專利名稱：電梯的電動機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
l明3 機(jī)控制裝置，
背景技術(shù)：
一般來說，在電梯的巻揚機(jī)使用感應(yīng)電動機(jī)的情況下，進(jìn)行所謂的"差 頻型矢量控制，，的情況較多。為了在該差頻型矢量控制中獲得良好的控制 性能，在感應(yīng)電動機(jī)的電常數(shù)中，互感系數(shù)和二次時間常數(shù)的值就成為必
需(例如參照非專利文獻(xiàn)l、 2)。
在此，互感系數(shù)是為了確定磁通電流指令所必需的，主要影響電動機(jī) 的端子電壓。另外，二次時間常數(shù)是為了確定差頻指令所必需的，主要影
響電動才幾的電j;危。
非專利文獻(xiàn)1:電氣學(xué)會編r電氣機(jī)械工學(xué)改訂版』才一厶社昭 和60年11月20日第367頁。
非專利文獻(xiàn)田村吉章、田中茂「工卑少斧一変換応用V7X厶」丸 善平成12年12月28日，第87頁以及第142頁。
在感應(yīng)電動機(jī)是考慮矢量控制所設(shè)計的感應(yīng)電動機(jī)的情況下，所述互 感系數(shù)、二次時間常數(shù)的值作為設(shè)計值是能夠容易得獲知的。但是，在例 如翻修設(shè)備等對舊的感應(yīng)電動機(jī)進(jìn)行再利用時，多數(shù)情況下這些常數(shù)是不 明確的。因此，為了將電動機(jī)的端子電壓和電流設(shè)定為預(yù)定的值，操作人 員必須通過試錯來調(diào)整在控制裝置內(nèi)部所使用的互感系數(shù)和二次時間常數(shù) 的值，該調(diào)整作業(yè)花費大量時間和人力。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種電梯的電動機(jī)控制裝置，無需由 操作人員進(jìn)行的繁雜的調(diào)整作業(yè)而能夠筒單且正確地將電動機(jī)的端子電壓 和電流調(diào)整為預(yù)定的值。本發(fā)明的電梯的電動機(jī)控制，具備根據(jù)在至少兩種不同的運行狀態(tài)下 所得到的所述電動機(jī)的端子電壓、電流以及旋轉(zhuǎn)速度的實測值，按照預(yù)定 的計算式對矢量控制常數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，使額定負(fù)荷時的端子電壓以及電 流成為預(yù)定值的控制常數(shù)自動調(diào)整裝置。另外，所述控制常數(shù)自動調(diào)整裝置，包括在無負(fù)荷運行時進(jìn)行針對所 述電動機(jī)的端子電壓的調(diào)整處理的第一調(diào)整裝置，和在滿負(fù)荷運行時進(jìn)行 針對所述電動機(jī)的電流的調(diào)整處理的第二調(diào)整裝置。進(jìn)而，所述第一調(diào)整裝置，根據(jù)無負(fù)荷運行時的等速(定速)區(qū)域中 的電壓平均值和無負(fù)荷運行時的電壓目標(biāo)值計算磁通電流的矢量控制常 數(shù)。所述第一調(diào)整裝置，作為所述無負(fù)荷運行時的電壓目標(biāo)值，使用根據(jù) 所述電動機(jī)的額定電壓、額定電流以及繞線阻抗的標(biāo)稱值計算出的值。所述第一調(diào)整裝置，在所述電動機(jī)并非是無負(fù)荷狀態(tài)的情況下，根據(jù) 等速時的消耗電量(電能)和旋轉(zhuǎn)速度計算用于將所述電動機(jī)設(shè)為無負(fù)荷 狀態(tài)的配重裝栽量。所述第 一調(diào)整裝置，作為所述消耗電量以及旋轉(zhuǎn)速度使用標(biāo)準(zhǔn)化的值。所述第一調(diào)整裝置，根據(jù)上行和下行的雙方的值求取所述消耗電量以 及旋轉(zhuǎn)速度。所述第一調(diào)整裝置，在不能將所述電動機(jī)完全設(shè)為無負(fù)荷的情況下， 用根據(jù)所述電動機(jī)的有效電流和繞線阻抗的標(biāo)稱值所計算出的值對所述電 動機(jī)的端子電壓的實測值進(jìn)行修正。