KR870000561B1

KR870000561B1 - 엘리베이터의 속도제어장치

Info

Publication number: KR870000561B1
Application number: KR1019840005772A
Authority: KR
Inventors: 도오루 다나하시
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 카다야마 히도하지로
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1987-03-19
Also published as: JPS60128884A; US4602701A; KR850003875A

Abstract

내용 없음.

Description

엘리베이터의 속도제어장치

제1도는 종래의 엘리베이터의 속도제어장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제2도는 이 속도제어장치의 주요한 요소의 상세한 구성을 나타낸 회로도.

제3도는 이 속도제어장치의 작용을 설명하기 위한 타임차아트.

제4도는 본 발명에 관한 엘리베이터의 속도제어장치의 한 실시예의 구성을 나타낸 블럭도.

제5도는 이 실시예의 작용을 설명하기 위한 타임차아트.

제6도는 이 실시예의 주요한 요소의 상세한 구성을 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 순(順) 변환기 3 : 콘덴서

4 : 역(逆) 변환기 5 : 유도전동기

9 : 엘리베이터 카 11 : 속도지령 발생장치

12 : 속도제어 연산회로 14 : 전압제어 연산회로

26 : 전압검출기 27 : 최소치 선택회로

24, 37 : 연산증폭기

본 발명은 사이리스트로 구성된 순변환기(이하 콘버터라고 칭한다)와 트랜지스터 및 다이오드로 구성된 역변환기(이하 인버터라고 칭함)을 써서, 엘리베이터카(이하 카라 부른다) 구동용의 고류전동기를 제어하는 엘리베이터의 속도제어장치에 관한 것이다.

제1도는 가령 일본국 특개소 56-162978호 공보에 공개된 종래의 엘리베이터의 속도제어장치의 구성을 나타낸 블럭도이며, (1)은 3상 교류전원, (2)는 사이리스터로 구성되어서 교류전원전압을 직류로 변환하는 콘버터, (3)은 이 콘버터의 출력을 평활하는 콘덴서, (4)는 트랜지스터 및 다이오드로 구성되며, 콘덴서(3)에 의하여 평활된 직류전압을 가변전압, 가변주파수의 교류로 변환하는 인버터, (5)는 교류전동기의 3상 유도전동기(이하 다만 전동기라고 칭함), (6)은 전동기 5에 직결되는 회전계 발전기 등의 속도검출기, (7)은 전동기(5)에 의하여 회동하는 활차, (8)은 이 활차에 감겨진 로우프, (9)는 이 로우프의 한 끝에 매어진 카, (10)은 다른쪽 끝에 매어진 균형추를 나타내며, 또 (11)은 속도지령(11a)을 발생하는 속도지령 발생장치, (12)는 속도지령(11a)과 속도검출기(6)의 속도신호(6a)를 비교하여 콘버터(2)의 출력지령(12a) 및 인버터(4)의 평활주파수지령(12b)을 출력하는 속도제어연산회로, (13)은 콘덴서(3)의 양단전압을 검출하는 전압검출기, (14)는 출력지령(12a) 와 전압검출기(13)의 전압신호(13a)를 비교하여 전압지령을 출력하는 전압제어연산회로, (15)는 이 전압지령을 바탕삼아 콘버터(2)를 구성하는 사이리스터를 제어하기 위한 게이트펄스를 발생하는 위상회로, (16)은 속도신호(6a)와 평활주파수지령(12b)를 사용하여 정호파(正弦汲)의 전압지령을 발생하는 전압지령 발생회로, (17)은 인버터(4)의 출력전압을 검출하는 전압검출회로, (18)은 전압지령 발생회로의 전압지령과, 전압검출회로(17)의 전압신호를 비교하여 펄스폭 변조지령을 발생하는 펄스폭 변조 비교기, (19)는 이 펄스폭 변조지령에 의하여 인버터(4)를 구성하는 트랜지스터를 제어하기 위한 게이트신호를 발생하는 베이스 구동회로를 각각 나타내고 있다.

상기와 같이 구성된 엘리베이터의 속도제어장치에 있어서, 3상 교류전압은 콘버터(2) 및 콘덴서(3)에 의하여 정류 평활하고, 이어서 인버터(4)에 의하여 펄스폭 변조된 교류전압이 전동기(5)에 공급되고 그 결과 카(9)가 주행을 개시한다.

