JP4087501B2

JP4087501B2 - エレベータ制御装置

Info

Publication number: JP4087501B2
Application number: JP14041998A
Authority: JP
Inventors: 道吉園田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: JPH11322208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三方枠昇降路に制御装置を設置する構成のエレベータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、エレベータ制御装置は機械室に設置されるが、最近ではエレベータ制御装置を設置する機械室をなくして、電気機器と共に昇降路に設置することも多くなってきた。すなわち、機械室を省略することによって建設コストを低減を図ったもので、そのようなビル建設が増加している。
【０００３】
このようなビル建物に対応するために、エレベータ制御装置は、最上階ホールドア付近の三方枠内に設置することが考えられている。これは、エレベータ制御装置を三方枠に設置することにより、その調整保守作業を容易に行えるようにするためである。つまり、三方枠のカバーを外すことによりホール側から作業を行うことができ、作業員が昇降路内に入らないで済むため安全性が確実されるからである。
【０００４】
図１４に、そのようなエレベータの概略的な構成図を示す。ホール１には呼びボタン２が設置され、三方枠２Ａにはエレベータ制御装置の主制御装置３が設置されている。主制御装置３の中にはインバータ装置６が設けられており、このインバータ装置６により巻上機９を駆動する電動機Ｍが制御される。
【０００５】
昇降路は昇降路鉄骨１４により形成され、かご７およびカウンタウエイト１０の移動スペースを確保し、その上部には巻上機９およびセカンダリシーブ８が設けられている。かご７はロープ１３で吊されセカンダリシーブ８および巻上機９のメインシーブを介してカウンタウエイト１０に接続されている。そして、かご７内の情報を主制御装置３に伝送するためのテールコード１５が設けられている。また、巻上機９は電動機Ｍで駆動され、その電動機速度はパルスジェネレータ１６で検出される。
【０００６】
このように、エレベータ制御装置の主制御装置３はホールの三方枠２Ａに設置され、電動機Ｍを含む巻上機９は昇降路鉄骨１４の最上階上部に設置することにより、機械室レスを達成している。
【０００７】
図１５は、主制御装置３のブロック構成図である。シーケンス制御装置１７は、呼びボタン２、かご７内の行先階ボタン、かご走行位置情報を表示するポジションインジゲータ等の信号を入力して、エレベータの運行を司ると共にエレベータを動かすための速度指令信号を出力するものである。シーケンス制御装置１７からの速度指令信号はトルク制御装置１８に入力される。
【０００８】
トルク制御装置１８は、速度指定信号にパルスジェネレータ１６からの電動機速度（かご速度）およびかご荷重を加味して、電動機Ｍのトルク指令信号（電流指令信号）を作成する。トルク指令信号は２相の電流指令信号でありインバータ制御装置４に出力される。
【０００９】
インバータ制御装置４は、電圧制御装置５とインバータ装置６とから構成され、トルク制御装置１８からの２相の電流指令信号は、電圧制御装置５の加算器２４に入力される。加算器２４は２相の電流指令信号と電流検出器３２で検出された電動機電流との偏差信号を求めるものであり、ある一定の電流応答で偏差信号を作成する。ここで得られた２相の偏差信号は２／３相変換装置２５で３相に変換され、比較器２６および三角波発生装置２７によりパルス列に変換される。そして、デッドタイム作成装置２８およびデッドタイム設定装置２９により、設定された設定値に従い一定の６相のデッドタイムのとれたパルス列を出力する。このパルス列はインバータ装置６のゲートドライブ装置３０に入力され、このゲートドライブ装置３０によりインバータ３１が駆動され、巻上機９の電動機Ｍが駆動される。ここで、デッドタイム設定装置２９には、インバータ装置６のインバータ３１を構成する上下アームのデッドタイム時間が設定されている。
【００１０】
このように、主制御装置３内にシーケンス制御装置９からインバータ装置６を含んだインバータ制御装置４の総てを収納し、主制御装置３の出力として動力線を使用して電動機Ｍに交流電力を供給するようにしている。従って主制御装置３から電動機駆動用の動力線が電動機Ｍまで敷設される構造となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような機械室レスエレベータ制御装置において、電動機容量が小さく三方枠内に総てを収納可能な場合は、特に問題はないが、電動機容量が大きくなり適用が拡大していくにつれ、インバータ装置６自体も大きくなり、総てを三方枠内に収納することが不可能になる。
【００１２】
また、適用拡大を図るため、インバータ装置６を主制御装置３より外部に出し、巻上機９の近くに設置することも考えられるが、そうすると、インバータ装置６との信号線が長くなりノイズの影響を受けやすくなる。つまり、ノイズにより誤動作が発生する恐れがあり制御装置としての信頼性が低下する。
【００１３】