所述第一調(diào)整裝置，在不能將所述電動機(jī)完全設(shè)為無負(fù)荷的情況下，行時的端子電壓。另外，所述第一調(diào)整裝置，將所述兩種負(fù)荷條件設(shè)為在同一配重裝載 量下的上行運行以及下行運行。所述第二調(diào)整裝置，根據(jù)滿負(fù)荷運行時的等速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均 值和轉(zhuǎn)矩電流額定值計算用于獲得差頻的矢量控制常數(shù)。所述第二調(diào)整裝置，利用上行和下行雙方的值計算滿負(fù)荷運行時的等 速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值。所述第二調(diào)整裝置，代替在整個等速區(qū)域中計算滿負(fù)荷運行時的等速 區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值，通過使用極短時間的平均值，在等速運行中進(jìn) 行兩次以上的用于獲得差頻的矢量控制常數(shù)的更新。所述控制常數(shù)自動調(diào)整裝置，代替所述電動機(jī)的端子電壓的實測值而 使用逆變器電壓指令值。根據(jù)本發(fā)明，無需操作人所進(jìn)行的繁雜的調(diào)整作業(yè)而能夠簡單且正確 地將電動機(jī)的端子電壓和電流調(diào)整為預(yù)定的值


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的使用矢量控制方式的電動 機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。圖2是表示該實施方式中的感應(yīng)電動機(jī)所適用的電梯的概略構(gòu)成的圖。圖3是表示由該實施方式的控制常數(shù)自動調(diào)整部所進(jìn)行的自動調(diào)整的 順序的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的使用矢量控制方式的電動 機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。 符號說明1直流電源 2逆變器3感應(yīng)電動機(jī)4速度傳感器5速度曲線生成部 6速度控制器8坐標(biāo)變換器9磁通電流i殳定器 10電流控制器11坐標(biāo)變換器12PWM曲線生成部 13除法計算部14 二次時間常數(shù)倒數(shù)設(shè)定部 15加法計算部16積分部 17電壓檢測部 18控制常數(shù)自動計算部具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。 (第一實施方式)圖1是表示使用本發(fā)明的第一實施方式所涉及的矢量控制方式的電動 機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。在該電動機(jī)控制裝置中，將通過整流器等直流電源1所獲得的直流電 壓，用逆變器2變換為頻率可變電壓可變的交流電，來驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)3。 如圖2所示，在感應(yīng)電動機(jī)3上直接連接有電動機(jī)的巻揚機(jī)21。當(dāng)感應(yīng)電 動機(jī)3被驅(qū)動時，巻揚機(jī)21隨其旋轉(zhuǎn)，電梯的轎廂23和配重塊24通過巻 繞在該巻揚機(jī)21上的鋼纜22而在升降井內(nèi)吊桶式地進(jìn)行升降動作。在感應(yīng)電動機(jī)3被驅(qū)動時，利用速度傳感器4檢測感應(yīng)電動機(jī)3的旋 轉(zhuǎn)速度。由該速度傳感器4所檢測出的感應(yīng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度，與由速 度曲線(模式)生成部5所生成的速度目標(biāo)值一起被輸入給由比例積分要 素等構(gòu)成的速度控制器6。