JPH0319151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はエレベータの非常制御装置に関し、
特に非常停止時に於ける停止距離を短かくしたエ
レベータの非常制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

エレベータはかごに接続されたロープを巻上電
動機によつて上下動させることによりかごを上下
動させて乗客を移動させるものである。この場
合、 近年に於いては巻上電動機として誘導電動機を
用いるとともに、この誘導電動機を可変電圧・可
変周波数電源によつて制御するものが提案されて
いる。

第１図は上述した可変電圧・可変周波数電源に
よつて制御されるエレベータの一例を示す回路図
であつて、３相商用電源はコンバータ１に於い
て、直流に変換された後にインバータ２に供給さ
れる。インバータ２は入力される直流電源を３相
の可変電圧・可変周波数電源に変換した後に接点
３ａ〜３ｃを介して巻上電動機としての誘導電動
機４に電源として供給する。従つて、この誘導電
動機４はインバータ２から供給される電源の周波
数と電圧に応じて回転を行なうことになる。そし
て、この誘導電動機４が回転すると、その回転軸
に連結されている綱車５がロープ６の巻き上げあ
るいは巻き戻しを行なうことによつて、このロー
プ６の両端に設けられているかご７および釣合錘
８の上下動を行なう。

前記綱車５の回転軸にはブレーキドラム９が装
着されており、このブレーキドラム９の外周にア
ーム１０の一部に設けられているシユー１１をバ
ネ１２の反力によつて押し付けることにより制動
を行なつている。また、誘導電動機４の回生出力
は、インバータ２，回生用コンバータ１３を介し
て３相商用電源に回生電力として戻される。

一方、誘導電動機４の出力軸には速度検出器１
４が設けられていて、この速度検出器１４からは
誘導電動機４の回転速度に応じた速度信号Ａが発
生される。そして、この速度信号Ａは、速度パタ
ーン発生装置１５から発生される速度指令信号Ｂ
との差が加算器１６に於いて求められ、その偏差
信号が速度制御装置１７に供給される。速度制御
装置１７は偏差信号を入力すると、この偏差信号
が零となる様に制御するための電圧制御信号Ｃお
よび電流制御信号Ｄを発生して電圧制御信号１８
および電流制御装置１９に供給する。電圧制御装
置１８は電圧制御信号Ｃに応じてコンバータ１お
よび回生用コンバータ１３を構成するサイリスタ
のゲート回路を制御することによつてインバータ
２に供給する直流出力電源の電圧を制御する。ま
た電流制御装置１９は電流制御信号Ｄに応じてイ
ンバータ２を構成するトランジスタのベース電流
を制御することにより３相交流電源の出力電流を
制御する。従つて、コンバータ１，インバータ
２，速度制御装置１７，電圧制御装置１８および
電流制御装置１９は、速度パターン発生装置１５
から出力される速度指令信号Ｂに応じて回転を制
御するための電源制御を行なう可変電圧・可変電
流制御電源部を構成していることになる。なお、
２ａはコンバータ１の出力を平滑するコンデンサ
である。また、第２図はコンバータ１，回生用コ
ンバータ１３，インバータ２の一具体例を示す回
路図であつて、コンバータ１はサイリスタ１ａ〜
１ｆによつて構成され、回生用コンバータ１３は
サイリスタ１３ａ〜１３ｆによつて構成されてい
る。またインバータ２はトランジスタT₁〜T₆に
よつて構成されている。

第３図は異常制御部であつて、２０はエレベー
タの異常を検出して非常時に於ける安全制御を実
行する安全回路、２１は安全回路２０を介して電
源ライン（＋）と（−）間に接続された非常動作
リレー、２２は非常動作リレー２１に対して並設
されたブレーキコイル、２３は非常動作リレー２
１の常開接点２１ａを介して電源ライン（＋）と
（−）間に接続された電源開閉器であつて、その
接点３ａ〜３ｃが第１図に示すインバータ２と誘
導電動機４との間の各ライン間に接続されてい
る。