本発明の目的は、インバータ装置を主制御装置より離れた場所に設置する場合において、ノイズの影響を少なくし信頼性の高いエレベータ制御装置を得ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わるエレベータ制御装置は、最上階ホールドア近傍の三方枠内に設置されエレベータの速度制御やトルク制御のための指令信号を作成する主制御装置と、最上階昇降路の上部に設けられ前記主制御装置からの指令信号に基づいて巻上機の電動機を駆動制御するインバータ制御装置と、前記主制御装置と前記インバータ制御装置との間を接続し前記指令信号を光信号で伝送するための光伝送ケーブルとを備え、前記インバータ制御装置は、前記主制御装置から出力される光信号を電気信号の電流指令信号に変換しその電流指令信号に基づいて前記電動機の制御指令信号を出力する電圧制御装置と、前記電圧制御装置の制御指令信号に基づいて前記電動機を駆動するためのインバータ装置とを有し、前記インバータ制御装置における前記電圧制御装置の制御定数を設定変更するためのコンソールを設け、前記主制御装置は、エレベータの速度指令信号を作成するシーケンス制御装置と、エレベータの速度が前記速度指令信号になるように前記電動機にトルクを発生させるための電流指令信号を作成するトルク制御装置と、前記電流指令信号を光信号に変換する光変換装置と、前記シーケンス制御装置からの速度指令信号がオン時には前記トルク制御装置からの電流指令信号の出力を許可しオフ時には阻止する電動機制御用信号バッファと、前記シーケンス制御装置からの速度指令信号がオフ時に前記コンソールからの制御定数設定信号の入力を許可し前記電圧制御装置の制御定数を設定変更するための定数設定用信号バッファとを有したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明に係わるエレベータ制御装置は、請求項１に記載のエレベータ制御装置において、前記インバータ装置に供給される電源の異常を検出する保護検出装置と、前記保護検出装置が電源異常を検出していないときはブレーキ吸引指令をブレーキコイルに出力する安全確認リレーと、前記ブレーキ吸引指令が出力されているときにシーケンス制御装置からの速度指令信号の出力を許可するブレーキ吸引許可リレーとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明に係わるエレベータ制御装置は、請求項２に記載のエレベータ制御装置において、エレベータの重大故障を検出する永久停止保護検出装置と、復帰すれば運転可能な故障を検出するリセット運転可能保護検出装置と、前記永久停止保護検出器が動作したときは救出運転のみを可能とし前記リセット運転可能保護検出器が動作し故障が回復したときは通常運転を可能にする故障処理装置とを備えたことを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わるエレベータ制御装置をエレベータに適用した概略構成図である。
【００４１】
図１において、昇降路は昇降路鉄骨１４により形成され、かご７およびカウンタウエイト１０の移動スペースを確保し、その上部には巻上機９およびセカンダリシーブ８が設けられている。かご７はロープ１３で吊されセカンダリシーブ８および巻上機９のメインシーブを介してカウンタウエイト１０に接続されている。そして、かご７内の情報を主制御装置３に伝送するためのテールコード１５が設けられている。また、巻上機９は電動機Ｍで駆動され、その電動機速度はパルスジェネレータ１６で検出される。
【００４２】
一方、ホール１には呼びボタン２が設置され、三方枠２Ａにはエレベータ制御装置の主制御装置３が設置されている。すなわち、エレベータの速度制御やトルク制御のための指令信号を作成する主制御装置３が最上階ホールドア近傍の三方枠２Ａ内に設置されている。そして、主制御装置３からの指令信号に基づいて巻上機９の電動機Ｍを駆動制御するインバータ制御装置４は、最上階昇降路の上部に設けられている。このインバータ制御装置４は電圧制御装置５とインバータ装置６とからなり、このインバータ装置６により巻上機９を駆動する電動機Ｍが制御される。
【００４３】
そして、主制御装置３とインバータ制御装置４との間は、光伝送ケーブル１２で接続され、主制御装置３からの指令信号はこの光伝送ケーブル１２を介して光信号でインバータ制御装置４に伝送される。また、パルスジェネレータ１６で検出された電動機Ｍの速度（かご速度）は、シールドケーブル１１を介して主制御装置３に帰還されるようになっている。
【００４４】
このように、シーケンス制御やトルク制御を行う主制御装置３は、三方枠２Ａに収納し、電流電圧制御やインバータ制御を行うインバータ制御装置４は電動機Ｍを含んだ巻上機９の近傍に設置する。そして、主制御装置３とインバータ制御装置４との間は、光伝送ケーブル１２で光信号として指令信号を伝送する。これにより、インバータ装置６が大きくなった場合でも、主制御装置３を三方枠２Ａの狭いスペースに設置することが可能となり、機械室レスを保持してエレベータ制御装置の適用拡大が図れる。
【００４５】
すなわち、適用が拡大されたときに大きくなるのはインバータ装置６の部分であるので、インバータ制御装置４の形状を大きくすることで対応でき、三方枠２Ａ内に収納された主制御装置３には全く影響しない。従って機械室レスのエレベータとしてどの適用までも拡大することができる。また、インバータ制御を司る指令信号の伝送は光伝送ケーブル１２により光伝送されるため、ノイズ等の影響は全く無視でき、信号を確実に精度良く伝送でき、エレベータシステムとしての信頼性も大幅に向上することができる。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の基本構成図である。この実施の形態の基本構成は、図１５に示した従来のエレベータ制御装置に対し、主制御装置３とインバータ制御装置４とを分離し光伝送ケーブル１２で指令信号を伝送するようにしたことに伴い、主制御装置３では、電気信号を光信号に変換する光変換装置２１と、三角波を発生する三角波発生器２０と、トルク制御装置１８の出力と三角波発生器２０との出力信号を比較する比較器１９とが追加されている。また、インバータ制御装置４の電圧制御装置５においては、光信号を電気信号に変換する光変換装置２２と、光変換装置２２の出力をＦ／Ｖ変換しアナログの指令信号に変換するＦ／Ｖ変換装置２３とが追加されている。その他の構成は、図１５に示したものと同一であるので、同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００４７】
