KR19980065633A - 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치 - Google Patents

엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980065633A
KR19980065633A KR1019970000736A KR19970000736A KR19980065633A KR 19980065633 A KR19980065633 A KR 19980065633A KR 1019970000736 A KR1019970000736 A KR 1019970000736A KR 19970000736 A KR19970000736 A KR 19970000736A KR 19980065633 A KR19980065633 A KR 19980065633A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
inverter
voltage
induction motor
output
Prior art date
Application number
KR1019970000736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100237611B1 (ko
Inventor
여환재
Original Assignee
이종수
엘지산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이종수, 엘지산전 주식회사 filed Critical 이종수
Priority to KR1019970000736A priority Critical patent/KR100237611B1/ko
Priority to US09/003,327 priority patent/US6009003A/en
Priority to JP10005114A priority patent/JP2835039B2/ja
Priority to CN98104126A priority patent/CN1085182C/zh
Publication of KR19980065633A publication Critical patent/KR19980065633A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100237611B1 publication Critical patent/KR100237611B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H02P21/10—Direct field-oriented control; Rotor flux feed-back control

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 인버터 및 모터가 소손되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 전동기가 저속으로 운행중일 경우 필요이상의 구동전압이 공급되는 것을 방지하기 위하여, 가변전압, 가변주파수 형태의 교류전압으로 유도전동기(104)를 구동시켜 카(108)가 목적한 속도로 주행되게 하는 인버터(102)와; 전류센서(103A-103C)를 통해 상기 유도전동기(104)의 각 상전류를 검출하여 3상전압지령을 발생하는 제어수단과; 상기 제어수단의 출력신호에 상응되는 펄스폭변조신호를 생성하여 상기 인버터(102)의 구동제어신호로 공급하는 인버터 구동부(124)로 구성된 엘리베이터의 속도 제어장치에 있어서, 상기 제어수단에서 출력되는 3상전압지령을 상기 인버터 구동부(124)에 전달할 때 상기 유도전동기(104)의 운전주파수에 비례하는 전압 제한값을 설정하여 그 설정값 이내의 전압지령만을 통과시키는 전압 제한기(123)를 포함하여 구성한 것이다.

Description

엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치
본 발명은 엘리베이터의 인버터 및 모터가 소손되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 특히 전류제어기의 이상동작에 의해 인버터 및 모터가 소손되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있도록한 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치에 관한 것이다.
대전력 반도체소자에 대한 기술발전에 힘입어 엘리베이터 권상용 전동기는 직류전동기에서 유도전동기로 그 사용추이가 변화되고 있는 실정에 있으며, 유도전동기의 제어에는 근래 각광받고 있는 벡터 제어방식이 도입되어 VVVF(VVVF: Variable Voltage Variable Frequency)로 운전된다. 특히 유도전동기의 벡터 제어를 위해 유도전동기의 입력전류를 자속성분의 전류와 토오크성분의 전류로 분리하여 제어함으로써 유도전동기의 순시토오크 제어가 가능하게 되었다.
