JPH02106573A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電圧型インバータ装置によりエレベータを運
転制御し、且つ停電時にエレベータを救出運転するエレ
ベータ制御装置に関する。

（従来の技術） ビルの重要な交通機関であるエレベータは、乗客を安全
にしかも迅速に目的階まで運搬する役割を背負っている
。特に安全に関しては、例えば乗客をかごの中に閉じこ
める事故（がんづめ事故）につながる為、この事故に対
する種々の対策がなされている。

しかし、最近では万一の場合に備えて一時的な停電であ
っても、乗客を安全に救出しなければならないという社
会的要求が高まってきた。したがって、エレベータ制御
装置本体以外に、停電や故障時に安全かつ迅速に乗客を
救出する救出運転装置が多く設けられるようになってき
た。この救出運転装置は、一般に非常電源としてバッテ
リを備え、専用の制御装置によりエレベータの救出運転
が行われている。

第４図は停電時の救出運転装置を具備し且つインバータ
を用いたエレベータ制御装置の一例を示す概略構成図で
ある。このエレベータ制御装置は、主制御装置としての
エレベータ制御装置本体、停電等の非常時において乗客
を救出するための救出運転装置９を具備して構成される
。

まず、エレベータ制御装置本体は次のように構成されて
いる。ダイオード整流器からなるコンバタ３は三相交流
ＴＪＳＦｉ、■から電磁接触器２を介して供給される交
流を直流に変換するものである。

インバータ装置８はトランジスタ等の自己消弧型素子と
直流入力端子間に接続された平滑コンデンサ４とで電圧
型インバータを構成し、コンバータ３から出力される直
流を交流に変換するもので、その出力は電磁接触器１７
を介して駆動する電動機１９に供給される。インバータ
８の直流回路には、抵抗５．トランジスタ８１回生電圧
検出回路７で構成された回生エネルギー吸収回路が設け
られ、エレベータの回生モード運転時に、エレベータの
回生エネルギーにより回生電圧検出回路７の直流電圧が
上昇すると、トランジスタが動作して抵抗５により回生
エネルギーが吸収される。また直流電圧が降下すると、
トランジスタ６がオフするようになっている。したがっ
て、回生モード運転時には、インバータによる電動機１
９の制御とは関係なく、独立に直流電圧を検出すること
により回生エネルギーが吸収される。

一方、救出運転装置９は停電時等の乗客をがんづめ事故
から救出するために設けられたものであり、次のように
構成されている。

蓄電池１１は停電時における非常用電源として設けられ
、交流電源ｌに接続された充電器ｌＯにより常時充電さ
れる。インバータ１５は、直流を交流に変換するもので
、蓄電池１１から出力されるその出力は停電時投入され
る電磁接触器１６を介して電動機１９に供給される。こ
のインバータ１５の直流側回路にも抵抗１２．トランジ
スタ１３１回生電圧検出回路１４で構成された前述同様
の回生エネルギー吸収回路が設けられている。この場合
、回生電圧検出回路１４はエレベータの回生エネルギー
による電圧上昇により蓄電池１１の両端に過電圧が印加
されることを防止する検出レベルに設定され、前記エレ
ベータ制御装置本体における回生電圧検出回路７の検出
レベルとは異なる値に設定されている。なお１８はエレ
ベータかご、２０は吊り合い重りである。

このように構成された装置によれば、通常はインバータ
装置８の出力が電磁接触器１７を通して電動機１９に加
えられることでエレベータが制御され、また回生エネル
ギーは、回生エネルギー吸収回路により吸収される。一
方、交流電源ｌ側に停電が発生すると、電磁接触器１７
が開、電磁接触器ＩＢが閉じるので、救出運転装置９の
インバータ１５の出力が電動機１９に供給されて、エレ
ベータを最寄りの階まで救出運転する。またこのときの
回生エネルギーは回生エネルギー吸収回路により吸収さ
れる。

