交流电梯的控制装置制造方法及图纸

一个交流电梯控制装置，其中来自感应电动机的再生功率在该电动机内耗尽，在造成该感应电动机产生制动转矩的情况下，加到感应电动机上的电流是根据这样一个电流指令值来控制的，该指令值具有不产生再生功率的频率及基于转矩指令的幅度．这样，当电梯工作在其慢降方式和卸载运行时，可防止出现再生功率，以及在不有损舒适乘坐的情况下获得良好的控制能力．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种用于交流电梯的控制装置，其中用于操纵电梯车箱的感应电动机是由可变频率电源驱动的。交流电梯是这样的一种电梯使用感应电动机作为驱动电梯车箱的电动机，而该感应电动机由一个可变频率电源的输出供电，从而通过变化转差频率(Slip frequeney)来实现其转矩控制。在这方面，已经提出了一种方法，该方法控制加到感应电动机上电源的频率和电压，以防止感应电动机在制动方式或卸载运行(重负载下降运行或轻负载上升运行)时产生再生功率。图2是一个感应电动机简化了的等效电路图，用来解释上述防止产生再生功率的方法。图中，符号l1和l2分别表示感应电动机原边和付边的漏感，符号r1和r2分别表示原边和付边上的电阻。字母s表示滑差，字母V和I分别表示加到感应电动机上的电压和流过它的电流。这里，假设滑差S为S＝-r2/r1…(1)则机械输入(Mechanical imput)Pm为Pm＝ (1-S)/(S) r2·I2＝-(r1+r2)I2…(2)另一方面，感应电动机消耗的电功率为PE＝(r1+r2)I2…(3)以使机械输入和感应电动机中的功率消耗相等。因此，当感应电动机运行在满足等式(1)的滑差状态时，感应电动机不产生再生功率，电功率的提供不是必须的。同时，令Wr代表转子的旋转角速度，和WO代表输入角频率，则感应电动机产生由下式给定的转矩TT =Pmωr=1( 1 - s ) ω0·1 - ss· r2I2=roωosI2… ( 4 )]]>把等式(1)代入等式(4)则T = (r1)/(ωo) I2…(5)另外，当等式(1)中指出的S＝-r2/r1应用于图2时，则得到下面的电压V和电流I之间的关系式V＝(l1+l2)ωOI …(6)当将等式(6)代入等式(5)时，得到下列等式T = - 1/(ωO3) · ( (r1)/(l1+l2) )·V2…(7)这样，通过基于转矩指令控制电压V，即可防止产生再生功率。但是，就上述的控制方法而言，正如等式(7)所指出的，转矩T与输入角频率WO的三次方成反比，因此，其控制能力是很差的。另一个问题是，当滑差S根据转矩指令从运行转换到制动而逐步变到由等式(1)指出的值时，由于转子中存在剩余电流或剩余磁场，流过原边的电流会产生一个瞬时转矩，因此，使电梯乘坐者感到不舒服。本专利技术旨在解决先有技术中的上述问题，并为提供这样一种用于交流电梯的控制装置作为其目标这种装置防止了电梯在慢降方式和卸载运行时产生再生功率，并确保良好的控制能力及使乘坐舒适。根据本专利技术用于交流电梯的控制装置，执行这样一种控制，以使在引起感应电动机产生控制转矩情况下，与电流指令值一致的电流可以加到感应电动机，该电流指令具有不致引起再生功率的频率和基于转矩指令的幅度。用于交流电梯的控制装置具有这样的结构，以致电流本身是受控制的，因此，与先有技术相比，转矩的控制能力大为增强。此外，在从运行转换到制动时，不用担心会出现附加的转矩。因此，该电梯控制装置能够得上“乘坐舒适”。图1是根据本专利技术的用作交流电梯控制装置的一个实施例的电路图;图2是一个感应电动机的简化了的等效电路图，用以解释先有技术中交流电梯控制装置的控制方法的原理;图3示出了一个控制补偿器的内部结构的电路图;图4是图3中控制补偿器的输出的示意图;图5是一个电路图，示出了选择开关的一个可实际操作的电路例子;图6是一个感应电动机的等效电路图;图7是一个电路方块图，示出了运行侧电流指令发生器的内部配置;图8是一个电路方块图，示出了制动侧电流指令发生器的内部配置。图1是根据本专利技术用于交流电梯控制装置的一个实施例的电路图。参照图1，数字1表示一个减法器，该减法器从角速度指令信号Wp中减去转速发生器14(下面要说明)提供的实际速度信号Wr。数字2是一个控制补偿器，该补偿器对减法器1的输出信号进行相位补偿。数字3是一个运行侧电流指令发生器，该发生器接收实际速度信号Wr和来自控制补偿器2的转矩指令信号T，从而导出一个运行方式的瞬时电流指令值IA。数字4表示制动侧瞬时电流指令发生器，该发生器接收转矩指令信号T和实际速度信号Wr，从而导出一个制动方式的电流指令值IB。开关5或是选择运行方式的电流指令值IA，或是选择制动方式的电流指令值IB，这是根据来自控制补偿器2的转矩指令信号T的符号来转换的。