JPH03152070A - 油圧エレベーターの制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、上昇及び下降時共電動機を制御して油圧エ
レベータ−を制御する装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、半導体などを含む電子技術の進歩に伴い、印加電
圧及び周波数を変化させて誘導電動機の回転速度を制御
する（以下ＶＶＶＦ制御という）方式を、油圧エレベー
タ−の制御装置に適用することが提案されている。これ
は、定吐出形ポンプを用い、ポンプの吐出量を電動機の
回転速度を変化させることにより可変制御するもので、
安価であり、かつ信頼性が高いものである。

ところで、油圧エレベータ−においては、冬場などで油
温が低下すると、油の粘性が変化し、乗心地の悪化、起
動時の電動機トルク不足などを生じる虞れがある。上記
ＶＶＶＦ制御では、動力損失が少ないことから、油温上
昇は従来のポンプ制御方式（可変容量形ポンプを用い、
ポンプ自身の吐出量を可変にする方式）などに比べて、
油温上昇が１７２以下となるため、上記のような冬場に
おける性能低下が発生しやすい。

このような不具合を改善するものとして、例えば特開昭
６０−１４８８７７号公報に示されるような油圧エレベ
ータ−の制御装置が提案されている。

第３図は上記油圧エレベータ−の制御装置を示す全体回
路図である。

図中、（１）は昇降路、（２）は昇降路（１）の下部に
設置され作動油（３）が満たされた油圧シリンダ、（４
）は油圧シリンダ（２）の油量の増減制御により上下す
るプランジャ、（５）はプランジャ（４）の頭部に結合
されたかご、（７）は乗場、（８）はかと（５）に設け
られたカム、（９）は昇降路（１）に設置されカム（８
）と係合する減速指令スイッチ、（ｌＯ）は同じく停止
指令スイッチ（図の（９）（１０）は下降用を示すが、
上昇用も同様に設けられている。）、（１１）は油圧ポ
ンプ（１２）とシリンダ（２）との間に設けられた電磁
弁、（１３）はポンプ（１２）を駆動する誘導電動機、
（１４）は電動機（１３）に直結され速度信号（１４ａ
）を出力する速度検出器、（１５）はポンプ（１２）に
接続された油タンクで、油温検出器（１６）及びヒータ
（１７）が設けられている。（１８）は三相交流電源Ｒ
，Ｓ、Ｔを直流に変換するダイオードブリッジからなる
コンバータ、（１９）はコンバータ（１８）の出力を平
滑にするコンデンサ、（２０）は平滑にされた直流をパ
ルス幅制御して可変電圧・可変周波数の交流電力を発生
するインバータ、（２１ａ）〜（２１ｃ）はインバータ
（２０）と電動機（１３）の間に挿入されかご（５）に
走行指令が発せられると閉成し、着床停止直前に開放す
る電磁接触器接点、（２２）は減速指令スイッチ（９）
からの信号（９ａ）と、停止指令スイッチ（１０）から
の信号（ｌｏａ）と、接点（２１ａ）　〜（２１ｃ）と
同様の接点（２１ｄ）の出力とによって速度指令信号（
２２ａ）を発するパターン発生装置、（２３）は速度指
令信号（２２ａ）と速度信号（１４ａ）を入力してイン
バータ（２０）の制御信号（２３ａ）を発生する速度制
御装置、（２４）は電動機（１３）の回生運転を検出す
る回生制御装置、（２５）はコンバータ（１８）と並列
に接続された電力回生用インバータ、（２６）は回生制
御装置（２４）及び油温検出器（１６）の出力によりヒ
ータ（１７）を制御する油温制御装置である。

すなわち、上昇指令が発せられると、接点（２１ａ）〜
（２１ｃｌ）は閉成し、電動機（１３）にインバータ（
２０）の出力が供給されると共に、パターン発生装置（
２２）から速度指令信号（２２ａ）が出力される。これ
で、速度制御装置（２３）から制御信号（２３ａ）が出
力されて、インバータ（２０）の出力は制御され、電動
機（１３）はポンプ（１２）を駆動する。ポンプ（１２
）の旋動により、タンク（１５）内の油は電磁弁（１１
）を介してシリンダ（２）に送られ、プランジャ（４）
を介してかご（５）を上昇させる。

次に、下降指令が発せられると、電磁弁（１１）が付勢
され、シリンダ（２）内の油（３）を除々にポンプ（１
２）へ送り始める。同時に、電動機（１３）は上昇時と
逆方向へ起動し、ポンプ（１２）を逆転させる。このと
き、シリンダ（２）から送られる油量は、電動機（１３
）で制御する油量よりも多いので、電動機（１３）はポ
ンプ（１２）により回生制動されて運転する。