次に動作を説明する。まず、主制御装置３に関してシーケンス制御装置１７およびトルク制御装置１８を介して出力された２相の電流指令信号は、三角波発生器２０より出力された信号と共に比較器１９に入力され、電流指令信号のパルス列として比較器１９より出力される。このパルス列の電気信号が光変換装置２１より光信号に変換されて光信号としてインバータ制御装置４に出力される。
【００４８】
また、インバータ制御装置４においては、まず電圧制御装置５の光変換装置２２で光信号として出力された電流指令信号を再び電気信号のパルス列として出力する。この光変換装置２２の出力の電流指令信号をＦ／Ｖ変換装置２３に入力してアナログの２相の電流指令信号として出力する。その後、加算器２４でその電流指令信号を電動機Ｍの電流検出信号と加算して指令信号を作成し、２／３相変換装置２５で２相の指令信号を３相に変換する。
【００４９】
そして、比較器２６で再び三角波信号と比較してインバータ制御のパルス信号を６相分の信号としてデッドタイム作成装置２８およびゲートドライブ装置３０を介してインバータ３１を駆動する。これより、主制御装置３よりインバータ制御装置４への信号伝送は２相の電流指令信号のみとなり信号伝送コストを大幅に低減できる。
【００５０】
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この第１の実施の形態は、図２に示した実施の形態の基本構成に対し、インバータ制御装置４における電圧制御装置５の制御定数を設定変更するできるようにしたものである。
【００５１】
すなわち、インバータ制御装置４における電圧制御装置５の制御定数を設定変更するためのコンソール３３と、シーケンス制御装置１７からの速度指令信号がオン時にはトルク制御装置１８からの電流指令信号の出力を許可しオフ時には阻止する電動機制御用信号バッファ３４、３８と、シーケンス制御装置４からの速度指令信号がオフ時にコンソール３３からの制御定数設定信号の入力を許可し電圧制御装置５の制御定数を設定変更するための定数設定用信号バッファ３５、３９と、シーケンス制御装置１７より出力された速度指令信号を反転し定数設定用信号バッファ３５、３９を制御するためのＩＮＶゲート３６と、ＩＮＶゲート３６の出力信号を反転し電動機制御用信号バッファ３８を制御するＩＮＶゲート３７と、電流応答を調整する電流応答調整器４０と、デッドタイム作成装置２８に対しインバータ３１の上下アームのデッドタイム時間およびデッドタイム補正値を調整するデッドタイム調整器４１とをを備えている。その他の構成は、図２に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００５２】
図３において、シーケンス制御装置１７より出力された速度指令信号は、電動機制御用信号バッファ３４に入力され、電動機制御用信号バッファ３４は速度指令信号が入力されたときに動作モードとなる。一方、シーケンス制御装置１７より出力された速度指令信号は、ＩＮＶゲート３６にも入力される。ＩＮＶゲート３６はシーケンス制御装置１７より出力された速度指令信号を反転し、その反転信号を定数設定用信号バッファ３５およびＩＮＶゲート３７に出力する。
【００５３】
定数設定用信号バッファ３５は、ＩＮＶゲート３６の出力信号が「１」であるときに動作モードとなり、インバータ制御装置４の電圧制御装置５内の制御定数を設定可能となる。
【００５４】
また、電動機制御用信号バッファ３８は、ＩＮＶゲート３７の出力信号が「１」のとき、つまり速度指令信号が出力されているときに動作モードとなる。定数設定用信号バッファ３９は、ＩＮＶゲート３６の出力が「１」のとき、つまりインバータ制御装置４内の制御定数を設定するときに動作モードとなる。
【００５５】
定数設定用信号バッファ３５、３９が動作モードにあるとき、コンソール３３より定数設定を行う。これにより、電流応答調整器４０は電流応答を調整し、デッドタイム調整器４１はインバータ上下アームのデッドタイム時間およびデッドタイム補正値を調整する。
【００５６】
次に、動作を説明する。いま、主制御装置３のシーケンス制御装置１７より速度指令信号が出力されたとすると、電動機制御用信号バッファ３４がチェックセレクトされ動作モードとなる。この状態でトルク制御装置１８にて速度制御およびトルク制御が行われ、比較器１９により電流指令信号のパルス列が出力される。この信号がそのまま電動機制御用信号バッファ３４を通して光変換装置２１に入力され、電流指令信号が光信号として出力される。そして、インバータ制御装置４の電流制御装置５では、電流指令信号を光信号として入力して光変換装置２２により電気信号に変換する。
【００５７】
一方、この状態において電動機制御用信号バッファ３８はＩＮＶゲート３６、３７を通してチェックセレクトされるため、光変換装置２２の出力はバッファ３８を介してＦ／Ｖ変換装置２３、加算器２４、２／３相変換装置２５、比較器２６、デッドタイム作成装置２８を介してインバータ装置６に入力され、電動機Ｍが駆動される。
【００５８】
一方、主制御装置３のシーケンス制御装置１７より速度指令信号が出力されていないときは、ＩＮＶゲート３６が制御信号を出力し定数設定用信号バッファ３５が動作モードとなる。実際は定数設定を行う場合は、速度指令信号以外にも設定用信号も入るが、ここでは簡単のため速度指令信号のみで定数設定用信号バッファ３５が動作モードになるとする。この状態のときに、外部よりコンソール３３でインバータ制御装置４内の制御定数を設定する信号が入力されると、定数設定用信号バッファ３５を通して光変換装置２１に入力され、光変換装置２１は光信号として定数設定信号を出力する。
【００５９】
これに対し、インバータ制御装置４の電圧制御装置５では、主制御装置３のシーケンス制御装置１７からの速度指令信号が未出力、すなわち、定数設定用指令信号が出力されると、定数設定用バッファ３９が動作モードとなる。このとき、主制御装置３から光信号として光変換装置２２に定数設定信号が入力され、この出力が定数設定用バッファ３９を介して電流応答調整器４０またはデッドタイム補正調整器４１に入力され、新しい定数に変更される。
【００６０】
