FI100440B - Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö - Google Patents

Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö Download PDF

Info

Publication number
FI100440B
FI100440B FI891464A FI891464A FI100440B FI 100440 B FI100440 B FI 100440B FI 891464 A FI891464 A FI 891464A FI 891464 A FI891464 A FI 891464A FI 100440 B FI100440 B FI 100440B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
torque
inverter
voltage
load
Prior art date
Application number
FI891464A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI891464A (fi
FI891464A0 (fi
Inventor
Kazuhiko Doi
Koji Yamada
Original Assignee
Otis Elevator Co
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 Otis Elevator Co filed Critical Otis Elevator Co
Publication of FI891464A0 publication Critical patent/FI891464A0/fi
Publication of FI891464A publication Critical patent/FI891464A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI100440B publication Critical patent/FI100440B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • 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
    • H02P23/0077Characterised by the use of a particular software algorithm

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

100440
Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö
Esillä oleva keksintö kohdistuu jänniteohjaustyyppisen vaihtosuuntaajan ohjausyksikköön ja erityisesti nopeudensäätöyksikköön vääntö-5 momentin vahvistuksen määrän ohjaamiseksi kuorman suuruuden mukaisesti.
Kun epätahtimoottoria ajetaan PWM-jänniteohjaustyyppisellä vaihtosuuntaajalla, ohjataan vaihtosuuntaajan antotaajuuden F suhdetta sen antojännitteeseen V siten, että suhde FN pysyy vakiona.
10 Julkaisu GB 2159353 esittää vaihtosuuntaajan säätöjärjestelmän epätahtimoottorin vääntömomenttiominaisuuksien parantamiseksi. Säätöjärjestelmässä moottorille menevää virtaa havainnoidaan jatkuvasti ja vaihtosuuntaajan ulostulojännitettä korjataan havainnoidun virran muutosten mukaisesti. PWM-generaattorin ohjaamiseksi korjattu jännite lisätään ulostu-15 loon, joka saadaan taajuuden jännitteeksi tietyn suhteen mukaisesti muuttavasta piiristä, jolloin saadaan pääteltyä ajanhetki vaihtosuuntaajan kytkin-komponentin tilan vaihtamiseksi.
Kun moottoria ajetaan hitaalla nopeudella, ei moottorin vaatimaa suurta kuormaa voida kuitenkaan ajaa, jos vaihtosuuntaajan antojännite on 20 pieni. Yleisesti tässä tapauksessa niin kutsuttu vääntömomentin vahvistus aikaansaa suuremman antojännitteen alueella, jossa vaihtosuuntaajan an-totaajuus on pienempi kuin vakiosuhdetta F/V osoittava viiva A, kuten on esitetty tunnetun tekniikan mukaisessa vahvistuksen ominaiskäyrässä kuvassa 4. Tuloksena voidaan saavuttaa riittävä vääntömomentti myös hidas-25 tusajon alueella.
Ajettaessa epätahtimoottoria pidetään pienellä nopeudella pyörivän moottorin vääntömomentin vahvistuksen vahvistama vääntömomentti vakiona kuorman muuttuessa, mistä aiheutuu sellainen ongelma, että mag-netointivirran suhde vääntömomenttivirtaan muuttuu kuorman muutoksesta 30 riippuvaisesti. Tuloksena on esimerkiksi, että jos vääntömomentin vahvistuksen asettamaa arvoa käytetään avosilmukassa ohjattavan hissin vaihtosuuntaajassa, aiheutuvat seuraavat ongelmat. Kun jättämätaajuus lasketaan kuorman vääntömomentista, joka on ilmaistu hissikorin nopeuden pitämiseksi vakiona kuorman suuruudesta riippumatta antotaajuuden korjaami-35 seksi, on hyvin vaikeaa pitää korin nopeutta vakiona kuormasta riippumatta, koska vääntömomentin vahvistus aikaansaa sopimattoman antojännitteen 2 100440 vaihtosuuntaajaa varten, jolloin hidastusmatkaa ei voida pitää vakiona. Esillä olevan keksinnön tavoitteena on eliminoida kyseinen ongelma.
