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技術 エレベーターの制御装置

出願人 東芝エレベータ株式会社
発明者 石川徹
出願日 1998年1月28日 (22年11ヶ月経過) 出願番号 1998-014702
公開日 1999年8月3日 (21年4ヶ月経過) 公開番号 1999-209011
状態 特許登録済
技術分野 エレベータ制御
主要キーワード オフセット加算器 ゲインずれ 多重巻線 運転速度指令 オフセット加算回路 ゲイン乗算器 各系統毎 並列巻線
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図面 (12)

課題

エレベーター乗り心地を改善できるエレベーターの制御装置を提供する。

解決手段

独立した2つの巻線3a、3bを有する多重巻線誘導電動機3の各巻線に流れる電流を検出する電流検出器5a、5bにより検出される電流値の夫々に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算器66a、66b、及び電流検出器5a、5bの零点を調整するために所定のオフセット値加算するオフセット加算器65a、65bを設ける。これにより、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットによって行い、各巻線3a、3bに実際に流れる電流量を同一にすることができるので、エレベーターかご振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

概要

背景

近年、建物高層化が進み、エレベーターをより高速化・大容量化することが必要となってきている。つまり、速度300m/分を超える超高速エレベーターにとどまらず、750m/分や1000m/分の超々高速エレベーターと呼ばれる様なエレベーターが要求され、また大量輸送が可能な2階建て構造のエレベーター(ダブルデッキエレベーター)の要求も高まっている。

エレベーターの駆動は、一般に誘導電動機によって行われていて、その制御には主としてインバータ装置が用いられている。そこで上述したような高速・大容量のエレベーターを駆動する場合に、誘導電動機が大容量となり、当然インバータ装置も大容量化する必要がある。大容量のインバータ装置を実現するには、
ア) インバータ装置を複数並列接続して使用する
イ) 1つの大容量インバータ装置を使用する
ことが考えられる。ところがイ)の方法では、インバータ装置の外形寸法が大きくなりすぎて装置の設置が困難になることが多いため、小形のインバータ装置を複数台並列接続するア)の方式を採用することが多い。

図8は上述のア)の方式を踏襲したエレベーターの制御装置の従来例を示している。このエレベーターの制御装置の主な回路構成コンバータ1と、並列に接続された2台のインバータ2a、2bと、これらのインバータ2a、2bから供給される電力によって駆動される誘導電動機3とからなる。この誘導電動機3は独立した2巻線3a、3bを有し、インバータ2a、2bにこれらが個別に接続されている。2巻線誘導電動機3の巻線構成は図9に示すようになっていて、A巻線3aはUA、WA、VAの三相、B巻線3bはUB、WB、VBの三相である。(なお、ここで図10に示すように同一回転軸に縦に並んで配置されるタンデム型の誘導電動機3−1、3−2それぞれを個別にA巻線3a、B巻線3bで駆動する構成の場合も以下の説明は等しく適用できる。)
そして図8のエレベーター制御装置は誘導電動機3をベクトル制御する構成であり、Aインバータ2aを制御するA系統100aと、Bインバータ2bを制御するB系統100bとの互いに独立した2系統から成り、エレベーター運行制御を司るエレベーター制御用コンピュータ100からこれらに個別に運転速度指令ωr1、ωr2が与えられるようになっている。

A系統100aの制御回路は、外部から与えられる速度指令ωr1と誘導電動機3に設けられた速度検出器4からのエレベーター速度(ここではモータ速度)ωoとの偏差に対して、速度制御器ASR1)61によって電流検出値Is1を演算し、この電流指令値Is1と誘導電動機3のA巻線3aに対する電流検出器5aからの電流フィードバック値If1との偏差に対して、電流制御器ACR1)62aによってPWM変調器(PWM1)63aへの制御指令を出力し、PWM変調器(PWM1)63aでは搬送波回路64aからの搬送波をこの制御指令により変調してゲート駆動信号を作成し、インバータ2aを駆動する構成である。B系統も同様に制御されインバータ2bを駆動する構成であり、これらにより誘導電動機3を駆動する。