このようにして主制御装置３側からコンソール３３等の機器を使ってインバータ制御装置４内の制御定数を変更することができるため、昇降路内に設置されたインバータ制御装置４の所までいかずともホール側のみで調整作業ができる。つまり、作業員の手間を省くことができ効率的な作業を行うことができるようになる。
【００６１】
次に、本発明の参考例１を説明する。図４は、本発明の参考例１に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例１は、図２に示した実施の形態の基本構成に対し、インバータ装置４から電動機Ｍに供給される３相の電動機電流をそれぞれ検出する電流検出器３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗと、主制御装置３に設けられ電流検出器３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗで検出された３相のうちの１相の電動機電流を入力し監視するための電流測定器Ｓを接続するためのチェックピン４４とを備えたものである。その他の構成は、図２に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００６２】
図４において、主制御装置３においては、インバータ制御装置４より入力された電流検出信号をフィルター用抵抗４２、フィルタ用コンデンサ４３を通して電流測定器Ｓが接続されるチェックピン４４（図ではＶ相）が追加されている。インバータ制御装置４においては、Ｆ／Ｖ変換器２３より出力された２相の電流指令信号をＵ相電流検出器３２Ｕの出力信号と加算するＵ相加算器２４Ｕ、およびＷ相電流検出器３２Ｗの検出信号と加算するＷ相加算器２４Ｗとを有し、さらに電流制御に無関係なＶ相電流検出器３２Ｖを追加している。
【００６３】
この構成において、Ｕ相電流検出器３２ＵおよびＷ相電流検出器３２Ｗの出力信号は各々Ｕ相加算器２４ＵおよびＷ相加算器２４Ｗに入力され、電流制御用信号として使用するが、Ｖ相電流検出器３２Ｖの出力信号はそのまま主制御装置３に入力され、フィルター抵抗４２，フィルターコンデンサ４３を介してチェックピン４４にその値を出力し、主制御装置３側で電動機Ｍへの電流または波形測定ができるようになる。これにより、インバータ制御装置４として重要な電流信号を主制御装置３側で簡単に測定でき、昇降路での作業をなくし調整等の作業を簡単にできる。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図３に示した第１の実施の形態に対し、主制御装置３のシーケンス制御装置１７からの速度指令信号は、ブレーキ吸引許可信号が出力されているときにのみ出力可能としたものである。
【００６５】
図５において、インバータ制御装置４内には、インバータ装置４に供給される電源の異常を検出する保護検出装置４５と、主制御装置３からの速度指令信号および保護検出装置４５の出力が正常状態を示しているときにインバータゲートを動作モードにするＡＮＤゲート４６と、保護検出装置４５が電源異常を検出していないときにオンするトランジスタドライバー４７と、トランジスタドライバー４７がオン状態のとき動作し接点４８ａを閉じてブレーキ吸引指令をブレーキコイル５２に出力する安全確認リレー４８とが設けられ、主制御装置３内には、ブレーキ吸引指令が出力されているときに動作し接点５０ａを閉じてシーケンス制御装置１７からの速度指令信号の出力を許可するブレーキ吸引許可リレー５０と、ブレーキ解放時のブレーキ電流を制限するブレーキ抵抗４９と、シーケンス制御装置１７から速度指令信号が出力される閉成するブレーキ吸引用コンタクタのメイン接点５１とが設けられている。その他の構成は、図２に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００６６】
保護検出装置４５は過電流や電源喪失等が発生したときに動作する。正常状態を示しているときには信号「１」を出力し、異常検出時には「０」を出力する。ＡＮＤゲート４６は主制御装置３からの速度指令信号および保護検出装置４５の出力が正常状態を示しているときには、ゲートドライブ装置３０を動作モードにする。
【００６７】
また、トランジスタドライバー４７は、保護検出装置４５の出力が正常状態を示しているときに導通状態となり、安全確認リレー４８を励磁する。安全確認リレー４８の動作により接点４８ａが閉成している。つまり、正常時には接点４８ａが閉成しており、ブレーキコイル５２にはブレーキ抵抗４９を介してブレーキ電源が供給されている。この場合、ブレーキ抵抗４９はブレーキ解放時のブレーキ電流を制限する。メイン接点５１はブレーキ開放指令が出力されたときに開放されるブレーキ吸引用コンタクタの接点である。
【００６８】
また、ブレーキ吸引許可検出リレー５０はインバータ制御装置４内の電源が正常時に安全確認リレー４８が励磁されているときに励磁され、その接点５０ａは閉成しシーケンス制御装置１７にブレーキ吸引許可であることを知らせるようにしている。すなわち、ブレーキコイル５２は電流が流れたときにブレーキシューを吸引しエレベータを開放状態にし、電流が遮断されたときにブレーキ主を開放しエレベータにブレーキをかけるようになっている。
【００６９】
次に動作を説明する。インバータ制御装置４内に異常がなく、保護検出装置４５が正常状態であるとすると、トランジスタドライバー４７はオン状態となり、安全確認リレー４８が励磁される。これにより、その接点４８ａが閉成し、主制御装置３からのブレーキ電源が供給可能状態になる。それと共に、主制御装置３側では、ブレーキ吸引許可検出リレー５０が励磁され、その接点５０ａによる信号がシーケンス制御装置１７に入力されることにより、シーケンス制御装置１７は運転可能状態であることを確認する。
【００７０】
ブレーキ吸引許可リレー５０の接点５０ａが閉成し、運転可能状態が確認されたらシーケンス制御装置１７より速度指令信号を出力し、ＩＮＶゲート３６、３７を介してＡＮＤゲート４６に入力する。そして、保護検出器４５が正常状態を検出しているときは、ＡＮＤゲート４６の出力よりゲートドライブ装置３０を動作モードにしてインバータ制御可能となる。また、この状態でシーケンス制御装置４から速度指令信号が出力されるとブレーキ吸引用コンタクタ５１が閉成し、ブレーキが開放されエレベータが動き出す。