該速度控制器6的輸出4皮作為矢量控制中的轉(zhuǎn) 矩電流指令值使用。另外，利用電流檢測器7檢測感應(yīng)電動機(jī)3的電流。由該電流檢測器 7所檢測出的感應(yīng)電動機(jī)3的電流，通過座標(biāo)變換器8而^f皮分解成轉(zhuǎn)矩電 流分量和磁通電流分量，與作為速度控制器6的輸出的轉(zhuǎn)矩電流指令值和 由磁通電流設(shè)定器9得到的磁通電流指令值一起，被輸入給由比例積分要 素等構(gòu)成的電流控制器IO。電流控制器10的輸出，在坐標(biāo)變換器ll中被 變換成供給逆變器2的三相電壓指示值，在PWM曲線發(fā)生部12中成為逆 變器2的門信號。在此，在差頻型矢量控制中，通過以下的方法求取在坐標(biāo)變換器8、 11中所使用的電角度信息。首先，利用除法計算器13,將轉(zhuǎn)矩電流指令值除以磁通電流指令值。 將其結(jié)果與由二次時間常數(shù)倒數(shù)設(shè)定部14所得到的二次時間常數(shù)的倒數(shù) 相乘，從而求得差頻指令值。接著，利用加法計算器15,將差頻指令值與感應(yīng)電動機(jī)3的速度信號 相加，求得逆變器2的運行頻率指令值。若將該運4于頻率指令值用積分器 16中變換為電角度，就求出了在坐標(biāo)變換器8、11中所使用的電角度信息。在這樣的差頻型矢量控制中，為了在額定運行時得到預(yù)定的端子電壓 和電流，必須預(yù)先將互感系數(shù)和二次時間常數(shù)調(diào)整到恰當(dāng)?shù)闹?。通常，?作人員靠感覺和經(jīng)驗手動進(jìn)行調(diào)整，但在本實施方式的電動機(jī)控制裝置中， 作為使該調(diào)整自動化的功能，設(shè)置有控制常數(shù)自動調(diào)整部18?？刂瞥?shù)自動調(diào)整部18,輸入速度傳感器4、電流檢測器7以及電壓 檢測器17的各信號，根據(jù)至少在兩種不同運行狀態(tài)下所獲得的所述感應(yīng)電 動機(jī)3的端子電壓、電流以及旋轉(zhuǎn)速度的實測值，按照預(yù)定的計算式對矢 量控制常數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，使額定負(fù)荷時的端子電壓以及電流成為預(yù)定值。以下，參照圖3，詳細(xì)說明由控制常數(shù)自動調(diào)整部18所進(jìn)行的自動調(diào) 整的方法。圖3是表示由控制常數(shù)自動調(diào)整部18所進(jìn)行的自動調(diào)整的順序的流程圖。首先，設(shè)定臨時的矢量控制常數(shù)(步驟Sll)。另外，調(diào)整電梯的配 重裝載量，使得在等速運行時感應(yīng)電動機(jī)3成為無負(fù)荷狀態(tài)(步驟S12)。 將該狀態(tài)稱為平衡負(fù)載(以下簡稱為BL)。使感應(yīng)電動才幾3在BL狀態(tài)下運行，根據(jù)等速時的電動機(jī)端子電壓進(jìn) 行針對磁通電流設(shè)定器9的矢量控制常數(shù)的計算、更新。而且，以該更新 的值再次進(jìn)行運行，反復(fù)進(jìn)行運行和矢量控制常數(shù)的更新，直到電動機(jī)端 子電壓相對于目標(biāo)值進(jìn)入預(yù)定的誤差范圍內(nèi)(例如±5%)(步驟S13 S15)。當(dāng)針對磁通電流設(shè)定器9的調(diào)整結(jié)束后，接著，為了進(jìn)行針對二次時 間常數(shù)設(shè)定器14的調(diào)整，首先，通過搭載相當(dāng)于額定乘梯人數(shù)的重量而設(shè)為滿負(fù)荷狀態(tài)(步驟S16)。將該狀態(tài)稱為滿負(fù)荷(以下簡稱為FL)。使感應(yīng)電動機(jī)3在FL狀態(tài)下額定負(fù)荷運行，根據(jù)等速時的電動機(jī)電 流進(jìn)行針對二次時間常數(shù)設(shè)定器14的矢量控制常數(shù)的計算、更新。