Keksinnön mukaisesti nopeudensäätöjärjestelmä jännitesääde-tylle vaihtosuuntaajalle epätahtimoottorin ohjaamiseksi avoimessa piirissä 5 käsittää: välineet vaihtosuuntaajan läpi kulkevan havaitun virran muuntamiseksi vääntömomenttisignaaliksi, joka osoittaa epätahtimoottorin kuorman suuruuden; järjestelmä lisäksi käsittää vääntömomentin vahvistuksen asette- 10 luvälineet; jolloin vääntömomentin vahvistuksen asetteluvälineet ovat vasteel-liset vääntömomenttisignaalille vääntömomentin vahvistuksen asetussignaa-lin aikaansaamiseksi, jonka asetussignaalin suuruus muuttuu vääntömo-menttisignaalin suuruuden mukaan; ja 15 antojännitteen säätäjän muuttuvan vääntömomentin vahvistuksen asetussignaalin lisäämiseksi jänniteohjesignaaliin. Järjestelmälle on tunnusomaista, että vääntömomenttisignaaliksi muutettava havaittu virta määritetään tasaantuneen aikajakson aikana, jolloin vaihtosuuntaajan antotaa-juus tai antojännite on olennaisesti vakio.
20 Esillä oleva keksintö auttaa säätämään kuorman vääntömoment- tia vastaavaa jättämätaajuutta moottorin suurinopeuksisessa vakiokäyntiti-lassa ja lisäämään säätöä vastaavan jännitteen antojännitteeseen moottoria hidastettaessa, pitäen samalla säädön vakiona.
Kuten edellä on esitetty, esillä oleva keksintö ilmaisee epätahti- 25 moottorin kuorman vääntömomentin virrasta, joka ilmaistaan virtaavan vaihtosuuntaajan kautta, ja ohjaa jättämätaajuutta ja tätä kuorman vääntö-momenttia vastaavaa antojännitettä. Se voi siten ohjata nopeutta kuorman vaikutuksen kompensoimiseksi vieläpä avosilmukassa ohjatussa jänniteoh-jatussa vaihtosuuntaajassa. Lisäksi, kun jättämätaajuutta ja antojännitettä 30 ohjataan ajettaessa pienellä nopeudella, pidetään hidastusmatka vakiona kuorman suuruudesta riippumatta. Hissin sallitaan siten saavuttaa kerros suurella tarkkuudella. Lisäksi, koska ohjelmisto itsessään mahdollistaa hi-dastusmatkan pitämiseksi vakiona ilman, että tarvitsee lisätä erityistä laitteistoa, tehokkuus kasvaa pienin kustannuksin.
li 100440 3 Nämä ja muut esillä olevan keksinnön tavoitteet, tunnusomaiset piirteet ja edut käyvät ilmeisiksi sen esimerkinomaisen suoritusmuodon yksityiskohtaisen selostuksen perusteella.
Kuva 1 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mukaisesta suo-5 ritusmuodosta;
Kuva 2 esittää kaaviokuvaa vaihtosuuntaajan antojännitteestä;
Kuva 3 esittää antojännitteen ja antotaajuuden ominaiskäyrää kuormaa vastaavan kompensoidun jännitteen selostamiseksi; ja
Kuva 4 esittää vääntömomentin vahvistusta selvittävää kuvaa.
10 Kuva 1 esittää lohkokaaviota esillä olevan keksinnön mukaisesta suoritusmuodosta. Tasasuuntaaja 1 muuntaa vaihtovirran johdossa 2 tasavirraksi linjoilla 3 ja 4, jotka ovat polariteetiltaan vastaavasti positiivinen ja negatiivinen. Vaihtosuuntaaja 5 muuntaa tasavirran linjoissa 3 ja 4 vaihtovirraksi kolmivaihelinjaan 6, joka syötetään epätahtimoottoriin 7. Virta-anturi 15 8 aikaansaa linjalla 9 havaitun signaalin ilmaisimelle 10 kuormavirran signaalin aikaansaamiseksi linjalle muunninosaan 12 linjalla 11 olevan kuorma-virtaa osoittavan signaalin muuntamiseksi epätahtimoottorin vääntömoment-tia osoittavaksi signaaliksi linjalle 13. Muunnon asetusosa 14 muuntaa linjalla 13 olevan vääntömomenttisignaalin linjalle 15 signaaliksi, jonka suuruus 20 on asetettu vääntömomentin vahvistuksen vaatimalla tavalla. Jännitteen komento-osa 16 aikaansaa linjalle 17 signaalin, jonka suuruus määrätään suhteen FN pitämiseksi vakiona. Komentosignaali linjalla 17 ja vääntömomentin asetussignaali linjalla 15 summataan summaimessa 