概要

エレベーターの乗り心地を改善できるエレベーターの制御装置を提供する。

独立した2つの巻線3a、3bを有する多重巻線型誘導電動機3の各巻線に流れる電流を検出する電流検出器5a、5bにより検出される電流値の夫々に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算器66a、66b、及び電流検出器5a、5bの零点を調整するために所定のオフセット値加算するオフセット加算器65a、65bを設ける。これにより、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットによって行い、各巻線3a、3bに実際に流れる電流量を同一にすることができるので、エレベーターかご振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
3件

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請求項1

独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーター制御装置において、前記誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び前記電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段とを具備したことを特徴とするエレベーターの制御装置。

請求項2

前記電流検出手段の出力調整のための設定電流を流す電流設定手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段とを更に具備し、前記電流設定手段により各巻線毎に別々に設定電流を流し、前記演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とする請求項1に記載のエレベーターの制御装置。

請求項3

前記電流検出手段の出力調整のための設定電流を流す電流設定手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段とを更に具備し、前記電流設定手段により各巻線に同時に設定電流を流し、前記演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とする請求項1に記載のエレベーターの制御装置。

請求項4

独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、前記誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記複数の巻線のうちの少なくとも1つの巻線を除く巻線について、前記電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び前記電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値を加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段とを具備したことを特徴とするエレベーターの制御装置。

請求項5

独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、前記誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び前記電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値を加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段と、前記電流検出手段により検出される各巻線の電流の偏差を検出する電流偏差検出手段とを具備し、前記電流偏差手段により検出される偏差が一定値を超えた場合に前記演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とするエレベーターの制御装置。

請求項6

独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、前記誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段により検出される各巻線の電流の偏差を検出する電流偏差検出手段と、この電流偏差検出手段により検出される偏差が一定値を超えた場合に異常であることを検知する異常検出手段とを具備したことを特徴とするエレベーターの制御装置。

技術分野

0001

本発明はエレベーター制御装置に関し、特に多重巻線型もしくはタンデム型誘導電動機によりエレベーターを駆動するエレベーターの制御装置に関する。

背景技術

0002

近年、建物高層化が進み、エレベーターをより高速化・大容量化することが必要となってきている。つまり、速度300m/分を超える超高速エレベーターにとどまらず、750m/分や1000m/分の超々高速エレベーターと呼ばれる様なエレベーターが要求され、また大量輸送が可能な2階建て構造のエレベーター(ダブルデッキエレベーター)の要求も高まっている。

0003

エレベーターの駆動は、一般に誘導電動機によって行われていて、その制御には主としてインバータ装置が用いられている。そこで上述したような高速・大容量のエレベーターを駆動する場合に、誘導電動機が大容量となり、当然インバータ装置も大容量化する必要がある。大容量のインバータ装置を実現するには、
ア) インバータ装置を複数並列接続して使用する
イ) 1つの大容量インバータ装置を使用する
ことが考えられる。ところがイ)の方法では、インバータ装置の外形寸法が大きくなりすぎて装置の設置が困難になることが多いため、小形のインバータ装置を複数台並列接続するア)の方式を採用することが多い。

0004

図8は上述のア)の方式を踏襲したエレベーターの制御装置の従来例を示している。このエレベーターの制御装置の主な回路構成コンバータ1と、並列に接続された2台のインバータ2a、2bと、これらのインバータ2a、2bから供給される電力によって駆動される誘導電動機3とからなる。この誘導電動機3は独立した2巻線3a、3bを有し、インバータ2a、2bにこれらが個別に接続されている。2巻線誘導電動機3の巻線構成図9に示すようになっていて、A巻線3aはUA、WA、VAの三相、B巻線3bはUB、WB、VBの三相である。(なお、ここで図10に示すように同一回転軸に縦に並んで配置されるタンデム型の誘導電動機3−1、3−2それぞれを個別にA巻線3a、B巻線3bで駆動する構成の場合も以下の説明は等しく適用できる。)
そして図8エレベーター制御装置は誘導電動機3をベクトル制御する構成であり、Aインバータ2aを制御するA系統100aと、Bインバータ2bを制御するB系統100bとの互いに独立した2系統から成り、エレベーター運行制御を司るエレベーター制御用コンピュータ100からこれらに個別に運転速度指令ωr1、ωr2が与えられるようになっている。