该实施例还包括减法器6，该减法器从由开关5所选择的电流指令值IA或IB中减去电流检测器15(下面要说明)的输出;一个脉冲宽度调制器7(它接收减法器6的输出信号，并对其进行脉冲宽度调制;以及一个由脉冲宽度调制器控制的变换器8。交流电梯包括一个感应电动机9，该电动机由一个可变电压和可变频率的电源驱动，一个由感应电动机9驱动的滑轮10，环绕滑轮的是钢绳13，其两端固定有电梯车箱11和重块12。转速发生器由数字14示出，数字15为电流检测器。在上述结构的交流电梯控制装置中，当来自控制补偿器2输出的转矩指令信号T为正时，(控制补偿器2接收从角速度指令信号Wp中减去实际角速度信号Wr的输出信号)，即，要产生运行转矩的情况，则开关5选择电流指令值IA，该值是由运行侧电流指令发生器3接收转矩指令信号T和实际速度信号Wr而产生的。开关5的输出信号在减法器6中与电流检测器15的输出信号相减，即，与实际电流相比较，随后把一个必要的电流指令加到脉冲宽度调制器7上。脉冲宽度调制器7根据所要求的电流指令控制变换器8，从而控制从变换器8加到感应电动机9的电流，以便控制要产生的转矩。下面，说明来自控制补偿器2的转矩指令信号T为负时产生控制转矩的情况，根据下列方程可由实际速度信号Wr得到速度指令信号WOωr＝(1-S)ωO…(8)把S＝-r2/r1代入方程(8)则ωO＝ωr/(1+r2/r1) …(9)另一方面，根据前述的方程(5)，可以转矩指令信号T得到下式I = KT · ωO… ( 10 )]]>从而，制动侧电流指令发生器4产生的瞬时电流指令值IB，(该值具有分别从方程10和方程9得到的幅度和角频率)通过开关5加到减法器6。减法器6得出瞬时电流指令值IB和由电流检测器15产生的实际测量值之间的差值，并通过脉冲宽度调制器7将其加到变换器8，从而把要加到感应电动机9的电流值控制到一个目标值。对上述实施例，有关通过开关选择运行方式和制动方式各自的电流指令值IA和IB的情况已经作了说明，但本专利技术并不限于此。无需多说，假如使用微计算机或类似的装置，则用来产生电流指令值的计算可根据转矩指令信号的符号来改变。下面，对图1所示电路的一些基本组成单元加以详细说明。控制补偿器2用于提高速度反馈控制的控制性能。虽然根据被控制系统的特性，可以有各种各样的补偿方法，在实际中利用软件技术能获得所需要的功能，但这里仍以一种硬件设计为例来说明。图3示出了控制补偿器2的一个例子，该补偿器包括一个运算放大器A，一个电容器C2和电阻R0，R1和R2。该电路的传递函数F(S)由下式给出F(S)= (R1)/(RO) x (T2S+1)/(T1S+1)这里T1＝(R1+R2)×C2和T2＝R2C2。该电路产生一个如图4所示的输出。速度指令与实际速度之间的偏差并不直接作为转矩指令来使用，而是使偏差随时间的变化是慢化的，以便稳定速度控本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一个交流电梯的控制装置中，具有一个可变频率电源，该电源由直流电变换成所需频率的交流电，一个感应电动机，该电动机由可变频率电源提供的交流电驱动，由此操纵电梯车箱；其特征在于，包括：一个制动侧电流指令发生器，该发生器产生一个电流指令值，该指令值具有当制动力加到所述感应电动机时，能防止所述感应电动机产生再生功率的频率，一个电流检测器用于检测流过所述感应电动机的瞬时电流，一个控制器件，用于将电流指令值与瞬时电流进行比较，并将流过所述感应电动机的电流控制到电流指令值。

【技术特征摘要】
JP 1985-3-28 60-642651.在一个交流电梯的控制装置中，具有一个可变频率电源，该电源由直流电变换成所需频率的交流电，一个感应电动机，该电动机由可变频率电源提供的交流电驱动，由此操纵电梯车箱；其特征在于，包括一个制动侧电流指令发生器，该发生器产生一个电流指令值，该指令值具有当制动力加到所述感应电动机时，能防止所述感应电动机产生再生功率的频率，一个电流检测器用于检测流过所述感应电动机的瞬时电流，一个控制器件，用于将电流指令值与瞬时电流进行比较，并将流过所述感应电动机的电流控制到电流指令值。2.如权利要求1所限定的交流电梯的控制装置，其特征在于，还包括一个运行侧电流指令发生器，该发生器产生一个作为所述感应电动机的运行电流指令值，一个开关器件，把来自所述制动侧电流指令发生器的输出和来自运行侧电流指令发生器的输出，转换地加到所述控制器件及一个补偿器，它根据所述电动机的速度指令信号和所述电动机的实际速度信号之间的差引起所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村正美，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]