JPH0485272A - インバータ駆動システムを用いた油圧エレベータの運転方法と装置 - 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〕 本発明は油圧エレベータをインバータ駆動で運転する方
法と、そのエレベータ装置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来電
動モーターに連結した油圧ポンプにより運転される油圧
エレベータにおける該エレベータの昇降スピードの速度
制御方法の一つとして、電動モーターの電源にインバー
タ電源を用いたものがある。

このようにインバータ電源を用いるとエレベータの上昇
時にはモーターの始動電流を制限し、電源に与える電圧
変動を少なくしてエレベータの乗り心地を良好なものと
し、下降時にはモーターを同期速度以上で回転させて発
電機として作用させ、その電力を回生じて省エネルギー
を図ることができるものである。

しかしながらより一層の省エネ効果が求められていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み検討の結果、インバータ駆動システ
ムにおける損失の低減と、システムの簡易化及び低騒音
化を実現した運転方法とその装置を提供するものである
。

即ち本発明の運転方法は、油圧ポンプにより作動油を油
タンクからシリンダに送り込み、又は逆にその作動油を
シリンダから油タンクに戻すことにより、ラムと一体に
なっているエレベータを昇降させ、かつインバータ電源
及びその制御装置によって前記の油圧ポンプを駆動する
電動モーターを制御する油圧エレベータの運転において
、上記エレベータの上昇開始後に加速上昇から定速上昇
へ移行する際に、及び下降開始後に加速下降から定速下
降へ移行する際に電動モーターの電源をインバータ電源
から商用電源（周波数５００！又は６０Ｈりに切替え、
並びにエレベータの上記定速上昇から減速上昇へ移行す
る際に、及び上記定速下降から減速下降へ移行する際に
電動モーターの電源を商用電源からインバータ電源に切
替えることを特徴とするものである。そして上記電動モ
ーターの電源を商用電源に切替えた場合において、加速
上昇から定速上昇へ移行した場合は、電動モーターはイ
ンダクションモーターとして駆動させ、さらに加速下降
から定速下降へ移行した場合は、電動モーターをインダ
クションジェネレーターとして作動させて回生電力を電
源に戻すのはさらに効果のあるものである。

また本発明の装置は、作動油を油タンクからシリンダに
送り込み、又は逆にその作動油をシリンダから油タンク
に戻してラムと一体になっているエレベータを昇降させ
る油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動する電動モーター
と、該電動モーターの回転数を制御するインバータ電源
及びその制御装置からなる油圧エレベータ装置において
、さらに電動モーターの回転数を検出する回転センサー
と、インバータ電源と商用電源との周波数を合致させる
同期位相検出器とインバータ電源と商用電源との電源切
替えを行う半導体ゲート制御器と電磁接触器とを有して
なり、上記エレベータの上昇開始後に加速上昇から定速
上昇へ移行する際に、及び下降開始後に加速下降から定
速下降へ移行する際に電動モーターの電源をインバータ
電源から商用電源に切替え、並びにエレベータの上記定
速上昇から減速上昇へ移行する際に、及び電動モーター
が商用電源によりインダクションジェネレーターとして
作動する定速下降から減速下降へ移行する際に電動モー
ターの電源を商用電源からインバータ電源に切替えるこ
とを特徴とするものである。

〔作　用〕

このようにエレベータの上昇途中で商用電源（５０Ｈｚ
又は６０ｔｌｘ）に切替えるので、インバータなしで定
速上昇が行われインバータによるエネルギー損失を大き
く減らすことが可能となる。

またエレベータの下降時には油圧ポンプが逆方向に回転
させられるので電動モーターが発電機として作用するが
、この時インバータ電源が接続されていると、インバー
タ制御装置のリレー等で少なからず電力が消費されてし
まう。そこで定速下降運転時には商用電源を切替えるよ
うにすれば、上記の不都合はなくなる。

え及び商用電源からインバータ電源への切替えの際には
、同期位相検出器により両型源の周波数の位相を合わせ
、その瞬間に高速で働く半導体ゲート制御器にて電源の
入断を行ない、引き続いて通常の電磁接触器を操作させ
る。このような同期位相検出器がないと、位相の合って
いない時点で電源の切替えが行なわれることがあり、こ
のときは電源切替器にスパークが発生して機器の寿命を
縮めたり、乗り心地に悪影響を与えてしまう。さらに切
替器として通常の電磁接触器だけでは電源の入断に時間
がかかつてやはりスパークの原因となる。従って本発明
では高速でスイッチング動作を行なう半導体ゲート制御
器を用いたものである。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を説明する。