このとき、電動機（１３）からの回生電力は、インバー
タ（２０）を経て逆変換されて直流となり、コンデンサ
（１９）は充電される。そして、この回生電力は電力回
生用インバータ（２５）を介して交流側へ返還される。

一方、コンデンサ（１９）の電圧が一定値よりも高くな
ると、回生制御装置（２４）は出力を発する。油温制御
装置（２６）は、油温検出器（１６）による検出温度が
所定温度よりも低く、かつ回生制御装置（２４）からの
出力が入力されると、ヒータ（１７）に通電し、油温を
適正範囲内に保つように動作する。

なお、かご（５）のカム（８）が減速指令スイッチ（９
）及び停止指令スイッチ（１０）と係合することにより
、減速及び停止するが、詳細は省略する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された油圧エレベータ−の制御装置で
は、口割電力を交流側へ返還し、かつ回生制動時油温が
低下していると、タンク（１５）内の油を加熱するよう
にしているため、回生制御装置（２４）、電力回生用イ
ンバータ（２５）、油温制御装置（２６）、ヒータ（１
７）等が必要となり高価になるという問題点がある。ま
た、ヒータ（１７）の高温加熱部がタンク（１５）内の
油に直接接触するため、油温が局部的に上昇して、油が
急速に劣化し、かつ安全の面にも影響を及ぼすという問
題点もある。

なお、第３図はポンプ（１２）及び電動機（１３）が空
気中に設置される、いわゆるトライタイプで示されてい
るが、両者が油中に設置されるサブマージタイプでも同
様の問題がある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、安価な構成でしかも安全に油の温度を上昇することが
できるようにした油圧エレベータ−の制御装置を提供す
ることを目的とする。

口課題を解決するための手段］ この発明に係る油圧エレベータ−の制御装置は、ポンプ
及び電動機がタンク内に収納され、上昇及び下降時共電
動機をＶＶＶＦ制御し、回生制動時電動機の速度信号に
より周波数指令信号を制御して、電動機の回生電力が零
となる周波数指令信号を出力するようにしたものである
。

［作　用］ この発明においては、サブマージタイプの油圧エレベー
タ−で、電動機の回生電力が零となるような周波数指令
信号を出力するようにしたため、回生電力はすべて電動
機内部で消費される。

［実施例コ 第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す図で、第
１図は全体回路図、第２図は速度制御装置のブロック回
路図であり、従来装置と同様の部分は同一符号で示す。

第１図中、油圧ポンプ（１２）、電動機（１３）及び速
度検出器（１４）は油タンク（１５）内の油中に収納さ
れており、第３図の回生制御装置（２４）及び電力回生
用インバータ（２５）は使用されていない。

第２図は例えば特開昭５９−１７８７９号公報第３図に
示されたもので、図中、（３１）は速度指令信号（２２
ａ）と速度信号（１４ａ）の偏差信号を出力する加算器
、（３２）は加算器（３１）に接続され速度制御系の応
答を良好にするための補償要素で、Ｇ　（Ｓ）は伝達関
数、（３２ａ）は補償要素（３２）の出力で、滑り周波
数指令信号、　（３３）は滑り周波数指令信号（３２ａ
）と速度信号（１４ａ）の加算値を出力する加算器、　
（３４）は加算器（３３）の出力から電圧指令信号（３
４ａ）を発する電圧指令発生器、（３５）は同じく周波
数指令信号（３５ａ）を発する周波数指令発生器、（３
６）は電圧指令信号（３４ａ）と周波数指令信号（３５
ａ）に基きインバータ（２０）の出力電圧及び出力周波
数を制御する制御信号（２３ａ）を発するインバータ制
御装置、（３７）は滑り周波数指令信号（３２ａ）が正
（零を含む）のときは接触子（３７ａ）　（３７ｂ）を
接点（ａ）に接触させ、信号（３２ａ）が負になるとこ
れを接点（ｂ）に接触させる切換装置、　（３８）は接
触子（３７ａ）の接点（ｂ）と制御装置（３６）の間に
接続され入力の値に応じて設定された値の出力を発す−
る利得変換器、（３９）は接触子（３７ｂ）の接点（ｂ
）と制御表！　（３６）の間に接続され回生電力が零と
なるような周波数指令信号を発する電力制御装置である
。