종래기술에 의한 엘리베이터 유도전동기의 벡터 제어장치는 도 1에서와 같이, 3상 교류전원(AC)을 전파정류하여 직류전원으로 변환하는 교류/직류변환기(1) 및 그 직류전압을 평활하는 콘덴서(C)와; 상기 변환된 직류전압을 가변전압, 가변주파수 형태의 교류전압으로 변환하여 유도전동기(4)에 공급하는 인버터(2)와; 상기 유도 전동기(4)에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서(3A-3C)와; 시브(5) 및 로프(6)를 통해 상기 유도전동기(4)로 부터 동력을 전달받아 승강로상의 각 층상을 주행하는 엘리베이터 카(8)와; 상기 유도전동기(4)의 회전속도를 검출하는 속도 검출기(9)와; 상기 전류센서(3A-3C)를 통해 검출되는 각 상의 전류를 기 설정된 기준전류와 비교판정하여 과전류 검출시 상기 인버터(2)의 구동정지신호를 발생하는 과전류 검출기(10)와; 상기 검출된 각 상의 전류를 소정 레벨로 각기 증폭하는 전류 증폭기(1lA-11C)와; 상기 전류 증폭기(1lA-11C)에서 출력되는 3상 전류를 토오크성분과 자속성분의 전류로 분리하는 전류 변환기(12)와; 운전지령(D*)에 상응되는 속도지령을 발생하는 속도지령 발생기(13)와; 감산기(14)를 통해 보상처리된 속도지령을 근거로 하여 유도전동기(4)의 회전속도와 속도지령과의 오차에 비례하는 토오크성 분전류지령을 발생하는 속도 제어기(15)와; 상기 운전지령(D*)에 상응되는 자속성 분의 전류지령을 발생하는 자속성분전류지령 발생기(16)와; 상기 속도 제어기(15)에서 출력되는 토오크성분전류로 부터 상기 전류변환기(12)에서 출력되는 토오크성분전류(Q축 전류)를 감산하는 감산기(17)와; 상기 자속성분전류지령 발생기(16)에서 각기 출력되는 자속성분전류로 부터 전류변환기(12)에서 출력되는 자속성분전류(D측 전류)를 감산하는 감산기(18)와; 상기 감산기(17),(18)의 출력전류를 근거로 상기 유도전동기(4)의 D축 전류, Q측 전류를 각기 제어하기 위한 전압지령을 발생하는 Q축 전류제어기(19A) 및 D축 전류제어기(19B)와; 상기 토오크성분의 전류지령으로 부터 유도전동기(4)의 슬립각속도를 연산하는 슬립 연산기(20)와; 상기 검출된 속도에 상기 슬립각속도를 더하여 유도전동기(4)의 운전주파수를 구하는 가산기(21)와; 상기 운전주파수와 D,Q축 전압지령으로 부터 3상 전압지령을 발생하는 전압변환기(22)와; 상기 3상 전압지령의 출력범위를 일정 범위로 제한하는 전압 제한기(23)와; 상기 전압 제한기(23)를 통해 공급되는 전압지령에 상응되는 베이스구동신호를 상기 인버터(2)에 공급하는 인버터 구동부(24)로 구성된 것으로, 이의 작용을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a와 같은 운전지령(D*)이 주어지면 속도지령 발생기(12)가 그 운전지령(D*)에 상응되는 속도지령(W*)을 발생하고, 감산기(14)는 그 속도지령(W*)에서 속도 검출기(9)를 통해 검출된 유도전동기(4)의 실제 회전속도를 감산하여 오차성분을 구하게 되며, 속도 제어기(15)는 그 오차에 상응되는 토오크성분 전류지령치를 도 2b와 같이 발생하고, 이때, 자속성분전류지령 발생기(16)는 상기 운전지령(D*)을 공급받아 일정 크기의 전류지령을 도 2c와 같이 발생한다.
유도전동기(4)에 유입되는 3상 전류가 전류센서(3A-3C)에 의해 검출되고, 검출된 아날로그신호는 각각의 전류증폭기(11A-11C)를 통해 디지탈신호로 변환된다. 이때, 과전류 검출기(10)는 상기 전류센서(3A-3C)에서 각기 출력되는 신호를 기 설정된기준신호(Ref)와 비교하여 일정 레벨을 초과할때 인버터 구동정지신호를 발생한다. 예로써, 상기 전류센서(3C)의 출력신호가 도 3a에서와 같이 기준신호(Ref) 레벨이하로 출력되다가 소정 시점에서 그 기준신호(Ref) 이상으로 출력되면 이때, 상기과전류 검출기(10)는 도 3b와 같은 인버터 구동정지신호를 출력하게 된다.
또한, 상기 전류증폭기(1lA-11C)를 통해 출력되는 3상전류는 전류변환기(12)에서 다음의 수식에 따라 D축(자속성분전류)과 Q축성분전류(토오크성분전류)로 변환된다.
상기 전류변환기(12)에서 (식3)과 같이 변환된 토오크성분 전류와 자속성분 전류는 감산기(17),(18)에 공급되어 상기 속도제어 기(15), 자속성 분전류지 령 발생기(16)에서 출력되는 전류지령과 비교되어 이들로 부터 해당 오차가 출력되고, Q축 전류제어기(19A),D축 전류제어기(19B)는 그 오차에 상응되는 D,Q측 전압지령을 각기 발생한다. 또한, 슬립연산기(20)에서 토오크에 비례하는 슬립주파수를 다음의 (식4)와 같이 연산하고, 그 슬립주파수는 가산기(21)에서 유도전동기(4)의 회전주파수와 더 해져 운전주파수로 출력된다.
상기 전류제어기(19B),(19A)로 발생된 D,Q축 전압지령은 전압변환기(22)에 의해 다음의 (식5),(식6)과 같이 3상전압지령으로 변환된다.
상기 전압변환기(22)에서 출력되는 전압지령을 인버터 구동부(24)에 공급함에 있어서 전압제한기(23)의 제한전압(V-limit)과 비교하여 통과 레벨을 그 이하로 제한하게 되는데, 이와 같이 하는 이유는 유도전동기(4)에 과전압이 공급되는 것을 방지 하기 위함이다.
