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JPH0724467B2 - エレベ−タの制御装置 - Google Patents

エレベ−タの制御装置

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JPH0724467B2
JPH0724467B2 JP59276449A JP27644984A JPH0724467B2 JP H0724467 B2 JPH0724467 B2 JP H0724467B2 JP 59276449 A JP59276449 A JP 59276449A JP 27644984 A JP27644984 A JP 27644984A JP H0724467 B2 JPH0724467 B2 JP H0724467B2
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frequency command
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regenerative
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Mitsubishi Electric Corp
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • 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

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

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つて駆動されるエレベータの
制御装置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に誘導電動機を用
い、これを滑り周波数制御することによつて、電動機の
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。第2図は例えば特開昭59−17879号公報に開示され
た従来の制御装置のブロツク図である。
図中、(1)は三相交流電源端子、(2)はこの三相交
流電源端子(1)に接続され、後述するかご(9)の起
動時に閉成し、停止時に開放する電磁接触器接点、
(3)は電磁接触器接点(2)を介して得られる三相交
流を直流に変換するコンバータ、(4)はコンバータ
(3)の出力端子間に接続された平滑コンデンサ、
(5)は平滑コンデンサ(4)の両端に接続され、一定
直流電圧を可変電圧可変周波数の交流に変換するパルス
幅変調方式のインバータ、(6)はインバータ(5)に
よつて駆動される三相誘導電動機(以下誘導電動機と言
う)、(7)は誘導電動機(6)によつて駆動される巻
上機の駆動綱車、(8)は駆動綱車(7)に巻き掛けら
れた主索、(9),(10)は主索(8)の両端にそれぞ
れ結合されたかごおよびつり合いおもり、(11)は誘導
電動機(6)の回転速度を検出して速度信号(11a)を
発生する回転速度計、(12)は速度指令信号、(13)は
速度指令信号(12)から速度信号(11a)を減算して偏
差信号を出力する加算器、(14)は加算器(13)に接続
され、速度制御系の応答を良好にするための補償要素
で、G(S)は伝達関数、(14a)は補償要素(14)の
出力である滑り周波数指令信号、(15)は滑り周波数指
令信号(14a)および速度信号(11a)を加算する加算
器、(16)は加算器(15)の出力(15a)を入力して電
圧指令信号(16a)を発生する電圧指令発生器、(17)
は同じく周波数指令信号(17a)を発生する周波数指令
発生器、(18)は滑り周波数指令信号(14a)が正また
は零のとき接触子(18a),(18b)をそれぞれ接点
(a)側に接触させ、滑り周波数指令信号(14a)が負
のときこれらの接触子をそれぞれ接点(b)側に接触さ
せる切換装置、(19)は接触子(18a)が切換接触せし
められる接点(b)に接続され、加算器(15)の出力
(15a)を入力したときこの入力の値に応じて設定され
た値の出力を発生する利得変換器、(20)は接触子(18
b)が切換接触せしめられる接点(b)に接続され、速
度信号(11a)が入力されたとき誘導電動機(6)から
直流側に回生される回生電力が零になるような周波数指
令信号を発生する電力制御装置、(21)は電圧指令信号
(16a)、周波数指令信号(17a)、利得変換器(19)の
出力および電力制御装置(20)の周波数指令信号に基い
てインバータ(5)の出力電圧および出力周波数を制御
するインバータ制御装置である。
従来のエレベータの制御装置は以上のように構成され、
先ず誘導電動機(6)の力行時には、速度指令信号(1
2)と速度信号(11a)との偏差信号によつて求められる
滑り周波数指令信号(14a)が正であり、このため接触
子(18a)(19a)は図示したようにそれぞれ接点(a)
側に接触せしめられている。したがつて、滑り周波数指
令信号(14a)と速度信号(11a)とが加算器(15)によ