而且， 以該更新的值再次進(jìn)行運行，反復(fù)進(jìn)行運行、矢量控制常數(shù)的更新，直到 電動機(jī)電流相對目標(biāo)值進(jìn)入預(yù)定的誤差范圍內(nèi)(例如± 10% )(步驟S17 ~ S19)。(a) BL狀態(tài)下的自動調(diào)整方法 詳細(xì)說明BL狀態(tài)下的自動調(diào)整方法。在能夠完全設(shè)為BL狀態(tài)的情況下，在等速運行時感應(yīng)電動機(jī)3成為 無負(fù)荷狀態(tài)。此時，電動機(jī)電流全部成為磁通電流，電動機(jī)端子電壓的振 幅與磁通電流的振幅成比例。在在該狀態(tài)下使電梯運行時，若將等速區(qū)域 中的電動機(jī)端子電壓平均值設(shè)為VAVEO、將磁通電流的臨時設(shè)定值設(shè)為Idref。，則磁通電流設(shè)定值的推薦值Idref，由(1)式表示。 式lldref 一 ldrefo (Vnrmo/Vaveo ) (1)其中，VNRMO是無負(fù)荷時端子電壓目標(biāo)值另外，求vaveo的平均值的區(qū)間也可以不必遍及整個等速區(qū)域，即使 是其中的一部分區(qū)間也可以。實際上，磁通電流Idref與無負(fù)荷運行時端子電壓Vnrmo并沒有完全的 比例關(guān)系，包含若干非線性。因此，有必要在通過上述(1)式更新磁通電 流后，以該設(shè)定值再次進(jìn)行運行，確認(rèn)感應(yīng)電動機(jī)3的端子電壓相對于無 負(fù)荷運行時的電壓目標(biāo)值進(jìn)入容許誤差范圍內(nèi)。如果在容許誤差范圍外， 則要反復(fù)進(jìn)行所述的運行、常數(shù)的更新，直到進(jìn)入容許誤差范圍內(nèi)為止。在此，應(yīng)該注意一點是，電壓目標(biāo)值vnrmo并不是感應(yīng)電動機(jī)3的(滿 負(fù)荷時)額定電壓Vnrm。嚴(yán)密來說，電壓目標(biāo)值Vn腹o，是將額定負(fù)荷 時的電流設(shè)為IqNRM，將感應(yīng)電動機(jī)3的繞線阻抗成分沒為LM，將電阻成分設(shè)為RM，通過下述的(2)式求出的。 式2但是，在通過上述(2)式求取的情況下，阻抗Lm、電阻rm的值不 得不使用標(biāo)稱值，在使用舊的感應(yīng)電動機(jī)3的情況下該值本身大多是不明 確的。從實驗判斷，最好將目標(biāo)值VNrmo設(shè)定在額定電壓VNRM的85 90% 左右。(b) FL狀態(tài)下的自動調(diào)整方法 接著，描述FL狀態(tài)下的自動調(diào)整方法。在FL狀態(tài)下，在上行等速區(qū)域中成為額定負(fù)荷運行。若將此時的等 速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值設(shè)為I一，將額定轉(zhuǎn)矩電流設(shè)為I,，將二次時 間常數(shù)初始值設(shè)為T2。，則二次時間常數(shù)的更新值由(3)式表示。<formula>formula see original document page 10</formula> (3)另外，求I拜的平均值的區(qū)間并非必須是整個等速區(qū)域，也可以是其 中的一部分區(qū)間。但是，二次時間常數(shù)與轉(zhuǎn)矩成分電流的關(guān)系，與磁通電流和端子電壓 的關(guān)系相比非線性非常強(qiáng)。因此，即便根據(jù)所述(3)式更新二次時間常數(shù)， 電流相對于額定值也可能沒有被收斂在容許誤差范圍內(nèi)。在這樣的情況下， 反復(fù)進(jìn)行電梯的運行、常數(shù)的更新，直到將轉(zhuǎn)矩電流相對于額定值收斂在 容許誤差范圍內(nèi)。根據(jù)以上這樣的進(jìn)程，能夠以必要最小限度的運行次數(shù)，自動地確定 用于使額定負(fù)荷時的電壓、電流成為預(yù)定值的矢量控制常數(shù)。