상기 유도전동기(4)의 D-Q 등가회로는 도 4와 같으며, 여기서, Vp는 상전압, Rs는 고정자 저항, Rr은 회전자 저항, Lls는 고정자 누설리액턴스, Llr은 회전자 누설리 액턴스, Lm은 상호리액턴스, S = (ωe-ωr)/ωe이다. 도 4에서 유도전동기(4)의 출력토오크는 다음의 (식7)과 같이 Q축 전류에 비례하며, 자속은 (식8)과 같이 D축 전류에 비례한다.
벡터제어에서 Q축 전류는 도 2a와 같이 가변속 운전을 위한 토오크 패턴과 일치하며, 유도전동기(4)의 자속은 일정하게 제어되어야 하므로 D측 전류는 도 2c와 같이 일정한 값을 갖게 된다.
상기 도 4에서 유도전동기(4)의 입력주파수(we)에 따라 그의 임피던스가 변화되므로 유도전동기(4)의 출력 토오크가 일정한 경우(Q축전류 일정) 유도전동기(4)의 입력전압(Vp)은 도 5에서와 같이 가산기(21)에서 출력되는 유도전동기(4)의 입력주파수 즉, 회전수에 비례한다.
또한, 인버터 구동부(24)는 운전지령(D＊)이 런상태일때 즉, 액티브될때 상기 가산기(21)에서 출력되는 유도전동기(4)의 입력주파수와 D,Q측 전류제어기(19A),(19B)의 출력전압에 따라 펄스폭변조된 신호를 인버터(2)측으로 출력하여 내부의 파워트랜지스터를 스위칭하게 되므로 유도전동기(4)를 원하는 회전속도, 전류로 제어할 수 있게 된다.
상기 유도전동기(4)의 회전력은 시브(5) 및 로프(6)를 통해 카(8)에 전달되어 그 카(8)가 승강로상의 층상을 주행하게 되어 승객이 목적한 층으로 이동할 수 있게 된다.
여기서, 인버터 보호장치가 과전류 검출기(12)와 전압 제한기(23)로 구성되어 인버터(2)의 과전압을 방지하고 과전류 발생시 인버터(2)의 소손을 방지하도록 되어 있으며, 이러한 과전압의 원인으로는 전류센서(3A-3C)의 이상동작이나 인버터(2)내 전력소자의 이상동작 또는 유도전동기(4)의 소손등을 들 수 있다.
그런데, 도 5에서와 같이 전압제한기(23)의 제한전압(V＿limit)은 유도전동기(4)의 입력주파수에 관계없이 항상 일정한 값을 유지하고 있는 것에 반하여 유도전동기(4)의 인가전압은 운전주파수에 비례함을 알 수 있다. 일반적으로, 전동기의 슬립 주파수(운전주파수-회전주파수) 즉, 슬립 연산기(20)에서 출력되는 슬 립주파수는 전격주파수의 2∼5% 정도 이므로 유도전동기(4)의 입력전압 즉, 전압변환기(22)의 출력전압은 유도전동기(4)의 회전수에 비례한다고 할 수 있다. 그러므로 유도전동기(4)가 저속으로 운전되는 경우 정격전압(V＿rate)보다 낮은 전압에서 D,Q축 전류를제어하게 된다.
이와 같이, 종래 엘리베이터의 속도 제어계에 있어서는 다음과 같은 문제점이 야기 되었다.
첫째, 전압제한기의 제한전압이 일정치로 고정되어 있어 유도전동기가 저속으로 운전되는 경우 충분한 보호동작을 취할 수 없는 문제점이 있었다.
둘째, 전류센서의 고장이나 센서 출력선의 단선 등으로 인하여 전류제어회로에서 전류값을 감지하지 못하는 경우 저속운전시에도 전류제어기에서 큰 전압지령을 발생하게 되어 인버터 및 유도전동기에 과전류가 호르게 되나 전류센서의 출력이 제어회로에 인가되지 않으므로 과전류를 검출하지 못하게 되고, 이로 인하여 인버터 및 모터가 소손되는 문제점이 있었다.