つて加算され、その出力信号(15a)が電圧指令発生器
(16)および周波数指令発生器(17)に入力される。電
圧指令発生器(16)および周波数指令発生器(17)では
電圧/出力周波数がほぼ一定となる関係を満足させるよ
うな電圧指令信号(16a)および周波数指令信号(17a)
を発生する。インバータ制御装置(21)はこれらの指令
信号に基いて、インバータ(5)を構成するスイツチン
グ素子を制御して滑り周波数指令信号(14a)に相当す
るトルクを誘導電動機(6)に発生せしめる。
ところで、エレベータにおいてはかご(9)を減速停止
させるとき、機械的なエネルギが誘導電動機(6)を介
して電気的エネルギに変換され、回生電力がインバータ
(5)を通じて直流側へ返される。このとき、上述した
出力電圧/出力周波数がほぼ一定になるような制御を行
なうと、回生エネルギが平滑コンデンサ(4)に蓄積さ
れてその電圧を上昇させ、このコンデンサ(4)自体お
よびインバータ(5)を破壊させる虞れがある。
そこで、誘導電動機(6)の回生運転時、滑り周波数指
令信号(14a)が負になることを切換装置(18)で検出
して接触子(18a),(18b)を接点(b)側に切換え
る。これによつて、滑り周波数指令信号(14a)がその
まま利得変換器(19)に入力されて、その出力が電圧指
令信号としてインバータ制御装置(21)に加えられる。
また、電力制御装置(20)は速度信号(11a)を入力と
して、回生電力が零になるような周波数指令信号を作つ
てインバータ制御装置(21)に加える。なお、回生電力
が零になる制御とは機械的エネルギのすべてを電動機内
部で消費させることに他ならず、このための周波数指令
信号を発生する電力制御装置(20)の原理を、第3図に
示す誘導電動機の等価回路をも参照して説明する。
第3図を参照するに、誘導電動機(6)の内部で消費さ
れる電力P1ただし ここに V:交流入力電圧 Z:誘導電動機(6)の総合インピーダンス g0:励磁コンダクタンス r1,r2:誘導電動機(6)の一次抵抗および二次抵抗(一
次換算値) x1,x2:誘導電動機(6)の一次漏れリアクタンスおよび
二次漏れリアクタンス(一次換算値) S:誘導電動機(6)の滑り である。
一方、回生電力として発生する電力P2ここで、P1+P2=0 ……(4) となるように、滑りSを制御すれば機械的エネルギはす
べて誘導電動機(6)内部で消費されることになる。
そこで、上記(1)式および(3)式に代入すると ただし、Z=Z(S)となり、入力電圧Vとは関係なく
(5)式を満たすSを求めることによつて電力授受がな
くて制動力を発生させる滑りSが求まり、さらに、速度
信号(11a)が与えられれば、インバータ(5)への周
波数指令信号が決まる。したがつて、電力制御装置(2
0)には速度信号(11a)だけが与えられればよいことが
分かる。なお、第3図中のb0は励磁サセプタンスであ
る。
かくして、第2図に示した従来のエレベータの制御装置
は誘導電動機の力行時に速度指令信号と速度信号との偏
差に相当する滑り周波数指令信号によりトルクを制御
し、回生制動時は速度信号によりインバータに与える周
波数指令信号を制御して誘導電動機の回生電力を零にす
ることによつて平滑コンデンサ(4)およびインバータ
(5)を保護している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに、この従来のエレベータの制御装置にあつて
は、電力制御装置(20)が誘導電動機の一次抵抗r1およ
び二次抵抗r2の予測値に基いて上記(5)式に従つた滑
りSを設定していたがために、誘導電動機の温度上昇に
よつてこれらの抵抗値が最初の予測値と一致しなくな
り、回生電力を常に零に保持することができなくなると
いう問題点があつた。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、誘導電動機の温度が上昇して誘導電動機の一次及び
二次抵抗の定数が予測値と異なった場合でも電源側への
回生電力を確実に零に制御し得るエレベータの制御装置
の提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るエレベータの制御装置は直流電源側へ返
される誘導電動機の回生電力を検出する回生電力検出手
段を設けるとともに、回生制動時にインバータ制御指令
を発生する回路が、誘導電動機の速度信号および回生電
力検出手段の出力信号に基いて誘導電動機の回生電力を
制御するものである。
〔作用〕
この発明においては、回生電力検出手段により直流電源
側への回生電力を検出し、この回生電力が零になるよう
に指令信号を変える。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク図であり、
図中(1)〜(19)および(21)は上記従来装置と全く
同一のものである。これら以外の(22)は、誘導電動機
(6)から直流電源側への回生電力を検出する回生電力
検出手段として設けられ、平滑コンデンサ(4)の両端
電圧を検出する電圧検出器、(23)は接触子(18b)が
切換接触せしめられる接点(b)に接続され、速度信号
(11a)がこれに加えられたとき、電圧検出器(22)の
出力を基にして、誘導電動機(6)から直流側に回生さ