【００７１】
一方、エレベータの走行中に、インバータ制御装置４側で何らかの保護が働き保護検出装置４５が異常を検出すると、まず、ＡＮＤゲート４６の出力によりゲートドライブ装置３０を遮断し、インバータ装置６の制御を中止する。また、トランジスタドライバー４７がオフするので安全確認リレー４８がオフし、その接点４８ａが開放されることによりブレーキ電源が遮断される。これにより、即座にブレーキが釈放されてエレベータが停止する。
【００７２】
また、この接点４８ａの開放によりブレーキ吸引許可検出リレー５０がオフし、その接点５０ａが開放されることによりシーケンス制御装置１７がインバータ制御装置４の異常を検知し、速度指令信号の出力停止およびブレーキ吸引用コンタクタ接点５１を開放する。
【００７３】
このように、主制御装置３とインバータ制御装置４とが離れた位置にあり、信号授受が即座に実施できない場合でも、インバータ制御装置４内の保護検出信号だけでインバータ停止によるモータ電流遮断、およびブレーキ回路遮断によるブレーキ釈放によるエレベータの停止を行い、その後、主制御装置３にその異常を伝え、エレベータ全システムを停止するようにする。従って、安全の確保が図れると共にインバータ装置６等の機器破損を未然に防ぐことができる。
【００７４】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図５に示した第２の実施の形態に対し、エレベータの重大故障が発生したときは救出運転のみを可能とし、リセット運転が可能な故障であるときはその故障が回復したときは通常運転を可能にするようにしたものである。
【００７５】
図６において、エレベータの重大故障を検出する永久停止保護検出装置５４と、復帰すれば運転可能な故障を検出するリセット運転可能保護検出装置５５と、永久停止保護検出器５４が動作したときは救出運転のみを可能とし、リセット運転可能保護検出器５５が動作し故障が回復したときは通常運転を可能にする故障処理装置Ｄとを備えている。その他の構成は、図５に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００７６】
永久停止保護検出装置５４は、過電流等の重大故障発生時に異常を検出し、一方、リセット運転可能保護検出装置５５は電源喪失等の異常が復帰すれば再び運転可能となるような異常を検出する。そして、これら永久停止保護検出装置５４やリセット運転可能保護検出装置５５が異常を検出すると、その異常はメモリ装置５３に記憶され、シーケンス制御装置１７からの速度指令信号がＩＮＶゲート３７を介して入力されるとリセットされる。
【００７７】
故障処理装置Ｄは、永久停止保護検出装置５４の異常信号をラッチする第１のラッチ回路５６と、第１のラッチ回路５６の出力回数をカウントするカウンタ５８と、カウンタ５８が２回以上異常を出力したときに信号出力するＯＲゲート５９と、リセット運転可能保護検出装置５５の異常信号をラッチする第２のラッチ回路５７と、永久停止保護検出装置５４やリセット運転可能保護検出装置５５が検出した異常信号を記憶するためのメモリ装置５３と、ＡＮＤ回路６０とから構成される。
【００７８】
ＡＮＤ回路６０は、シーケンス制御装置１７から速度指令信号が出力されており、ＯＲゲート５９が１回以下の異常しか検出せず、まだ永久停止状態になっていないで、第１のラッチ回路５６がクリアされており、かつ第２のラッチ回路５７が異常を検出していないときに信号「１」を出力する。これにより、トランジスタ４７およびゲートドライブ装置３０を動作モードにする。また、メモリ装置５３、第１のラッチ回路５６および第２のラッチ回路５７は、シーケンス制御装置１７からの速度指令信号がＩＮＶゲート３７を介して入力されるとリセットされる。
【００７９】
次に、動作を説明する。インバータ制御装置４が正常で異常信号を出力していなければ、上記の通りＩＮＶゲート３７を介して得られる速度指令信号の出力を受けてインバータ制御が可能となる。
【００８０】
いま、過電流により永久停止保護検出装置５４が異常信号を出力したすると、メモリ装置５３がその異常を記憶すると共に、第１のラッチ回路５６で異常状態を出力する。つまり、ＡＮＤ回路６０の出力が「０」となり、これによりＡＮＤ回路６０のゲート出力がオフし、インバータ装置６を停止させ、ブレーキ釈放によりエレベータを停止させる。それにより、図５で説明したように、主制御装置３からの速度指令信号がオフとなり、第１のラッチ回路５６が一旦解除されて異常状態をクリアする。
【００８１】
このとき、カウンタ５８には１回の異常信号が残る。速度指令信号のオフによるリセット後に再度速度指令信号が出力され、救出運転に向かうことになるが、運転途中で再度永久停止保護検出器５４が出力するような異常が発生すると、同じようにエレベータは停止すると共に、カウンタ５８に２回の異常信号が入るため、ＯＲゲート５９より永久停止の異常信号を出力し、その後はエレベータはリセット不能となる。
【００８２】
また、救出運転によりリレベルが完了したときにも速度指令信号がオフし、次に、再び運転しようとして速度指令信号が出力されると、メモリ装置５３より今度は永久故障の異常信号を出力し、第１のラッチ回路５６を通してカウンタ５８に２回の異常信号を入れさせられるので、リレベル運転以降のリセット運転を不能にする。
【００８３】
一方、電源喪失等の異常をきたし、リセット運転可能保護検出装置５５が異常を出力したときは、第２のラッチ回路５７を通して一旦エレベータ運転不能にするが、その異常状態が解除されると速度指令信号の再投入により再びリセットされエレベータ運転可能となる。
【００８４】
この第３の実施の形態では、重大故障検出時には１回だけのリレベル救出運転を許容する。また、リセット可能な保護が検出されたときは保護検出信号がクリアさせればリセットしてエレベータ運転サービスを再開できる。