셋째, 유도전동기의 3상 파라미터(권선저항, 리액턴스)가 평형인 경우 인가되는 3상전압이 평형이면 유도전동기에 흐르는 전류 역시 평형이 되는데, 이는 3상 전류의 합(영상분 전류)이 영이되는 것을 의미한다. 그러나, 유도전동기가 인버터 스위칭 스파크 및 기타의 요인에 의해 소손되어 3상 파라미터가 평형이 되지 않으면 그 유도전동기의 3상전류도 평형이 되지 않아 3상전류의 합도 영이 되지 않는다. 이러한 경우 유도전동기에 흐르는 전류가 과전류 검출기의 기준값보다 작고 유도전동기의 정격전류보다는 큰 경우가 발생될 수 있다. 따라서, 기존의 과전류 검출기로써는 상기와 같은 이상을 검출할 수 없으며, 이러한 경우 계속하여 운전을 하게 되면 과전류가 검출될때까지 유도전동기 고장부위의 고장 정도가 점점 확대된다. 결국, 기존의 과전류 검출기로써는 상기와 같은 전동기의 이상을 조기에 발견하여 운전을 정지시킬 수 없는 문제점이 있었다.
네째, 일반적으로 과전류 검출기는 아날로그 회로로 구성되어 있어 정전기 등으로 인하여 회로의 소자가 파손되어 오동작하는 경우 인버터의 전류제어 이상을 검출할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전류제어기의 이상동작에 의한 모터의 소손을 방지하기 위한 전압 제한기의 과전압기준값을 유도전동기의 입력주파수에 따라 다르게 설정하고, 영상분 전류검출기, 전류편차 검출기를 이용하여 이상 발생시 인버터의 구동을 정지시키는 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치를 제공함에 있다.
도1은 엘리베이터 유도전동기의 벡터 제어장치의 블록도.
도2a-2c는 속도지령, 토오크성분 전류, 자속성분전류 파형도.
도3a,3b는 과전류 검출기의 동작 타이밍도.
도4는 도 1에서 유도전동기의 근사 등가회로도.
도5a-5c는 전동기 입력전압의 파형도.
도6은 본 발명 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치의 일실시 예시 블록도.
도7은 도6에서 영상분전류 검출기의 상세 블록도.
도8a-8c는 영상분전류 검출 및 고장신호 발생 타이밍도.
도9a-9c는 전류편차 검출기의 동작 타이밍도.
도10a-10c는 전압 제한기의 구동정지신호 발생 타이밍도.
도11은 전압 제한기의 동작 신호 흐름도.
도12는 본 발명에 의한 인버터 이상동작 방지 신호 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 교류/직류변환기 102 : 인버터
103A-103 : 전류센서 104 : 유도전동기
105 : 시브 106 : 로프
107 : 균형추 108 : 카
109 : 속도검출기 110 : 과전류 검출기
111A-11C : 전류증폭기 112 : 전류변환기
113 : 속도지령 발생기 114,117,118 : 감산기
115 : 속도 제어기 116 : 자속성분전류지령 발생기
119A : Q축 전류제어기 119B : D축 전류제어기
120 : 슬립연산기 121 : 가산기
122 : 전압 변환기 123 : 전압 제한기
124 : 인버터 구동부 125 : 영상분전류 검출기
126 : 전류편차 검출기
도 6은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지 장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이,3상 교류전원(AC)을 전파 정류하고 평활시켜 직류전원으로 변환하는 교류/직류변환기(101) 및 콘덴서(C)와; 상기 변환된 직류전압을 가변전압, 가변주파수 형태의 교류전압으로 변환하여 유도 전동기(104)에 공급하는 인버터(102)와; 상기 카(108)에 동력을 공급하는 유도전동기(104)의 전류를 검출하는 전류센서(l03A-103C)와; 상기 유도전동기(104)의 회전속도를 검출하는 속도 검출기(109)와; 상기 전류센서(103A-103C)를 통해 검출되는 각 상의 전류를 기 설정된 기준전류와 비교판정하여 과전류 검출시 상기 인버터(102)의 구동정지신호를 발생하는 과전류 검출기(110)와; 상기 검출된 각 상의 전류를 소정 레벨로 각기 증폭하는 전류 증폭기(11lA-111C)와; 상기 전류 증폭기(11lA-111C)에서 출력되는 3상 전류를 토오크성분과 자속성분의 전류로 분리하는 전류 변환기(112)와; 상기 전류 변환기(112)에서 출력되는 토오크성분 전류에 의해 보상된 토오크성분전류(Q축 전류)를 근거로 상기 유도전동기(104)의 Q측전류를제어하기 위한 전압지령을 발생하는 Q축전류 제어기(119A)와; 상기 전류 변환기(112)에서 출력되는 자속성분 전류에 의해 보상된 