れる回生電力が零になるような周波数指令信号を発生す
る電力制御装置である。
以下、この実施例の動作を、主に従来装置と異る点を中
心にして説明する。
先ず、電力制御装置(23)には通常運転時の誘導電動機
(6)の一次抵抗r1および二次抵抗r2に対応して、誘導
電動機(6)とインバータ(5)との間で電力の授受の
ない滑りSが設定されており、速度信号(11a))が加
えられたとき、従来装置で説明したと同様にインバータ
制御装置(21)に周波数指令信号を加える。
この場合、電動機(6)が連続的に長時間運転されたと
き、その温度が上昇して一次抵抗r1および二次抵抗r2
変化し、回生電力が零になる滑りSは最初に設定した値
よりも小さく(零から遠ざかり)なって回生電力は零に
ならず、その結果、平滑コンデンサ(4)の両端電圧は
上昇する。
これに対して、一次抵抗r1および二次抵抗r2の変動分を
考慮して、回生電力が必ず零になるよう、滑りSを小さ
く(零から遠ざける)設定しておくと、電動機(6)が
回生状態にあるにも拘わらずこの電動機(6)にエネル
ギを供給しなければならず、このため電動機電流の増大
に対応し得る容量の大きいインバータが必要になる。
そこで、この実施例では電圧検出器(22)によつて平滑
コンデンサ(4)の両端電圧を検出し、直流電源側への
回生電力によつて平滑コンデンサの両端電圧が上昇した
とき電力制御装置(23)が滑りSを順次小さくすること
により回生電力を零に抑さえている。
この場合、電力制御装置(23)は例えば、予測される一
次抵抗r1、二次抵抗r2に対してそれぞれ滑りSの演算結
果を記憶させておき、電圧検出器(22)の出力に応じて
適切な周波数指令信号を出力するように講じればよい。
なお、この実施例では、直流電源側へ電力が回生された
ことを検出するために、平滑コンデンサ(4)の両端電
圧を検出する電圧検出器を設けたが、この代わりに、平
滑コンデンサに流れる電流を検出する電流検出器でもよ
く、要は直流電源側へ回生される電力を検出する回生電
力検出手段があればよい。
〔発明の効果〕
以上の説明によつて明らかな如く、本発明によれば、直
流電源側へ回生される電力を検出する回生電力検出手段
を設けるとともに、回生制動時にインバータ制御指令を
発生する回路が、誘導電動機の速度信号および回生電力
検出手段の出力信号に基いて回生電力を制御するように
したので、誘導電動機の温度が上昇して誘導電動機の一
次及び二次抵抗の定数が予測値と異なつた場合でも電源
側への回生電力を確実に零に制御することができるとい
う効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、第
2図は従来のエレベータの制御装置の構成を示すブロツ
ク図、第3図はその動作を説明するための、誘導電動機
の等価回路図である。 (3):コンバータ、(4):平滑コンデンサ (5):インバータ、(6):三相誘導電動機 (9):かご、(11):回転速度計 (16):電圧指令発生器、(17):周波数指令発生器 (18):切換装置、(19):利得変換器 (21):インバータ制御装置 (22):電圧検出器、(23):電力制御装置 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源に接続され直流電力を交流電力に
    変換するインバータと、このインバータに接続され前記
    交流電力によって駆動されかごを運転する誘導電動機
    と、速度指令信号及び前記誘導電動機の速度信号の偏差
    に相当する滑り周波数指令信号により前記誘導電動機の
    トルクを制御する周波数指令発生器と、前記速度信号を
    入力して前記誘導電動機から前記直流電源側に回生され
    る電力を零にする周波数指令信号を出力する電力制御装
    置と、前記滑り周波数指令信号が正のときは前記周波数
    指令発生器を用い、負のときは前記電力制御装置に切り
    換える切換装置とを有するエレベータの制御装置におい
    て、前記誘導電動機から前記直流電源側に回生される電
    力を検出する回生電力検出手段を設け、前記電力制御装
    置を、予測される前記誘導電動機の一次抵抗及び二次抵
    抗の変化に対応した滑りを記憶し、前記回生電力検出手
    段の出力に応じて上記滑りに基づく前記周波数指令信号
    を出力するものとしたことを特徴とするエレベータの制
    御装置。
  2. 【請求項2】前記回生電力検出手段は前記直流電源の出
    力電圧を検出する電圧検出器であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のエレベータの制御装置。
  3. 【請求項3】前記回生電力検出手段は前記直流電源に前
    記誘導電動機から流入する電流を検出する電流検出器で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエレ
    ベータの制御装置。
JP59276449A 1984-12-27 1984-12-27 エレベ−タの制御装置 Expired - Fee Related JPH0724467B2 (ja)

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