0005

A系統100aの制御回路は、外部から与えられる速度指令ωr1と誘導電動機3に設けられた速度検出器4からのエレベーター速度(ここではモータ速度)ωoとの偏差に対して、速度制御器ASR1)61によって電流検出値Is1を演算し、この電流指令値Is1と誘導電動機3のA巻線3aに対する電流検出器5aからの電流フィードバック値If1との偏差に対して、電流制御器ACR1)62aによってPWM変調器(PWM1)63aへの制御指令を出力し、PWM変調器(PWM1)63aでは搬送波回路64aからの搬送波をこの制御指令により変調してゲート駆動信号を作成し、インバータ2aを駆動する構成である。B系統も同様に制御されインバータ2bを駆動する構成であり、これらにより誘導電動機3を駆動する。

発明が解決しようとする課題

0006

ところが、誘導電動機の各巻線(A巻線3a、B巻線3b)のインピーダンスが必ずしも同一でないため、誘導電動機の各巻線(A巻線3a、B巻線3b)に流れる電流を必ずしも一致させることはできない。つまり、誘導電動機3は独立した2巻線を有しているが、電動機の製造精度や各巻線インピーダンスのアンバランスによりA巻線3aとB巻線3bに流れる電流量は、必ずしも一致するものではない。

0007

またインバータ2a、2bから誘導電動機3までの配線も厳密には各インバータで全く同一とすることができないため、電流検出器5a、5bによって検出される電流値も全く同一値が検出されることはない。

0008

このように誘導電動機3の各巻線に流れる電流値が異なってしまう場合には、発生するトルクが各巻線毎に異なり、トルクリップルとなりエレベーター乗りかご縦振動を発生する要因となってしまう。一般にトルクTは、磁束Bと電流Iのベクトル積にて演算される。(式(1))

0009

T=B×I(ベクトル積)・・・・・・・・・(1)
ここで電流Iの値が所望の値でない場合、発生するトルクも所望の値が得られないため、制御装置はこれを補正する様に次の瞬間の制御電流指令を決定する。ここで、同一の電流指令をA巻線3a、B巻線3bのそれぞれに与えた場合、例えばA巻線3aには所望の電流が流れたがB巻線3bには所望の電流が流れなかった場合には、制御装置はB巻線3bへの電流指令を補正する様に制御をかけるため、電流指令値Isを演算して各インバータ2a、2bに与えるが、A巻線3a、B巻線3bに流れる電流がアンバランスであるので、今度はA巻線3aに流れる電流が所望の値と一致しなくなってしまう。このように順次同様な制御となり、誘導電動機3にはトルクリップルが生じ、エレベーターの乗り心地を悪化させてしまう。

0010

これを防ぐため従来では、各巻線に一定電流を流し、各巻線のインピーダンスのアンバランス量を測定し、そのアンバランス量を補正する提案がされている(特願平9−75883号)。ところが、電流値を検出する電流検出器の個体差により、たとえ各巻線間のインピーダンスのアンバランス量を補正しても、電流検出器の出力に差異が有る場合には、前記と同様誘導電動機3にはトルクリップルが生じ、エレベーターの乗り心地を悪化させてしまう。

0011

つまり通常の電流検出器では図11(a)に示すような出力特性を持っているが、この特性に個体差が存在する。個々の電流検出器において零点の調整及びゲイン(図11の直線の傾き)の調整がされているが、その調整は誤差を含んでいるため、電流検出器の出力が全て同一となることはない。すなわち図11(b)の如く零点や直線の傾きが僅かにずれてしまう。(図中の鎖線や一点鎖線)。またこの電流検出器の検出誤差は数%であるが、エレベーターかご駆動用の誘導電動機を駆動するインバーター出力での誤差であるため、エレベーターの乗り心地への影響が無視できない。

