JPH10194613A - エレベータの電流／電圧制御装置 - Google Patents
エレベータの電流／電圧制御装置Info
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- JPH10194613A JPH10194613A JP10005114A JP511498A JPH10194613A JP H10194613 A JPH10194613 A JP H10194613A JP 10005114 A JP10005114 A JP 10005114A JP 511498 A JP511498 A JP 511498A JP H10194613 A JPH10194613 A JP H10194613A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/10—Direct field-oriented control; Rotor flux feed-back control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過電流及び過電圧がインバータに印加される
ことを防止し得るエレベータの電流／電圧制御装置を提
供しようとするものである。 【解決手段】 インバータ内に過電圧が印加されること
を効率的に防止するため、制限電圧値を誘導電動機の回
転速度により変化するように設定して、誘導電動機の印
加電圧を制限する。そして、誘導電動機の３相のパラメ
ータが平衡でない場合、過電流がインバータ内に印加さ
れることを防止する。且つ、電流指令と実際電流値との
差である電流偏差が、所定値以上、所定時間以上継続さ
れる場合、インバータの駆動を停止させる。
ことを防止し得るエレベータの電流／電圧制御装置を提
供しようとするものである。 【解決手段】 インバータ内に過電圧が印加されること
を効率的に防止するため、制限電圧値を誘導電動機の回
転速度により変化するように設定して、誘導電動機の印
加電圧を制限する。そして、誘導電動機の３相のパラメ
ータが平衡でない場合、過電流がインバータ内に印加さ
れることを防止する。且つ、電流指令と実際電流値との
差である電流偏差が、所定値以上、所定時間以上継続さ
れる場合、インバータの駆動を停止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータの電流
／電圧制御装置に係るもので、詳しくは、過電流及び過
電圧がインバータに印加されることを防止し得るエレベ
ータの電流／電圧制御装置に関するものである。
／電圧制御装置に係るもので、詳しくは、過電流及び過
電圧がインバータに印加されることを防止し得るエレベ
ータの電流／電圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大電力半導体素子に対する技術進展に伴
って、エレベータ巻上用電動機としては、直流電動機の
代わりに誘導電動機が広く使用され、誘導電動機の制御
に対しては、近来、注目されているベクトル制御方式の
ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency ；以
下、ＶＶＶＦと称す）により運転される。特に、誘導電
動機のベクトル制御のため、誘導電動機の入力電流を磁
束成分の電流とトルク成分の電流とにそれぞれ分離して
制御するため、誘導電動機の瞬時トルク制御が可能にな
った。
って、エレベータ巻上用電動機としては、直流電動機の
代わりに誘導電動機が広く使用され、誘導電動機の制御
に対しては、近来、注目されているベクトル制御方式の
ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency ；以
下、ＶＶＶＦと称す）により運転される。特に、誘導電
動機のベクトル制御のため、誘導電動機の入力電流を磁
束成分の電流とトルク成分の電流とにそれぞれ分離して
制御するため、誘導電動機の瞬時トルク制御が可能にな
った。
【０００３】従って、誘導電動機のＶＶＶＦ制御を行う
ため、３相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の交流
電圧に変換するインバータとを必須的に備えていたの
で、前記インバータのスイッチングを制御して誘導電動
機の瞬時トルクを制御することが可能となり、更にイン
バータの異常動作を防止し得る効率的な電流／電圧制御
装置が要求されて来た。
ため、３相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ
と、前記直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の交流
電圧に変換するインバータとを必須的に備えていたの
で、前記インバータのスイッチングを制御して誘導電動
機の瞬時トルクを制御することが可能となり、更にイン
バータの異常動作を防止し得る効率的な電流／電圧制御
装置が要求されて来た。
【０００４】従来のエレベータの電流／電圧制御装置に
おいては、図６に示したように、３相交流電圧ＡＣを電
波整流して直流電圧に変換するコンバータ１と、前記変
換された直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の交流
に変換するインバータ２と、前記変換された交流電圧を
用いてエレベータかご室８を運行させる動力を発生する
誘導電動機４と、該誘導電動機４に流れる３相電流をそ
れぞれ検出する電流第１〜第３センサ３Ａ〜３Ｃと、前
記誘導電動機４から供給された動力を受け、前記エレベ
ータかご室８を昇降路上の層床を走行させるための滑車
５、ロープ６及び均衡錐７と、前記誘導電動機４の実際
回転周波数ωr を検出する速度検出器９と、前記第１〜
第３電流センサ３Ａ〜３Ｃにより検出された各相の電流
を既設定の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔと比較して、該各
相の電流値が制限電流値以上であると、該インバータ２
の駆動を中断するため、駆動停止信号を発生する過電流
検出器１０と、該第１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃによ
り検出された各相の電流を所定レベルにそれぞれ増幅す
る第１〜第３電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃと、該第１〜第
３電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃから出力された３相の電流
ｉa ，ｉb，ｉc をトルク成分（Ｑ軸）電流ｉq 及び磁
束成分（Ｄ軸）電流ｉd にそれぞれ変換する電流変換器
１２と、運転指令Ｄ* に相応する速度指令Ｗ* を発生す
る速度指令発生器１３と、前記速度指令Ｗ* と誘導電動
機４の実際回転周波数ωr との差を演算する第１減算器
