JP3348516B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
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Description
荷重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動機
を制御する電動機の速度制御装置に関する。
特開平4-266370号[以下、これを『従来例1』という]
が見られる。この従来例1は、予め設定された速度指令
V* に従いエレベータかごを減速して目標階に到着させ
るものにおいて、エレベータかごの昇降方向、及び荷重
検出器にて検出された積載重量に対応する補正値CをR
AMより選択して読出し、エレベータかごの減速開始前
に、前記速度指令V* を補正値Cにて補正するCPUを
設け、その補正値Cにてエレベータかごの減速開始前に
事前に速度指令V* が補正するため、減速途中の減速度
の急激な変更が防止され、速度変化を円滑にして着床誤
差の発生を未然に防止するという装置である。また、従
来例2として 図5に示すエレベータ駆動用電動機の制
御装置がある。これについて、触れることにする。図5
において、1は誘導電動機(以下、単に『電動機』とい
う)、2はインバータ、3は電動機1の速度を検出する
パルスジェネレータ(以下、『パルス発振器』とい
う)、4はPWMコントローラ(以下、『パルス幅変調
器』という)、5はベクトル制御器、6は比例・積分増
幅器(P−I制御器)、7は速度設定器、9は係数器
(その係数はK2)、10は商用交流電源である。そし
て、71は始動時・停止時に急峻な速度の立ち上がり・立
ち下がりを避け緩やかな曲線状を辿るように速度調整を
行うソフトスタータ、61,92は減算器、91は電動機1の
電流を検出する変流器であり、減算器61では速度指令値
と実際の速度検出値の偏差を算出し、比例・積分増幅器
6にて速度偏差から電動機1の2次電流指令I2 * (ト
ルク指令)を導出し、ベクトル制御器5が内蔵する回路
要素としては、比例・積分増幅器6からの電動機1の2
次電流指令I2 * と電動機1の励磁電流指令Im *とを導
入し、電動機1へ加える1次電流指令I1 * と2次電流
指令I2 * 及び励磁電流指令Im * の位相角θを演算し
て、1次電流指令I1 * (振幅) は乗算器56へ位相角θ
は加算器55へ送出している。また、比例・積分増幅器6
からの2次電流指令I2 * は割算器57で励磁電流指令I
m * で除算され、係数器52(その係数はK1)へ入り、
電動機1の滑り周波数ωs * を算出して加算器53へ送
る。加算器53ではパルス発振器3からの電動機1の検出
速度である電動機周波数に滑り周波数ωs * を加算し
て、電動機1の1次周波数指令ω1 * を導出してベクト
ル制御器54へ与え、ここでスカラ量の入力をベクトル量
へ変換して加算器55へ送り、そこで演算器51からの位相
角θを加算したベクトル量が乗算器56へ入力する。乗算
器56では演算器51からの1次電流指令I1 * (振幅) と
加算器55からのベクトル量を乗算して、1次電流指令i
1 * を算出し、変流器91からの電動機1の検出電流との
偏差を求め、係数器9を経て定数調整をしてパルス幅変
調器4を介してインバータ2を制御し、電動機1を速度
指令の通りに駆動させる。従来例2のような電動機の速
度制御装置で、例えばエレベータを駆動する場合のタイ
ムチャートを 図4に示す。図4において、実線は速度
指令VS で、点線は実速度Vm を示す。時点t1で始動
し、時点t2 にて定速度に到達し、ある時点t3 で、所
定の位置に設けられた減速スイッチSWが働くと、減速
を開始し、時点t4 で微速のクリープ速度VC で運転し
た後時点t5 に至り、さらに減速して定位置にて時点t
6 で停止させる。
な変更は防止されるが、従来例1においては、綱車を回
転駆動してエレベータかごを昇降させる電動機の速度検
出器と、目標階の着床かご位置検出手段の他に、エレベ
ータかごの荷重検出手段,さらにはエレベータがごの速
度指令に対する遅れを補正する遅れ補正器による着床補
正手段等を必要とし、回路構成は極めて複雑である。ま
た、従来例2の方法では、エレベータの停止制御をしよ
うとすると、速度指令に対する実速度の遅れのために、
図4の実速度曲線と時間軸とで囲まれた面積すなわち移
動距離が変化し、位置決め時間Tp がばらつくことにな
る。このため、エレベータの停止からドアが開くまでの
時間がばらつく問題があった。
めに、本発明は、ベクトル制御PWMインバータによっ
て荷重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動
機を制御する電動機の速度制御装置であって、速度指令
を出力するソフトスタータと、前記ソフトスタータから
の速度指令と前記電動機の回転速度との速度偏差を入力
としトルク電流指令を出力する比例・積分増幅器と、前
記トルク電流指令を入力とするベクトル電流制御器を備
えた前記電動機の速度制御装置において、前記速度指令
と前記電動機の回転速度との速度偏差を積分する積分器
と、前記積分器の出力を位置ループゲイン倍して前記比
例・積分器に加算入力する係数器とを備えた電動機の速
度制御装置である。
るから、電動機の回転速度と速度指令との速度偏差を積
分すると共に、この積分された出力を位置ループゲイン
倍することで、この制御系のゲインに調和させたうえで
前記速度偏差との和を入力として比例・積分制御を行