第１図に示すように図示していないエレベータのシリン
ダ（図中ＣＬで示す）を駆動する油圧ポンプ（１）には
電動モーター（２）が連結している。

この電動モーター（２）の電源には、半導体ゲート制御
器（３）及びモーター正転用電磁接触器（Ｃ２）を介し
て商用３相電源（４）が導入され、さらに正転用電磁接
触器（Ｃ２）と並列にモーター逆転用電磁接触器（Ｃ３
）を設けた。また商用電源（４）と電動モーター（２）
間には、上記ゲート制御器（３）等と並列にインバータ
（５）及びインバータ用電磁接触器（Ｃ３）を設けた。

なお（６）はインバータや下記切替操作等を制御する指
令器である。

次に第１図及び第２図に基づいてエレベータの運転につ
いて説明する。

でエレベータの上昇運転時〉 先ず上昇信号によりゲート制御器（３）と電磁接触器（
Ｃ２）　、　　（Ｃ３）は切り、インバータ用電磁接触
器（Ｃ１）を入れることにより、電動モーター（２）に
インバータ電源を作用させ、電動モーター（２）を正転
して油圧ポンプ＋１１から送り出される作動油の吐出圧
力を徐々に上げてゆく。

このときシリンダ（ＣＬ）に連通する油圧経路中に設け
た操作弁（７）は第１図に示すように、逆止弁（ｃｈ）
が作用する状態にあるので、その逆止のバネ力等に打ち
勝つ吐出圧力となった時に作動油はシリンダー（ＣＬ）
に流れ込む。そして引き続き電動モーター（２）の回転
数を徐々に上げていくとエレベータは加速上昇（第２図
中■−■）していく。

そして回転センサータ（８）によりモーター（２）の回
転数は常時検出しておき、これが所定の回転数（即ち商
用電源（４）を使用した時のモーター（２）の回転数）
に達したときに、同期位相検出器（インバータ制御回路
内に設置）により商用電源とインバータ電源との周波数
の位相を合致させて、その瞬間に半導体ゲート制御器（
３）をＯＮＬ、引き続いてインバータ用電磁接触器（Ｃ
１）のＯＦＦと正転用電磁接触器（Ｃ２）のＯＮを同時
に行ない、電動モーター（２）の電源を商用電源（４）
に切替え（第２図中■）でエレベータを定速上昇させる
。

その後定速上昇時（第２図中■→■）は全て商用電源に
より運転するので、インバータ電源を使用した時に比べ
て大きな省エネが図れる。

次に停止動作に入る際には、再び同期位相検出器を作用
させて商用電源とインバータ電源との周波数の位相を合
わせた瞬間に、ゲート制御器（３）をＯＦＦ　Ｌ、引き
続いて電磁接触器（Ｃ１）をＯＮＬ、同時に（Ｃ２）を
ＯＦＦ’　して電動モーター（２）にインバータ電源を
作用させる。このように着床時にインバータによればよ
り滑らかな減速と着床動作が得られる（第２図中■→■
−■）。

〈エレベータの下降運転時〉 下降運転開始時には電動モーター（２）に電源は働いて
おらず、従って該モーター（２）及び油圧ポンプ＋１１
は自由に回転させられる状態となっている。

この状態で先ず下降信号が加わると、操作弁（７）が操
作されてバルブ（ｖｌ）が僅かに開くので、シリンダ（
ＣＬ）内の作動油は油圧ポンプ（１）を流れて油タンク
（９）へ戻るため該ポンプ（１）はエレベータの上昇運
転の時の回転方向とは逆方向に回転させられる（第２図
中■）。

このときエレベータに設置されたスピード検出センサー
（Ｓ）やエレベータの位置検出センサー（Ｅ）等により
、さらに油圧ポンプ（１）と電動モーター（２）はイン
バータと同期を合わせ、同時に操作弁（７ンを操作して
高速弁（Ｖ２）を開くことにより、エレベータは振動を
起こすこともなく高速下降を加速する（第２図中■−■
）。

そしてタンク（９）に戻る油により回転させられている
油圧ポンプ（１１に連結したモーター（２）の回転数は
次第に増加してゆき、回転センサー（８）により測定し
ている回転数が上記所定の回転数に達した時に、上記と
同様に同期位相検出器を作用させることにより、インバ
ータ電源と商用電源の周波数の位相を合わせ、その瞬間
に半導体ゲート制御器（３）をＯＮとし、引き続いて逆
転用電磁接触器（Ｃ１）のＯＮとインバータ用電磁接触
器（Ｃ３）のＯＦＦを同時に行なう。こうしてモーター
（２）の電源はインバータ（５）から商用電源（４）に
切替えられ（第２図中■）、エレベータは一定速度にて
インバータなしで下降する（第２図中■→■）。

このとき油圧ポンプ＋１）に連結した電動モーター　＋
２）（ｉ下降エネルギーにより逆方向へ回され続けるの
で、モーター（２）はインダクションジェネレーターと
して働くことになる。従って商用電源（４）に切替えら
れた時点より、この回生エネルギーは電源側へ返還され
て適正なブレーキ力としてモーター（２）に働くため、
エレベータは一定速度で下降することになる。