１４と、該第１減算器１４の算出値に比例するトルク成
分電流指令ｉq * を発生する速度制御器１５と、前記運
転指令Ｄ* に相応する磁束成分電流指令ｉd * を発生す
る磁束成分電流指令発生器１６と、前記トルク成分電流
指令ｉq * とトルク成分電流ｉq との差を演算する第２
減算器１７と、前記磁束成分電流指令発生器から出力さ
れた磁束成分電流指令ｉd * と、前記電流変換器１２か
ら出力された磁束成分電流ｉd との差異を演算する第３
減算器１８と、前記第２、第３演算器１７，１８の出力
電流に基づいて、前記誘導電動機４のＱ軸電流及びＤ軸
電流をそれぞれ制御するため、Ｑ軸及びＤ軸電圧指令Ｖ
q ，Ｖ d を発生するＱ軸及びＤ軸電流制御器１９Ａ，１
９Ｂと、前記トルク成分電流指令ｉq * から誘導電動機
４のスリップ周波数ωs を演算するスリップ演算器２０
と、前記速度検出器９から検出された回転周波数ωr と
前記スリップ演算器２０から演算されたスリップ周波数
ωs とを加算して誘導電動機４の運転周波数ωe を出力
する加算器２１と、周波数運転周波数ωe と、Ｑ軸及び
Ｄ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd を誘導電動機４に印加する３相
の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc に変換して出力する電圧変
換器２２と、該３相の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc の出力
範囲を所定範囲に制限する電圧制限器２３と、該電圧制
限器２３又は過電流検出器１０から出力されたインバー
タ駆動制御信号に相応するパルス幅変調信号を生成し
て、前記インバータ２を駆動するインバータ駆動部２４
と、を備えて構成されていた。
おいては、図６に示したように、３相交流電圧ＡＣを電
波整流して直流電圧に変換するコンバータ１と、前記変
換された直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の交流
に変換するインバータ２と、前記変換された交流電圧を
用いてエレベータかご室８を運行させる動力を発生する
誘導電動機４と、該誘導電動機４に流れる３相電流をそ
れぞれ検出する電流第１〜第３センサ３Ａ〜３Ｃと、前
記誘導電動機４から供給された動力を受け、前記エレベ
ータかご室８を昇降路上の層床を走行させるための滑車
５、ロープ６及び均衡錐７と、前記誘導電動機４の実際
回転周波数ωr を検出する速度検出器９と、前記第１〜
第３電流センサ３Ａ〜３Ｃにより検出された各相の電流
を既設定の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔと比較して、該各
相の電流値が制限電流値以上であると、該インバータ２
の駆動を中断するため、駆動停止信号を発生する過電流
検出器１０と、該第１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃによ
り検出された各相の電流を所定レベルにそれぞれ増幅す
る第１〜第３電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃと、該第１〜第
３電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃから出力された３相の電流
ｉa ，ｉb，ｉc をトルク成分（Ｑ軸）電流ｉq 及び磁
束成分（Ｄ軸）電流ｉd にそれぞれ変換する電流変換器
１２と、運転指令Ｄ* に相応する速度指令Ｗ* を発生す
る速度指令発生器１３と、前記速度指令Ｗ* と誘導電動
機４の実際回転周波数ωr との差を演算する第１減算器
１４と、該第１減算器１４の算出値に比例するトルク成
分電流指令ｉq * を発生する速度制御器１５と、前記運
転指令Ｄ* に相応する磁束成分電流指令ｉd * を発生す
る磁束成分電流指令発生器１６と、前記トルク成分電流
指令ｉq * とトルク成分電流ｉq との差を演算する第２
減算器１７と、前記磁束成分電流指令発生器から出力さ
れた磁束成分電流指令ｉd * と、前記電流変換器１２か
ら出力された磁束成分電流ｉd との差異を演算する第３
減算器１８と、前記第２、第３演算器１７，１８の出力
電流に基づいて、前記誘導電動機４のＱ軸電流及びＤ軸
電流をそれぞれ制御するため、Ｑ軸及びＤ軸電圧指令Ｖ
q ，Ｖ d を発生するＱ軸及びＤ軸電流制御器１９Ａ，１
９Ｂと、前記トルク成分電流指令ｉq * から誘導電動機
４のスリップ周波数ωs を演算するスリップ演算器２０
と、前記速度検出器９から検出された回転周波数ωr と
前記スリップ演算器２０から演算されたスリップ周波数
ωs とを加算して誘導電動機４の運転周波数ωe を出力
する加算器２１と、周波数運転周波数ωe と、Ｑ軸及び
Ｄ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd を誘導電動機４に印加する３相
の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc に変換して出力する電圧変
換器２２と、該３相の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc の出力
範囲を所定範囲に制限する電圧制限器２３と、該電圧制
限器２３又は過電流検出器１０から出力されたインバー
タ駆動制御信号に相応するパルス幅変調信号を生成し
て、前記インバータ２を駆動するインバータ駆動部２４
と、を備えて構成されていた。
【０００５】以下、このように構成された従来の電流／
電圧制御装置の動作を説明する。先ず、３相の交流ＡＣ
が入力すると、該３相の交流電圧ＡＣは、コンバータ１
で直流電圧に変換された後、コンデンサＣで平滑化され
てインバータ２に供給されると、該インバータ２は、供
給された直流電圧を可変電圧、可変周波数形態の交流に
変換して誘導電動機４に供給する。
電圧制御装置の動作を説明する。先ず、３相の交流ＡＣ
が入力すると、該３相の交流電圧ＡＣは、コンバータ１
で直流電圧に変換された後、コンデンサＣで平滑化され
てインバータ２に供給されると、該インバータ２は、供
給された直流電圧を可変電圧、可変周波数形態の交流に
変換して誘導電動機４に供給する。
【０００６】次いで、速度検出器９は、前記誘導電動機
４の実際回転周波数ωr を検出し、速度指令発生器１３
が運転指令Ｄ* に相応する速度指定Ｗ* を発生すると、
第１減算器１４は、前記速度指令Ｗ* と実際回転周波数
ωr との差を算出し、速度制御器１５は、該第１減算器
１４の算出値に比例するトルク成分電流指令ｉq * を発
生し、磁束成分指令発生器１６は、前記運転指令Ｄ* に
従って磁束成分電流指令ｉd * をそれぞれ発生する。
４の実際回転周波数ωr を検出し、速度指令発生器１３
が運転指令Ｄ* に相応する速度指定Ｗ* を発生すると、