因此，能夠 實現(xiàn)調(diào)整時間的縮短化、由操作人員所進(jìn)行的作業(yè)負(fù)擔(dān)的減輕。 (第二實施方式)接下來，對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。第二實施方式的構(gòu)成與圖l相同，只有控制常數(shù)自動調(diào)整部18的作用 不同。即，在所述第一實施方式中，必須調(diào)整配重量以作出BL狀態(tài)，操作 人員進(jìn)行該調(diào)整。與此相對，在第二實施方式中構(gòu)成為，控制常數(shù)自動調(diào) 整部18自動計算用于設(shè)為BL狀態(tài)的配重量，向操作人員進(jìn)行指示。具體而言，使電梯在空載的狀態(tài)(無裝載的狀態(tài))下以臨時的矢量控制常數(shù)運行，通過控制常數(shù)自動調(diào)整部18求出在等速運行區(qū)間中的平均消 耗電量PwE。另外，以下將轎廂23空載的狀態(tài)簡稱為NL (No Load)狀態(tài)。 平均消耗電量PAVE,是對感應(yīng)電動機(jī)3的瞬時消耗電量在等速區(qū)域取平 均值而求出的，但求平均值的區(qū)間也可以不必遍及整個等速區(qū)域。另外， 當(dāng)在逆變器2的直流側(cè)有電流檢測器的情況下，也可以^^用逆變器的直流 輸入電量的平均值。在該狀態(tài)下，為了將感應(yīng)電動機(jī)3設(shè)為無負(fù)荷的BL 狀態(tài)而應(yīng)該搭載的配重量W，將電梯的等速區(qū)域中的速度設(shè)為v(以上行運行方向為正)，如下求得。 式4W (kg) - - PAVE (W) /v (m/s ) /g (4) 其中，g為重力加速度。在所述(4)式中，右邊加負(fù)號是因為在使電梯以NL狀態(tài)上行運行時， 成為再生運行而平均耗電量為負(fù)。另外，在下行運行時實施本計算的情況 下，變?yōu)闋恳\行而P，為正，但速度v為負(fù)，右邊整體變?yōu)檎??？刂瞥?shù)自動調(diào)整部18，向操作人員提示通過所述(4)式所求得的 配重量W (kg)的值。作為提示方法，例如有使用沒有圖示的顯示器等的 方法，但是對該提示方法沒有特別限定。只要操作人員向電梯中裝載與該 提示的值最為接近的值的配重，就能容易地得到NL狀態(tài)。此時，如果預(yù)先以感應(yīng)電動機(jī)3的額定值將電壓、電流標(biāo)準(zhǔn)化，消耗 電量也成為與額定值相對的預(yù)定值。如果將速度也以額定值標(biāo)準(zhǔn)化，即便 不進(jìn)行根據(jù)重力加速度的換算，也能夠以相對于FL的百分比求出應(yīng)搭載的 配重量，能夠削減計算量。在電梯的情況下，若以相同的裝載量進(jìn)行上行、下行運行，理論上兩 者的平均電量的絕對值應(yīng)該相等而只是符號不同，但因為機(jī)械方面的摩擦 損失、鋼纜的長度重量等的關(guān)系，也存在兩者的值不同的情況。此時，只 要平均電量P肌使用上行運行和下行運行的絕對值的平均值，就能夠提高 計算的精度。具體而言，如果將上行運行時的平均電量設(shè)為PAVB—UP，將下行運行時的平均電量設(shè)為Pave，，考慮到兩者的符號不同，利用下式能夠得求。式5Pave=( Pave-up - Pave—dn ) / 2 ( 5 )另外，調(diào)整時裝載在電梯上的配重， 一個一個都具有一定程度的大小，所以只能離散地進(jìn)行調(diào)整。因此，即便按照上述的方法求出了用于設(shè)成BL 狀態(tài)的正確的配重量，實際上也只能裝載或多或少偏離了該值的值的配重 而進(jìn)行運行。此時，沒有完全成為BL狀態(tài)，多少有轉(zhuǎn)矩電流流過，因此有 必要對磁通電流設(shè)定計算中所使用的電動機(jī)端子電壓的振幅進(jìn)行修正。此 時的修正式，若將此時的電動機(jī)端子電壓的等速區(qū)域中的振幅設(shè)為VAVE，則 如下式所示， 式6VAVE0=，贏2-(2 2 -M (6) 使用通過該(6)式所求出的V腦，根據(jù)下式設(shè)定磁通電流即可。 式7Idref-new = Idref。