い、この比例・積分演算された出力をトルク電流指令と
して入力するベクトル制御がなされ、電動機速度の制御
を行うので速度指令積分値と回転(実)速度積分値との
ずれがなくなる。
する。全ての図面において、同一符号は同一もしくは相
当部材を表す。図1は、本発明の第1の実施例の回路構
成を示すブロック図である。全体の概括的な速度制御に
ついては、先の図5において述べているから省略する。
ところで、本発明において新たな回路構成は、ソフトス
タータ71と比例・積分増幅器6との間に、積分器8が介
在挿入接続されたことに特長がある。つまり、ソフトス
タータ71からの速度指令を積分器81(sはラプラス演算
子)に取り入れて積分し、それと同じく電動機1の実速
度をパルス発振器3から積分器82に取り入れて同様にに
積分し、速度指令と実速度の同じ位相レベルでの減算演
算を減算器83で行い、ここで積分された速度偏差を導出
する。それから、図1全体の位置制御ループ系である減
算器61での偏差速度算出の位置ループゲインと同じ位置
ループゲインKp を係数とする係数器84において係数K
p を乗算して、先の算出した積分された速度偏差を全体
の位置制御ループ系に調和させた後に、通常の速度偏差
に加算することから、速度指令(実線)が時間軸で囲む
面積と実速度(点線)時間軸で囲む面積とが、最短時間
(位置決め時間Tp ) で等しくなり得る。このように
してベクトル制御器5へのトルク指令を演算導出してい
るので、図4で示された実速度Vm の指令速度Vs に対
する遅れが縮小されることになり、目的階近くの減速ス
イッチSW(不図示)が差動してから着床するまでの速
度偏差がなくなり、最短のクリープ速度Vc で目的階で
の扉開放となる。図2は、本発明の第2の実施例の回路
構成を示すブロック図である。この実施例は 図1の積
分器を1個に集約した形態を取る。すなわち、こでは先
ずソフトスタータ71からの速度指令とパルス発振器3か
らの電動機1の実速度を、減算器83に導入して速度偏差
を算出してから、積分器81に取り入れて全体の位置ルー
プゲインを乗算して位相調整を行い、その後に加算器85
において速度指令に加算補正する手段である。この実施
例は積分器が1個少なくて済む他に、2個の積分器(図
1の81と82)の定数調整の煩わしさが省ける。図3は、
本発明の第3の実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。この実施例はこれまでの 図1,図2の各実施例に
対して最も簡素な回路構成である。つまり、減算器61と
減算器83の役目を減算器61のみにて行う手段である。従
って、最もコスト的にもメンテナンス的にも適当である
と言える。その作用効果についてはこれまでの説明の通
りである。
ベータなど電動機の回転を直線運動に変える機械での位
置制御において、本格的な複雑な位置制御ループによる
負荷荷重の位置調整を省略しながら、通常の速度制御ル
ープに1個の積分器を加えるだけで、速度指令通りの位
置制御ができ、負荷変動等による位置ずれを防止可能と
いう特段の効果を奏することができる。
ブロック図
ク図
ブロック図
を表す特性曲線
Claims (1)
- 【請求項1】ベクトル制御PWMインバータによって荷
重を昇降あるいは搬送させる移動機械の駆動用電動機を
制御する電動機の速度制御装置であって、 速度指令を出力するソフトスタータと、 前記ソフトスタータからの速度指令と前記電動機の回転
速度との速度偏差を入力としトルク電流指令を出力する
比例・積分増幅器と、 前記トルク電流指令を入力とするベクトル電流制御器を
備えた前記電動機の速度制御装置において、 前記速度指令と前記電動機の回転速度との速度偏差を積
分する積分器と、 前記積分器の出力を位置ループゲイン倍して前記比例・
積分器に加算入力する係数器と を備えたことを特徴とす
る電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11209494A JP3348516B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11209494A JP3348516B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07291543A JPH07291543A (ja) | 1995-11-07 |
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Family
ID=14577974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11209494A Expired - Fee Related JP3348516B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP6495851B2 (ja) * | 2016-03-15 | 2019-04-03 | 株式会社日立ビルシステム | エレベーターの乗り心地診断装置及びエレベーターの乗り心地診断方法 |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP11209494A patent/JP3348516B2/ja not_active Expired - Fee Related
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