第１減算器１４は、前記速度指令Ｗ* と実際回転周波数
ωr との差を算出し、速度制御器１５は、該第１減算器
１４の算出値に比例するトルク成分電流指令ｉq * を発
生し、磁束成分指令発生器１６は、前記運転指令Ｄ* に
従って磁束成分電流指令ｉd * をそれぞれ発生する。
【０００７】即ち、前記速度指令発生器１３から、図７
（Ａ）に示したような速度指令Ｗ*が発生されると、速
度制御器１５は、図７（Ｂ）に示したように、前記速度
指令Ｗ* と前記回転周波数ωr との差に比例するトルク
成分電流指令ｉq * を発生し、磁束成分電流指令発生器
１６は、運転指令Ｄ* が‘ＲＵＮ’状態である間、図７
（Ｃ）に示したような一定な電流指令ｉd * を発生す
る。
（Ａ）に示したような速度指令Ｗ*が発生されると、速
度制御器１５は、図７（Ｂ）に示したように、前記速度
指令Ｗ* と前記回転周波数ωr との差に比例するトルク
成分電流指令ｉq * を発生し、磁束成分電流指令発生器
１６は、運転指令Ｄ* が‘ＲＵＮ’状態である間、図７
（Ｃ）に示したような一定な電流指令ｉd * を発生す
る。
【０００８】その後、前記誘導電動機４に流れる３相の
電流が、第１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃによりそれぞ
れ検出され、該検出された３相の電流は、第１〜第３電
流増幅器１１Ａ〜１１Ｃにより所定レベルにそれぞれ増
幅される。このとき、前記過電流検出器１０は、前記第
１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃにより検出された電流値
と既設定の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔとを比較して、該
各相の電流値が制限電流値以上であると、該インバータ
２の駆動を中断するため、駆動停止信号を発生する。
電流が、第１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃによりそれぞ
れ検出され、該検出された３相の電流は、第１〜第３電
流増幅器１１Ａ〜１１Ｃにより所定レベルにそれぞれ増
幅される。このとき、前記過電流検出器１０は、前記第
１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃにより検出された電流値
と既設定の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔとを比較して、該
各相の電流値が制限電流値以上であると、該インバータ
２の駆動を中断するため、駆動停止信号を発生する。
【０００９】即ち、前記第１〜第３電流センサ３Ａ〜３
Ｃによりそれぞれ検出された各相の電流値が、図８
（Ａ）に示したように、制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔ以上
となる時点Ｐで、前記過電流検出器１０は、図８（Ｂ）
に示したように、インバータ駆動停止信号を発生する。
次いで、前記電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃによりそれぞれ
増幅された３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc は、電流変換器
１２で、次のような式１〜式３によりＱ軸及びＤ軸電流
ｉq ，ｉd にそれぞれ変換される。
Ｃによりそれぞれ検出された各相の電流値が、図８
（Ａ）に示したように、制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔ以上
となる時点Ｐで、前記過電流検出器１０は、図８（Ｂ）
に示したように、インバータ駆動停止信号を発生する。
次いで、前記電流増幅器１１Ａ〜１１Ｃによりそれぞれ
増幅された３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc は、電流変換器
１２で、次のような式１〜式３によりＱ軸及びＤ軸電流
ｉq ，ｉd にそれぞれ変換される。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、前記ωe は、運転周波数を、θ
は、位相角を表したものである。前記した式（３）によ
り変換されたＱ軸及びＤ軸電流ｉq ，ｉd は、それぞれ
第２，３減算器１７，１８に入力され、前記速度制御器
１５及び磁束成分電流指令発生器１６からそれぞれ出力
されたトルク成分電流指令ｉq * と磁束成分電流指令ｉ
d * とを比較して、その差が出力されると、Ｑ軸電流制
御器１９Ａ及びＤ軸電流制御器１９Ｂは、その差異値に
相応するＱ軸及びＤ軸の電圧指令Ｖq ，Ｖ d をそれぞれ
発生する。
は、位相角を表したものである。前記した式（３）によ
り変換されたＱ軸及びＤ軸電流ｉq ，ｉd は、それぞれ
第２，３減算器１７，１８に入力され、前記速度制御器
１５及び磁束成分電流指令発生器１６からそれぞれ出力
されたトルク成分電流指令ｉq * と磁束成分電流指令ｉ
d * とを比較して、その差が出力されると、Ｑ軸電流制
御器１９Ａ及びＤ軸電流制御器１９Ｂは、その差異値に
相応するＱ軸及びＤ軸の電圧指令Ｖq ，Ｖ d をそれぞれ
発生する。
【００１２】次いで、スリップ演算器２０は、前記速度
制御器１５から出力されたトルク成分電流指令ｉq * に
比例するスリップ周波数ωs を演算して出力し、加算器
２１は、入力された該スリップ周波数ωs と速度検出器
９から検出された誘導電動機４の回転周波数ωr とを加
算して運転周波数ωe を出力する。その後、電圧変換器
２２は、前記加算器２１から出力された運転周波数ωe
と、前記Ｑ軸及びＤ軸電流制御器１９Ａ，１９Ｂから発
生されたＱ軸及びＤ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd とを利用し
て、次のように成立された式（４）及び式（５）により
３相の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc をそれぞれ出力する。
制御器１５から出力されたトルク成分電流指令ｉq * に
比例するスリップ周波数ωs を演算して出力し、加算器
２１は、入力された該スリップ周波数ωs と速度検出器
９から検出された誘導電動機４の回転周波数ωr とを加
算して運転周波数ωe を出力する。その後、電圧変換器
２２は、前記加算器２１から出力された運転周波数ωe
と、前記Ｑ軸及びＤ軸電流制御器１９Ａ，１９Ｂから発
生されたＱ軸及びＤ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd とを利用し
て、次のように成立された式（４）及び式（５）により
３相の電圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc をそれぞれ出力する。