19 summatun signaalin syöttämiseksi linjaa 20 myöten antojännitteen ohjaukselle 21. Mik-25 roprosessorin aritmeettinen osa 22 on vasteelleen jännitteen ohjauspiiristä 21 saatavalle antosignaalille linjalla 23 sekä taajuuden komentosignaalille (ei esitetty). PWM:N aritmeettinen käsittely suoritetaan aritmetiikkaosassa vasteena taajuuden komentosignaalille ja linjalla 23 olevalle antosignaalille, joka on vahvistettu komentosignaali. Kannan ohjauspiiri 24 on vasteelleen 30 aritmetiikkaosan linjalla 25 olevalle antosignaalille linjalla 26 olevien kanta-ohjaussignaalien aikaansaamiseksi vaihtosuuntaajan 5 kytkentälaitteisiin. Tasoituskondensaattoria 27 käytetään tasasuuntaajan positiivisten ja negatiivisten antolinjojen 3, 4 välillä tasavirta-annon tasoittamiseksi.
Esillä olevan keksinnön edellä esitetyn suoritusmuodon toiminta 35 selostetaan seuraavassa.
4 100440
Kuva 2 esittää antotaajuuden (tai antojännitteen) esimerkkiä ajan suhteen kun vaihtosuuntaajaa käytetään hissin ajamiseen. Ajanhetkenä ζ vaihtosuuntaaja 5 aloittaa toimintansa. Ajanhetkestä t,, hetkeen t, vaihtosuuntaajan antotaajuus nousee aritmetiikkaosasta 22 lähetetyn mallikomen-5 non perusteella, jolloin epätahtimoottori 7 ja siten hissikori kiihtyvät. Virta-anturi 8 ja ilmaisin 10 ilmaisevat vaihtosuuntaajan 5 tasavirtapiirin kautta virtaavan virran, mutta virran ilmaisimen 10 antosignaaiia linjalla 11 ilmaistulle virralle ei vääntömomentin vahvistuspiiri 14 käytä tämän jakson aikana. Vaihtosuuntaajaa 5 ohjataan siten kantaohjauspiirin 24 kautta aritmetiikka-10 osassa lähetetyllä mallisignaalilla kuormasta riippumatta. Mikrotietokone ottaa näytteitä jännitteestä tai taajuudesta sen määrittämiseksi, onko muistista (ei esitetty) saatava jännite- tai taajuusmalli tai signaaliprofiilin anto oikeita antoja kuten on esitetty ajanhetkinä tq-t2 ja vertaa aikaisemmin näytteenotettua arvoa esillä olevaan arvoon. Siten, kun peräkkäin otetuissa 15 näytearvoissa ei ole mitään muutosta, toisin sanoen kun hissikori liikkuu suurella vakionopeudella, syöttää aritmetiikkaosa 22 noutokomennon kuor-mavirtaa varten muunninosaan 12. Siten valitun näytteenottojakson aikana jaksossa -12, jonka aikana nopeus on vakiintunut, aritmetiikkaosa 22 toimii suorittaakseen näytteenoton kuormavirralle. Muunninosa 12 muuntaa nou-20 detun kuormasignaalin linjalla 11 epätahtimoottorin vääntömomentin osoittamiseksi linjalla 13 olevan vääntömomenttisignaalin avulla. Linjalla 15 oleva vääntömomentin vahvistussignaali summataan jännitteen komento-osan 16 asettamaan arvoon summainosassa 19 ja summaus viedään aritmetiikka-osaan 22 antojännitteen ohjausosan 22 avulla. Aritmetiikkaosa 22 säätää 25 siten jättämätaajuutta, joka vastaa kuorman vääntömomenttia tilassa, jossa hissikori kulkee suurella vakionopeudella ja ohjaa sen jälkeen vaihtosuun-ninta 5 korjauksen perusteella.
Ajanhetkenä t2 tuottaa sekvenssipiiri (ei esitetty) antoon hidastus-komennon. Sen jälkeen muunninpiiri 12 lopettaa kuormavirran noudon. 30 Kuten on esitetty kuvassa 2 katkoviivalla 30, jättämäkorjausta 32 vastaava jännite summataan peräkkäisesti, kun hissikoria hidastetaan linjan 32 jättämän korjausvakion mukaisesti.
Kuvassa 3 esitetyt kaltevat viivat osoittavat kuorman säätämiseksi tarvittavan poikkeutuksen, jolla vaihtosuuntaajan antojännitemallia sää-35 detään, kuten on esitetty kaltevilla viivoilla kuvassa 2.
5 100440
Vaikka keksintöä on esitetty ja selostettu sen esimerkinomaiseen suoritusmuotoon viitaten, tulee ymmärtää, että edellä olevia ja muita muutoksia, poisjättämisiä ja lisäyksiä voidaan tehdä siihen keksinnön puitteista poikkeamatta.

