(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで可変速駆動し、通常時はインバータの制御回路の速度制御ループの制御出力になる励磁電流指令及びトルク電流指令を１／Ｎにして各インバータの電流指令とし、インバータ故障発生時に残りの健全なインバータで再運転を行う可変速駆動装置において、
Ｎ台のインバータのうちＭ台のインバータが故障発生した時に健全インバータの制御回路の電流制御ループをオフにし、前記速度制御ループの制御出力で健全インバータを再運転する再運転制御手段を備えたことを特徴とする可変速駆動装置。
【請求項２】
前記再運転制御手段は、負荷を加減速領域と定速領域を持つ速度パターンで可変速駆動するシステム構成の場合、負荷の要求するトルクと前記健全インバータが出力可能なトルクとの関係から予め求められる加速度条件以下になる速度指令発生手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の可変速駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３相多重巻線モータを複数台のインバータで可変速駆動する装置に係り、特にインバータの故障発生時に残りの健全インバータにより再運転する方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数台のインバータにより３相モータを可変速駆動する装置は、インバータの故障時に残りの健全インバータによる再運転が可能となり、エレベータに適用した場合には非常時運転が可能となる。
【０００３】
この種の装置には、２台のインバータ出力を相間リアクトルを介して結合して３相モータを駆動し、１台のインバータが故障したときにそれを切り離し、健全なインバータで定格速度よりも低い速度で再運転する方式がある（特願昭６２−６４９５７号公報）。
【０００４】
他の方式として、巻線が磁気的に独立したタンデムモータあるいは３相２巻線モータを２台のインバータでそれぞれ駆動する装置とし、一方のインバータが故障した時にその切り離しを不要にして他方のインバータで駆動するものが発表されている（平成６年電気学会全国大会、５５１、超高速エレベータ用駆動装置、保苅ほか、Ｐ．５−９１〜９２）。
【０００５】
また、本願出願人は、３相２重巻線モータの再運転方式として、再運転時の電流指令を通常時の１／２とする「エレベータ駆動用のインバータ制御装置」を既に提案している（特公平７−００２０３７号公報）。
【０００６】
この再運転方式を以下に説明する。
【０００７】
（３相２重巻線モータの駆動装置）
図１４は、３相２重巻線モータの駆動装置を示し、３相誘導電動機１の固定子巻線に２組の巻線を施し、各組巻線を２台のインバータで個別に励磁する。図示では、６極の誘導電動機を仮定し、３個の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を１つの組とし、他の３個の巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を１つの組とし、インバータ２，３で駆動する。
【０００８】
（電圧方程式とその変形）
この誘導電動機を２軸上の巻線モデルで考えると図１５に示すようになる。同図において、電源角周波数ωで回転するｄ−ｑ軸上での電圧方程式を求めると、次の（１）式となる。
【０００９】
【数１】
0004187308.tif 000002
【００１０】
上記の式において、各巻線が平衡巻線とすると、Ｒ1＝Ｒ2，Ｌ1＝Ｌ2，Ｍ＝Ｍ12≒Ｍ13≒Ｍ23となる。また、トルクＴは次の（２）式で表すことができる（絶対変換）。但し、Ｐｏｌｅはモータ極数。
【００１１】
【数２】
0004187308.tif 000003
【００１２】
また、二次磁束は次の（３）式で表すことができ、
【００１３】
【数３】
0004187308.tif 000004
【００１４】
これを変形した次の（４）式
【００１５】
【数４】
0004187308.tif 000005
【００１６】
を前記の（１）式に代入し、さらに、漏れインダクタンスＭσ＝Ｍ−Ｍ2／Ｌ3とおくと、
【００１７】
【数５】
0004187308.tif 000006
【００１８】
となり、これらから前記の（１）式は次の（６）式に変形できる。
【００１９】
【数６】
0004187308.tif 000007