【００８５】
次に、本発明の参考例２を説明する。図７は、本発明の参考例２に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例２は、図３に示した第１の実施の形態に対し、インバータ制御装置４内に、三相交流電源６１を整流しインバータ装置６に直流電源を供給するコンバータ制御部Ｃを設けたものである。
【００８６】
図７において、コンバータ制御部Ｃは、三相交流電源６１からの三相交流を入力するための制御用交流リアクトル６２と、電圧の昇圧制御・電源回生制御・一定直流電圧制御を行うコンバータ６３と、直流電圧を平滑する平滑コンデンサ６４と、直流電圧を検出する直流電圧検出器６５と、電源電流を検出する電源電流検出器６６と、三相交流電源６１の電圧位相と同期をとるＰＬＬ制御装置６７と、定数設定用信号バッファ３９により直流電流指令値・直流電圧応答等の定数を設定する直流電圧設定器７４と、直流電圧検出器６５の検出信号および直流電圧設定器７４の定数に従い直流電圧を制御する直流電圧制御装置６８と、直流電圧制御装置６８により出力される電源電流指令信号と電源電流検出器６６で検出された実際の電源電流検出信号と電源電流応答定数を設定する電流応答調整器４０により出力される設定信号とを加算する加算器６９と、加算器６９より出力される２相電流指令信号を３相に変換する２／３相変換器７０と、２／３相変換装置７０の出力信号と三角発生器７２の出力である三角波信号と比較する比較器７１と、比較器７１の直流電圧指令パルス信号を６相信号に変換すると共にデッドタイム補正調整器４１により補正されたコンバータ信号を出力するデッドタイム作成装置７３と、デッドタイム作成装置７３より出力された６相ゲートドライブ信号を電流増幅しコンバータ６３に出力するゲートドライブ装置７５とから構成されている。その他の構成は、図２に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００８７】
このコンバータ制御部Ｃの動作は、図３に示した第１の実施の形態における電圧制御装置５およびインバータ装置６の動作とほぼ同じであり、交流を直流に変換する点が異なっている。
【００８８】
この参考例２では、インバータ制御装置４内において、コンバータ制御に関する制御を総て行い、定数設定だけを主制御装置３より設定する構成としているので、主制御装置３とインバータ制御装置４との間においてコンバータ制御のための信号授受が不要となり、伝送の簡略化および低コスト化を図っている。
【００８９】
次に、本発明の参考例３を説明する。図８は、本発明の参考例３に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例３は、図２に示した実施の形態の基本構成に対し、主制御装置３とインバータ制御装置４との間の電流指令信号の伝送は、パルス列を電気信号として送り、さらに信号線としてシールドケーブル７６を使用したものである。
【００９０】
主制御装置３側からは電流指令信号のパルス列を電気信号のまま出力する構成とし、インバータ制御装置４側ではＦ／Ｖ変換装置２３により主制御装置３から出力されたパルス列をアナログの２相電流指令信号に変換して、以下、図２に示す電圧制御装置５およびインバータ装置６と同様の動作を行う。これにより、光伝送によるコスト高を抑制し、伝送コストを大幅に低減できる。
【００９１】
次に、本発明の参考例４を説明する。図９は、本発明の参考例４に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例４は、図２に示した実施の形態の基本構成に対し、インバータ制御装置４の電圧制御装置５を主制御装置３内に設け、主制御装置３に設けられた電圧制御装置５とインバータ制御装置４内のインバータ装置６との間を光伝送ケーブル１２で接続し、主制御装置３からの指令信号を光信号で伝送するようにしたものである。
【００９２】
図９において、電圧制御装置５は主制御装置３内に設けられている。主制御装置３の電圧制御装置５では、インバータ制御装置４より入力されたパルス列の信号を、Ｆ／Ｖ変化によりアナログ信号に変換するＦ／Ｖ変換装置７７が追加されている。また、インバータ制御装置４側では電動機電流検出信号を三角波発生器７９の三角波信号によりパルス列に変換する比較器７８および保護検出装置８１が追加して設けられている。
【００９３】
次に、動作を説明する。主制御装置３においては、シーケンス制御装置１７およびトルク制御装置１８による電流指令信号とＦ／Ｖ変換装置７７の出力である電動機電流検出信号とを加算器２４で加算し、その信号を２／３相変換装置２５で３相に変換し、比較器２６で三角波信号と比較してインバータ制御のパルス信号を６相分の信号としてデッドタイム作成装置２８でのデッドタイムを加味し、その信号を光変換装置２１で光変換して光伝送ケーブル２１に送信する。つまり、デッドタイム作成装置２８の６相の出力信号が６相の個別の光変換装置２１より光伝送ケーブル２１に出力される。
【００９４】
そして、インバータ制御装置４側では６相の光信号を光変換装置２２で電気信号に変換しゲートドライブ装置３０でゲートドライブ信号を得て、インバータ３１を駆動するようにしている。また、インバータ制御装置４内の電流検出器３２で検出された電動機電流検出信号は、比較器７８でパルス列として出力され、それを電気信号のままシールドケーブル８０により伝送する。
【００９５】
これにより、光伝送ケーブル１２は６相分が必要になりコストアップになるが、シーケンス制御からデッドタイム作成までの一連処理が同一の主制御装置３内で行うことができ、制御装置自体のコンパクト化およびソフトウェア処理化を容易に行うことができる。
【００９６】
次に、本発明の参考例５を説明する。図１０は、本発明の参考例５に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例５は、図９に示した参考例４に対し、主制御装置とインバータ制御装置との間のゲートパルス信号の伝送はパルス信号を電気信号として送り、さらに電動機電流検出信号の伝送も電気信号として送り、信号線としてシールドケーブル８２を使用したものである。これにより、光伝送によるコスト高を抑制し伝送コストを大幅に低減している。