0012

また電流検出器の出力は、周囲温度によりその特性が変化し、また経年変化による出力特性の変化も無視できず問題となっていた。本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機の各巻線に対する駆動装置を個別に独立した制御系によって制御し、各巻線に流れる電流量を同一に制御することによってトルクリップルを抑制し、エレベーターの乗り心地を改善できるエレベーターの制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

請求項1に記載の本発明は、独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段とを具備したことを特徴とする。

0014

このような構成とすることにより、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出し、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットによって行い、各巻線に実際に流れる電流量を同一にすることができるので、エレベーターかごの振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

0015

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のエレベーターの制御装置に、電流検出手段の出力調整のための設定電流を流す電流設定手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段とを更に設け、電流設定手段により各巻線毎に別々に設定電流を流し、演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とする。

0016

このような構成とすることにより、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線において、各巻線毎に別々に電流を流して流れる電流を検出し、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットにて行うことができる。これを各巻線の全てについて行うことによって各巻線に実際に流れる電流量を同一にすることができるので、エレベーターかごの振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

0017

請求項3に記載の本発明は、請求項1に記載のエレベーターの制御装置に、電流検出手段の出力調整のための設定電流を流す電流設定手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段とを更に設け、電流設定手段により各巻線に同時に設定電流を流し、演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とする。

0018

このような構成とすることにより、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線において、各巻線に同時に電流を流して流れる電流を検出し、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットにて行うことによって各巻線に実際に流れる電流量を同一にすることができるので、エレベーターかごの振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

0019

請求項4に記載の本発明は、独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の前記複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、複数の巻線のうちの少なくとも1つの巻線を除く巻線について、電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値を加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段とを具備したことを特徴とする。

0020

このような構成とすることにより、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出し、検出した電流の補正をそのゲインとオフセットにて行うことができるが、ここで基準とする巻線電流の補正は行わないことにより、回路単純化を図ることができる。

0021

請求項5に記載の本発明は、独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値に所定の電流ゲイン値を乗算するゲイン乗算手段及び電流検出手段の零点を調整するために所定のオフセット値を加算するオフセット加算手段の両方またはどちらか一方の手段と、電流ゲイン値またはオフセット値を演算する演算手段と、電流検出手段により検出される各巻線の電流の偏差を検出する電流偏差検出手段とを具備し、電流偏差手段により検出される偏差が一定値を超えた場合に演算手段により電流ゲイン値またはオフセット値を演算することを特徴とする。

0022

このように、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線に流れる電流の偏差が一定値を超えた場合に、電流検出器の電流ゲイン値またはオフセット値を演算することにより、常に各巻線に流れる電流量を同一にすることができるため、エレベーターかごの振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。

0023

請求項6に記載の本発明は、独立した複数の巻線を有する多重巻線型もしくはタンデム型の誘導電動機と、この誘導電動機の複数の巻線のそれぞれに接続された複数の駆動装置を有するエレベーターの制御装置において、誘導電動機の各巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段により検出される各巻線の電流の偏差を検出する電流偏差検出手段と、この電流偏差検出手段により検出される偏差が一定値を超えた場合に異常であることを検知する異常検出手段とを具備したことを特徴とする。

0024

このように、独立した少なくとも2巻線を有する誘導電動機の各巻線に流れる電流の偏差が一定値を超えた場合に、制御装置が異常であることを検知することにより、エレベーターかごの異常振動を早期に検出することができる。

発明を実施するための最良の形態

0025

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図面において同一符号は同一部分または対応部分を示す。

0026

(第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係るエレベーターの制御装置の回路構成を示す図である。主な回路構成は従来例と同様に、コンバータ1と、この直流側フィルタコンデンサCを介して並列に接続された2つのインバータ2a、2bと、これらのインバータ2a、2bのそれぞれに個別に接続される巻線3a、3bを有する多重巻線誘導電動機3とから成る。