【００２０】
さらに、電流ベクトルのλ3d，λ3qをλ3d／Ｍ，λ3q／Ｍの電流表現に直すと、次の（７）式に変形できる。
【００２１】
【数７】
0004187308.tif 000008
【００２２】
（ベクトル制御条件）
上記の電圧方程式になる３相２重巻線モータのｄ軸を二次磁束上にとると、モータのベクトル制御条件は、λ3d＝一定、λ3q＝０、ｉ3d＝０となる。これらを前記の（３）式に代入すると、次の（８）式になり、モータのトルク分電流はインバータ２のトルク分電流ｉ1qとインバータ３のトルク分電流ｉ2qの和となる。
【００２３】
【数８】
0004187308.tif 000009
【００２４】
次に、λ3q＝０が成立するためのすべり周波数の条件を説明する。（７）式の第６行目より、次の（９）式になる。
【００２５】
【数９】
0004187308.tif 000010
【００２６】
また、（７）式の第５行目より、界磁制御を行うときの励磁電流と２次磁束の関係を求めると、次のようになる。
【００２７】
【数１０】
0004187308.tif 000011
【００２８】
以上までのことから、３相２重巻線モータでは、両インバータの励磁分電流の和を励磁分電流、トルク分電流の和をトルク分電流と考えることにより、従来のベクトル制御と同等に扱うことができる。
【００２９】
また、ベクトル制御が成立しているときのトルクＴは、前記の（２）式においてｉ3d＝０を代入して整理し、さらに（８）式のｉ3qを代入すると、次のように求めることができ、トルクも従来のベクトル制御と同等に扱うことができる。
【００３０】
【数１１】
0004187308.tif 000012
【００３１】
（非干渉制御）
前記の（７）式より、ベクトル制御条件成立時の定常状態でのｄ，ｑ軸一次電圧の理想電圧を求めると、次の（１２）式のようになる。
【００３２】
【数１２】
0004187308.tif 000013
【００３３】
この式をλ3d＝ｉ1d＋ｉ2dの関係から変形すると、次の（１３）式になる。
【００３４】
【数１３】
0004187308.tif 000014
【００３５】
非干渉制御には、一次電流ｉ1d，ｉ2d，ｉ1q，ｉ2qに対して上記の（１２）式又は（１３）式に従った演算により一次電圧指令ｖ1d，ｖ2d，ｖ1q，ｖ2qを求める。
【００３６】
（制御装置の基本構成）
以上までのことから、３相２重巻線モータを２台のインバータで駆動するときのベクトル制御装置は、１台のインバータで３相モータをベクトル制御する場合とでは以下の点で異なる。
【００３７】
（ａ）励磁指令及びトルク指令は、インバータの台数Ｎにより、１／Ｎにした値が各インバータの指令値となる。
【００３８】
（ｂ）各インバータの制御回路の非干渉制御電圧演算における誘起電圧算出においては、全体の励磁指令Ｉ0＊＝（λ3d／Ｍ）＊＝ｉ1d＋ｉ2d＋…を用いる。
【００３９】
（ｃ）一次インピーダンス電圧降下分（Ｒ1，ｌ1／Ｒ2，ｌ2／…）は、各インバータの一次電流（ｉ1d，１iq／ｉ2d，ｉ2q／…）で決定される。
【００４０】
（ｄ）相互漏れインダクタンス電圧降下分Ｍσは、全インバータの一次電流の総和で決定される。
【００４１】
これら事項を考慮した３相２重巻線モータを２台のインバータで駆動する装置構成を図１６に速度制御系を省略して示す。
【００４２】
同図の共通部分になるすべり周波数演算部４は、励磁指令Ｉ0＊とトルク指令ＩT＊とモータの２次時定数からすべり周波数ωSを求め、これにパルスジェネレータ５と速度検出回路６により検出するロータ速度ωrを加算することで電源角周波数ωを求め、さらに積分部７により積分演算することにより位相θを求める。
【００４３】
インバータの制御回路は、インバータ２のみの制御回路２Ｂに示し、励磁指令Ｉ0＊とトルク指令ＩT＊は２台のインバータによる制御のため係数器８、９でそれぞれ１／２にし、これら指令ｉ1d＊，ｉ1q＊別に電流制御演算部１０、１１でフィードバック値との偏差をＰＩ（比例積分）演算する。この演算のための電流検出値ｉ1d，ｉ1qはモータ１からの検出電流を位相θを使って座標変換部１２で３相／２相変換する。
【００４４】
非干渉電圧演算部１３は、前記の（１２）式に基づいて、励磁指令Ｉ0＊とトルク指令ＩT＊及びそれらを１／２にした電流指令に対する係数演算と角周波数ωを乗じて加減算を行う。この結果に電流制御演算部１０、１１の演算結果でそれぞれ加算補正し、ＰＷＭ回路１４によって振幅及び位相θを持つ一次電圧波形に合成し、パルス幅変調したゲート波形を得てインバータ２の主回路２Ａの各相スイッチをＰＷＭゲート制御する。