( VnRMo/VavB0 ) ( 7 )但是，如上所述，阻抗LM以及電阻RM大多情況下連標(biāo)稱值都不清楚。 依經(jīng)驗可知，在流it^目當(dāng)于額定輸出的轉(zhuǎn)矩電流Iq的情況下，只要是一般 的感應(yīng)電動機(jī)，端子電壓就上升大約15%左右。在轉(zhuǎn)矩電流比額定電流小l位左右的區(qū)域中，若視為在端子電壓上升 量與轉(zhuǎn)矩成分電流之間基本存在比例關(guān)系，則例如在流過額定電流的一成 左右的轉(zhuǎn)矩成分電流的情況下，就可以認(rèn)為端子電壓上升量為1.5°/。左右而 進(jìn)行修正。另外，通過以兩種負(fù)荷條件進(jìn)行運行，根據(jù)兩者的端子電壓進(jìn)行外插 或者內(nèi)插，也能夠通過計算來推定無負(fù)荷運行時的端子電壓。如果在轉(zhuǎn)矩成分電流為IcU時端子電壓為V皿、在轉(zhuǎn)矩成分電流為Iq2時端子電壓為VAVB2，則可用(8)式進(jìn)^f亍計算。 式8Va =VaVE「I(i1 (VaVE2-VaVE1) / (Iq2-Iqi) ( 8 )此時，兩種負(fù)荷條件中的一種，只要使用第一步驟的重量計算時的數(shù)據(jù)，就可以節(jié)省配重塊裝卸的時間和精力。另外，也可將所述兩種負(fù)荷條件設(shè)為在相同配重裝載量下的上行運行 以及下行運行?？梢哉J(rèn)為，如果上行運行為牽引運行則下行運行為再生運 行，如果取兩者的電壓的平均則與無負(fù)荷運行時的端子電壓一致。通過使用以上的操作，在對磁通電流設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整時，能夠?qū)⒂糜谥谱鰾L狀態(tài)的配重塊的裝卸次數(shù)抑制在必要最小限度。由此，能夠進(jìn)一步 縮短調(diào)整時間，另外能進(jìn)一步減輕操作人員的作業(yè)負(fù)荷。 (第三實施方式) 接著，對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。第二實施實施方式中的構(gòu)成，與圖1相同，只是控制常數(shù)自動調(diào)整部 18的作用不同。即，在所述第一實施方式中，在才艮據(jù)FL狀態(tài)下的電流值 更新二次時間常數(shù)倒數(shù)設(shè)定器14的值時，轉(zhuǎn)矩成分電流的平均值，從理論 上說在上行運行和下行運行時應(yīng)該是絕對值相等、僅僅極性相反的。但是， 也存在由于機(jī)械方面的摩擦損耗、鋼纜的重量等的關(guān)系，兩者的絕對值不 同的情況。因此，在第三實施方式中，作為轉(zhuǎn)矩電流平均值Iq柳的絕對值，取上行運行/下行運行各自的Iq柳的絕對值的平均，極性采用與上行運行時相同。由此，能夠提高精度。另外，在所述第一實施方式中，轉(zhuǎn)矩電流平均值I拜使用了等速區(qū)域 中的平均值。但是，因為差頻與轉(zhuǎn)矩成分電流之間的關(guān)系非線性較強(qiáng)，所以在根據(jù)所述(3)式所進(jìn)行的常數(shù)更新中，有時在收斂上需要花費時間。另一方面，已知轉(zhuǎn)矩成分電流Iq響應(yīng)較快，在一般的感應(yīng)電動機(jī)的情況下，在更新了 L的值之后，經(jīng)過數(shù)m 數(shù)十m秒之后就穩(wěn)定。因此，轉(zhuǎn)矩電流 平均值I一可以使用極短時間的平均值。因此，在第三實施方式中，在一次等速運行中，進(jìn)行兩次以上的矢量 控制常數(shù)的更新。由此，能夠減少用于矢量控制常數(shù)的收斂的電梯的運行次數(shù)。此時，不根據(jù)上述(3)式的遞推公式，通過例如將IqAVB- I,輸入 比例積分要素，根據(jù)其輸出連續(xù)地更新二次時間常數(shù)，從而能夠謀求收斂的高速化。