次に、この実施例の動作を説明する。

電動機（１３）のカ行運転時は、速度指令信号（２２ａ
）と速度信号（１４ａ）の偏差は正となるため、滑り周
波数指令信号（３２ａ）も正となり、切換装置（３７）
は動作せず、接触子（３７ａ）　（３７ｂ）はいずれも
接点（ａ）に接触している。そのため、速度指令信号（
２２ａ）と速度信号（１４ａ）の偏差に対応する滑り周
波数指令信号（３２ａ）が出力されるが、この滑り周波
数指令信号（３２ａ）はトルク指令信号に相当する。こ
れに、加算器（３３）によって速度信号（１４ａ）が加
えられることにより、電圧／周波数がほぼ一定になる関
係を満足させるように、電圧指令信号（３４ａ）と周波
数指令信号（３５ａ）が決められる。これらの指令値に
よって、制御装置（３６）はインバータ（２０）（コン
バータ（１８）がサイリスタ等で構成されているときは
、場合によってコンバータ（１８）も）の素子をスイッ
チング制御し、滑り周波数指令信号（３２ａ）に相当す
るトルクを電動機（１３）に発生させる。これで、電動
機（１３）は起動してかと（５）は走行し、その速度は
精度高く自動制御される。

一方、電動機（１３）が制動運転に入ると、滑り周波数
指令信号（３２ａ）は負になるので、切換装置（３７）
は動作し、接触子（３７ａ）　（３７ｂ）はいずれも接
点（ｂ）に切り換えられる。これで、電力制御装置（３
９）は、速度信号（１４ａ）を入力とし、回生電力が零
となるような周波数指令信号が制御装置（３６）へ出力
される。一方、滑り周波数指令信号（３２ａ）は、利得
変換器（３８）へ入力され、その出力が電圧指令信号と
して制御装置（３６）へ出力されることになる。

ここで、上記特開昭５９−１７８７９号公報にも示され
ているように、電動機（１３）の内部で消費される電力
をＰｌ、回生電力として発生する電力をＰｇとすると、 Ｐ１＋Ｐｇ＝Ｏ・・・■ となるように、滑りＳを制御すれば、機械的エネルギー
はすべて電動機（１３）内部で消費されることになる。

ここで、滑りＳは ９ 二二に、ｒ’　ｌ　＋１電動機（１３）の−次抵抗ｒ２
＝電動機（１３）の二次抵抗（−次換算値）ｇｏ；励磁
コンダクタンス Ｚ　：電動機（１３）の総合インピーダンスとなる。た
だし、Ｚ　＝　Ｚ　（Ｓ）となり、入力電圧と関係なく
０式を満たすことによって、電力授受がなくて制動力を
発生させる滑りＳが求められる。

これで、回生電力はすべて電動機（１３）内で消費され
ることになる。

この回生電力は、電動機（１３）の発熱として現われる
が、電動機（１３）はタンク（１５）内の油中に収納さ
れているので、電動機（１３）の発熱は、油の温度を上
昇させることになる。

更に、電動機（１３）の回転により、油をタンク（１５
）内でかくはんすることができるので、油の局部的な温
度上昇を招くこともない。

なお、第１図の接触子（３７ａ）の接点（ｂ）の出力を
、更に電力制御装置（３９）へも入力し、印加電圧及び
速度を入力として、有効電力の授受のない滑りを、電力
制御装置（３９）で演算させるようにしてもよい。

また、エレベータ−の長時間停止時の油温低下が問題に
なる場合は、油温を検出し、所定の温度以下になったと
き、強制的にエレベータ−を運転させることにより、回
生電力で油温を上昇させることも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明では、サブマージタイプの
油圧エレベータ−で、電動機の回生電力が零となるよう
な周波数指令信号を出力するようにしたので、回生電力
はすべて電動機内部で消費され、その発熱で油温が上昇
し、特別な機器を必要とせず、安価な構成で、しかも安
全に油温を上昇させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による油圧エレベータ−の制御装置の
一実施例を示す全体回路図、第２図は第１図の速度制御
装置のブロック回路図、第３図は従来の油圧エレベータ
−の制御装置を示す全体回路図である。 図中、（２）は油圧シリンダ、（５）はかご、（１２）
は油圧ポンプ、（１３）は誘導電動機、　（１４ａ）は
速度信号、（１５）は油タンク、（１８）はコンバータ
、（２０）はインバータ、（２２ａ）は速度指令信号、
（２３）は速度制御装置、（３４ａ）は電圧指令信号、
（３５ａ）は周波数指令信号、（３６）はインバータ制
御装置、（３９）は電力制御手段（電力制御装置）であ
る。 なお、図中同一符号は同−又−は相当部分を示す。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧ポンプ及びこれを駆動する電動機が油タンク内に収
   納され、上昇及び下降時共電圧指令信号及び周波数指令
   信号により上記電動機を制御して、上記油圧ポンプを駆
   動してかごを走行させるエレベーターにおいて、上記電
   動機の回生制動時に上記電動機の速度信号により制御さ
   れ上記電動機の回生電力が零となる上記周波数指令信号
   を出力する電力制御手段を備えたことを特徴とする油圧
   エレベーターの制御装置。