【００１３】
【数２】
【００１４】次いで、このように算出された前記３相電
圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc は、それぞれ電圧制限器２３に
入力され、制限電源値Ｖ ｌｉｍｉｔと比較され、前記
制限電源値Ｖ ｌｉｍｉｔ未満の電圧のみをインバータ
駆動部２４に印加するが、これは、インバータ２及び誘
導電動機４に過電圧が供給されることを防止するためで
ある。
圧指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖc は、それぞれ電圧制限器２３に
入力され、制限電源値Ｖ ｌｉｍｉｔと比較され、前記
制限電源値Ｖ ｌｉｍｉｔ未満の電圧のみをインバータ
駆動部２４に印加するが、これは、インバータ２及び誘
導電動機４に過電圧が供給されることを防止するためで
ある。
【００１５】図９は、前記誘導電動機４に印加される印
加電圧の一例を示したもので、即ち、図９（Ａ）に示し
たように、速度指令Ｗ* を発生すると、該指令に比例す
る誘導電動機４の印加電圧が、図９（Ｂ）に示したよう
に出力されるが、図中、Ｖ ｒａｔｅは、定格電圧を、Ｖ
ｌｉｍｉｔは、制限電圧値を表したものである。その
後、図９（Ｂ）に示したように、前記制限電圧値Ｖ ｌ
ｉｍｉｔ未満に制限された印加電圧が、インバータ駆動
部２４に入力されると、該インバータ駆動部２４は、図
９（Ｃ）に示したように、運転指令Ｄ* が、‘ＲＵＮ’
状態にアクティブされるとき、前記印加電圧によりパル
ス幅変調された信号をインバータ２側に出力して、内部
パワートランジスタをスイッチングさせ、誘導電動機４
を所望の回転速度及び電流に制御することができる。
加電圧の一例を示したもので、即ち、図９（Ａ）に示し
たように、速度指令Ｗ* を発生すると、該指令に比例す
る誘導電動機４の印加電圧が、図９（Ｂ）に示したよう
に出力されるが、図中、Ｖ ｒａｔｅは、定格電圧を、Ｖ
ｌｉｍｉｔは、制限電圧値を表したものである。その
後、図９（Ｂ）に示したように、前記制限電圧値Ｖ ｌ
ｉｍｉｔ未満に制限された印加電圧が、インバータ駆動
部２４に入力されると、該インバータ駆動部２４は、図
９（Ｃ）に示したように、運転指令Ｄ* が、‘ＲＵＮ’
状態にアクティブされるとき、前記印加電圧によりパル
ス幅変調された信号をインバータ２側に出力して、内部
パワートランジスタをスイッチングさせ、誘導電動機４
を所望の回転速度及び電流に制御することができる。
【００１６】次いで、前記誘導電動機４の回転力は、滑
車５及びロープ６を経てかご室８に伝達され、該かご室
８を昇降路上の層上で走行させ、乗客の目的層に移動す
ることができる。
車５及びロープ６を経てかご室８に伝達され、該かご室
８を昇降路上の層上で走行させ、乗客の目的層に移動す
ることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のエレベータの電流／電圧制御装置においては、前記
インバータ２内に過電流及び過電圧が入力されることを
防止するため、過電流検出器１２及び電圧制限器２３を
備えていたが、図９に示したように、前記電源制限器２
３の制限電圧値Ｖ ｌｉｍｉｔは、恒常、一定な値を維
持しているに対し、誘導電動機４に印加される印加電圧
は、前記誘導電動機４の回転速度に比例するため、誘導
電動機４が低速に運転される場合、定格電圧Ｖ ｒａｔ
ｅよりも低い電圧下で、Ｑ軸及びＤ軸電流を制御するよ
うになっているため、充分な保護動作を遂行することが
できないという不都合な点があった。
来のエレベータの電流／電圧制御装置においては、前記
インバータ２内に過電流及び過電圧が入力されることを
防止するため、過電流検出器１２及び電圧制限器２３を
備えていたが、図９に示したように、前記電源制限器２
３の制限電圧値Ｖ ｌｉｍｉｔは、恒常、一定な値を維
持しているに対し、誘導電動機４に印加される印加電圧
は、前記誘導電動機４の回転速度に比例するため、誘導
電動機４が低速に運転される場合、定格電圧Ｖ ｒａｔ
ｅよりも低い電圧下で、Ｑ軸及びＤ軸電流を制御するよ
うになっているため、充分な保護動作を遂行することが
できないという不都合な点があった。
【００１８】且つ、誘導電動機４の３相のパラメータが
平衡である場合、誘導電動機４に流れる３相の電流は、
前記式（１）に表したように平衡になって、該３相の電
流の和の零相分電流が０になるが、もし、多様な要因に
より前記３相のパラメータが平衡でない場合は、該誘導
電動機４に流れる３相の電流も平衡にならず、３相の電
流の和が０にならない。
平衡である場合、誘導電動機４に流れる３相の電流は、
前記式（１）に表したように平衡になって、該３相の電
流の和の零相分電流が０になるが、もし、多様な要因に
より前記３相のパラメータが平衡でない場合は、該誘導
電動機４に流れる３相の電流も平衡にならず、３相の電
流の和が０にならない。
【００１９】このとき、前記誘導電動機４に流れる電流
は、過電流検出器１０の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔより
小さいながら、誘導電動機４の定格電流より大きい場合
があるが、従来の過電流検出器１０は、このような異常
を検出することができないため、故障状態で継続してエ
レベータ運転が行われると、誘導電動機の故障部位の故
障程度が漸次深刻になるという不都合な点があった。
は、過電流検出器１０の制限電流値ｌ ｌｉｍｉｔより
小さいながら、誘導電動機４の定格電流より大きい場合
があるが、従来の過電流検出器１０は、このような異常
を検出することができないため、故障状態で継続してエ
レベータ運転が行われると、誘導電動機の故障部位の故
障程度が漸次深刻になるという不都合な点があった。
【００２０】又、第１〜第３電流センサ３Ａ〜３Ｃの故
障又はセンサ出力線の断線により電流制御回路で電流値
を感知することができない場合、低速運転時にもＱ軸及
びＤ軸電流制御器１９Ａ，１９Ｂに大きい電圧指令を発
生するため、インバータ及び誘導電動機内に過電流が流
れるが、これを検出できずに、インバータ及びモータに
損傷を与えるという不都合な点があった。
障又はセンサ出力線の断線により電流制御回路で電流値
を感知することができない場合、低速運転時にもＱ軸及
びＤ軸電流制御器１９Ａ，１９Ｂに大きい電圧指令を発
生するため、インバータ及び誘導電動機内に過電流が流
れるが、これを検出できずに、インバータ及びモータに
損傷を与えるという不都合な点があった。
【００２１】そこで、本発明の第１目的は、このような
従来の課題に鑑みてなされたもので、インバータ内に過
電圧が印加されることを効率的に防止するため、制限電
圧値を誘導電動機の回転速度により変化するように設定
して、誘導電動機の印加電圧を制限し得るエレベータの
電流／電圧制御装置を提供しようとするものである。そ
して、本発明の第２目的は、電流指令と実際電流値との
差である電流偏差（以下、電流偏差と称す）が、所定値