【００４５】
なお、前記の（１３）式に基づいた非干渉演算により制御回路を構成する場合には、非干渉電圧演算部１３の演算回路が変更される。また、モータを定出力領域で界磁弱め制御を行うときや最大効率制御を行うために、磁束を可変とする場合には、前記の（１０）式にしたがって励磁指令λ3d／Ｍから励磁電流Ｉ0＊（＝ｉ1d＋ｉ2d）を求める構成で済む。また、３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで駆動する場合も同様の構成になる。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
従来方式のうち、３相モータを２台のインバータで駆動するときの再運転方式は、３相多重巻線モータを複数台のインバータで駆動するものではない。
【００４７】
また、モータをタンデム構成にするものでは、インバータの故障時は、健全なインバータで再運転するため、切換回路を不要にすることができる。しかし、モータをタンデム構成とするため、コスト高になるし、モータの軸長が倍増するため設置スペースのデメリットが大きい。
【００４８】
この点、図１４の構成では、体格は大きくなるが、モータ軸長はタンデム方式に比べて短くできる。しかし、この再運転方式では、１台のインバータによる単独運転になり、その制御回路では電流指令Ｉ0＊，ＩT＊をそれぞれ係数器８、９で１／２にしたｉ1d＊，ｉ1q＊で運転することになり、モータトルクＴは（１１）式より通常時の１／４にまで低下してしまう。
【００４９】
同様に、３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで駆動する構成では、トルクＴは（１１）式を拡張した次の（１４）式になり、１台のインバータが故障したときは、（１５）式になって（Ｎ−１）2／Ｎ2まで低下してしまうし、Ｍ台のインバータが故障したときは（１６）式になって（Ｎ−Ｍ）2／Ｎ2まで低下してしまう。
【００５０】
【数１４】
0004187308.tif 000015
【００５１】
【数１５】
0004187308.tif 000016
【００５２】
【数１６】
0004187308.tif 000017
【００５３】
本発明の目的は、３相多重巻線モータを複数台のインバータで駆動し、インバータ故障発生による再運転時のモータトルクを増大させることができる可変速駆動装置を提供することにある。
【００５４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで駆動し、インバータ故障発生時に残りの健全なインバータで再運転を行うのに、ＡＣＲループをオフする方式、さらにはこの方式において負荷の要求するトルクと健全インバータが出力可能なトルクとの関係から求めた加速度条件以下で運転する方式としたもので、以下の構成を特徴とする。
【００５７】
（第１の発明）
３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで可変速駆動し、通常時はインバータの制御回路の速度制御ループの制御出力になる励磁電流指令及びトルク電流指令を１／Ｎにして各インバータの電流指令とし、インバータ故障発生時に残りの健全なインバータで再運転を行う可変速駆動装置において、
Ｎ台のインバータのうちＭ台のインバータが故障発生した時に健全インバータの制御回路の電流制御ループをオフにし、前記速度制御ループの制御出力で健全インバータを再運転する再運転制御手段を備えたことを特徴とする。
【００５８】
（第２の発明）
前記再運転制御手段は、負荷を加減速領域と定速領域を持つ速度パターンで可変速駆動するシステム構成の場合、負荷の要求するトルクと前記健全インバータが出力可能なトルクとの関係から予め求められる加速度条件以下になる速度指令発生手段を備えたことを特徴とする。
【００５９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態を示す３相２重巻線モータの運転継続・制御システム構成図である。同図が図１６と異なる部分は、再運転のための再運転制御部とスイッチ部を設けた点にある。
【００６０】
