JPH0526968U - 交流エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エレベータの回生電力消費用の抵抗の本数を
適正に抑制しうる交流エレベータの制御装置を得るこ
と。 【構成】 速度信号とトルク指令とから回生電力を演算
し、予めシミュレートされている抵抗昇温特性から発電
制動用抵抗の昇温値を推定して、その推定値が許容値を
超える場合は運転モードを変更する指令を発する手段を
備えるもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回生電力の消費を適正に抑制しうるエレベータの制御装置に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、エレベータの場合、頻繁に回生運転が行われるため、エレベータかご 巻上電動機を駆動する装置は、エレベータ運転時に発生する大きな回生電力に対 応した適切な設計がなされなければならない。 図２は例えば特開昭５９−１７８７９号公報に記載された従来のエレベータの 制御装置を示すブロック図である。

【０００３】 図中１は三相交流電源、２はエレベータの起動時に閉路し、停止時に開路する 電磁接触器、３は三相交流電源１の電力を直流に変換するコンバータ、４はコン バータ３の直流出力を平滑するコンデンサ、５はコンデンサ４の一端に接続され た抵抗、６は抵抗５を介してコンデンサ４の両端に接続されたトランジスタであ り、抵抗５とともに回生電力消費回路を構成している。

【０００４】 ７はコンバータ３の直流出力を例えばパルス幅変調により可変電力かつ可変周 波数の交流電力に変換するインバータ、８はインバータ７の交流電力により駆動 される三相誘導電動機、９は三相誘導電動機８により駆動される綱車、１０は綱 車９に巻き掛けられた主索、１１は主索１０の一端に接続されたかご、１２は主 索１０の他端に接続された重り、１３はかご１１の走行速度に対応した速度信号 １３ａを発生する速度検出器、１４はかご１１の理想的な速度指令信号１４ａと 速度検出器１３の速度信号１３ａとを比較増幅して偏差信号１４ｂを発生する比 較増幅器、１５は偏差信号１４ｂを入力とした伝達関数Ｇ(S) を有する補償要素 であり、滑り周波数指令信号１５ａを発生する。１６は滑り周波数指令信号１５ ａと速度信号１３ａとを加算して加算信号１６ａを出力する加算器、

【０００５】 １７は加算信号１６ａにより電圧指令１７ａを発生する電圧指令器、１８は加 算信号１６ａにより周波数指令１８ａを発生する周波数指令器、１９は電圧指令 １７ａ及び周波数指令１８ａによりインバータ７の出力の電圧及び周波数を制御 するインバータ制御装置である。

【０００６】 即ち、比較増幅器１４は速度指令信号１４ａと速度信号１３ａとの間の差を求 めて偏差信号１４ｂを出力するが、この偏差信号１４ｂは補償要素１５により三 相誘導電動機８の制御系の応答を所望のものにするように補償され、滑り周波数 指令信号１５ａとなり、加算器１６に入力される。

【０００７】 加算器１６は滑り周波数指令信号１５ａと速度信号１３ａとを加算して加算信 号１６ａを得、これを電圧指令発生器１７及び周波数指令発生器１８に入力する 。電圧指令発生器１７及び周波数指令発生器１８は、インバータ７の出力におけ る電圧／周波数の比が一定となるように制御するための電圧指令１７ａ及び周波 数指令１８ａをインバータ制御装置１９に供給する。

【０００８】 インバータ７は複数のスイッチング素子を有し、それぞれインバータ制御装置 １９の出力により制御され、三相誘導電動機８を駆動する。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ここで、かご１１を減速させて停止させる場合，重負荷かつ一定の下降速度で 運転させる場合は、三相誘導電動機８に制動力を発生させなければならないが、 このような回生運転では、三相誘導電動機８を含む機械系の運転エネルギーが三 相誘導電動機８により電気的なエネルギーに変換され、回生電力としてインバー タ７の直流側へ流れる。そして、この回生電力は抵抗５により消費される。

【００１０】 この場合、発電制動抵抗の処理電力は、エレベータの運転状況に応じて種々変 化するが、抵抗本数の検討には最も過酷な運転状況を想定する必要がある。抵抗 に対して最も厳しい条件は、ダウンピーク運転が長時間継続して回生電力の消費 が持続する場合であるが、このような状況を考慮することは、必要抵抗本数の増 大を招き、コストや抵抗設置スペースの面で大きな負担となる。 本考案は上記の点に鑑みなされたもので、適当な抵抗本数であっても十分機能 するエレベータの制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、予め定められた速度指令信号とエレベータのかごの走行速度に対応 する速度信号との差信号から得られるトルク指令にしたがってインバータを制御 し、該インバータに接続されている交流電動機を可変電圧及び可変周波数の交流 電力により駆動させるとともに、交流電動機の回生運転時には発電制動用抵抗に 電流を流して制動を行うエレベータの制御装置において、速度信号及びトルク指 令を入力として処理すべき回生電力値を演算する演算手段と、該回生電力値に応 じて発電用抵抗の昇温推定値を算出する算出手段を設け、該昇温推定値が予め設 定された許容値よりも大きい場合にエレベータの運転モードを変更する指示を出 力する指示手段を備えるものである。

【００１２】

【作用】

上述の如く構成すれば、発電用抵抗が許容値以上に昇温する前にエレベータの 運転モードが抵抗の消費電力を減少させるモードに自動的に変更される。

【００１３】

【実施例】

図１はマイクロコンピュータを利用して可変電圧・可変周波数制御を行わせる 交流エレベータの制御装置の一構成例を示すブロック図、図３は図１において適 正に回生電力の処理が行われる手順，即ち本考案の一実施例を示すフローチャー ト図である。

【００１４】 図中、図２と同一符号のものは同一のものを示すが、１４は速度指令信号１４ ａを発生する速度指令発生装置、２１はインバータ７の出力電流を検出して電流 検出信号２１ａを出力する電流検出器、２２はエレベータのかご１１内の荷重を 検出して荷重信号２２ａを出力する荷重検出器、

【００１５】 ３０は周知のマイクロコンピュータで、このマイクロコンピュータ３０は速度 指令信号１４ａ，速度信号１３ａ及び荷重信号２２ａを取り込むインターフェイ ス回路３１，３２及び３３と、マイクロプロセッサ３４と、このマイクロプロセ ッサ３４を作動させるデータ及びプログラムを記憶するＲＯＭ３５及びＲＡＭ３ ６と、ディジタル量をアナログ量に変換して三相誘導電動機８の瞬時電流指令３ ０ａを出力するＤ／Ａ変換器３７とで構成される。

【００１６】 ４１は瞬時電流指令３０ａと電流検出信号２１ａとの偏差を演算し、この偏差 を零にしようとする周知のパルス幅変調信号４１ａを後段のベースドライブ回路 ４２に入力するＰＷＭ回路で、このベースドライブ回路４２ではＰＷＭ回路３１ の発生するパルス幅変調信号４１ａに基づいてインバータ４を構成するトランジ スタあるいは発電制動用のトランジスタ６のベース信号を作りトランジスタのオ ン時間を制御する。これによって、近似正弦波の任意の電圧及び周波数の交流電 圧が三相誘導電動機８に加えられるとともに、適宜発電制動が行われる。

【００１７】 そして、この発電制動の行われ方は、図３に示すとおり、ステップ１において 、速度信号１３ａとトルク指令値（ベクトル制御の場合には速度調節器ＡＳＲの 出力に荷重信号２２ａを加算した値）をそれぞれ検出して後、ステップ２におい て、それらの数値を掛け合わせて機械的エネルギーを算出することにより処理す べき回生電力を演算し、ステップ３においては予めシミュレートされている抵抗 昇温特性（抵抗の放散熱抵抗と熱時定数から得られる）から発電制動用の抵抗５ の昇温推定値を算出し、ステップ４においてその推定値を予め設定された許容値 と比較する。その推定値が未だ許容値以内ならば、通常の運転モードを維持する 一方、推定値が許容値を超える場合は、発電制動用の抵抗消費電力を減少させる 運転モードに変更する。 即ち、具体的な運転モードとしては、抵抗熱時定数が充分長いことを考慮して 、次のものが採用される。 定格速度を下げる 扉閉タイムの設定を延長し、起動頻度を下げる かご内積載を定格積載の80％程度に制限する 励磁電流を減少させて電動機の効率を下げる したがって、発電用抵抗本数を無闇に増やす必要はない。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように本考案は、発電用抵抗の本数を検討する場合、あえて最も過 酷な状況を考慮する必要がなくなるため、抵抗本数の削減が可能になり、制御盤 スペースの縮小と、コストの低減の両者を達成できるとともに、コスト面で有利 な発電制動方式のエレベータの適用拡大を推進することもできる効果を発揮する 。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロコンピュータを利用して可変電圧・可
変周波数制御を行わせる交流エレベータの制御装置の一
構成例を示すブロック図である。

【図２】従来のエレベータの制御装置を示すブロック図
である。

【図３】本考案の一実施例を示すフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

５ 抵抗 ７ インバータ ８ 三相誘導電動機 １１ かご １３ 速度検出器 １３ａ 速度信号 １４ 速度指令発生装置 １４ａ 速度指令信号 ３０ マイクロコンピュータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた速度指令信号とエレベー
   タのかごの走行速度に対応する速度信号との差信号から
   得られるトルク指令に従ってインバータを制御し、該イ
   ンバータに接続されている交流電動機を可変電圧及び可
   変周波数の交流電力により駆動させるとともに、前記交
   流電動機の回生運転時には発電制動用抵抗に電流を流し
   て制動を行なうエレベータの制御装置において、 前記速度信号及び前記トルク指令を入力として処理すべ
   き回生電力値を演算する演算手段と、該回生電力値に応
   じて前記発電制動用抵抗の昇温推定値を算出する算出手
   段を設け、該昇温推定値が予め設定された許容値よりも
   大きい場合にエレベータの運転モードを変更する指示を
   出力する指示手段を備えたことを特徴とする交流エレベ
   ータの制御装置。