以上で所定時間以上継続される場合、インバータの駆動
を停止させ、過電流がインバータ内に印加されることを
防止し得るエレベータの電流／電圧制御装置を提供しよ
うとするものである。
従来の課題に鑑みてなされたもので、インバータ内に過
電圧が印加されることを効率的に防止するため、制限電
圧値を誘導電動機の回転速度により変化するように設定
して、誘導電動機の印加電圧を制限し得るエレベータの
電流／電圧制御装置を提供しようとするものである。そ
して、本発明の第２目的は、電流指令と実際電流値との
差である電流偏差（以下、電流偏差と称す）が、所定値
以上で所定時間以上継続される場合、インバータの駆動
を停止させ、過電流がインバータ内に印加されることを
防止し得るエレベータの電流／電圧制御装置を提供しよ
うとするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るエレベータの電流／電圧制御装置
においては、直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の
交流に変換し、誘導電動機に印加するインバータと、該
誘導電動機に流れる各相の電流を検出し、該各相の電流
に従う電圧指令を発生して該インバータを制御するイン
バータ制御手段と、該インバータ制御手段の出力信号を
受け、該信号に相応するパルス幅変調信号を生成してイ
ンバータを駆動するインバータ駆動部と、を備えたエレ
ベータの電流／電圧制御装置において、誘導電動機の運
転周波数に比例する制限電圧値を設定し、該制限電圧値
未満の電圧のみを前記インバータ駆動部に印加する電圧
制限器と、零相分電流を検出し、該検出値が所定基準値
以上であると、前記インバータ駆動部にインバータ駆動
停止信号を出力する零相分電流検出器と、電流偏差値を
検出し、所定基準値以上である電流偏差値が、所定時間
以上維持されると、前記インバータ駆動部にインバータ
駆動停止信号を出力する電流偏差検出器と、を更に備え
て構成されている。
るため、本発明に係るエレベータの電流／電圧制御装置
においては、直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態の
交流に変換し、誘導電動機に印加するインバータと、該
誘導電動機に流れる各相の電流を検出し、該各相の電流
に従う電圧指令を発生して該インバータを制御するイン
バータ制御手段と、該インバータ制御手段の出力信号を
受け、該信号に相応するパルス幅変調信号を生成してイ
ンバータを駆動するインバータ駆動部と、を備えたエレ
ベータの電流／電圧制御装置において、誘導電動機の運
転周波数に比例する制限電圧値を設定し、該制限電圧値
未満の電圧のみを前記インバータ駆動部に印加する電圧
制限器と、零相分電流を検出し、該検出値が所定基準値
以上であると、前記インバータ駆動部にインバータ駆動
停止信号を出力する零相分電流検出器と、電流偏差値を
検出し、所定基準値以上である電流偏差値が、所定時間
以上維持されると、前記インバータ駆動部にインバータ
駆動停止信号を出力する電流偏差検出器と、を更に備え
て構成されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対
し、図面を用いて詳細に説明する。本発明に係るエレベ
ータの電流／電圧制御装置においては、図１に示したよ
うに、３相の交流電圧ＡＣを電波整流して直流電圧に変
換するコンバータ１０１と、前記変換された直流電圧を
可変電圧及び可変周波数形態の交流電圧に変換するイン
バータ１０２と、前記変換された交流電圧を用いてエレ
ベータかご室１０８を運行させる動力を発生する誘導電
動機１０４と、該誘導電動機４に流れる３相の電流をそ
れぞれ検出する電流第１〜第３センサ１０３Ａ〜１０３
Ｃと、該誘導電動機１０４から供給された動力を受け、
前記エレベータかご室１０８を昇降路上の各層上に走行
させるための滑車１０５、ロープ１０６及び均衡錐１０
７と、前記誘導電動機４の実際回転周波数ωr を検出す
る速度検出器１０９と、該第１〜第３電流センサ１０３
Ａ〜１０３Ｃにより検出された各相の電流を既設定の制
限電流値ｌ ｌｉｍｉｔと比較して、該各相の電流値が
制限電流値以上であると、該インバータ１０２の駆動を
中断するため、駆動停止信号を発生する過電流検出器１
１０と、該第１〜第３電流センサ１０３Ａ〜１０３Ｃに
より検出された各相の電流を所定レベルにそれぞれ増幅
する第１〜第３電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｃと、該第
１〜第３電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｃから出力された
３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc をトルク成分（Ｑ軸）電流
ｉq 及び磁束成分（Ｄ軸）電流ｉdにそれぞれ変換する
電流変換器１１２と、運転指令Ｄ* に相応する速度指令
Ｗ*を発生する速度指令発生器１１３と、前記速度指令
Ｗ* と誘導電動機４の実際回転周波数ωr との差異を演
算する第１減算器１１４と、該第１減算器１４の算出値
に比例するトルク成分電流指令ｉ q * を発生する速度制
御器１１５と、前記運転指令Ｄ* に相応する磁束成分電
流指令ｉd * を発生する磁束成分電流指令発生器１１６
と、前記トルク成分電流指令ｉq * とトルク成分電流ｉ
q との差を演算する第２減算器１１７と、前記磁束成分
電流指令発生器１１６から出力された磁束成分電流指令
ｉd * と、該電流変換器１１２から出力された磁束成分
電流ｉd との差異を演算する第３減算器１１８と、前記
第２、第３演算器１１７，１１８の出力電流に基づい
て、前記誘導電動機１０４のＱ軸電流及びＤ軸電流をそ
れぞれ制御するため、Ｑ軸及びＤ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd
を発生するＱ軸及びＤ軸電流制御器１１９Ａ，１１９Ｂ
と、前記トルク成分電流指令ｉq * から誘導電動機１０
４のスリップ周波数ωs を演算するスリップ演算器１２
０と、前記速度検出器１０９から検出された回転周波数
ω r と、該スリップ演算器１２０から算出されたスリッ
プ周波数ωs とを加算した運転周波数ωe を出力する加
算器１２１と、該運転周波数ωe 、Ｑ軸及びＤ軸電圧指
令Ｖq ，Ｖd を誘導電動機１０４に印加する３相の電圧
指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖ c に変換して出力する電圧変換器１
２２と、インバータ駆動制御信号を受けて該信号に相応
するバルブ幅変調信号を生成し、該信号によりインバー
タ１０２を駆動するインバータ駆動部１２４と、を備え
たエレベータの電流／電圧制御装置において、前記運転
周波数ωe に比例する制限電圧値を設定し、該制限電圧
値未満の電圧のみを前記インバータ駆動部１２４に印加