ところで、このようなエレベータ制御装置においては、
エレベータの回生エネルギーを吸収するための回生エネ
ルギー吸収回路を、エレベータ制御装置本体以外に停電
にしか使用されない救出運転装置に対しても設けなくて
はならない。このため装置が大型になるばかりでなく、
スペースの有効利用が図れず、しかもコスト高になって
いた。

（発明が解決しようとする課題） そこで、エレベータ制御装置本体の回生エネルギー吸収
回路に救出運転装置３による救出運転時の回生エネルギ
ーを吸収されるようにして回生エネルギー吸収回路を共
用させればよい。然し乍ら、エレベータ制御装置本体の
エネルギー吸収回路は、回生エネルギーによるインバー
タの直流制御回路の直流電圧上昇から主にインバータの
トランジスタ素子を保護することを目的として設けられ
ている。また救出運転装置側のエネルギー吸収回路は、
回生エネルギーによるインバータの直流側回路の直流電
圧上昇から蓄電池１１を保護することを目的として設け
られているため、それぞれの回生電圧７，１４に対する
検出レベルを異にしている。したがって、例えば通常運
転時の直流電圧の検出レベルが設定され、回生モード運
転時に直流電圧が上昇すると、トランジスタ８がオン動
作する前に回生エネルギーが蓄電池１１に供給される。

そうすると、蓄電池１１に対して過電圧状態となり、蓄
電池１１の電極を損傷する不具合が発生する。さらに救
出運転時の回生エネルギーは、通常運転時の回生エネル
ギーに比べて十分に小さいので、エレベータ制御装置本
体の回生エネルギー吸収回路で救出運転時の回生エネル
ギーを十分に吸収できるにもかかられず、二回路分の回
生エネルギー吸収回路が必要となる。このため回生エネ
ルギー吸収回路７，１４を共用化できないという問題が
あった。

そこで本発明の目的は、インバータ装置を共用化しても
救出運転時にエレベータの回生エネルギーを吸収して蓄
電池を損傷することなく保護できる構成が簡単且つコス
トを低減し得るエレベータ制御装置を提供することにあ
る。

Ｃ発明の構成コ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。すなわち本発明は、エレベータ運転
時の回生エネルギーを直流電圧として検出し、この検出
電圧が所定の検出レベルを越えると該直流電圧上昇分を
直流回路に接続された負荷に消費させる回生エネルギー
吸収回路を備えたインバータによりエレベータを制御す
るエレベータ制御装置において、停電時に前記インバー
タ直流回路に接続される直流電源装置と、前記エネルギ
ー吸収回路に設けられ通常運転時の回生エネルギーによ
る直流電圧の上昇を検出する第１の検出レベルと救出運
転時の回生エネルギーによる直流電圧の上昇を検出する
第２の検出レベルとが切換可能に設定され且つ救出運転
時に前記インバータ直流回路の電圧が前記第２の検出レ
ベルを越えるとその電圧上昇分を前記負荷により消費さ
せてその直流回路の電圧を前記直流電源装置の電圧範囲
内に抑制する回生電圧検出手段と、救出運転時に前記回
生電圧検出手段に前記第１の検出レベルから第２の検出
レベルに切換えるべく切換指令を出力する救出運転切換
手段と、をｑえるようにしたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。１つのインバータ装置を用いて切換手段からの
切換指令により救出運転時と通常運転時とによって直流
電圧の検出レベルを切換え、エレベータの回生モード運
転時に、エレベータの回生エネルギーの検出レベルを直
流電源装置の電圧範囲内に適切に抑制できるので、直流
電源装置に異常な電圧が印加されなくなる。その結果、
一つのインバータ装置を通常運転時および救出運転時と
に共用化しても、直流電源装置の損傷を防止できる。ま
たこれによりエレベータ制御装置の構成が簡単になり、
且つコストを低減することができる。