通過使用以上的操作，即便在差頻與電動機(jī)電流之間的非線性較強(qiáng)的 區(qū)域，也能夠在短時間內(nèi)使矢量控制常數(shù)收斂至最合適的值，謀求調(diào)整時 間的縮短。(第四實施方式)圖4是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的使用矢量控制方式的電動 機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。另外，對與所述第一實施方式中的圖1的構(gòu) 成相同的部分附加同樣的符號，省略其詳細(xì)說明。在圖4中，與圖1的構(gòu)成不同點在于，省略電壓檢測器17，取而代之， 使用從坐標(biāo)變換器11輸出的向逆變器2輸送的電壓指令值。在圖4中，使 用通過坐標(biāo)變換器ll變換為三相后的值，但也可以使用變換前的磁通軸、 轉(zhuǎn)矩軸分量的值。其他部分的構(gòu)成與圖l相同。在這樣的構(gòu)成中，控制常數(shù)自動調(diào)整部18，輸入速度傳感器4、電流 檢測器7以及坐標(biāo)變換器11的各信號，自動調(diào)整額定負(fù)荷時的電動機(jī)端子 電壓和電流。此時，如果逆變器2和感應(yīng)電動機(jī)3直接連接，則只要將在 所述第一實施方式中利用了電動機(jī)端子電壓的計算部分直接替換成逆變器 電壓指令值，就能夠得到同樣的效果。通過使用以上的構(gòu)造，能夠得到與所述第一實施方式同樣的效果，而 且，省略了用于檢測電動機(jī)端子電壓的檢測器，能夠相應(yīng)地降低成本。另外，本發(fā)明并不直接限定于所述各實施方式，在實施階段可以在不 脫離其要旨的范圍內(nèi)對構(gòu)成要素進(jìn)行變形并具體化。另外，通過適當(dāng)組合 所述各實施方式所公開的多個構(gòu)成要素，能夠形成各種各樣的方式。例如， 也可以從實施方式所示的全部構(gòu)成要素中省略掉幾個構(gòu)成要素。而且，也 可以適當(dāng)組合不同實施方式中的構(gòu)成要素。
權(quán)利要求
1. 一種電梯的電動機(jī)控制裝置，通過矢量控制方式對電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制，其特征在于，具備根據(jù)在至少兩種不同的運行狀態(tài)下所得到的所述電動機(jī)的端子電壓、電流以及旋轉(zhuǎn)速度的實測值，按照預(yù)定的計算式對矢量控制常數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，使得額定負(fù)荷時的端子電壓以及電流成為預(yù)定值的控制常數(shù)自動調(diào)整裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，所述 控制常數(shù)自動調(diào)整裝置，包括在無負(fù)荷運行時進(jìn)行針對所述電動機(jī)的端子 電壓的調(diào)整處理的第一調(diào)整裝置，和在滿負(fù)荷運行時進(jìn)行針對所述電動機(jī) 的電流的調(diào)整處理的第二調(diào)整裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第 一調(diào)整裝置，根據(jù)無負(fù)荷運行時的等速區(qū)域中的電壓平均值和無負(fù)荷運行時的電壓目標(biāo)值計算磁通電流的矢量控制常數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)整裝置，作為所述無負(fù)荷運行時的電壓目標(biāo)值，使用根據(jù)所述電動機(jī)的額定電壓、額定電流以及繞線阻抗的標(biāo)稱值計算出的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)整裝置，在所述電動機(jī)并非是無負(fù)荷狀態(tài)的情況下，根據(jù)等速時的消耗電量和旋轉(zhuǎn)速度計算用于將所述電動機(jī)設(shè)為無負(fù)荷狀態(tài)的配 