する電圧制限器１２３と、零相分電流を検出し、該値が
所定基準値以上である場合、前記インバータ駆動部１２
４にインバータ駆動停止信号ＳＴＯＰ１を出力する零相
分電流検出器１２５と、Ｑ軸及びＤ軸電流指令ｉq * ，
ｉd * と実際の電流との差である電流偏差を検出して、
所定基準値以上の電流偏差が、所定時間以上維持される
と、前記インバータ駆動部１２４にインバータ駆動停止
信号ＳＴＯＰ２を出力する電流偏差検出器１２６と、を
更に備えて構成されている。
し、図面を用いて詳細に説明する。本発明に係るエレベ
ータの電流／電圧制御装置においては、図１に示したよ
うに、３相の交流電圧ＡＣを電波整流して直流電圧に変
換するコンバータ１０１と、前記変換された直流電圧を
可変電圧及び可変周波数形態の交流電圧に変換するイン
バータ１０２と、前記変換された交流電圧を用いてエレ
ベータかご室１０８を運行させる動力を発生する誘導電
動機１０４と、該誘導電動機４に流れる３相の電流をそ
れぞれ検出する電流第１〜第３センサ１０３Ａ〜１０３
Ｃと、該誘導電動機１０４から供給された動力を受け、
前記エレベータかご室１０８を昇降路上の各層上に走行
させるための滑車１０５、ロープ１０６及び均衡錐１０
７と、前記誘導電動機４の実際回転周波数ωr を検出す
る速度検出器１０９と、該第１〜第３電流センサ１０３
Ａ〜１０３Ｃにより検出された各相の電流を既設定の制
限電流値ｌ ｌｉｍｉｔと比較して、該各相の電流値が
制限電流値以上であると、該インバータ１０２の駆動を
中断するため、駆動停止信号を発生する過電流検出器１
１０と、該第１〜第３電流センサ１０３Ａ〜１０３Ｃに
より検出された各相の電流を所定レベルにそれぞれ増幅
する第１〜第３電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｃと、該第
１〜第３電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｃから出力された
３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc をトルク成分（Ｑ軸）電流
ｉq 及び磁束成分（Ｄ軸）電流ｉdにそれぞれ変換する
電流変換器１１２と、運転指令Ｄ* に相応する速度指令
Ｗ*を発生する速度指令発生器１１３と、前記速度指令
Ｗ* と誘導電動機４の実際回転周波数ωr との差異を演
算する第１減算器１１４と、該第１減算器１４の算出値
に比例するトルク成分電流指令ｉ q * を発生する速度制
御器１１５と、前記運転指令Ｄ* に相応する磁束成分電
流指令ｉd * を発生する磁束成分電流指令発生器１１６
と、前記トルク成分電流指令ｉq * とトルク成分電流ｉ
q との差を演算する第２減算器１１７と、前記磁束成分
電流指令発生器１１６から出力された磁束成分電流指令
ｉd * と、該電流変換器１１２から出力された磁束成分
電流ｉd との差異を演算する第３減算器１１８と、前記
第２、第３演算器１１７，１１８の出力電流に基づい
て、前記誘導電動機１０４のＱ軸電流及びＤ軸電流をそ
れぞれ制御するため、Ｑ軸及びＤ軸電圧指令Ｖq ，Ｖd
を発生するＱ軸及びＤ軸電流制御器１１９Ａ，１１９Ｂ
と、前記トルク成分電流指令ｉq * から誘導電動機１０
４のスリップ周波数ωs を演算するスリップ演算器１２
０と、前記速度検出器１０９から検出された回転周波数
ω r と、該スリップ演算器１２０から算出されたスリッ
プ周波数ωs とを加算した運転周波数ωe を出力する加
算器１２１と、該運転周波数ωe 、Ｑ軸及びＤ軸電圧指
令Ｖq ，Ｖd を誘導電動機１０４に印加する３相の電圧
指令Ｖa ，Ｖb ，Ｖ c に変換して出力する電圧変換器１
２２と、インバータ駆動制御信号を受けて該信号に相応
するバルブ幅変調信号を生成し、該信号によりインバー
タ１０２を駆動するインバータ駆動部１２４と、を備え
たエレベータの電流／電圧制御装置において、前記運転
周波数ωe に比例する制限電圧値を設定し、該制限電圧
値未満の電圧のみを前記インバータ駆動部１２４に印加
する電圧制限器１２３と、零相分電流を検出し、該値が
所定基準値以上である場合、前記インバータ駆動部１２
４にインバータ駆動停止信号ＳＴＯＰ１を出力する零相
分電流検出器１２５と、Ｑ軸及びＤ軸電流指令ｉq * ，
ｉd * と実際の電流との差である電流偏差を検出して、
所定基準値以上の電流偏差が、所定時間以上維持される
と、前記インバータ駆動部１２４にインバータ駆動停止
信号ＳＴＯＰ２を出力する電流偏差検出器１２６と、を
更に備えて構成されている。
【００２４】そして、前記零相分電流検出器１２５にお
いては、図２に示したように、３相の電流ｉa ，ｉb ，
ｉc を加算して零相分電流を算出する加算器２０１と、
該零相分電流値と基準値Ｒｅｆ１とを比較する比較器２
０２と、その比較の結果、零相分電流値が、基準値Ｒｅ
ｆ１以上であると、該インバータ駆動部１２４にインバ
ータ駆動停止信号を出力するラッチ２０３と、を備えて
構成されている。
いては、図２に示したように、３相の電流ｉa ，ｉb ，
ｉc を加算して零相分電流を算出する加算器２０１と、
該零相分電流値と基準値Ｒｅｆ１とを比較する比較器２
０２と、その比較の結果、零相分電流値が、基準値Ｒｅ
ｆ１以上であると、該インバータ駆動部１２４にインバ
ータ駆動停止信号を出力するラッチ２０３と、を備えて
構成されている。
【００２５】以下、このように構成された本発明に係る
エレベータの電流／電圧制御装置の動作を説明する。た
だ、従来のエレベータの電流／電圧制御装置と同様な構
成に対する動作は、説明を省略する。先ず、第１〜第３
電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｂにより所定レベルに増幅
された３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc が零相分電流検出器
１２５に入力すると、該零相分電流検出器１２５の加算
器２０１は、それらの３相の電流の和である零相分電流
を算出する。
エレベータの電流／電圧制御装置の動作を説明する。た
だ、従来のエレベータの電流／電圧制御装置と同様な構
成に対する動作は、説明を省略する。先ず、第１〜第３
電流増幅器１１１Ａ〜１１１Ｂにより所定レベルに増幅
された３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc が零相分電流検出器
１２５に入力すると、該零相分電流検出器１２５の加算
器２０１は、それらの３相の電流の和である零相分電流
を算出する。
【００２６】その後、零相分電流は、比較器２０２に入
力され、既設定の基準値Ｒｅｆ１と比較され、その結
果、該零相分電流値が基準値Ｒｅｆ１よりも大きい場合
は、ラッチ２０３を経てインバータ駆動停止信号ＳＴＯ
Ｐ１が出力される。図３は、３相の電流が平衡でない場
合、前記零相分電流検出器１２５に動作タイミングを示