（実施例） 第１図は本発明に係るエレベータ制御装置の概略構成を
示す図である。第１図において、コンバータ３は交流電
源１から電磁接触器２を介して入力される交流を直流に
変換するものであり、またインバータ８はコンバータ３
から出力される直流を交流に変換し、その出力をエレベ
ータを駆動する電動機１９に供給してエレベータを制御
するものである。このインバータＢはその直流端子間に
接続された平滑用コンデンサ４とで電圧型インバータを
構成している。またインバータ８の直流側回路には通常
運転時と救出運転時の検出レベルを切換可能とした詳細
を後述する回生電圧検出回路２３、トランジスタおよび
抵抗５からなる回生エネルギー吸収回路が設けられてい
る。一方、エレベータ救出装置時に使用される蓄電池１
１はその出力端子が救出運転モード時に閉じる電磁接触
器２１を介してインバータの直流側回路に接続されてい
る。

また救出運転切換回路２２は交流電源ｌに接続され、停
電等を検出すると、回生電圧検出回路２３に検出レベル
切換指令を与えるものである。

第２図は運転モード時と救出運転時における回生エネル
ギーによる直流電圧の検出レベルを切換可能にした回生
電圧検出回路２３の具体的な回路構成例を示す図である
。回生電圧検出回路２３は、インバータに入力される直
流電圧を抵抗Ｒ３を介して検出する定電圧ダイオード２
７ど抵抗Ｒ６との直列回路に対し、並列に切換スイッチ
３２と抵抗Ｒ１との直列回路と、切換スイッチ３３と抵
抗Ｒ２との直列回路とが設けられている。定電圧ダイオ
ード２７における回生電圧検出レベルは、抵抗Ｒ１と抵
抗Ｒ３との比、または抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との比、すな
わちＲ１，Ｒ２の値の選択により設定されている。切換
スイッチ３２．３３は前記救出運転切換信号２２ａを受
けて切換わることにより、抵抗Ｒ１または抵抗Ｒ２を選
択し、定電圧ダイオード２７における検出レベルを切換
えるものとなっている。またこの前記ダイオード２７の
アノードにドライブ用制御トランジスタ２８のベースが
接続され、ドライブ用制御トランジスタ２９のベースは
トランジスタ２８のコレクタに直結接続されている。こ
れら２つのトランジスタ２８．２９には、ベース電流制
限用抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５を介して駆動用電源２４から電
力が供給され、これらにより回生エネルギー吸収用トラ
ンジスタ６が制御されるものとなっている。

なおトランジスタ６のベース電流１ｂはベース電流制限
用抵抗Ｒ４の設定値により制御される。

次にこのように構成された実施例の作用を説明する。

まず、通常運転時においては、エレベータ制御系は通常
運転モードになり、電磁接触器２が閉路。

電磁接触器２１が開路となる。そしてインバータ装置８
の出力が電動機１９に与えられ、エレベータが制御され
る。

一方、回生エネルギーの吸収については、次のように行
なわれる。回生電圧検出回路２２の切換スイッチ３３は
閉じているので、切換スイッチ３３により抵抗Ｒ２が定
電圧ダイオード２７のカソード側に接続される如く検出
回路２３が形成される。回生運転モードには回生エネル
ギーがインバータ直流回路にもどされるので、インバー
タ直流電圧Ｖｄｃが上昇し、 Ｒ２ｘＶｄ　ｃ／　（Ｒ３＋Ｒ２）＞Ｖｚ　ｄ十Ｖｂｅ
　　　　　　　　　　　　　・・・（１）Ｖｚｄ：定電
圧ダイオードの降伏電圧 Ｖｂｅ：　トランジスタ２８のベース−エミッタ間電圧 の条件を満足すると、定電圧ダイオード２７は降伏して
オンする。そうすると、トランジスタ２８はオンし、ト
ランジスタ２９はオフする。このトランジスタ２９がオ
フすると、回生エネルギー吸収用トランジスタ６に抵抗
Ｒ４を介してベース電流が流れ、トランジスタ６が動作
する。このトランジスタ６の動作によりエレベータの回
生エネルギーが抵抗５に吸収され、直流電圧Ｖｄｃが降
下する。直流電圧Ｖｄｃが（１）式を満足させる以下ま
で降下すると、定電圧ダイオード２７は降伏せず、トラ
ンジスタ２８はオフする。そうすると、トランジスタ２
９が代わって動作し、回生エネルギーを蓄え直流電圧Ｖ
ｄｃが上昇する。回生エネルギー吸収回路は前記動作を
繰返し行い、エレベータの回生エネルギーを吸収する。