トルク指令ＩT＊は、速度制御アンプ２１による速度指令ωr＊と速度検出値の偏差をＰＩ（比例積分）演算し、これにリミッタ２２により制限した速度制御系によって求められる。このリミッタ２２のリミット値は、リミッタ演算部２３と２４で求められ、スイッチ２５によって通常時はリミッタ演算部２３の出力で設定し、１台のインバータが故障したときはスイッチ２５を切換えてリミッタ演算部２４の出力で設定する。
【００６１】
スイッチ２６と２７は、その動作で係数器８と９をバイパスさせ、励磁指令Ｉ0＊及びトルク指令ＩT＊を１／２にすることなく、そのまま電流指令ｉ1d＊，ｉ1q＊として制御回路２Ｂと３Ｂやすべり周波数演算部４に与える。
【００６２】
スイッチ２８はインバータ２の主回路２Ａとモータ１の間を切り離し可能にし、２９はインバータ３の主回路３Ａとモータ１の間を切り離し可能にする。
【００６３】
これらスイッチ２５〜２９は、再運転制御部３０によって制御される。再運転制御部３０は、インバータの主回路素子の破損やヒューズ断などの故障発生時に、制御回路２Ｂ及び３Ｂから故障信号を故障検出回路３０1に取り込み、この故障信号によってインバータ２と３の何れが故障発生したかを判定し、切換制御回路３０2が故障発生インバータに応じて切換制御信号を発生し、この切換制御信号に応じてスイッチ制御回路３０3が各スイッチ２５〜２９を制御する。
【００６４】
以上の構成において、例えば、インバータ３が故障発生し、インバータ２のみで再運転を行う場合、スイッチ２９を開放制御し、スイッチ２８は閉じ、スイッチ２６、２７を閉じ、スイッチ２５を演算部２４側に切り替える。
【００６５】
スイッチ２６、２７の閉により、電流指令ｉ1d＊，ｉ1q＊は、通常時の２倍になり、（１１）式又は（１５）式になるトルクＴが１／４に低下するのを無くす。また、（１２）式から分かるように、インバータからモータに印加する一次電圧が約１／２になるのを無くして電圧利用率を高める。
【００６６】
この場合、電流指令ｉ1d＊，ｉ1q＊を２倍にするに伴い、リミッタ２２のリミット値を通常時のものと同じにするため、スイッチ２５をリミッタ演算部２４側に切り替える。但し、Ｉ0＊＜Ｉ1LIMかつｉ1d＊≪ｉ1q＊のときに有効であり、図２に示すように、励磁電流Ｉ0＊に比べてトルク電流ＩT＊が大きくなる装置、例えばエレベータのように加減速トルクが定格トルクの２.５〜４倍に大きくなる装置に有効となる。
【００６７】
（第２の実施形態）
上記の実施形態は、３相２重巻線モータの場合を示すが、３相Ｎ重巻線モータの場合も同様に構成される。図３は、３相Ｎ重巻線モータに適用した場合の要部制御回路を示す。インバータはＮ台設け、これに伴い係数器８と９は励磁電流Ｉ0＊とトルク電流ＩT＊をそれぞれ１／Ｎにする。また、Ｎ台のインバータのうちＭ台のインバータが故障した場合に対応するため、スイッチ２６、２７は係数器８、９をバイパスさせるのに代えて、係数１／（Ｎ−Ｍ）を持つ係数器３１及び３２へ切り替える構成にされる。なお、係数器３１、３２の係数演算に必要な台数Ｍは再運転制御部３０から与えられる。
【００６８】
また、インバータの容量は、装置最大電流Ｉ1LIMで制約されるため、リミット演算部２３、２４のトルク電流のリミッタ値は次式の演算で求める。
【００６９】
【数１７】
0004187308.tif 000018
【００７０】
（第３の実施形態）
前記までの実施形態において、インバータ故障時に健全インバータで再運転を行うとき、インバータ装置容量を規定する装置最大電流Ｉ1LIMの制約の下に最大トルクが得られると有益となる。
【００７１】
この最大トルクとなる条件は、図４のベクトル関係から、Ｉ1LIM一定でＴ∝ｉ1d＊×ｉ1q＊より、ｉ1d＊×ｉ1q＊の面積が最大になること、つまりｉ1d＊＝ｉ1q＊＝Ｉ1LIM／√２のときである。
【００７２】
以上のことから、本実施形態では、最大トルクを得る再運転制御のために、図５に示す構成とする。同図は、３相２重巻線モータに適用した要部制御回路を示し、図１の場合と異なる部分は、係数器３３とスイッチ３４を設けた点にある。
【００７３】
係数器３３は、装置最大電流Ｉ1LIMの１／√２の値を得る。スイッチ３４は、１台のインバータが故障したときに切り替えられ、それまでの励磁電流Ｉ0＊に代えて係数器３３を通したＩ1LIM／√２にする。このときのトルク電流ＩT＊のリミッタ値ＩTLIMは、次の値になる。
【００７４】
【数１８】
0004187308.tif 000019
【００７５】
ここで、最大トルク制御と通常のベクトル制御とのトルク比較について説明する。