す波形図で、即ち、３（Ａ）に示したような３相の電流
ｉa ，ｉb，ｉc が入力すると、前記加算器２０１でそ
れらの３相の電流を加算され、図３（Ｂ）に示したよう
に零相分電流が出力される。
力され、既設定の基準値Ｒｅｆ１と比較され、その結
果、該零相分電流値が基準値Ｒｅｆ１よりも大きい場合
は、ラッチ２０３を経てインバータ駆動停止信号ＳＴＯ
Ｐ１が出力される。図３は、３相の電流が平衡でない場
合、前記零相分電流検出器１２５に動作タイミングを示
す波形図で、即ち、３（Ａ）に示したような３相の電流
ｉa ，ｉb，ｉc が入力すると、前記加算器２０１でそ
れらの３相の電流を加算され、図３（Ｂ）に示したよう
に零相分電流が出力される。
【００２７】このように算出された零相分電流は、前記
比較器２０２で既設定の基準値Ｒｅｆ１と比較され、そ
の結果、該零相分電流値が、基準値Ｒｅｆ１以上になる
時点Ｐ１で、該比較器２０２から所定レベルの高電位に
出力され、該出力が、ラッチ２０３に伝達されると、前
記インバータ駆動部１２４へ、図３（Ｃ）に示したよう
に、インバータ駆動停止信号ＳＴＯＰ１が供給される。
比較器２０２で既設定の基準値Ｒｅｆ１と比較され、そ
の結果、該零相分電流値が、基準値Ｒｅｆ１以上になる
時点Ｐ１で、該比較器２０２から所定レベルの高電位に
出力され、該出力が、ラッチ２０３に伝達されると、前
記インバータ駆動部１２４へ、図３（Ｃ）に示したよう
に、インバータ駆動停止信号ＳＴＯＰ１が供給される。
【００２８】そして、電流偏差検出器１２６は、前記第
２、第３減算器１１７，１１８から出力されるＱ軸及び
Ｄ軸電流指令ｉq * ，ｉd * と実際の電流ｉq ，ｉd と
の差である電流偏差を検出して、所定基準値Ｒｅｆ２以
上の電流偏差が、所定時間ｄｔ２以上維持されると、前
記インバータ駆動部１２４へインバータ駆動停止信号Ｓ
ＴＯＰ２を出力する。
２、第３減算器１１７，１１８から出力されるＱ軸及び
Ｄ軸電流指令ｉq * ，ｉd * と実際の電流ｉq ，ｉd と
の差である電流偏差を検出して、所定基準値Ｒｅｆ２以
上の電流偏差が、所定時間ｄｔ２以上維持されると、前
記インバータ駆動部１２４へインバータ駆動停止信号Ｓ
ＴＯＰ２を出力する。
【００２９】図４は、前記電流偏差検出器１２６の動作
タイミングを示したもので、図４（Ａ）は、Ｑ軸及びＤ
軸電流指令ｉq * ，ｉd * と実際の電流ｉq ，ｉd との
差である電流偏差を示したものである。即ち、電流偏差
が所定基準値Ｒｅｆ２以上で、所定時間ｄｔ２以上維持
されると、前記時点Ｐ２でインバータ駆動部１２４へ、
図４（Ｃ）に示したように、インバータ駆動停止信号Ｓ
ＴＯＰ２が出力され、前記インバータ１０２の駆動を停
止する。
タイミングを示したもので、図４（Ａ）は、Ｑ軸及びＤ
軸電流指令ｉq * ，ｉd * と実際の電流ｉq ，ｉd との
差である電流偏差を示したものである。即ち、電流偏差
が所定基準値Ｒｅｆ２以上で、所定時間ｄｔ２以上維持
されると、前記時点Ｐ２でインバータ駆動部１２４へ、
図４（Ｃ）に示したように、インバータ駆動停止信号Ｓ
ＴＯＰ２が出力され、前記インバータ１０２の駆動を停
止する。
【００３０】ここで、インバータ駆動停止信号ＳＴＯＰ
２を発生させるための所定時間ｄｔ２は、電流制御器１
１９Ａ，１１９Ｂのステップ応答を考慮したものであっ
て、例えば、該ステップ応答時間の２〜３倍となるよう
に設定することができる。従って、図４（Ｂ）に示した
ように、前記電流偏差検出器１２６は、基準値Ｒｅｆ２
以上の電流偏差が無視できるほど短い時間ｄｔ１の間発
生する場合は、インバータ駆動停止信号を発生しない。
２を発生させるための所定時間ｄｔ２は、電流制御器１
１９Ａ，１１９Ｂのステップ応答を考慮したものであっ
て、例えば、該ステップ応答時間の２〜３倍となるよう
に設定することができる。従って、図４（Ｂ）に示した
ように、前記電流偏差検出器１２６は、基準値Ｒｅｆ２
以上の電流偏差が無視できるほど短い時間ｄｔ１の間発
生する場合は、インバータ駆動停止信号を発生しない。
【００３１】即ち、第１〜第３電流センサ１０３Ａ〜１
０３Ｃ及び過電流検出器１１０に誤動作が発生しても、
前記電流偏差検出器１２６を用いてインバータ１０２に
過電流が印加されることを防止することができる。一
方、電圧制限器１２３は、前記電圧変換器１２２で変換
され、誘導電動機１０４に印加される３相の印加電圧を
制限電圧値未満に制限するが、該制限電圧値は、最初の
所定時間の間は、最大電圧を維持し、所定時間が経過す
ると、下記式（６）により前記加算器１２１から出力さ
れた運転周波数ωe に比例して設定される。
０３Ｃ及び過電流検出器１１０に誤動作が発生しても、
前記電流偏差検出器１２６を用いてインバータ１０２に
過電流が印加されることを防止することができる。一
方、電圧制限器１２３は、前記電圧変換器１２２で変換
され、誘導電動機１０４に印加される３相の印加電圧を
制限電圧値未満に制限するが、該制限電圧値は、最初の
所定時間の間は、最大電圧を維持し、所定時間が経過す
ると、下記式（６）により前記加算器１２１から出力さ
れた運転周波数ωe に比例して設定される。
【００３２】
【数３】
【００３３】そして、図５は、前記電圧制限器１２３の
動作タイミングを示したもので、図示したように、前記
電圧制限器１２３は、前記運転指令Ｄ* が、アクティブ
されるとき、所定時間の間、制限電圧Ｖ ｌｉｍｉｔを
最大電圧Ｖ ｍａｘとして維持し、所定時間が経過する
と、前記加算器１２１から出力される運転周波数ωeに
比例して、前記式（６）により制限電圧値Ｖ ｌｉｍｉ
ｔを設定し、該設定により印加電圧を制限する。
動作タイミングを示したもので、図示したように、前記
電圧制限器１２３は、前記運転指令Ｄ* が、アクティブ
されるとき、所定時間の間、制限電圧Ｖ ｌｉｍｉｔを
最大電圧Ｖ ｍａｘとして維持し、所定時間が経過する
と、前記加算器１２１から出力される運転周波数ωeに
比例して、前記式（６）により制限電圧値Ｖ ｌｉｍｉ
ｔを設定し、該設定により印加電圧を制限する。
【００３４】このとき、所定時間の間、最大電圧を維持
する理由は、誘導電動機１０４の起動時の過度状態によ
り磁束が確立するまで定格電圧を印加することができる
ためである。且つ、最大電圧値Ｖ ｍａｘは、インバー
タ１０２の出力可能な最大電圧と誘導電動機１０４の定
格電圧Ｖ ｒａｔｅ間の値になるように設定する。
する理由は、誘導電動機１０４の起動時の過度状態によ
り磁束が確立するまで定格電圧を印加することができる
ためである。且つ、最大電圧値Ｖ ｍａｘは、インバー
タ１０２の出力可能な最大電圧と誘導電動機１０４の定
格電圧Ｖ ｒａｔｅ間の値になるように設定する。
【００３５】又、前記式（６）中、比例常数Ｋは、運転
周波数ωe が定格周波数の９０％程度で、最大電圧Ｖ
ｍａｘになるように設定するが、その理由は、エレベー
タの運転の特性上、加速完了時点から誘導電動機１０４
に最大電圧が印加され、このとき、加速完了時点が定格