Claims (2)

6 100440
1. Nopeudensäätöjärjestelmä jännitesäädetylle vaihtosuuntaajalle epätahtimoottorin (7) ohjaamiseksi avoimessa piirissä, joka jäijestelmä kä-5 sittää: välineet (8-12) vaihtosuuntaajan läpi kulkevan havaitun virran muuntamiseksi vääntömomenttisignaaliksi, joka osoittaa epätahtimoottorin (7) kuorman suuruuden; järjestelmä lisäksi käsittää vääntömomentin vahvistuksen asette-10 luvälineet (14); jolloin vääntömomentin vahvistuksen asetteluvälineet (14) ovat vasteelliset vääntömomenttisignaalille vääntömomentin vahvistuksen ase-tussignaalin (15) aikaansaamiseksi, jonka asetussignaalin suuruus muuttuu vääntömomenttisignaalin suuruuden mukaan; ja 15 antojännitteen säätäjän (19, 21) muuttuvan vääntömomentin vah vistuksen asetussignaalin (15) lisäämiseksi jänniteohjesignaaliin (17); tunnettu siitä, että vääntömomenttisignaaliksi muutettava havaittu virta määritetään tasaantuneen aikajakson aikana, jolloin vaihtosuuntaajan antotaajuus tai antojännite on olennaisesti vakio.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nopeudensäätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että antojännitteen säätäjä käsittää summauselimen (19), joka on vasteelleen jänniteohjesignaalille (17) ja vääntömomentin vahvistuksen asetussignaalille (1 5) jänniteohjesig-naalin ja vääntömomentin vahvistuksen asetussignaalin summaamiseksi ja 25 summatun signaalin tuottamiseksi vaihtosuuntaajan ulostulon jännitteen säätämistä varten; ja jossa vääntömomentin vahvistuksen asettelulaitteet (14) ovat vasteelli-sia vääntömomenttisignaalille (13), jolla on moottorin kuorman suuruutta osoittava suuruus, muutetun vääntömomentin vahvistussignaalin tuottami-30 seksi. 7 100440
FI891464A 1988-03-30 1989-03-28 Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö FI100440B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63076986A JP2848605B2 (ja) 1988-03-30 1988-03-30 インバータによる電動機の速度制御装置
JP7698688 1988-03-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI891464A0 FI891464A0 (fi) 1989-03-28
FI891464A FI891464A (fi) 1989-10-01
FI100440B true FI100440B (fi) 1997-11-28