【００７６】
通常のベクトル制御において、１台のインバータが故障し、残りの１台の健全なインバータで再運転したとき、トルクは前記（１１）式より次の（１９）式になる。
【００７７】
【数１９】
0004187308.tif 000020
【００７８】
これに次の（２０）式の関係を代入して変形すると、電流ｉ1d，ｉ1qは次の（２１）式と（２２）式として求められる。
【００７９】
【数２０】
0004187308.tif 000021
【００８０】
【数２１】
0004187308.tif 000022
【００８１】
これら（２１）式と（２２）式を（１９）式に代入すると、トルクＴは次の（２３）式になる。
【００８２】
【数２２】
0004187308.tif 000023
【００８３】
この（２３）式において、最大トルクの条件を求めるため、トルクＴを比率Ａで微分すると、次の（２４）式になり、Ｔ’＝０が最大トルク条件となることから比率Ａ＝１となる。
【００８４】
【数２３】
0004187308.tif 000024
【００８５】
この比率Ａ＝ｉ1q／ｉ1d＝１を（２３）式に代入すると、トルクＴは次の（２５）式になる。
【００８６】
【数２４】
0004187308.tif 000025
【００８７】
この（２５）式及び（２３）式より、例えば、Ａ＝ｉ1q／ｉ1d＝４のときは、（２３）式ではトルクＴ＝Ｋ（４／１７）・Ｉ12になるのに対して、最大トルク条件Ａ＝ｉ1q／ｉ1d＝１とすると（２５）式よりトルクＴ＝Ｋ（１／２）・Ｉ12となり、２.１２５倍のトルクを得ることができる。
【００８８】
したがって、図５の構成になる本実施形態では、インバータの故障発生時に健全なインバータの励磁電流をＩ1LIM／√２に切り替え、トルク電流リミッタ値をＩ1LIM／√２とすることにより、最大トルク条件による運転になって最大トルクによるモータの再運転ができる。
【００８９】
（第４の実施形態）
図５に示す第３の実施形態は、３相２重巻線モータの場合を示すが、３相Ｎ重巻線モータの場合も同様に最大トルクによる運転ができる。図６は、３相Ｎ重巻線モータに適用した場合の要部制御回路を示す。
【００９０】
インバータはＮ台設け、これに伴い係数器８と９は励磁電流Ｉ0＊とトルク電流ＩT＊をそれぞれ１／Ｎにする。また、Ｎ台のインバータのうちＭ台のインバータが故障した場合に対応するため、スイッチ２６、２７は係数器８、９をバイパスさせるのに代えて、係数１／（Ｎ−Ｍ）を持つ係数器３１及び３２へ切り替える構成にされる。なお、係数器３１、３２の係数演算に必要な台数Ｍは再運転制御部３０から与えられる。
【００９１】
最大トルクとなる条件は、図７のベクトル関係から、Ｉ0＊＝ＩT＊＝（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２のときであるため、係数器３３の係数を（Ｎ−Ｍ）／√２として励磁電流Ｉ0を（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２とし、トルク指令リミッタ値を（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２とする。
【００９２】
この構成により、３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで駆動し、その内のＭ台のインバータが故障したときに、最大トルクによる再運転ができる。
【００９３】
（第５の実施形態）
前記までの各実施形態において、健全なインバータで再運転を行うのに、励磁電流及びトルク電流を２倍、又はＮ／（Ｎ−Ｍ）倍にするが、これと等価の条件を得るのに制御回路２Ｂの電流制御（ＡＣＲ）ループを切り離す構成とする。
【００９４】
ＡＣＲループを切り離すと、ベクトル制御条件が成立しているときの理想電圧指令を非干渉電圧演算部１３が出力する。このときの電圧は、インバータ２のみで再運転するときは前記の（１２）式より、次の（２６）式のようになる。
【００９５】
【数２５】
0004187308.tif 000026
【００９６】
又は、前記の（１３）式より、次の（２７）式のようになる。
【００９７】
【数２６】
0004187308.tif 000027
【００９８】
これら（２６）、（２７）式と（１２）式を比較すると、電圧指令ｖiqのωＭにかかる項がｉ1d→Ｉ0＊となり、等価的に励磁電流が２倍になり、ＡＣＲループの切り離しでトルクを高めた再運転ができる。