第４図は第１図に示す電圧制御装置の一例を示
すブロツク図であつて、非常動作リレー２１の常
閉接点２１ｃが開いている期間に於いては、速度
制御装置１７から供給される電圧制御信号Ｃに応
じた出力電圧を得るためのゲート制御信号を発生
しゲート１ag〜１fg，１３ag〜１３fgに印加す
る。

第５図は第１図に示す電流制御装置１９の一例
を示すブロツク図であつて、非常動作リレー２１
の常閉接点２１ｄが開いている期間に於いては、
速度制御装置１７から供給される電流制御信号Ｄ
に応じた電流を得るためのベース電流を発生して
インバータ２を構成する各トランジスタT₁〜T₆
のベースT₁g〜T₆gに供給する。

この様に構成された回路に於いて、エレベータ
に異常が発生すると、安全回路２０が作動して非
常動作リレー２１およびブレーキコイル２２を消
勢する。非常動作リレー２１が消勢されると、そ
の常開接点２１ａが開くことから、電源開閉器２
３が作動してその接点３ａ〜３ｃを開くことによ
り誘導電動機４への電力供給を遮断する。

一方、ブレーキコイル２２が消勢されると、ブ
レーキ用のアーム１０に対する吸引が解かれるた
めに、このアーム１０がフリーとなつてバネ１２
の力によつてブレーキシユー１１がブレーキドラ
ム９に押し付けられて綱車５に対するブレーキが
作用される。また、非常動作リレー２１の消勢に
よりその接点２１ｃ，２１ｄが閉じることから、
電圧制御測装置１８および電流制御装置１９が不
動作となつてコンバータ１およびインバータ２の
出力が断となる。

そして、上記構成によるエレベータの非常制御
装置に於いては、下げ荷（重負荷下降時）の時に
於ける誘導電動機４のトルクT_Mと負荷トルクT_L
が第７図に示すＰ点に於いてつり合い、ω₁の速
度で走行している場合には、安全回路２０の動作
遅れのためにブレーキトルクはそく作用されずに
T_Lのトルクで加速する。そして、徐々にブレー
キトルクT_Bが発生してT_L＝T_Bになると、加速動
作が終了して以後はT_B−T_Lの制動トルクで減速
しながら停止することになる。そして、この場合
に於ける電動機トルク，ブレーキトルク，負荷ト
ルク，合成トルクおよび回転速度は第６図ａ〜ｅ
に示す様になる。

しかしながら、上記構成によるエレベータの非
常制御装置に於いては、第６図に示す様に一旦加
速してから停止するために、停止距離が長くなつ
てしまう問題を有している。

〔発明の概要〕

従つてこの発明によるエレベータの非常制御装
置は、非常停止時に於ける停止距離の長大化を防
止することを目的とするものであつて、非常停止
時に誘導電動機に直流電源を印加するものであ
る。

〔発明の実施例〕

第８図はこの発明によるエレベータの非常制御
装置の一実施例を示す回路図であつて、第１図と
同一部分は同一記号を用いて示してある。同図に
於いて３ｄ，３ｅは電源開閉器２３の常閉接点で
あつて、コンバータ１の出力端と誘導電動機４の
２入力ライン間に接続されている。そして、この
構成を具体的な回路によつて示すと第９図に示す
様になる。ただし、この場合には電源開閉器２３
が作動しても電圧制御装置１８はコンバータ１か
ら直流出力を発生し続ける様に制御を行なうもの
とする。

この様に構成された回路に於いて、第３図に示
す安全回路２０が作動して電源開閉器２３が消勢
されると、その接点３ａ〜３ｅが図示状態に切り
替わる。つまり、インバータ２の出力が誘導電動
機４に供給されるのが遮断されるとともに、コン
バータ１の直流出力が誘導電動機４の選択された
２個のコイル４ａ，４ｃのみに供給される。この
結果、電流はコンバータ１−接点３ｄ−コイル４
ａ−コイル４ｃ接点３ｅ−コンバータ１の経路を
介して流れることになる。そして、誘導電動機４
に直流を流すと第１０図に示す様な制動トルクが
発生し、この制動トルクT_pは直流電流の２乗に
ほぼ比例するものとなる。従つて、この制動トル
クT_pが適当な値（電動機の定格トルクに対して
１〜３倍）になる様に電圧制御装置１８のコンバ
ータ１に対する制御を設定する。