0027

そしてインバータ2a、2bを制御する制御回路は、Aインバータ2aを制御するA系統100aと、Bインバータ2bを制御するB系統100bとの互いに独立した2系統から成り、エレベーター運行制御を司るエレベーター制御用コンピュータ100からこれらに個別に運転速度指令ωr1、ωr2が与えられるようになっている。

0028

A系統100aの制御回路は、外部(コンピュータ100)から与えられる速度指令ωr1と誘導電動機3に設けられた速度検出器4からのエレベーター速度ωoとの偏差に対して、速度制御器(ASR1)61aによって電流指令値Is1を演算し、この電流指令値Is1と、誘導電動機3のA巻線3aに対する電流検出器5aからの電流フィードバック値If1にゲイン乗算回路(GAINA)66aにて所定のゲイン値を乗じた値Ifc1と、オフセット加算回路(OFSA)65aにて加算される所定のオフセット値Iof1との偏差に対して、電流制御器(ACR1)62aによってPWM変調器(PWM1)63aへの制御指令を出力し、PWM変調器(PWM1)63aでは搬送波回路64aからの搬送波をこの制御指令により変調してゲート駆動信号を作成し、インバータ2aを駆動する構成である。

0029

同様に、B系統100bの制御回路は、外部から与えられる速度指令ωr2と誘導電動機3に設けられた速度検出器4からのエレベーター速度ωoとの偏差に対して、速度制御器61b(ASR2)によって電流指令値Is2を演算し、この電流指令値Is2と、誘導電動機3のB巻線3bに対する電流検出器5bからの電流フィードバック値If2にゲイン乗算回路(GAINB)66bにて所定のゲイン値を乗じた値Ifc2と、オフセット加算回路(OFSB)65bにて加算される所定のオフセット値Iof2との偏差に対して、電流制御器(ACR2)62bによってPWM変調器63b(PWM2)への制御指令を出力し、PWM変調器63b(PWM2)では搬送波回路64bからの搬送波をこの制御指令により変調してゲート駆動信号を作成し、インバータ2bを駆動する構成である。

0030

つまり、ゲイン乗算回路66a、66bとオフセット加算回路65a、65bを設けているので、誘導電動機3のA巻線3aに対する電流検出器5aからの電流フィードバック値If1及び誘導電動機3のB巻線3bに対する電流検出器5bからの電流フィードバック値If2に電流検出器5a、5bの零点ずれの誤差やゲインずれ誤差が存在しても、その補正が可能となる。

0031

その結果、A巻線3aとB巻線3bに実際に流れる電流値を同一とすることができるため、誘導電動機3にトルクリップルが発生せず、結果的に乗り心地の良いエレベーターを提供できる。

0032

(第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態に係るエレベーターの制御装置について、図2及び図3を用いて説明する。

0033

この第2の実施形態に係るエレベーターの制御装置は、図1に示した第1の実施形態のエレベーターの制御装置において、誘導電動機3のA巻線3aに対する電流検出器5aからの電流フィードバック値If1及び誘導電動機3のB巻線3bに対する電流検出器5bからの電流フィードバック値If2に電流検出器5a、5bの零点ずれの誤差やゲインずれ誤差が存在した場合、誘導電動機各巻線別々に、ある設定電流を流し、その誤差を補正するマイクロコンピュータ70を備えたことを特徴としている。

0034

マイクロコンピュータ70は、図3フローチャートに示す処理を周期的または技術者の指示により突発的に行い、ゲイン乗算回路66a、66bとオフセット加算回路65a、65bの設定値即ち電流ゲイン値及びオフセット値を決定し、電流指令値Is1、Is2を調整させる働きをする。

0035

図3に示すように、まず電流制御器61a、61bに対して、電流指令値を指示し(ステップS11)、電流検出器5a、5bのフィードバック値を読みとる(ステップS12)。ここで、電流指令値Is1、Is2は“0”であるため、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2も“0”でなければならないが、電流検出器5a、5bの零点ずれ誤差が有る場合には、フィードバック値If1、If2を“0”にするための補正値をオフセット加算回路65a、または65bに設定する(ステップS13)。