【００９７】
次に、本発明の参考例６を説明する。図１１は、本発明の参考例６に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例６は、図７に示した参考例２に係わるコンバータ制御部Ｃをシーケンス制御装置４内に有したエレベータ制御装置において、コンバータ制御部Ｃの電圧制御装置５Ｃおよびインバータ制御装置４の電圧制御装置５を主制御装置３内に設け、主制御装置３に設けられた電圧制御装置５Ｃとインバータ制御装置４内のコンバータ装置６Ｃとの間、主制御装置３に設けられた電圧制御装置５とインバータ制御装置４内のインバータ装置６との間を、光伝送ケーブル１２で接続し光信号で伝送するようにしたものである。
【００９８】
そして、主制御装置３側ではインバータ制御装置４からシールドケーブル８０を介して出力された電源電流・直流電圧のパルス列をＦ／Ｖ変換するＦ／Ｖ変換装置８５、８６が追加され、インバータ装置４側においては電源電流・直流電圧の検出信号を三角波信号によりパルス列として出力する比較器８７、８８が追加されている。その他の構成は、図７または図９に示したものと同一であるので、同一要素の図示を一部省略し、また、図示の同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００９９】
この参考例６によれば、光伝送のための回路が増加しコストアップとなるが、主制御装置３側でメインの制御（シーケンス制御、トルク制御、電圧制御）を行うことができるので、制御装置のコンパクト化およびソフトウェア化が容易に行える。
【０１００】
次に、本発明の参考例７を説明する。図１２は、本発明の参考例７に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例７は、図１１に示した参考例６に対し、光伝送ケーブル１２に代えて、ケーブル８２で主制御装置３内におけるコンバータ制御部Ｃの電圧制御装置５Ｃとインバータ制御装置４内のコンバータ装置６Ｃとの間を接続し、電気信号で伝送するようにしたものである。
【０１０１】
すなわち、主制御装置３とインバータ制御装置４との間のインバータ制御用およびコンバータ制御用のゲートパルス信号の伝送は、パルス信号を電気信号として送る。さらに電動機電流検出信号の伝送も電気信号として送り、信号線としてシールドケーブル８２を使用したものである。これにより、光伝送によるコスト高を抑制し伝送コストを大幅に低減している。
【０１０２】
次に、本発明の参考例８を説明する。図１３は、本発明の参考例８に係わるエレベータ制御装置の構成図である。この参考例８は、図２に示した実施の形態の基本構成、第１の実施の形態〜第３の実施の形態、参考例１〜参考例７に対し、主制御装置３側では、一般的なスイッチングレギュレータ９０、９１により三相交流電源６１から制御電源を供給し、インバータ制御装置４側では、ゲート電源を作成するＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５の２次巻線の一部から電源作成部Ｂで制御電源を作成するようにしたものである。そして、主制御装置３側の基準電位と、インバータ制御装置４側の基準電圧とを接続する構成とすることにより、インバータ制御装置４側の電源装置の低コスト化を図っている。
【０１０３】
図１３において、主制御装置３内に設置されるシーケンス制御装置１７やトルク制御装置１８または電圧制御装置５、５Ｃ等をまとめて全体制御装置９２として示しており、同様にシーケンス制御装置４内に設置される電源制御装置５、５Ｃまたはインバータ装置６、コンバータ装置６Ｃをまとめて全体制御装置９８として示している。
【０１０４】
主制御装置３側の電源装置は、１次側巻線には三相交流電源６１が供給される絶縁トランス８９と、その絶縁トランス８９の２次側巻線から制御電源を作成するスイッチングレギュレータ９０、９１とから構成される。そして、全体制御装置９２に制御電源が供給される。
【０１０５】
一方、シーケンス制御装置４側の電源装置は、三相交流電源６１からの三相交流を整流するための整流器９３と、整流器９３で得られた直流を平滑するための平滑用コンデンサ９４と、１次側巻線９５−１には整流器９３および平滑コンデンサ９４からの直流電源が供給されるＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５と、ＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５の２次巻線９５−２の電圧に基づいて１次巻線９５−１に流れる直流電流を制御するためのＤＣ／ＤＣ制御装置９７と、ＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５の２次側巻線９５−３、９５−４に得られる電源に基づいて制御電源を作成する電源作成部Ｂとから構成されている。そして、電源作成部Ｂから制御電源が全体制御装置９８に供給される。
【０１０６】
ここで、電源作成部Ｂは制御用電源用整流器１０１、１０２はおよび平滑コンデンサ９９、１００から構成されている。また、スイッチングレギュレータ９０、９１の出力端と電源作成部Ｂの出力端とを共通線１０３で接続されている。なお、ＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５の２次巻線９５−５〜９５−Ｎからは、ゲートドライブ装置３０、７５へのゲート信号が出力される。
【０１０７】
動作を説明する。主制御装置３側では、一般的なスイッチングレギュレータ９０、９１により全体制御装置９２に安定した直流電源を供給する。インバータ制御装置４側ではＤＣ／ＤＣ用絶縁トランス９５の２次巻線９５−３、９５−４で制御電源となる直流電源を作成し全体制御装置９８に供給する。
【０１０８】