【００９９】
再運転時にＡＣＲループを切り離す要部制御回路構成を図８及び図９に示す。これら構成において、スイッチ３５は、再運転制御部３０が故障検出したときに投入され、健全なインバータの制御回路２ＢにＡＣＲオフ（切り離し）指令を与える。
【０１００】
図９は、スイッチ２６、２７の閉により、ｉ1d＊＝Ｉ0＊、ｉ1q＊＝ＩT＊とする方式であり、制御電圧源で運転するときは図８のようにｉ1d＊＝（１／２）Ｉ0＊、ｉ1q＊＝（１／２）ＩT＊のままで運転するのとでは大きな差異はない。
【０１０１】
同様に、３相Ｎ重巻線モータを駆動する場合にもＡＣＲループの切り離しで励磁電流をＮ／（Ｎ−Ｍ）倍にした運転ができる。この回路構成を図１０及び図１１に示し、インバータの故障による再運転にはスイッチ３５を閉じ、ＡＣＲループを切り離す。
【０１０２】
（第６の実施形態）
図１２は、エレベータシステムの構成図であり、３相２重巻線モータ１を２台のインバータ２、３で駆動する図１のシステム構成とし、モータ１から滑車（シーブ）３６を減速機構としてエレベータかご３７を昇降させる。３８はカウンタウェイト（釣り合い重り）である。
【０１０３】
この構成において、インバータ２、３に与える速度指令、すなわちエレベータの速度パターンは、図１３に示すようになり、この速度Ｖを得るのに必要な加減速トルクＴA、負荷トルクＴMR、全負荷トルクＴMR＋ＴAは図示の実線のようになる。この構成における本実施形態を以下に詳細に説明する。
【０１０４】
（エレベータの定速時のトルクＴMR）
エレベータは、モータと滑車の回転運動が、ロープにつながっている「かご」とカウンタウェイトの直線運動に変換される。この直線運動系のパワーＰは、力ｆ（Ｎ）と速度ｖ（ｍ／ｓ）で表すと、
Ｐ（Ｗ）＝ｆ（Ｎ）×ｖ（ｍ／ｓ）
となり、力Ｆ（ｋｇ）と速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）で表すと、次式になる。
【０１０５】
Ｐ（ｋＷ）×１０００＝Ｆ（ｋｇ）×９.８×Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）／６０
Ｐ（ｋＷ）＝Ｆ（ｋｇ）×Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）／６１２０
エレベータでは、かごと釣り合い重りの差がＦ（ｋｇ）となるため、モータ１の所要出力ＰRは、次式で表すことができる。
【０１０６】
【数２７】
0004187308.tif 000028
【０１０７】
モータのトルクとパワーの関係は、
Ｔ（ｋｇ・ｍ）＝Ｐ（ｋＷ）×１０００／（１.０２７×Ｎ（ｒｐｍ））
より、（２８）式を代入すると、所要トルクＴMRは、次の（２９）式となる。
【０１０８】
【数２８】
0004187308.tif 000029
【０１０９】
（エレベータの加減速時のトルクＴA）
回転運動系のトルクは次のように表される。
【０１１０】
【数２９】
0004187308.tif 000030
【０１１１】
そして、かご速度ｖ（ｍ／ｓ）は、
ｖ（ｍ／ｓ）＝２π・（Ｄ／２）・（ＮM／６０）＝πＤ（ＮM／６０）
Ｄ：滑車径（ｍ）
より、この定格回転数ＮMを（３０）式に代入することにより、加減速時のトルクＴAが次式で求められる。
【０１１２】
【数３０】
0004187308.tif 000031
【０１１３】
（エレベータの加減速時の最大トルク）
前記の定速時のトルクＴMRと加減速時のトルクＴAとから、加減速時に要求される最大トルクＴmaxは、次のようになる。
【０１１４】
Ｔmax＝ＴMR＋ＴA（ｋｇ・ｍ）
（再運転時の出力可能なトルク）
インバータの故障により、健全インバータによって再運転する場合のトルクは、励磁電流を２倍又は１／（Ｎ−Ｍ）倍する構成では前記の（１１）式より、次式になる。
【０１１５】
【数３１】
0004187308.tif 000032
【０１１６】
また、励磁電流をＩ1LIM／√２倍又は（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２倍にして最大トルク制御とする構成では次式になる。
【０１１７】
【数３２】
0004187308.tif 000033
【０１１８】
（エレベータの加速度条件）