이 때 속도검출기(6)이 전동기(5)의 회전속도를 검출하여 카(9)의 속도신호(6a)를 속도제어 연산회로(12)에 가한다. 속도제어 연산회로(12)는 이 속도신호(6a)와 속도지령(11a)를 비교하여 출력지령(12a)와 평활주파수지령(12b)를 만들어서, 각각 전압제어 연산회로(14) 및 전압지령 발생회로(16)에 가한다.

한편 전압제어 연산회로(14)에서는 이 출력지령(12a)를 설정치로 하며, 전압검출기(13)의 속도신호를 피드백치로 하여 양자의 편차가 영이 됨직한 전압지령을 출력하고, 위상회로(15)가 이것을 받아서 콘버터(2)의 사이리스트를 제어한다.

또 전압지령 발생회로(16)에서는 평활주파수지령(12b) 및 속도신호(6a)를 사용하여 정호파의 전압지령을 만들어, 펄스폭 변조비교기(18)에 가한다. 이 펄스폭 변조기(18)에서는 이 전압지령을 설정치로 하여 전압검출회로(17)의 전압신호를 피이드백치로 하여 양자의 편차가 영이 됨직한 펄스폭 변조지령을 출력하여 베이스 구동회로(19)에 준다. 이어서 이 베이스 구동회로(19)가 인버터(4)의 베이스 전류를 제어한다.

이렇게 하여 전동기(5)에게 가해지는 전압 및 주파수가 제어되어서 카(9)는 속도지령 발생장치(11)의 속도지령(11a)에 의하여 높은 정밀도로 속도가 제어된다.

다음에 제2도는 상기 전압제어 연산회로(14)의 상세한 구성을 나타내는 회로도이며, 한끝이 각각 속도제어 연산회로(12) 및 전압검출기(13)에게 접속되는 저항(20) 및 (21)과, 반전(反轉) 입력단자(-)에 이를 저항의 다른 끝이, 출력단자가 위상회로(15)에 접속되는 증산증폭기(이하 오페앰프라고 칭한다) (24)와, 이 오페앰프(24)의 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이에 접속되는 저항(22) 및 콘덴서(23)과, 오페엠프(24)의 출력단에 한쪽의 입력단이 접속됨에 아울러 다른 입력단에 표준전압 Vref.가 가해지고, 또 출력단이 위상회로(15)에 접속되는 비교기(25)로 구성되어 있다.

제2도에 있어서 저항(20)을 거쳐서 전압지령(12a)가, 그리고 저항(21)을 거쳐서 전압신호(13a)가 각각 가해지면, 양자의 편차에 대응하는 전압신호(24a)가 위상회로(15)에 가해지고, 또 비교기(25)는 이 전압신호(24a)의 레벨을 판정하여 소정치를 넘은 때 전력을 전원에 희생시키기 위한 신호, 즉 콘버터(2)의 뱅크절환신호(25a)가 위상회로(15)에 가해진다.

그런데 이런 종류의 속도제어장치에 있어서는, 전원전압을 Vac로 하고, 사이리스터의 전압강하분 등을 무시한 때의 콘버터(2)의 최대출력전압을 E_D로 한 때 E_D=1.35Vac[V]의 관계에 있다.

이제 전원전압 Vac가 어떤 사정으로 저하하면 콘버터(2)의 출력전압도 강하하므로, 이것을 보충하기 위하여 오페앰프(24)의 출력전압을 증대한다. 그러나 이 전압강하분이 비교적 큰 때는 제3도에 나타낸 대로 시각 t₁에서 t₂까지의 사이, 오페앰프(24)의 출력전압(24a)을 포화하여, 전압신호(13a)보다도 전압지령(12a)이 큰 상태가 되는 일이 있다. 즉 전압지령(12a) 대응하는 출력이 얻어지지 않는 일이 있다. 이 때 인버터(4)가 역행(力行) 운전에서 회생운전으로 이행했다고 하면, 오페앰프(24)의 표화로 인하여 비교기(25)의 동작이 늦어져서 콘덴서(3)의 양단전압이 상승하는 한편 전원전압도 낮으므로 회생축의 전류제어가 불가능하게 되며, 이로 인하여 회생축의 사이리스터 뱅크에 과대한 전류가 흘러가고 마는 결점이 있었다.