0036

例えばA巻線3aの電流検出器5aからのフィードバック値は“0”であったが、B巻線3bの電流検出器5bからのフィードバック値If2が“If2=1”であった場合、オフセット加算回路65bに“Iof2=−1”を設定することにより、“If2+Iof2=0”となり、零点の補正を行うことができる。

0037

次に巻線間の影響がないようにするため、電流制御器61aのみに対して、一定電流指令値Is1を指示し(ステップ14)、電流検出器5aのフィードバック値If1を読みとる(ステップS15)。ここで、電流指令値Is1と零点から求められる電流検出器5aの入出力特性理想値と、フィードバック値If1と零点から求められる実際の電流検出器5aの入出力特性を比較し、ゲイン乗算回路66aの設定を行う(ステップS16)。例えば電流指令値Is1がIs1=10Aであるとき、電流検出器5aからのフィードバック値If1がIf1=9.95Aであったとする。この時ゲイン乗算回路66aにGaina=1.005を設定すると、Ifc1=If1×Gaina=10Aとなり、ゲインの補正を行うことができる。

0038

次にB巻線3bにも上記A巻線3aと同様にして、一定電流指令値Is2を指示し、電流検出器5bのフィードバック値を読みとる。ここで、電流指令値Is2と零点から求められる電流検出器5bの入出力特性の理想値と、フィードバック値If2と零点から求められる実際の電流検出器5bの入出力特性を比較し、ゲイン乗算回路66bの設定を行う。こうして、すべての巻線のゲイン乗算回路の設定を行う(ステップS17、及びステップS18)。

0039

このようにして、第2の実施形態においては、他の巻線へ電流を流したことによる影響が全く無い状態での電流検出器の零点及びゲインのずれ誤差を補正することが可能であるため、各巻線に正確に同一電流を流すことができ、トルクリップルを抑制できてエレベーターかごの振動発生を効果的に防止することができ、エレベーターの乗り心地の一層の改善を図ることができる。

0040

また、2系統のインバータのうち一方が故障したとき、もう一方の系統のインバータで運転することもあり得るので、このような場合には、この実施形態におけるように、他の巻線へ電流を流したことによる影響が全く無い状態での各巻線についての電流検出器の零点及びゲインのずれ誤差を補正しておくことが有益である。

0041

(第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態に係るエレベーターの制御装置について、図2及び図4を用いて説明する。この第3の実施形態のエレベーターの制御装置は、第1の実施形態のエレベーターの制御装置において、誘導電動機の各巻線に、同時にある設定電流を流し、その誤差を補正するマイクロコンピュータ70を備えたことを特徴としている。

0042

図2に示すマイクロコンピュータ70は、図4のフローチャートに示す処理を周期的または技術者の指示により突発的に行い、ゲイン乗算回路66a、66bとオフセット加算回路65a、65bの設定値即ち電流ゲイン値及びオフセット値を決定し、電流指令値Is1、Is2を調整させる働きをする。

0043

まず電流制御器61a、61bに対して、零電流指令値を指示し(ステップS21)、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2を読みとる(ステップS22)。ここで、電流指令値Is1、Is2は“0”であるため、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2は“0”でなければならないが、電流検出器5a、5bの零点ずれ誤差が有る場合には、フィードバック値を“0”にするための補正値(オフセット値)をオフセット加算回路65a、または65bに設定する(ステップS23)。設定方法は第2の実施形態と同じであるため、ここでは省略する次に実際のインバータ動作と同様に、電流制御器61a,61bの両方に対して同時に、一定電流指令値Is1、Is2を指示し(ステップS24)、電流検出器5a,5bのフィードバック値If1、If2を読み取る(ステップS25)。ここで、電流指令値Is1、Is2と零点から求められる電流検出器5a,5bの入出力特性の理想値と、フィードバック値If1、If2と零点から求められる実際の電流検出器5a、5bの入出力特性を比較し、ゲイン乗算回路66a、66bの電流ゲイン値の設定を行う(ステップS26)。設定方法は第2の実施の形態と同じであるため、ここでは省略する。