次にエレベータの電源に停電が発生すると、エレベータ
の制御系は、救出運転モードに切換わり、電磁接触器２
が開路、Ｔ＆磁接触器２１が閉路となる。

同時に救出運転切換回路２２により停電が検出されると
、救出運転モードに切換えられ、電磁接触器２１が閉路
して蓄電池ｌｌが電圧型インバータ装置８の直流電圧回
路に接続される。この直流電圧回路により得られた直流
電圧は、インバータ装置８により交流に変換され、この
交流電圧によりエレベータが救出運転される。

一方、エレベータ救出運転切換回路２２によりエレベー
タの救出運転が行なわれるとともに、回生電圧検出回路
２３に検出レベルを切換えるための切換信号２２ａが送
出される。そして回生電圧検出回路２３に前記信号２２
ａが入力されると、検出レベルは救出運転時に対応して
下げるように設定される。

すなわち第２図に示す如く切換信号２２ａが入力される
と、切換スイッチ３３が開となり、切換スイッチ３２が
閉じるので、抵抗Ｒ１が定電圧ダイオード２７のカソー
ド側に接続される如く検出回路２３が形成される。した
がって、回生運転モード時の回生エネルギーがインバー
タ直流回路にもどされると、このときのインバータ直流
電圧Ｖｄｃの上昇が電圧検出回路２３により検出される
。すなわち抵抗Ｒ１をＲ１＞Ｒ２に設定し、インバータ
直流電圧Ｖｄｃが上昇し、 Ｒ１ｘＶｄｃ／　（Ｒ１，＋Ｒ３）＞Ｖｚｄ＋Ｖｂｅ　
　　　　　　　　　　　　　・・・（２）の条件を満足
するインバータ直流電圧Ｖｄｃになると、定電圧ダイオ
ード２７は降伏してオンし、トランジスタ２８はオン、
トランジスタ２９はオフする。

すなわちここでは救出運転時における抵抗Ｒ３に対する
抵抗Ｒ１の比は、前述した通常運転時における抵抗Ｒ３
に対する抵抗Ｒ２の比に対して大き０゜したがって、同
一レベルの回生エネルギーがエネルギー吸収回路に与え
られたときには、救出運転時において定電圧ダイオード
２７にかかる電圧は、通常運転時において定電圧ダイオ
ード２７にかかる電圧よりも高い電圧となる。これによ
り通常運転時におけるインバータ直流電圧Ｖｄ　ｃｌよ
りも低いインバータ直流電圧Ｖｄｃ２に達したとき、定
電圧ダイオード２７とトランジスタ２８とがオンするこ
とになる。

さらにトランジスタ２９がオフすると、回生エネルギー
吸収用トランジスタ６に抵抗Ｒ４を介してベース電流が
流れ、トランジスタ６が動作する。

このトランジスタ６の動作によりエレベータの回生エネ
ルギーが抵抗５に吸収され、直流電圧Ｖｄｃが降下する
。直流電圧Ｖｄｃが（２）式を満足させるまで降下する
と、定電圧ダイオード２７は降伏せず、トランジスタ２
８はオフする。そうすると、トランジスタ２９が代わっ
て動作し、回生エネルギーを蓄え直流電圧Ｖｄｃが上昇
する。回生エネルギー吸収回路は前記動作を繰返し行い
、エレベータの回生エネルギーを吸収する。