그러므로 본 발명은 상기 결점을 제거할 목적으로 행해진 것이며, 교류전원 전압을 검출하는 전압검출기와, 이 전압검출기의 전압신호 및 속도제어를 위한 콘버터에 대한 출력지령을 비교하여 레벨이 낮은 쪽 신호와 동일레벨의 신호를, 보정된 출력지령으로 하여 콘버터의 전압제어회로에 가해지는 최소치 선택회로와를 부가함으로서 콘버터를 구성하는 회생축의 사이리스터 뱅크에 과전류가 흐르는 것을 미연에 방지할 수 있는 엘리베이터의 속도제어장치를 제안하는 것이다.

제4도는 본 발명에 관한 엘리베이터의 속도제어장치의 한 실시예의 구성을 나타낸 블럭도이며, 제1도와 동일한 부호를 붙인 것은 각각 동일한 요소를 나타내고 있다.

그리고 교류전원 전압을 검출하는 전압검출기(26)과, 이 전압검출기의 전압신호(26a) 및 속도제어 연산회로(12)의 출력지령(12a)를 입력하여, 이 양자를 비교하여 레벨이 낮은 신호를 보정된 출력지령으로 하여 전압제어 연산회로(27)에 가하는 최소치 선택회로(27)와를 덧붙인 점이 제1도와 다르게 되어 있다.

제6도는 이 전압검출기(26) 및 최소치 선택회로(27)의 상세한 구성을 나타내는 회로도이며, 우선 전압검출기(26)은 1차축이 교류전원에 접속된 3상 변압기(이하 트랜스라고 칭한다) (28)과, 이 트랜스의 2차축에 접속되며, 6개의 다이오드(29)~(34)를 브리지 접속하여 이루어지는 정류회로와, 이 정류출력을 평활하는 저항(35) 및 콘덴서(36)으로서 구성되며, 최소치 선택회로(27)은 전압검출기(26)의 전압신호(26a)를 비반전 입력단자(+)에게, 속도제어 연산회로(12)의 출력지령(12a)를 입력저항(38)을 거쳐서 반전 입력단자(-)에게 취입되는 오페앰프(37)과, 전압신호(26a) 및 출력지령(12a)가 (26a)<(12a)의 상태에서 오페앰프(37)의 동작을 유효하게 하도록, 이 오페앰프(37)의 출력을 입력으로 하여서, 전압신호(26a)의 레벨 이하로 눌러서, 보정된 출력지령(27a)를 출력하는 버퍼앰프(40)와로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 엘리베이터의 속도제어장치의 작용을 주로, 제1도와 다른 점을 중심으로 하여 아래에 설명한다.

우선 전압검출기(26)는 교류전원(1)의 전압을 검출하여 출력지령(12a)과 같은 종류의 전압신호(26a)를 최소치 선택회로(27)의 오페앰프(27)에 가한다. 이 때 전압신호(26a)가 출력지령(12a)보다도 크면, 다이오드(39)의 작용으로 오페앰프(37)은 무효가 되어서, 출력지령(12a)와 버퍼앰프(40)의 출력이 같게 되며, 출력지령(12a)에게 같은 출력지령(27a)이 출력된다.

다음 전원전압의 저하에 의하여 전압신호(26a)가 출력지령(12a)보다도 적어지면, 오페앰프(37)는 유효하게 되고, 출력지령(27a)는 전압검출기(26)의 전압신호(26a)의 레벨로 제한된다.

이리하여 최소치 선택회로(27)은 전압검출기(26)의 출력을 제1의 입력, 속도제어 연산회로(12)의 출력지령(12a)을 제2의 입력으로 하여 이들 두 입력을 비교함으로서 레벨이 낮은 신호를 출력하게 된다.

제5도는 이들 관계를 나타냄과 더불어 전압제어 연산회로(14)의 오페앰프(24)의 출력상태를 나타내는 것으로서, 전압신호(26a)가 출력지령(12a)보다도 낮은 동안, 이 출력지령(12a)는 제한되어서 출력지령(27a)가 전압제어 연산회로(14)에 가해지고, 이 결과 오페앰프(24)로 포화하는 일이 없고, 더우기 전압신호(13a)에서도 분명하듯이 콘덴서(3)의 양단전압도 낮게 제한되어 있으므로 콘버터에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수가 있다.

또 콘버터(2)의 출력전압을 낮춘 때 인버터(4)의 출력전압도 내려가서 그 출력파형이 사각형에 가까워지기 때문에 정현파형이 조금 찌그러지지만 실질상 지장은 없는 제어특성이 얻어진다.

이상 설명에서 분명하듯이 본 발명에 따르면 전원전압을 검출하여 출력지령을 낮게 제한하여 있으므로, 회생운전시에 콘버터를 구성하는 사이리스터에 과전류가 흐르는 것을 확실히 방지할 수 있다.