자속성분전류(D측 전류)를 근거로 상기 유도전동기(104)의 D축전류를 제어하기 위한 전압지령을 발생하는 D축전류 제어기(119B)와; 운전주파수와 상기 D,Q축 전압지령으로 부터 3상 전압지령을 발생하는 전압변환기(122)와; 상기 3상전압지령을 인버터 구동부(124)에 전달함에 있어서 과전압기준값을 유도전동기의 입력주파수에 따라 다르게 설정하여 그 과전 압기준값 이하 레벨의 지령만을 통과시키는 전압 제한기(123)와; 상기 전압 제한기(123)를 통해 공급되는 3상전압지령에 따라 상기 인버터(102)에 펄스폭변조된 형태의 구동신호를 출력하다가 외부로 부터 구동정지신호(STOP1),(STOP2)가 공급될 때 구동 정지상태로 절환되는 인버터 구동부(124)와; 상기 전류증폭기(11lA-111C)에서 출력되는 3상전류를 합산하여 영상분 전류를 구하고 이를 기준치와 비교하여 그 기준치를 상회할 때 인버터 구동부(l24)에 구동정지신호(STOP1)를 출력하는 영상분전류 검출기(125)와; 검출된 D,Q축 전류를 지령전류와 비교하여 편차가 일정치(dt2) 이상 지속되는 경우 상기 인버터 구동부(124)에 구동정지신호(STOP2)를 출력하는 전류편차 검출기(126)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용및 효과를 첨부한 도 7 내지 도12를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
인버터(102)로 부터 유도전동기(104)에 공급되는 3상전류는 각각의 전류센서(103A-103C)를 통해 검출된 후 전류증폭기(111A-111C)에 의해 디지탈신호로 변환되고, 다시 전류변환기(112)를 통해 토오크성분 전류와 자속성분 전류가 분리되어 종래 기술에서 설명한 바와 같이 인버터 구동부(124)의 제어입력으로 활용된다. 또한, 과전류 검출기(110)는 상기 전류센서(103A-103C)에서 각기 검출되어 출력되는 전류를 기 설정된 기준신호(Ref)와 비교하여 일정 레벨을 초과할때 인버터 구동부(124)에 구동정지신호를 발생한다.
한편, 도 8에서와 같이 3상 전류의 불평형이 발생된 경우, 도 7과 같이 구성된 영상분전류 검출기(125)에 의해 그 불평형 상태가 검출된다. 즉, 상기 전류증폭기(111A-111C)에 의해 디지탈신호로 변환된 3상전류가 합산기(201)에서 합산되는데, 상기와 같이 3상 전류의 불평형이 발생된 경우 그 합산기(201)에서 도 8b와 같은 영상분 전류가 검출된다.
이렇게 검출된 영상분전류는 비교기(202)에서 기준치(Ref)와 비교되고, 그 결과 영상분 전류가 기준치 이상일 경우 비교기(202)로 부터 소정 레벨의 고전위가 출력되며, 이는 래치(203)에 의해 래치되어 상기 인버터 구동부(124)에 도 8c와 같은 구동정지신호(STOP1)가 공급되고, 이에 의해 인버터(102)의 구동이 정지된다.
또한, 전류편차 검출기(126)는 도 9a 및 9b에서와 같이 검출된 D,Q축 전류를 지령전류와 비교하여 편차가 일정치(dt2) 이상 지속되는 경우 인버터 구동부(124)에 도9c와 같은 구동정지신호(STOP2)를 출력하게 되므로 이에 의해 상기 인버터(102)의 구동이 정지된다.
일반적으로, 정상적인 제어상태에서 전류제어기(119A),(119B)의 스텝 응답수는 수msec(dt1) 정도인데 비하여 전류편차의 지속시간(dt2) 기준은 이보다 2∼3배가 된다. 따라서, 설령 전류센서(103A-103C) 및 과전류 검출기(110)의 오동작이 발생하더라도 상기 전류편차 검출기(126)를 이용하여 인버터(102) 및 유도전동기(104)를 보호할 수 있게 된다.
전압 제한기(123)는 도 10c와 같이 운전지령(D＊)이 액티브될때 기동되어 도 10a에서와 같이 일정시간동안 전압지령을 최대전압(V＿max)으로 유지하다가 일정시간이 경과되어 가산기(121)에서 출력되는 운전주파수에 따라 전압제한값(V＿limit)을 계산한다.
이와 같이 기동시 일정시간동안 최대전압을 유지하는 이유는 기동시 유도전동기(104)의 과도상태로 인하여 자속이 확립될때까지 정격전압이 인가될 수 있기 때문이다. 일단 기동된 다음 일정시간 이후의 전압 제한값은 다음의 (식9)와 같이 계산된다.
V＿limit = V ＿ offset + we*K ---(식 9)
상기 (식9)에서 오프셋값(V＿offset)은 도 10에서와 같이 유도전동기(104)가 제로속도 근처에서 정격 토오크를 발생할 수 있는 전압 이상으로 설정한다. 운전주파수가 증가됨에 따라 (식9)에 의해 전압 제한값(V＿limit)은 비례적으로 증가하게 되는데, 그 계산 결과가 최대전압(V＿max) 이하가 되도록 한다.