このように通常運転時および救出運転時における直流電
圧Ｖｄｃの波形は、第３図に示すようなタイミング波形
となる。

かくして救出運転時におけるインバータ直流電圧は、通
常運転時における電圧Ｖｄ　ｃｌよりも低い直流電圧Ｖ
ｄ　ｃ２になり、直流電圧Ｖｄ　ｃ２を蓄電池１１の電
圧値以下になるように抵抗Ｒ１を設定すれば、直流電圧
Ｖｄ　ｃ２により蓄電池１１に電圧が供給されることが
なくなる。

このように本実施例によれば、インバータ制御装置を救
出運転時および通常運転時に共用しても、救出運転時と
通常運転時とによって直流電圧の検出レベルを切換える
ことにより、エレベータの回生モード時に、回生電圧を
蓄電池１１の電圧範囲内に適切に抑制できるので、蓄電
池１１に過電圧が印加されなくなり、蓄電池１１の損傷
を防止できる。

また従来の回生電圧の設定値は通常運転時および救出運
転時に異なるので、２つのインバータ装置を用いていた
が、本実施例においては、１つのインバータ装置を用い
るのみであるので、エレベータ制御装置の構成が簡単化
でき、且つこれによりコストを低減できる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、エレベータを駆動するエレベータ制御
装置において、１つのインバータ装置を用いて切換手段
からの切換指令により救出運転時と通常運転時とによっ
て直流電圧の検出レベルを切換え、エレベータの回生モ
ード運転時に、エレベータの回生電圧を直流電源装置の
電圧範囲内に適切に抑制できるので、直流電源装置に異
常な電圧が印加されなくなる。その結果、一つのインバ
ータ装置を通常運転時および救出運転時とに共用化して
も、直流電源装置の損傷を防止できる。また従来２つの
インバータ装置を用いていたが、一つのインバータ装置
によりエレベータ制御装置の構成が簡単になり、且つコ
ストを低減し得るエレベータ制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエレベータ制御装置の概略構成を
示す図、第２図は本発明による回生電圧検出回路の一実
施例を示す図、第３図は通常運転時および救出運転時の
直流電圧Ｖｄｃの波形を示すタイミング図、第４図は停
電時の救出運転装置を具備し且つインバータを用いたエ
レベータ制御装置の一例を示す概略構成図である。 ｌ・・・三相交流電源、２・・・電磁接触器、３・・・
コンバータ、４・・・平滑コンデンサ、５・・・抵抗、
９・・・救出運転装置、１４・・・回生電圧検出回路、
ＩＯ，１７，２１・・・電磁接触器、２２・・・救出運
転切換回路、２２ａ・・・救出運転切換信号、２３・・
・回生電圧検出回路、２４・・・トランジスタ駆動用電
源、２７・・・定電圧ダイオード、３２．３３・・・切
換スイッチ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 ｏｃ 第３図 第４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エレベータ運転時の回生エネルギーを直流電圧として
   検出し、この検出電圧が所定の検出レベルを越えると該
   直流電圧上昇分を直流回路に接続された負荷に消費させ
   る回生エネルギー吸収回路を備えたインバータによりエ
   レベータを制御するエレベータ制御装置において、停電
   時に前記インバータ直流回路に接続される直流電源装置
   と、前記エネルギー吸収回路に設けられ通常運転時の回
   生エネルギーによる直流電圧の上昇を検出する第１の検
   出レベルと救出運転時の回生エネルギーによる直流電圧
   の上昇を検出する第２の検出レベルとが切換可能に設定
   され且つ救出運転時に前記インバータ直流回路の電圧が
   前記第２の検出レベルを越えるとその電圧上昇分を前記
   負荷により消費させてその直流回路の電圧を前記直流電
   源装置の電圧範囲内に抑制する回生電圧検出手段と、救
   出運転時に前記回生電圧検出手段に前記第１の検出レベ
   ルから第２の検出レベルに切換えるべく切換指令を出力
   する救出運転切換手段と、を具備したことを特徴とする
   エレベータ制御装置。