Family

ID=13621099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI891464A FI100440B (fi) 1988-03-30 1989-03-28 Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0335599B1 (fi)
JP (1) JP2848605B2 (fi)
BR (1) BR8901464A (fi)
DE (1) DE68910361T2 (fi)
FI (1) FI100440B (fi)
MX (1) MX171404B (fi)
PT (1) PT90152B (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2512197B2 (ja) * 1990-04-18 1996-07-03 株式会社日立製作所 電気車制御装置及びインバ―タ制御装置
JPH0496687A (ja) * 1990-08-09 1992-03-30 Syst Hoomuzu:Kk 周波数変換装置
JPH05161374A (ja) * 1991-12-04 1993-06-25 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置及びインバータ装置の制御方法
US5325036A (en) * 1992-06-15 1994-06-28 Otis Elevator Company Elevator speed sensorless variable voltage variable frequency induction motor drive
EP0826621A3 (en) * 1996-08-27 1998-08-19 Otis Elevator Company Adaptive load compensation for an elevator system
US5777280A (en) * 1996-08-27 1998-07-07 Otis Elevator Company Calibration routine with adaptive load compensation
KR101750609B1 (ko) 2015-03-10 2017-06-23 엘에스산전 주식회사 부하적응형 부스트 전압을 제공하는 인버터

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028796A (ja) * 1983-07-28 1985-02-13 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機の制御装置
DE3517694A1 (de) * 1984-05-21 1985-11-21 Mitsubishi Electric Corp Steuerschaltung fuer einen inverter
JPH0681549B2 (ja) * 1985-02-26 1994-10-12 株式会社東芝 インバータ制御方法
JPS6328290A (ja) * 1986-07-18 1988-02-05 Fuji Electric Co Ltd 電動機駆動用インバ−タの制御方式

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01252193A (ja) 1989-10-06
BR8901464A (pt) 1989-11-14
MX171404B (es) 1993-10-25
EP0335599B1 (en) 1993-11-03
PT90152B (pt) 1995-03-01
EP0335599A3 (en) 1990-04-25
EP0335599A2 (en) 1989-10-04
DE68910361D1 (de) 1993-12-09
PT90152A (pt) 1989-11-10
FI891464A (fi) 1989-10-01
FI891464A0 (fi) 1989-03-28
DE68910361T2 (de) 1994-03-03
JP2848605B2 (ja) 1999-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5175483A (en) Method and an apparatus for computing moment of inertia in a motor speed controller, and a speed control method and apparatus for a motor
US4982816A (en) Speed control system for elevators
US4576253A (en) Velocity control apparatus for an elevator
EP0053916B1 (en) Control system for induction motor using inverter for ac power supply
FI100440B (fi) Vaihtosuuntaajan nopeudensäätöyksikkö
US4779708A (en) Control device for an elevator
US5467001A (en) Control method for an alternating current motor
US4600088A (en) Apparatus for controlling elevators
US4058755A (en) Kramer system utilizing a commutatorless motor
JPS624951B2 (fi)
KR0136116B1 (ko) 모터 속도 제어 방법
JP2935583B2 (ja) エレベータ用インバータの速度制御装置
US4651078A (en) Device for driving an induction motor
KR100304790B1 (ko) 전동기속도제어기
JPH1075586A (ja) 同期式pwmのデッドタイム補償装置
JPH0357717B2 (fi)
KR0166915B1 (ko) 모터의 속도 및 위상 제어장치
CA2327579C (en) Method and apparatus of improving the efficiency of an induction motor
JPH09227037A (ja) 交流エレベータの制御装置
JPS63133886A (ja) 交流電動機の制御装置
JPS6077690A (ja) 直流モ−タの速度制御装置
JPH061988B2 (ja) 電流形サイリスタインバ−タの電流制御方法
JPH04303379A (ja) エレベータ用インバータの速度制御装置
JPH0270284A (ja) 誘導電動機の制御方法
JPS61147785A (ja) サ−ボモ−タ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: OTIS ELEVATOR COMPANY