重裝載量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)整裝置，作為所述消耗電量以及旋轉(zhuǎn)速度使用標(biāo)準(zhǔn)化的值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)整裝置，根據(jù)上行和下行的雙方的值求取所述消耗電量以及旋轉(zhuǎn)速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，所述第一調(diào)整裝置，在不能將所述電動機(jī)完全設(shè)為無負(fù)荷的情況下， 用根據(jù)所述電動機(jī)的有效電流和繞線阻抗的標(biāo)稱值所計算出的值對所述電 動機(jī)的端子電壓的實測值進(jìn)行修正。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第 一調(diào)整裝置，在不能將所述電動機(jī)完全設(shè)為無負(fù)荷的情況下，由才艮據(jù)兩種負(fù)荷條件而運行時的端子電壓的實測值通過計算推定無負(fù)荷運 行時的端子電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)整裝置，將所述兩種負(fù)荷條件設(shè)為在同 一配重裝載量下的上行運行以及下行運行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第二調(diào)整裝置，根據(jù)滿負(fù)荷運行時的等速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值和轉(zhuǎn)矩電流額定值計算用于獲得差頻的矢量控制常數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第二調(diào)整裝置，利用上行和下行雙方的值計算滿負(fù)荷運行時的等速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第二調(diào)整裝置，代替在整個等速區(qū)域中計算滿負(fù)荷運行時的等速區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩電流平均值，通過使用極短時間的平均值，在等速運行中進(jìn) 行兩次以上的用于獲得差頻的矢量控制常數(shù)的更新。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電梯的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述控制常數(shù)自動調(diào)整裝置，代替所述電動機(jī)的端子電壓的實測值而使用逆變器電壓指令值。
全文摘要
本發(fā)明的電梯的電動機(jī)控制裝置，無需操作人所進(jìn)行的繁雜的調(diào)整作業(yè)而能夠簡單且正確地將電動機(jī)的端子電壓和電流調(diào)整為預(yù)定的值。通過矢量控制方式對電動機(jī)(3)進(jìn)行驅(qū)動控制的電梯得電動機(jī)控制裝置，其具備根據(jù)在至少兩種不同的運行狀態(tài)下所得到的電動機(jī)(3)的端子電壓、電流以及旋轉(zhuǎn)速度的實測值，按照預(yù)定的計算式對矢量控制常數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，使得額定負(fù)荷時的端子電壓以及電流成為預(yù)定值的控制常數(shù)自動調(diào)整裝置(18)。
文檔編號B66B11/04GK101301973SQ200810092880
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者島根一夫, 秋月博光, 稻垣克久, 高崎一彥 申請人:東芝電梯株式會社