여기서, 최대전압(V＿max)은 인버터(102)가 출력할 수 있는 최대전압과 유도전동기(104)의 정격전압(V＿rate) 사이의 값이 되도록 설정한다. 또한, (식9)에서 비례상수 K는 운전주파수가 정격주파수의 90% 정도에서 최대전압 V＿max가 되도록 설정하게 되는데, 이와 같이 하는 이유는 엘리베이터의 운전 특성상 가속완료 시점에서 유도전동기(104)에 최대전압이 인가되기 때문이며, 가속완료 시점은 정격 주파수의 90%가 될 때이다.
결국, 상기와 같이 동작하는 전압 제한기(123)의 동작으로 인하여 전류센서(103A-103C)의 고장이 발생되거나 단선에 의해 전류제어기(119A),(119B)의 출력전압이 상승되더라도 저속운전시 상기 유도전동기(104)에 필요 이상의 전압이 인가되지 않아 과전류가 흐르지 않게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 전압 제한기의 과전압 기준값을 일정치로 고정시키지 않고 전동기 입력주파수에 따라 가변적으로 설정함으로써 전동기가 저속으로 운행중일 경우 필요이상의 구동전압이 공급되는 것이 방지되어 전류센서의 고장이 발생하거나 단선되는 경우 과전류가 공급되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 기존의 과전류 검출수단에 영상분 전류검출기를 부가하여 전동기의 3상 불평형으로 인해 영상분 전류가 일정치 이상으로 되는 경우 인버터 구동부의 구동을 정지시켜 인버터나 전동기가 소손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전류제어기에 입력되는 전류편차가 일정값 이상으로 소정시간 이상 지속될때 전류제어기의 이상으로 판단하여 즉시 인버터 구동부의 구동을 중지시킴으로써 인버터에 과전류가 공급되는 것이 방지되어 인버터 및 전동기가 소손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전류편차 검출기와 과전압 제한기 및 영상분전류 검출기의 상호동작을 이용하여 과전류 검출기에 이상이 발생되어 동작하지 않는 경우에도 전류제어 이상을 검출하여 인버터의 구동을 정지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 가변전압, 가변주파수 형태의 교류전압으로 유도전동기(104)를 구동시켜 카(108)가 목적한 속도로 주행되게 하는 인버터(102)와; 전류센서(103A-103C)를 통해 상기 유도전동기(104)의 각 상전류를 검출하여 3상전압지령을 발생하는 제어수단과; 상기 제어수단의 출력신호에 상응되는 펄스폭변조신호를 생성하여 상기 인버터(102)의 구동제어신호로 공급하는 인버터 구동부(124)로 구성된 엘리베이터의 속도 제어 장치에 있어서, 상기 제어수단에서 출력되는 3상전압지령을 상기 인버터 구동부(124)에 전달할 때 상기 유도전동기(104)의 운전주파수에 비례하는 전압 제한값을 설정하여 그 설정값 이내의 전압지령만을 통과시키는 전압 제한기(123)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 전압 제한기(123)는 기동 후 소정 시간동안 일정 전압을 유지하다가 운전주파수에 비례한 전압 제한값을 출력하도록 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치.
  3. 제1항에 있어서, 3상 전류를 합산하여 영상분전류를 구하고, 그 값이 일정값을 초과할때 상기 인버터 구동부(124)에 구동정지신호(STOP1)를 출력하는 영상분전류 검출기(125)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치.
  4. 제1항에 있어서, D,Q축 전류지령과 실제 전류와의 편차를 비교검출하고, 발생된 편차가 소정시간 이상 지속되는 경우 상기 인버터 구동부(124)에 구동정지신호(STOP2)를 출력하는 전류편차 검출기(126)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치.