Claims

사이리스터로 구성되고, 교류전원 전압을 직류로 변환하는 순변환기와, 이 순변환기의 직류전압을 평활하는 콘덴서와, 트랜지스터 및 다이오드로 구성되고, 상기 콘덴서에 의하여 평활된 직류전압을 가변전압, 가변주파수의 교류로 변환하여 카 구동용의 교류전동기에 공급하는 역변환기와, 상기 카의 속도지령 및 검출속도를 비교하여 상기 순변환기를 위한 출력지령 및 상기 역변환기를 위한 슬립도 주파수지령을 만들고, 이 출력지령을 바탕으로 상기 순환기를 위상 제어하고, 상기 슬립 주파수지령에 바탕을 두어서 상기 역변환기를 펄스폭 변조를 제어하는 제어회로와를 갖춘 엘리베이터 속도제어장치에 있어서, 상기 제어회로는 교류전원 전압을 검출하는 전압검출기와, 이 전압검출기의 출력을 제1의 입력, 상기 출력지령을 제2의 입력으로 하여 이들 두 입력을 비교하며, 그로 의하여 레벨이 낮은 쪽의 신호와 동일 레벨의 신호를 출력하는 최소치 선택회로와를 구비하고, 상기 제어회로는 이 최소치 선택회로의 출력을, 보정된 출력지령으로 하여 상기 순변환기에게 공급하고, 이것을 위상 제어함을 특징으로 하는 엘리베이터의 속도제어장치.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 제어회로는, 다시 상기 카의 속도지령 및 검출속도를 비교해서 상기 순변환기를 위한 출력지령 및 상기 역변환기를 위한 슬립 주파수지령을 만드는 속도제어회로와, 이 속도제어회로의 상기 출력지령 및 상기 순변환기의 출력전압을 나타내는 전압신호를 입력하여, 이들을 비교하고 이에 의하여 상기 순변환기의 제어를 위한 전압신호를 출력하는 전압제어회로와를 갖고 있으며, 상기 최소치 선택회로는, 상기 속도제어회로와 상기 전압제어회로와의 사이의 접속되어서, 상기 최소치 선택회로의 출력신호가 상기 전압제어회로에 공급되는 엘리베이터 속도제어장치.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 순변환기는, 상기 전동기가 역행 운전하고 있을 때에는, 상기 전원출력을 직류로 변환하여 상기 역변환기에 공급하고, 상기 전동기가 회생 운전하고 있을 때는, 상기 역변환기를 거쳐서 공급되는 직류를 교류로 변환하여 상기 전원을 반환하며, 이같은 역행 및 회생을 위한 사이리스터 뱅크를 지니고 있는 엘리베이터 속도제어장치.
청구범위 제3항에 있어서, 상기 전압제어회로는, 상기 출력지령과 상기 순변환기의 출력전압신호와를 가한 신호가 입력되고, 그 출력이 상기 순변환기를 제어하는 게이트 펄스를 발생하는 위상 회로에게 공급되는 연산증폭기와, 이 연산증폭기의 출력이 하나의 입력단자에 입력되고, 또 하나의 입력단자에 소정의 표준전압이 입력되어서 이들 입력을 비교하고, 그 출력이 상기 위상회로에 공급되고, 그로 인하여 상기 순변환기의 역행축 또는 회생축의 사이리스터 뱅크를 도통시키도록 하기 위한 비교기와를 가지고 있는 엘리베이터 속도제어장치.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 전압검출기는, 상기 전원에 1차측이 접속된 변압기와, 이 변압기의 2차측에 접속된 정류회로와, 이 정류회로의 출력을 평활하고, 검출전압으로서 출력하는 평활회로와를 지니고 있는 엘리베이터 속도제어장치.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 최소치 선택회로는, 상기 지령 및 상기 전압검출기의 전압신호가 입력되는 연산증폭기와, 이 증폭기의 출력을 상기 보정된 출력지령으로서 출력하는 증폭기와를 지니고 있는 엘리베이터 속도제어장치.
청구범위 제6항에 있어서, 상기 연산증폭기의 비반전입력 단자에는 상기 전압신호가 공급되어서, 반전입력단자에는 상기 출력지령이 공급되고, 또 상기 연산증폭기의 출력단자에는 다이오드가 그 캐소드측에서 접속되고, 상기 다이오드의 애노드측은 상기 출력증폭기에 접속되어 있는 엘리베이터 속도제어장치.