また、全体制御装置９２、９８の直流制御電源はいずれも絶縁トランス８９、９５の２次側により作成されたものであるので、回路上浮いた電源となっている。従って、スイッチングレギュレータ９０、９１の基準電位およびインバータ制御装置４内の制御電源の基準電位をお互いに接続して、全体制御装置９２、９８として、電源電位の安定化を図るようにしている。
【０１０９】
これにより、インバータ制御装置４内の制御電源をＤＣ／ＤＣ制御によるゲート電源と一緒に作成することができるので、スイッチレギュレータ自体を設ける必要がなくなり、電源装置の低コスト化を図ることができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電動機容量の大きさに外形寸法が影響を受けない主制御装置と、電動機容量の大きさにより外形が大きくなるインバータ装置とを分離し、主制御装置は三方枠内に収納しインバータ装置を含むインバータ制御装置は巻上機の近傍に設置するので、インバータ装置が大きくなる場合であっても適正に機械室レス化を実現できる。
【０１１１】
また、主制御装置とインバータ制御装置との間の信号伝送を光伝送またはパルス列の電気信号として伝送するので、ノイズによる誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係わるエレベータ制御装置をエレベータに適用した場合のエレベータの概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の基本構成に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図４】図４は、本発明の参考例１に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図７】図７は、本発明の参考例２に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図８】図８は、本発明の参考例３に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図９】図９は、本発明の参考例４に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の参考例５に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図１１】図１１は、本発明の参考例６に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図１２】図１２は、本発明の参考例７に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図１３】図１３は、本発明の参考例８に係わるエレベータ制御装置の構成図である。
【図１４】図１４は、三方枠にエレベータ制御装置が収納されたエレベータの概略構成図である。
【図１５】図１５は、従来のエレベータ制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１…ホール、２…呼びボタン、２Ａ…三方枠、３…主制御装置
、４…インバータ制御装置、５…電圧制御装置、６…インバータ装置、７…かご、８…セカンダリシーブ、９…巻上機、１０…カウンタウエイト、１２…光ケーブル、１３…ロープ、１４…昇降路鉄骨、１５…テールコード、１６…パルスジェネレータ、１７…シーケンス制御装置、１８…トルク制御装置

Claims

最上階ホールドア近傍の三方枠内に設置されエレベータの速度制御やトルク制御のための指令信号を作成する主制御装置と、最上階昇降路の上部に設けられ前記主制御装置からの指令信号に基づいて巻上機の電動機を駆動制御するインバータ制御装置と、前記主制御装置と前記インバータ制御装置との間を接続し前記指令信号を光信号で伝送するための光伝送ケーブルとを備え、前記インバータ制御装置は、前記主制御装置から出力される光信号を電気信号の電流指令信号に変換しその電流指令信号に基づいて前記電動機の制御指令信号を出力する電圧制御装置と、前記電圧制御装置の制御指令信号に基づいて前記電動機を駆動するためのインバータ装置とを有し、前記インバータ制御装置における前記電圧制御装置の制御定数を設定変更するためのコンソールを設け、前記主制御装置は、エレベータの速度指令信号を作成するシーケンス制御装置と、エレベータの速度が前記速度指令信号になるように前記電動機にトルクを発生させるための電流指令信号を作成するトルク制御装置と、前記電流指令信号を光信号に変換する光変換装置と、前記シーケンス制御装置からの速度指令信号がオン時には前記トルク制御装置からの電流指令信号の出力を許可しオフ時には阻止する電動機制御用信号バッファと、前記シーケンス制御装置からの速度指令信号がオフ時に前記コンソールからの制御定数設定信号の入力を許可し前記電圧制御装置の制御定数を設定変更するための定数設定用信号バッファとを有したことを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項１に記載のエレベータ制御装置において、前記インバータ装置に供給される電源の異常を検出する保護検出装置と、前記保護検出装置が電源異常を検出していないときはブレーキ吸引指令をブレーキコイルに出力する安全確認リレーと、前記ブレーキ吸引指令が出力されているときにシーケンス制御装置からの速度指令信号の出力を許可するブレーキ吸引許可リレーとを備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項２に記載のエレベータ制御装置において、エレベータの重大故障を検出する永久停止保護検出装置と、復帰すれば運転可能な故障を検出するリセット運転可能保護検出装置と、前記永久停止保護検出器が動作したときは救出運転のみを可能とし前記リセット運転可能保護検出器が動作し故障が回復したときは通常運転を可能にする故障処理装置とを備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。