KR1019970000736A 1997-01-14 1997-01-14 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치 KR100237611B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970000736A KR100237611B1 (ko) 1997-01-14 1997-01-14 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치
US09/003,327 US6009003A (en) 1997-01-14 1998-01-06 Current/voltage control apparatus for elevator system
JP10005114A JP2835039B2 (ja) 1997-01-14 1998-01-13 エレベータの電流／電圧制御装置
CN98104126A CN1085182C (zh) 1997-01-14 1998-01-14 电梯系统的电流/电压控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970000736A KR100237611B1 (ko) 1997-01-14 1997-01-14 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980065633A true KR19980065633A (ko) 1998-10-15
KR100237611B1 KR100237611B1 (ko) 2000-01-15

Family

ID=19494583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970000736A KR100237611B1 (ko) 1997-01-14 1997-01-14 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6009003A (ko)
JP (1) JP2835039B2 (ko)
KR (1) KR100237611B1 (ko)
CN (1) CN1085182C (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642706B1 (ko) * 2004-06-07 2006-11-10 가야바 맥그레고 가부시끼가이샤 해치 커버 개폐 장치

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6242883B1 (en) * 1993-06-04 2001-06-05 Timothy L. Strunk Variable speed three-phase motor drive with two inverter circuits
US6629064B1 (en) * 1999-03-09 2003-09-30 Capstone Turbine Corporation Apparatus and method for distortion compensation
JP2000324602A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Honda Motor Co Ltd 動力システムの故障検出方式
EP1219010A4 (en) 1999-09-17 2007-06-20 Delphi Tech Inc METHOD AND SYSTEM FOR TORQUE CONTROL IN PERMANENT MAGNET-FREE BROOM ELECTRIC MOTORS
EP1277107B1 (en) 2000-04-07 2009-11-04 Delphi Technologies, Inc. Damping of voltage-controlled brushless motors for electric power steering systems
KR100371370B1 (ko) * 2000-08-18 2003-02-06 엘지산전 주식회사 벡터 제어장치
US6498451B1 (en) 2000-09-06 2002-12-24 Delphi Technologies, Inc. Torque ripple free electric power steering
US6566829B1 (en) 2000-09-07 2003-05-20 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for torque control of a machine
EP1399348B1 (en) 2001-06-08 2009-08-19 Delphi Technologies, Inc. Velocity compensation control for electric steering systems
FI112006B (fi) * 2001-11-14 2003-10-15 Kone Corp Sähkömoottorikäyttö
US7576506B2 (en) 2001-12-11 2009-08-18 Delphi Technologies, Inc. Feedforward parameter estimation for electric machines
KR100442494B1 (ko) * 2002-02-26 2004-07-30 엘지산전 주식회사 인버터의 토오크 제어장치 및 방법
US20040012987A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-22 Fujitsu Limited Anomaly detection circuit of inverter and electronic apparatus comprising inverter incorporating the same
JP3655295B2 (ja) * 2002-07-22 2005-06-02 富士通株式会社 インバータの電流検出方法、その電流検出回路、その異常検出方法、その異常検出回路、表示装置及び情報処理装置
KR20040034908A (ko) * 2002-10-17 2004-04-29 엘지전자 주식회사 3상 유도전동기의 구동장치
US7157878B2 (en) 2002-11-19 2007-01-02 Delphi Technologies, Inc. Transient compensation voltage estimation for feedforward sinusoidal brushless motor control
US20040189228A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Gregory Katch Vehicle speed dependent compensator for electric steering systems
JP4378151B2 (ja) * 2003-11-04 2009-12-02 株式会社デンソー モータ駆動装置
JP2005147672A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Meidensha Corp 断線検出装置
US7449860B2 (en) * 2005-01-05 2008-11-11 Honeywell International Inc. Control technique for limiting the current of an induction machine drive system
JP4288245B2 (ja) * 2005-02-25 2009-07-01 三菱重工業株式会社 フォークリフト及び、それに適用される誘導モータ制御方法
US20070215598A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Husky Injection Molding Systems Ltd. Controller for a heater and an associated method of use
EP2006232B1 (en) * 2006-04-13 2019-01-23 Mitsubishi Electric Corporation Elevator device
US7725227B2 (en) 2006-12-15 2010-05-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Method, system, and apparatus for providing enhanced steering pull compensation
JP5547866B2 (ja) * 2007-06-19 2014-07-16 株式会社日立産機システム 誘導電動機駆動装置、電動機駆動システム、及び昇降システム
JP2010016953A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp 車両用発電電動機及びその制御方法
US8004226B2 (en) * 2008-08-06 2011-08-23 Caterpillar Inc. Method and system for detecting a failed current sensor in a three-phase machine