周波数の９０％になるためである。更に、前記オフセッ
ト値Ｖ ｏｆｆｓｅｔは、誘導電動機１０４の０速度の
付近で、定格トルクを発生し得る電圧以上に設定し、運
転周波数ωe が増加するに従い、電圧制限値Ｖ ｌｉｍ
ｉｔは、式（６）により比例して増加するが、該電圧制
限値Ｖ ｌｉｍｉｔが最大電圧Ｖ ｍａｘ以下になるよ
うに設定する。
周波数ωe が定格周波数の９０％程度で、最大電圧Ｖ
ｍａｘになるように設定するが、その理由は、エレベー
タの運転の特性上、加速完了時点から誘導電動機１０４
に最大電圧が印加され、このとき、加速完了時点が定格
周波数の９０％になるためである。更に、前記オフセッ
ト値Ｖ ｏｆｆｓｅｔは、誘導電動機１０４の０速度の
付近で、定格トルクを発生し得る電圧以上に設定し、運
転周波数ωe が増加するに従い、電圧制限値Ｖ ｌｉｍ
ｉｔは、式（６）により比例して増加するが、該電圧制
限値Ｖ ｌｉｍｉｔが最大電圧Ｖ ｍａｘ以下になるよ
うに設定する。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエレ
ベータの電流／電圧制御装置においては、電圧制限器の
制限電圧値を所定値に設定せずに、誘導電動機の運転周
波数に従って可変的に設定するようになっているため、
該誘導電動機が低速に運行されているとき、必要な電圧
以上の駆動電圧が供給されることを防止し、電流センサ
の故障が発生するか、又は、断線される場合、過電流が
印加されることを防止し得るという効果がある。
ベータの電流／電圧制御装置においては、電圧制限器の
制限電圧値を所定値に設定せずに、誘導電動機の運転周
波数に従って可変的に設定するようになっているため、
該誘導電動機が低速に運行されているとき、必要な電圧
以上の駆動電圧が供給されることを防止し、電流センサ
の故障が発生するか、又は、断線される場合、過電流が
印加されることを防止し得るという効果がある。
【００３７】且つ、零相分電流検出器を追加して構成
し、誘導電動機の３相のパラメータの不平衡により零相
分電流が所定基準値以上に検出された場合、インバータ
駆動部へインバータ駆動停止信号を出力してインバータ
内に過電流が印加されることを防止し得るという効果が
ある。又、電流制御器に入力される電流偏差が、所定基
準値以上で所定時間以上維持される場合、電流制御器の
異常と判断し、直ちに、インバータ駆動部へインバータ
駆動停止信号を出力するようになっているため、インバ
ータ内に過電流が供給されることを防止して、インバー
タ及び電動機の損傷を防止し得るという効果がある。
し、誘導電動機の３相のパラメータの不平衡により零相
分電流が所定基準値以上に検出された場合、インバータ
駆動部へインバータ駆動停止信号を出力してインバータ
内に過電流が印加されることを防止し得るという効果が
ある。又、電流制御器に入力される電流偏差が、所定基
準値以上で所定時間以上維持される場合、電流制御器の
異常と判断し、直ちに、インバータ駆動部へインバータ
駆動停止信号を出力するようになっているため、インバ
ータ内に過電流が供給されることを防止して、インバー
タ及び電動機の損傷を防止し得るという効果がある。
【図１】本発明に係るエレベータの電流／電圧制御装置
の構成を示したブロック図である。
の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の零相分電流検出器のブロック図である。
【図３】図２の零相分電流検出器の動作タイミングを示
した波形図である。
した波形図である。
【図４】図１の電流偏差検出器の動作タイミングを示し
た波形図である。
た波形図である。
【図５】図１の電圧制限器の動作タイミングを示した波
形図である。
形図である。
【図６】従来のエレベータの電流／電圧制御装置の構成
を示したブロック図である。
を示したブロック図である。
【図７】速度指令、トルク成分電流指令、及び磁束成分
電流指令の一例を示した波形図である。
電流指令の一例を示した波形図である。
【図８】図６の過電流検出器の動作タイミングを示した
波形図である。
波形図である。
【図９】図６の誘導電動機に印加される印加電圧を示し
た波形図である。
た波形図である。
１０１…コンバータ １０２…インバータ １０３Ａ〜１０３Ｃ…第１〜第３電流センサ １０４…誘導電動機 １０９…速度検出器 １１０…過電流検出器 １１１Ａ〜１１１Ｃ…電流増幅器 １１２…電流変換器 １１３…速度指令発生器 １１５…速度制御器 １１６…磁束成分電流指令発生器 １１９Ａ…Ｑ軸電流制御器 １１９Ｂ…Ｄ軸電流制御器 １２０…スリップ演算器 １２２…電圧変換器 １２３…電圧制限器 １２４…インバータ駆動部 １２５…零相分電流検出器 １２６…電流偏差検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電圧を可変電圧及び可変周波数形態
の交流に変換し、誘導電動機に印加するインバータと、
該誘導電動機に流れる各相の電流を検出し、該各相の電
流に従う電圧指令を発生して該インバータを制御するイ
ンバータ制御手段と、該インバータ制御手段の出力信号
を受け、該信号に相応するパルス幅変調信号を生成して
インバータを駆動するインバータ駆動部と、を備えたエ
レベータの電流／電圧制御装置において、 誘導電動機の運転周波数に比例する制限電圧値を設定
し、該制限電圧値未満の電圧のみを前記インバータ駆動
部に印加する電圧制限器と、 零相分電流を検出し、該検出値が所定基準値以上である
と、前記インバータ駆動部にインバータ駆動停止信号を
出力する零相分電流検出器と、 電流偏差値を検出し、所定基準値以上である電流偏差値
が、所定時間以上維持されると、前記インバータ駆動部
にインバータ駆動停止信号を出力する電流偏差検出器
と、を更に備えて構成されたことを特徴とするエレベー
タの電流／電圧制御装置。 - 【請求項２】 前記電圧制限器は、起動された後、所定
時間の間、所定電圧を維持し、所定時間が経過した後、
運転周波数に比例する制限電圧値を出力するように構成
されたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの
電流／電圧制御装置。 - 【請求項３】 前記零相分電流検出器は、３相の電流ｉ
a ，ｉb ，ｉc を加算して零相分電流を算出する加算器
と、 該零相分電流値と基準値とを比較する比較器と、 その比較の結果、零相分電流値が、基準値以上である
と、該インバータ駆動部へインバータ駆動停止信号を出
力するラッチと、を備えて構成されたことを特徴とする
請求項１に記載のエレベータの電流／電圧制御装置。 - 【請求項４】 前記電流偏差値は、トルク成分及び磁束
成分電流指令と実際検出された電流との偏差値であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のエレベータの電流／電
圧制御装置。
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