0044

このようにして第3の実施形態のエレベーターの制御装置では、実際にインバータを駆動している時と同じ状態で電流検出器の零点及びゲインのずれ誤差を補正することが可能であり、また一度に零点及びゲインのずれ誤差を補正できるので、各巻激に正確に同一電流を流すことができ、トルクリップルを抑制できてエレベーターかごの振動発生を効果的に防止することができ、エレベーターの乗り心地の一層の改善を図ることができる。

0045

(第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態に係るエレベーターの制御装置について、図5を用いて説明する。この第4の実施形態のエレベーターの制御装置は、第1の実施形態のエレベータの制御装置において、A巻線3aの電流検出器5aについてのオフセット加算回路65aとゲイン乗算回路66aを設けず、B巻線3bの電流検出器5bについてのオフセット加算回路65bとゲイン乗算回路66bのみを設けたことを特徴としている。

0046

電流検出器は一般に、零点及びゲインはその個体として調整されているため、1つの巻線を有する誘導電動機を駆動するインバータ装置では、零点及びゲインの補正を行っていない。複数のインバータにて多重巻線誘導電動機を駆動するエレベーター制御装置では、A巻線3aの電流検出器5aの零点及びゲインの補正機能を設けず、B巻線3bの電流検出器5bのフィードバック値のみ零点及びゲイン補正機能を有することで、即ちA巻線3aの電流検出器5aの零点及びゲインを基準としてB巻線3bの電流検出器5bのフィードバック値の零点及びゲイン補正を行うことで、回路を単純化できるとともに、各巻線に正確に同一電流を流すことができ、トルクリップルを抑制でき、エレベーターかごの振動発生を効果的に防止することができ、エレベーターの乗り心地の一層の改善を図ることができる。

0047

なお、3つ以上の巻線がある場合には、1つの巻線については、電流検出器の零点及びゲインの補正機能を設けず、残りの巻線について、電流検出器の零点及びゲインの補正機能を設けることとすればよい。

0048

(第5の実施形態)次に、本発明の第5の実施形態に係るエレベーターの制御装置について、図6を用いて説明する。この実施の形態のエレベーター制御装置は、第2及び第3の実施形態のエレベータの制御装置において、さらにA巻線3aの電流検出器5aのフィードバック値とB巻線3bの電流検出器5bのフィードバック値の偏差をとり、その偏差が一定値以上であるときに電流検出器5a、5bの零点及びゲイン補正を行うマイクロコンピュータ70を備えた点を特徴としている。

0049

図2に示すマイクロコンピュータ70は、図6のフローチャートに示す処理を周期的に行い、ゲイン乗算回路66a、66bとオフセット加算回路65a、65bの設定値を決定し、電流指令値Is1、Is2を調整させる働きをする。

0050

まず電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2を読みとる(ステップS31)。ここで、電流指令値Is1、Is2は同一指令であるため、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2が同一でなければならないが、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2の偏差を取り、一定値“X”を超えたかどうかの判断で(ステップS32)、超えている場合に、電流検出器5a、5bのオフセット加算回路65a、または65bに補正値を設定する(ステップS33)。また電流検出器5a、5bのゲイン乗算回路66aまたは66bの設定を行う(ステップS34)。

0051

このようにして第5の実施形態のエレベーターの制御装置では、電流検出器の経年変化等による零点及びゲインのずれ誤差を補正することが可能であるため、各巻線に正確に同一電流を流すことができ、トルクリップルを抑制できてエレベーターかごの振動発生を効果的に防止することができ、エレベーターの乗り心地の一層の改善を図ることができる。

0052

なお、3つ以上の巻線がある場合には、例えばステップS32において、各巻線間のフィードバック値の偏差を取り、その偏差のうちの1つでも一定値“X”を超えている場合に、ステップS33〜ステップS34の処理を行うこととすればよい。

