[发明专利]交流电梯控制装置

说明书

本发明涉及利用频率可变电源驱动感应电动机使电梯舱升降的交流电梯控制装置。

交流电梯利用感应电动机驱动电梯舱，该感应电动机通过频率可变电源供电，从而可以改变差转频率，借以进行转矩控制。有人提出过在这种交流电梯中采用控制感应电动机制动电源的频率和电流的方法来控制感应电动机，使感应电动机在制动时不会产生再生电力。

图4、图5分别为特开昭61-224888号公报中所示的上述过去的交流电梯控制装置的电路图和用来说明防止发生上述再生电力的方法的感应电动机的简明等效电路图。首先，在图5中，l₁、l₂分别为初级和次级的漏感，R₁、R₂分别为初级和次级电阻，S为转差率，V、I分别为加在感应电动机上的电压和流过的电流。

图中，转差率

机械输入功率Pm为：S＝-R₂/R₁……（1）

Pm＝m (1-S)/(S) R₂I²＝-m（R₁+R₂）I²……（2）

式中m为相数，感应电动机所消耗的电功率P_E为：

P_E＝m（R₁+R₂）I²……（3）

因此，机械输入功率和感应电动机的消耗电功率相等。但是，如果在转差率满足上面的（1）式的状态下运转时，感应电动机不会产生再生电力，同时也不需要供给电力。

另一方面，设转子的旋转角速度为Wr，输入频率为Wo，极对数为P，则感应电动机产生的转矩T为：

T＝ (P_m)/(ω_r) = (P)/((1-S)ω₀) ·m (1-S)/(S) R₂I²

＝mp (R₂)/(ω₀S) I²……（4）

式中ω_r＝ (1-S)/(p) ω₀……（5）

将式（1）代入式（4），则有

T=-mp (R₁)/(ω₀) I²……（6）

再将式（1）代入式（5），则有

ω₀= (P)/(1-S) ω_r=P (R₁)/(R₁+R₂) ω_r……（7）

也就是说，如果控制Wo，使其满足式（7），则感应电动机不会产生再生电力。此时的转矩T可由式（6）算出。

图4是上述控制方法具体化的示意图。图中（1）为减法器，用来从速度指令信号W_p减去来自下述测速发电机（14）输出的实际速度信号W_r，（2）为控制补偿器，用于补偿该减法器的输出信号。（3）为动力运行侧的电流指令发生器，它根据来自上述控制补偿器（2）的转矩指令输入信号T和实际速度输入信号Wr，输入电动运行时的电流指令值I_A。（4）为制动侧的电流指令发生器，它根据转矩指令输入信号T和实际速度输入信号Wr，输出制动时的电流指令值I_B。（5）为选择开关，用来选择动运行时的电流指令值I_A或制动时的电流指令值I_B。它根据由控制补偿器（2）输出的转矩指令信号T的极性进行转换。（6）为减法器，用来从上述开关（5）选接的电流指令值I_A或I_B中减去由下述电流检测器（15）输出的电流值，（7）为脉冲宽度调制器。它以该减法器（6）的输出信号作为输入信号。用来调制脉冲宽度。（8）为逆变器。它受控于脉冲宽度调制器的输出，作为可变电压、可变频率电源，用来驱动感应电动机（9）。（10）为钢丝绳卷扬机，它利用感应电动机（9）驱动旋转。卷扬机上绕有钢丝绳（13）。钢丝绳的两端固定着电梯舱（11）和配重（12）。（14）为用来检测上述感应电动机（9）的转速用的测速发电机，（15）为用来检测流经感应电动机（9）的电流的电流检测器。