次にエレベータは第２図中の■の点で着床動作に入る。

このとき再び同期位相検出器を作用させて、先ずゲート
制御器（３）をＯＦＦ　Ｌ、電磁接触器（Ｃ３）のＯＦ
Ｆと（Ｃ１）のＯＮを同時に行ない、モーター（２）の
電源は商用電源（４）から再びインバータ電源（５）に
切替えられるので、エレベータの速度はインバータ駆動
により滑らかに減速される（第２図中■）。そしてこの
とき高速弁（ｖ２）はインバータの減速制御に従って徐
々に閉まっていくものとする。

なおエレベータの下降時には、下降運転の開始直後及び
終了直前の時点のみ操作弁（７）により作動させて、エ
レベータの乗り心地や着床時の位置決め精度の向上を図
っている。

また本実施例では、インバータはエレベータのスピード
検出センサー（Ｓ）や位置検出センサー（Ｅ）等により
エレベータの動き、及び回転センサー（８）によりポン
プ（１）の回転を監視しながら制御されているので必然
的にポンプ（１１に対する圧力と温度の補償を行なって
いることと等価の動作となっているものである。即ち油
圧ポンプ（１）のリーク補償を行なわなくてもエレベー
タそのもののスピード検出等により、十分その制御を可
能にしている。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、エレベータの油圧ポンプの
インバータ駆動システムにおいて、エネルギー損失が低
減するのでより一層の省エネルギー効果が得られ、また
半導体ゲート制御器を用いたので電源の高速入切が可能
となり、エレベータの乗り心地の向上や電磁接触器の寿
命が延びる等の顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置構成の一例を示す説明図、第２図
は油圧エレベータの運転パターンを示す説明図である。 １・・・油圧ポンプ、２・・・電動モーター、３・・・
半導体ゲート制御器、４・・・商用電源、５・・・イン
バータ電源、６・・・指令器、７・・・操作弁、８・・
・回転センサー、９・・・油タンク、 Ｃ１・・・インバータ用電磁接触器、Ｃ２・・・正転用
電磁接触器、Ｃ３・・・逆転用電磁接触器。 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧ポンプにより作動油を油タンクからシリンダ
   に送り込み、又は逆にその作動油をシリンダから油タン
   クに戻すことにより、ラムと一体になっているエレベー
   タを昇降させ、かつインバータ電源及びその制御装置に
   よって前記の油圧ポンプを駆動する電動モーターを制御
   する油圧エレベータの運転において、上記エレベータの
   上昇開始後に加速上昇から定速上昇へ移行する際に、及
   び下降開始後に加速下降から定速下降へ移行する際に電
   動モーターの電源をインバータ電源から商用電源（周波
   数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に切替え、並びにエレベータ
   の上記定速上昇から減速上昇へ移行する際に、及び上記
   定速下降から減速下降へ移行する際に電動モーターの電
   源を商用電源からインバータ電源に切替えることを特徴
   とするインバータ駆動システムを用いた油圧エレベータ
   の運転方法。
2. （２）電動モーターの電源を商用電源に切替えた場合に
   おいて、加速上昇から定速上昇へ移行した場合は、電動
   モーターはインダクションモーターとして駆動させ、さ
   らに加速下降から定速下降へ移行した場合は、電動モー
   ターをインダクションジェネレーターとして作動させて
   回生電力を電源に戻す請求項（１）記載の油圧エレベー
   タの運転方法。
3. （３）作動油を油タンクからシリンダに送り込み、又は
   逆にその作動油をシリンダから油タンクに戻してラムと
   一体になっているエレベータを昇降させる油圧ポンプと
   、該油圧ポンプを駆動する電動モーターと、該電動モー
   ターの回転数を制御するインバータ電源及びその制御装
   置からなる油圧エレベータ装置において、さらに電動モ
   ーターの回転数を検出する回転センサーと、インバータ
   電源と商用電源との周波数を合致させる同期位相検出器
   とインバータ電源と商用電源との電源切替えを行う半導
   体ゲート制御器と電磁接触器とを有してなり、上記エレ
   ベータの上昇開始後に加速上昇から定速上昇へ移行する
   際に、及び下降開始後に加速下降から定速下降へ移行す
   る際に電動モーターの電源をインバータ電源から商用電
   源に切替えて、上記下降時には電動モーターをインダク
   ションジェネレーターとして作動させ、並びにエレベー
   タの上記定速上昇から減速上昇へ移行する際に、及び電
   動モーターが商用電源によりインダクションジェネレー
   ターとして作動する定速下降から減速下降へ移行する際
   に、電動モーターの電源を商用電源からインバータ電源
   に切替えることを特徴とするインバータ駆動システムを
   用いた油圧エレベータ装置。