なお、直流電流の２乗にほぼ比例する直流制動
力を発生させることによつて、直流制動力が過大
なために巻上機シーブとロープ間にロープスリツ
プが生じて制動距離が長くなつたり、エレベータ
に乗つている人に急激なシヨツクを与えたりしな
い制動状態となる。

この場合、電動機トルク，ブレーキトルク，直
流電流による制動トルク，負荷トルク，合成トル
クおよび回転速度の関係を求めて見ると第１１図
ａ〜ｆに示す様になり、第６図ａ〜ｅに比較して
見ると、直流電流による制動トルクが加わつた分
だけ時間遅れのない状態で制動が加わることにな
り、これに伴なつてかごは増速されることなくし
て減速を開始するために少ない制動距離でかごを
確実に停止することが出来る。また、電圧制御装
置１８がかごの運転方向および負荷の大きさに応
じてコンバータを制御することによりより効果的
なものとなる。

なお、上記実施例に於いては、新たに接点３
ｄ，３ｅを設けて非常時に於ける誘導電動機への
直流印加を行なつた場合について説明したが、電
流制御装置１９がインバータ２を構成するトラン
ジスタT₁，T₂のみを導通させる様に制御し、か
つ非常制御時には接点３ａ〜３ｃおよびコンバー
タ１，インバータ２を作動し続けさせることによ
つても同様な効果が得られる。そして、このトラ
ンジスタT₁，T₂のいずれかが故障した場合には、
他のトランジスタとの組み合せによつて誘導電動
機４を構成する２個のコイルのみに直流電流を流
すことによつて同様な制動力が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、この発明によるエレベータ
の非常制御装置は、特に、非常時に誘導電動機に
直流電流を供給して、その供給した直流電流の２
乗にほぼ比例する直流制動力を発生させるもので
あるから、直流制動力が過大なために巻上機シー
ブとロープ間にロープスリツプが生じて制動距離
が長くなつたり、エレベータに乗つている人に急
激なシヨツクを与えない程度の加速度で、時間遅
れを生ずること無くして短い制動距離でかごを確
実に停止させることが出来る。また、直流制動に
伴なつて機械ブレーキを小型，軽量化することが
出来るために、安価なシステムを構成することが
出来る等の種々優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図，第３図は従来のエレベータの非常制御
装置の一例を示す回路図、第２図，第４図，第５
図は第１図に示す回路の各部具体例を示す回路
図、第６図，第７図は第１図〜第５図に示す回路
の動作を説明するための各部動作波形図、第８
図，第９図はこの発明による一実施例を示す回路
図、第１０図〜第１２図は第８図，第９図に示す
回路の各部動作波形図である。 １……コンバータ、２……インバータ、３ａ〜
３ｅ……接点、４……誘導電動機、５……綱車、
６……ロープ、７……かご、８……釣合錘、９…
…ブレーキドラム、１０……アーム、１１……ブ
レーキシユー、１２……バネ、１３……回生用コ
ンバータ、１４……速度検出器、１５……速度パ
ターン発生装置、１６……加算器、１７……速度
制御装置、１８……電圧制御装置、１９……電流
制御装置。なお、図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻上電動機としての誘導電動機と、この誘導
   電動機の回転を制御する可変電圧・周波数電源イ
   ンバータと、このインバータに直流電流を供給す
   るコンバータとを有するエレベータに於いて、 エレベータの異常を検出する安全回路と、この
   安全回路の作動時に前記誘導電動機に直流電流を
   供給して、直流制動力を発生させる直流印加回路
   とを備え、 前記安全回路の動作時に、前記コンバータを制
   御して誘導電動機に供給する直流電流を制御し、
   直流制動力を所定の範囲に抑制することを特徴と
   するエレベータの非常制御装置。