0053

(第6の実施形態)次に、本発明の第6の実施形態に係るエレベーターの制御装置について、図6を用いて説明する。この第6の実施形態のエレベーターの制御装置は、第1の実施形態のエレベータ制御装置において、さらにA巻線3aの電流検出器5aのフィードバック値If1とB巻線3bの電流検出器5bのフィードバック値If2の偏差をとり、その偏差が一定値以上であるときに、異常電流が流れたものと判断し、異常インバータの動作を停止させる機能を有するマイクロコンピュータ100を備えた点を特徴としている。

0054

図1に示すマイクロコンピュータ100は、図7のフローチャートに示す処理を周期的に行い、異常インバータの動作を停止させる機能を有する。図7に示すように、まず電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2を読みとる(ステップS41)。ここで、電流指令値Is1、Is2は同一指令であるため、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2が同一でなければならないが、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2の偏差を取り、一定値“Y”を超えている場合(ステップS42)、A系統インバータとB系統インバータのどちらが異常かを判定する。

0055

まず電流指令値Is1と電流検出器5aのフィードバック値If1との偏差を演算し、一定値“Z”を超えているか判定する(ステップS43)。ここで偏差が一定値“Z”を超えている場合、A系統のインバータが異常であると判断し、以降速度指令ωr1を出力せずA系統インバータの動作を停止させる(ステップS44)。

0056

また電流指令値Is2と電流検出器5bのフィードバック値If2との偏差を演算し、一定値“Z”を超えているか判定する(ステップS45)。ここで偏差が一定値“Z”を超えている場合、B系統のインバータが異常であると判断し、以降速度指令ωr2を出力せずB系統インバータの動作を停止させる(ステップS46)。

0057

このようにして第6の実施形態のエレベーターの制御装置では、電流検出器5a、5bのフィードバック値If1、If2から各インバータ装置の異常を検出することができ、エレベーターの異常振動を早期に検出することができる。

0058

また、3つ以上の巻線がある場合には、例えばステップS42において、各巻線間のフィードバック値の偏差を取り、その偏差のうちの1つでも一定値“Y”を超えている場合に異常と判断し、ステップS43〜ステップS46と同じように各系統毎の異常を判断して異常である系統のインバータを停止させることとすればよい。

0059

なお、本発明は上記の各実施形態に示したように誘導電動機3の並列巻線数を2巻線とした場合に限らず、3巻線以上の多重巻線誘導電動機にも広く適用することができる。また図10に示したようなタンデム型誘導電動機の各巻線の電流制御にも等しく適用することができる。

発明の効果

0060

以上説明したように、本発明に係るエレベーターの制御装置によれば、各巻線に流れる電流量を同一にすることができることによりエレベーターかごの振動を抑制し、乗り心地の良い運転ができる。更に、各巻線に流れる電流の偏差が一定値を超えた場合に、制御装置の異常を判断するようにすれば、エレベーターかごの異常振動を早期に検出することができる。

図面の簡単な説明

0061

図1本発明に係るエレベーターの制御装置の第1及び第6の実施形態の回路構成を示すブロック図。
図2本発明に係るエレベーターの制御装置の第2、第3及び第5の実施形態の回路構成を示すブロック図。
図3第2の実施形態における処理の手順を示すフローチャート。
図4第3の実施形態における処理の手順を示すフローチャート。
図5本発明に係るエレベーターの制御装置の第4の実施形態の回路構成を示すブロック図。
図6第5の実施形態における処理の手順を示すフローチャート。
図7第6の実施形態における処理の手順を示すフローチャート。
図8エレベーターの制御装置の従来例の回路構成を示すブロック図。
図9一般的な2重巻線誘導電動機の回路図。
図10一般的なタンデム型誘導電動機の回路図。
図11電流検出器の入出力特性を示す図。

--

0062

1…コンバータ
2a、2b…インバータ
3…誘導電動機
3a、3b…巻線
4…速度検出器
5a、5b…電流検出器
61a、61b…速度制御器
62a、62b…電流制御器
63a、63b…PWM変調器
64a、64b…搬送波回路
65a、65b…オフセット加算回路
66a、66b…ゲイン乗算回路
70…マイクロコンピュータ
100…エレベーター制御用コンピュータ

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