前記までのエレベータ運転に必要なトルクと、再運転時の出力可能なトルクとの関係から、再運転時に健全インバータが出力可能なトルク以内で運転するには、（３１）式における加速度αを小さくして加減速トルクＴAを低下させる必要がある。そのときの加速度条件は、励磁電流を２倍又は１／（Ｎ−Ｍ）倍する構成では次式になる。
【０１１９】
【数３３】
0004187308.tif 000034
【０１２０】
また、励磁電流をＩ1LIM／√２倍又は（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２倍にして最大トルク制御とする構成では次式になる。
【０１２１】
【数３４】
0004187308.tif 000035
【０１２２】
また、制御電圧源による場合は、励磁電流を２倍又は１／（Ｎ−Ｍ）倍する方法とほぼ同等の特性が得られるため、加速度条件は（３６）式又は（３７）式と同一とする。
【０１２３】
以上のように、本実施形態では、再運転時の加速度を（３６）〜（３９）式の条件以下にした再運転方式、例えば図１３の破線で示すトルク波形に従った再運転を行う。このとき、図１、図３、図５、図６及び図８〜図１１における再運転時の各速度指令ωrは、上記の（３６〜３９）式に従った各条件で設定する加速度αのパターンを積分することにより決定できる。
【０１２４】
（実施形態の変形例）
以上までの実施形態において、再運転時にＡＣＲループをオフする方式を除いた各実施形態では、インバータ制御回路の非干渉電圧演算部１３を省略し、ｄ軸ＡＣＲループとｑ軸ＡＣＲループによる電流制御のみとする構成にして同等の作用効果を得ることができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、３相Ｎ重巻線モータをＮ台のインバータで駆動し、Ｍ台のインバータ故障発生時に健全なインバータで再運転を行うのに、健全インバータの励磁電流及びトルク電流を１／（Ｎ−Ｍ）倍にする方式、励磁電流を（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２倍にしかつトルク電流リミット値を（Ｎ−Ｍ）Ｉ1LIM／√２とする方式、ＡＣＲループをオフする方式、さらにはこれら方式において負荷の要求するトルクと健全インバータが出力可能なトルクとの関係から求めた加速度条件以下で運転する方式としたため、再運転時のモータトルクを極力大きくした再運転ができる。
【０１２６】
特に、エレベータの駆動装置に適用して乗員救出運転又は正常な再運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す３相２重巻線モータのシステム構成図。
【図２】ベクトル図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す３相Ｎ重巻線モータの要部制御回路図。
【図４】ベクトル図。
【図５】本発明の他の実施形態を示す３相２重巻線モータの要部制御回路図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す３相Ｎ重巻線モータの要部制御回路図。
【図７】ベクトル図。
【図８】本発明の他の実施形態を示す３相２重巻線モータの要部制御回路図。
【図９】本発明の他の実施形態を示す３相２重巻線モータの要部制御回路図。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す３相Ｎ重巻線モータの要部制御回路図。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す３相Ｎ重巻線モータの要部制御回路図。
【図１２】エレベータのシステム構成図。
【図１３】エレベータの速度・トルクパターン例。
【図１４】３相２重巻線モータの回路図。
【図１５】２軸上の巻線モデル。
【図１６】従来の３相２重巻線モータのベクトル制御系システム構成図。
【符号の説明】
１…３相２重巻線モータ
２、３…インバータ
２Ａ、３Ａ…インバータの主回路
２Ｂ、３Ｂ…インバータの制御回路
８、９…係数器
２１…速度アンプ
２２…リミッタ
２３、２４…リミッタ値演算部
２５、２６、２７、２８、２９、３４、３５…スイッチ
３０…再運転制御部
３１、３２、３３…係数器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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