検出
し、磁束指令Φげ と検出磁束値との偏差を磁束調節器
で増11Lこの出力を励磁電流指令として与えるように
してもよい。
〔発明の効果〕
この発明によれば、運転開始時における起動ショックや
、PWM制御に基づくモータの振動や騒音がない極めて
乗心持の良いエレベータの制御装置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制御回路図、第2図は
従来の制御回路図、第3図は第2Mの回路構成でステッ
プ状のトルク指令が与えられたときの2次磁束の応答を
示す図、第4図は従来の制御回路で運転開始以前に一定
の2次磁束指令が与えられている場合の運転開始後の2
次磁束応答を示す図、第5図は第1図の制御回路でモー
タの負荷が軽い場合の運転開始前後における2次磁束等
の状態を示す図、第6図は第1図の制御回路でモータ負
荷が重い場合の運転開始前後における2次磁束等の状態
を示す図である。 111.モータ 200.コンバータ 301.インバーター 600.速度調節器 799.磁束指令発生器 16、、、荷重検出器 17、、、初期トルク設定器 18、、、切換装置 T、、、)ルク指令 T、、、、初期トルク設定器出力 ネ φ2 、、.2次磁束指令 !M′、 、、励磁電流指令 特許出願人  フジチック株式会社 本   ! T1 第3図 蒙 「 □ 1二   1 運転閏餡 第4図 T8  1 A1 +21 ↑ ・ ■ 噸 運転開怖 1杯開始

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 直流電源にインバータを接続して直流電力を交流電力に
    変換し、この交流電力によって誘導電動機を駆動してか
    ごを運転するロープ式エレベータの制御装置において、 角速度指令と上記誘導電動機の角速度との偏差を増巾し
    てトルク指令を出力する速度調節器と、トルク指令の大
    きさに対応して2次磁束指令を出力する磁束指令発生器
    と、かご内の荷重を検出する荷重検出器と、荷重検出器
    の出力に応じてかごとカウンターウェートによるロープ
    張力を平衡させるため必要なモータトルクを出力する初
    期トルク設定器と、前記磁束指令発生器の入力を運転開
    始前は前記初期トルク設定器に接続し、運転開始直後に
    前記速度調節器に切換えて接続する切換装置とを備えた
    ことを特徴とするエレベータの制御装置。
JP62008829A 1987-01-16 1987-01-16 エレベ−タの制御装置 Granted JPS63176277A (ja)

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JPH0530747B2 JPH0530747B2 (ja) 1993-05-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03259874A (ja) * 1990-03-08 1991-11-19 Mitsubishi Electric Corp エレベーターの速度制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257790A (ja) * 1984-05-31 1985-12-19 Fujitec Co Ltd 交流エレベ−タの制御装置
JPS6181375A (ja) * 1984-09-29 1986-04-24 株式会社東芝 交流エレベ−タの制御装置

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