US7894224B2 (en) * 2008-10-07 2011-02-22 DRS Power & Technologies, Inc. Voltage drive system with hysteretic current control and method of operating the same
DE102009001125A1 (de) 2009-02-25 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer einen Pulswechselrichter aufweisenden Drehfeldmaschine
JP2010239671A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Hitachi Ltd 鉄道車両駆動制御装置
CN102025312B (zh) * 2009-09-16 2014-01-29 株式会社东芝 马达控制元件及电气设备
JP5406146B2 (ja) * 2010-08-31 2014-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動制御装置の過電流検出装置および過電流検出方法
US9287698B2 (en) * 2010-12-22 2016-03-15 Fuji Electric Co., Ltd. Power conversion apparatus
JP5595436B2 (ja) * 2012-03-21 2014-09-24 三菱電機株式会社 モータ制御装置
CN102627210B (zh) * 2012-04-17 2015-05-20 王文新 曳引式电梯曳引系统的保护方法
FI123506B (fi) 2012-05-31 2013-06-14 Kone Corp Hissin käyttölaite sekä hissin turvajärjestely
US9026269B2 (en) * 2013-01-18 2015-05-05 Tait Towers Manufacturing, LLC System and method for providing wireless power and control signals to a trolley
KR101556352B1 (ko) 2013-06-26 2015-10-01 포스코에너지 주식회사 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법
CN103490398B (zh) * 2013-10-17 2015-02-18 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种永磁同步电机传动系统的直轴电流保护方法及装置
JP6610006B2 (ja) * 2015-06-01 2019-11-27 株式会社明電舎 エレベータの診断装置
JP6445937B2 (ja) * 2015-07-03 2018-12-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動パワーステアリング装置
EP3118982B1 (en) 2015-07-16 2020-09-02 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Fault ride through in a marine power distribution system
KR101694047B1 (ko) * 2015-08-12 2017-01-09 현대자동차주식회사 모터 제어 방법
WO2019053825A1 (ja) * 2017-09-13 2019-03-21 三菱電機株式会社 エレベータの制御装置および制御方法
US11611306B2 (en) * 2019-04-11 2023-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Motor driving apparatus, electric blower, vacuum cleaner, and hand dryer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4779709A (en) * 1985-09-02 1988-10-25 Hitachi, Ltd. Apparatus for controlling AC elevators
JPS63194596A (ja) * 1987-02-05 1988-08-11 Mitsubishi Electric Corp 交流エレベ−タ−の制御装置
JPS63287397A (ja) * 1987-05-20 1988-11-24 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
US4958117A (en) * 1989-09-29 1990-09-18 Allen-Bradley Company, Inc. Frequency control based on sensing voltage fed to an induction motor
JPH0583991A (ja) * 1991-09-20 1993-04-02 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JP3251628B2 (ja) * 1992-03-06 2002-01-28 三菱電機株式会社 エレベーターの速度制御装置
US5483167A (en) * 1992-09-08 1996-01-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Computer controlled ground detecting method for inverter unit and apparatus therefor
US5550450A (en) * 1993-04-28 1996-08-27 Otis Elevator Company Dead-time effect compensation for pulse-width modulated inverters and converters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642706B1 (ko) * 2004-06-07 2006-11-10 가야바 맥그레고 가부시끼가이샤 해치 커버 개폐 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1189440A (zh) 1998-08-05
US6009003A (en) 1999-12-28
KR100237611B1 (ko) 2000-01-15
JP2835039B2 (ja) 1998-12-14
JPH10194613A (ja) 1998-07-28
CN1085182C (zh) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100237611B1 (ko) 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치
KR100312771B1 (ko) 엘리베이터의정전운전제어장치및방법
US6264005B1 (en) Method for controlling rescue operation of elevator car during power failure
KR100204523B1 (ko) 엘리베이터의 제어장치
JP5547866B2 (ja) 誘導電動機駆動装置、電動機駆動システム、及び昇降システム
US5705904A (en) Frequency converter device which adaptively responds to a power failure
US4519479A (en) Safety apparatus for elevator
KR920003688B1 (ko) 교류엘리베이터 제어장치
US10236814B2 (en) Motor controller and method for controlling motor
JP4673539B2 (ja) 三相交流発電機用の励磁電流の制御装置
KR0134984B1 (ko) 모우터 제어 장치
KR20050003998A (ko) 유도전동기의 구동방법 및 구동장치
KR101750609B1 (ko) 부하적응형 부스트 전압을 제공하는 인버터
KR102036031B1 (ko) 인버터 제어장치
JP2006199444A (ja) エレベータの制御装置
JPH10164883A (ja) インバータ制御装置
JPH0517079A (ja) エレベータ用インバータの速度制御装置
JPH0419156B2 (ko)
KR100269450B1 (ko) 모터구동제어장치
JP2007259607A (ja) 電動機制御装置
KR870001024Y1 (ko) 엘리베이터의 안정장치
KR920004284B1 (ko) 엘리베이터의 속도제어장치
KR19980073033A (ko) 엘리베이터의 속도제어 방법 및 장치
JPH0343840Y2 (ko)
JPH11220899A (ja) 交流励磁同期機の２次励磁装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070928

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee