JPH066474B2 - エレベ−タの停電時運転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、急行ゾーンなど、長階床があるときの蓄電
池運転において、所要走行距離、かご内負荷から決まる
所要電力量が蓄電池の容量内であれば、走行時間最小と
なる方向にかごを動かすようにしたエレベータの停電時
運転装置に関する。

〔従来の技術〕

エレベータが走行中に停電などの非常状態になると、か
ごが階間に停止したとき、かごを特定階の戸開可能範囲
外でかつ正規着床不可能範囲外にいるときに、かごを特
定階に向かって走行させ、かごが特定階の戸開可能範囲
外でかつ正規着床不可能範囲内にいるときは、かごを特
定階から離れる方向へ走行させた後、反転して特定階に
向かって走行させるようにするエレベータの非常運転装
置は、たとえば、特開昭５４−１５７９４８号公報によ
り知られている。

第１図は後述するこの発明の実施例の回路図であるが、
従来の技術の説明に際し、この第１図を援用することに
する。この第１図において、３相交流電源のＲ〜Ｔ相は
それぞれコンタクタ（図示せず）の常開接点５Ｒ〜５Ｔ
を介してコンバータ１の入力端に接続されている。

コンバータ１はトランジスタとダイオードの並列接続さ
れた素子１ａ〜１ｆで構成されており、このコンバータ
１の出力端間には、コンデンサ２０１が接続されている
とともに、インバータ２の入力端に接続されている。

インバータ２もトランジスタにダイオードを並列に接続
した素子２ａ〜２ｆにより構成されており、このインバ
ータ２の出力端はインダクタンス要素２０２を介して誘
電電動機（以下モータという）２０３に接続されてい
る。

モータ２０３には、綱車３が連結されている。綱車３に
は電磁ブレーキ２０４が作動するようになっている。綱
車３には巻上ロープ４が巻き掛けられており、巻上ロー
プ４の一端にはかご５が取り付けられている。巻上ロー
プ４の他端には釣合錘６が取り付けられている。

上記コンバータ１の入力電流は変流器２０５で検出する
ようになっており、この変流器２０５の出力は制御装置
１１に送出するようにしている。

同様にして、インバータ２の出力電流は変流器２０６に
より検出し、その検出出力は制御装置１１に送出するよ
うにしている。

この制御装置１１はマイクロコンピュータにより構成さ
れ、インタフェース１１ａ，ＲＯＭ１１ｂ，ＲＡＭ１１
ｃ，ＣＰＵ１１ｄをその基本構成要素としており、この
制御装置１１には、パルス発生器１０の出力と負荷検出
装置１５の出力も入力されるようになっている。制御装
置１１の出力により、コンバータ１の素子１ａ〜１ｆと
インバータ２の素子２ａ〜２ｆの導通角制御を行い、そ
れによって、モータ２０３のＶＶＶＦ（可変電圧可変周
波数）制御を行なうようになっている。

パルス発生器１０はガバナ７に取り付けられた符号板
（図示せず）を検出することにより、移動パルスを発生
するようになっている。また、負荷検出装置１５はかご
５内の荷重を検出するものである。

かご５には、ガバナロープ９が取り付けられており、こ
のガバナロープ９はガバナ７と張り車８間に張設され、
かご５の走行とともに移動するようになっている。

さらに、３相交流電源のＲ相とＴ相間にトランス１２の
１次巻線が接続されており、このトランス１２の２次巻
線の両端はダイオードブリッジ１３の入力端に接続され
ている。

ダイオードブリッジ１３の両出力端間には、抵抗１４と
バッテリ２０７の直列回路が接続されている。このバッ
テリ２０７の正，負両極は上記コンタクタの常閉接点５
ｂを介してインバータ２の入力端に接続されている。

次に、動作について説明する。３相交流電源が正常であ
れば、コンタクトの常開接点５Ｒ，５Ｓ，５Ｔは閉成し
ており、コンバータ１は３相交流電力を直流電力に変換
する。このとき、周知のＰＷＭ（パルス幅変調）によっ
て、入力電流波形はほぼ正弦波となるように制御され
る。

このコンバータ１の出力電圧はコンデンサ２０１で平滑
された後、インバータ２に加えられ、このインバータ２
で角度任意の周波数、任意の電圧の交流電力に変換され
る。このとき、インバータ２はコンバータ１と同様にＰ
ＷＭ制御が行われる。

このインバータ２の出力はインダクタンス要素２０２を
通してモータ２０３に加えられ、モータ２０３はＶＶＶ
Ｆ制御される。このとき、ブレーキ２０４は開いてお
り、モータ２０３は綱車３を駆動する。

これにより、巻上ロープ４が巻き上げられ、かご５が移
動する。かごの移動に応じて、ガバナロープ９が移動
し、張り車８を介してガバナ７が回転され、ガバナ７に
取り付けられた符号板により、パルス発生器１０が移動
パルスを発生する。

この移動パルスは制御装置１１に送られる。制御装置１
１はこの移動パルスにより、かご５の位置およびその位
置と呼びのある階との相対位置から適切な加速，減速指
令をＣＰＵ１１ｄが演算する。

この演算結果に基づいて、制御装置１１はコンバータ１
およびインバータ２へ制御指令を発生し、素子１ａ〜１
ｆ，２ａ〜２ｆの導通角を制御する。

一方、かご５内の乗客による荷重は負荷検出装置１５に
より検出され、かご５内の乗客の多少によって補正信号
を制御装置１１に与える。

このような作動状態において、停電が発生すると、コン
タクタの常開接点５Ｒ〜５Ｔは開放し、代わりに、常閉
接点５ｂが閉成し、その結果、この常閉接点５ｂを介し
て、バッテリ２０７の電圧がインバータ２の直流側に印
加される。

一方、３相交流電源の正常時には、トランス１２で変圧
した電圧をダイオードブリッジ１３で整流し、抵抗１４
を通してバッテリ２０７に加え、このバッテリ２０７を
充電している。

この充電されたバッテリ２０７の電圧が停電時に上述の
ようにインバータ２の直流側に加えられ、このバッテリ
２０７の電力をインバータ２で３相交流電力に変換し、
モータ２０３を駆動して、かご５を最寄の階まで走行さ
せ、乗客を救出することができる。

しかしながら、このような従来のエレベータの停電時運
転装置では、バッテリ２０７が高価であり、かつ容積も
大きいので、通常バッテリ２０７にとって最も楽な方向
（回生側）へかごを走行させることも考えられる。

すなわち、かご内負荷が釣合錘６より重いときには、下
降側へ、逆に軽いときには、上昇側へ動かし、バッテリ
の容量を最小にしている。

かご５の軽重は負荷検出装置１５で検出することができ
るし、また、一旦走行前に電磁ブレーキ２０４を開いて
みて何れの方向へ動くかをパルス発生器１０で検出して
みれば、判定できる。このパルス発生器１０は２相パル
スを用いて回転方向が検出できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この方法では、かごが急行ゾーンの長さＬをも
ち、かつ停電によってかごが急行ゾーンの端に停止した
場合には、かご５内の負荷によっては、不合理が生じ
る。第３図はこの状態を示す。

この第３図において、たとえば、かご５が釣合錘６より
も軽くて、急行ゾーンの下方端Ｆ１に近い点へ停止した
とき（かごと下方端Ｆ１階までの距離Ｌ１、急行ゾーン
の上方端Ｆ２までの距離Ｌ−Ｌ１）、かご５が釣合錘６
より軽いので、停電時バッテリ２０７はかごを上方端Ｆ
２へ動かす。このとき、回生運転であるので、バッテリ
２０７は回生エネルギを吸収できるだけの容量をもつ。

しかし、場合によっては、たとえ力行しても、かご５を
下方端Ｆ１に走行させるだけのエネルギをバッテリがも
つことがあるし、そのときは下方端Ｆ１へ走行させた方
が乗客の救出が短時間で済む。

この発明は、かかる従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、バッテリの容量を小さくでき、停電時に嘆
時間でかご内乗客を救出できるエレベータの停電時運転
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエレベータの停電時運転装置は、停電時
のかごの停止位置とかご内負荷からかごの走行方向を演
算する手段を設けたものである。

〔作 用〕

この発明においては、停電時にかごの停止位置を検出す
るとともにかご内負荷からかごを上昇あるいは下降させ
るかの何れの方向に走行できるかを演算し、その演算結
果に基づき、救出のための最寄階にかごを走行させる。

〔実施例〕

以下、この発明のエレベータの停電時運転装置の実施例
について図面に基づき説明する。第１図はその一実施例
の回路図であり、この回路構成自体についてはすでに
〔従来の技術〕の欄で説明したとおりであり、ここでの
再説明は避けるが、第２図のフローチャートに基づき、
この発明の動作について述べる。

この発明は、バッテり容量Ａは、Ａ＝｛負荷により決ま
るモータトルク（力行または回生）｝×｛走行距離｝で
決まり、かごの位置によっては力行運転させても、バッ
テリ容量内におさまることがあることに着目し、負荷，
走行距離によりかごの運転方向を決めるようにしてい
る。

ここで、第２図のフローチャートによる説明に移行す
る。まず、ステップ１００で停電によりかご５が停止す
ると、かごの位置を検出し、ステップ１０１でかごの停
止した位置から第３図で述べたように、かごの停止位置
から下方端Ｆ１までの距離Ｌ１および急行ゾーン長さＬ
から距離Ｌ１の差、（Ｌ−Ｌ１）を制御装置１１内のＣ
ＰＵ１１ｄで演算する。

次に、ステップ１０２でかご内負荷を負荷検出装置１５
で検出し、その検出値を制御装置１１に送る。

次に、ステップ１０３で、制御装置１１は、上記距離Ｌ
１，（Ｌ−Ｌ１）と、かご内負荷とにより、第３図で示
した下方端Ｆ１へかご５を走行させるに要する電力Ｐ
１、上方端Ｆ２へ走行させるに要する電力Ｐ２をそれぞ
れ計算する。

この計算の結果、ステップ１０４において、Ｌ１＜（Ｌ
−Ｌ１）であれば、すなわち、かご５が下方端Ｆ１に近
ければ、ステップ１０５に進む。

このステップ１０５において、上記電力Ｐ１がバッテリ
２０７の電力Ｐ_BATより小、すわなわち、Ｐ_１＜Ｐ_BATで
あれば、かご５を距離Ｌ１だけ走行するのに要する電力
がバッテリ２０７の容量内であり、かご５をステップ１
０６において、下方端Ｆ１へ走行させ、この下方端Ｆ１
でかご５内の乗客を救出する。

また、ステップ１０４において、Ｌ１＜（Ｌ−Ｌ１）で
なければ、すなわち、上記とは逆にかご５の停止位置が
下方端Ｆ２に近ければ、ステップ１０４からステップ１
０７に移り、このステップ１０７において、電力Ｐ２が
バッテリ２０７の容量より小、すなわち、Ｐ２＜Ｐ_BAT
であるかぎり、ステップ１０８でかごを上方端Ｆ２へ走
行させる。

また、ステップ１０７において、Ｐ２＜Ｐ_BATでなけれ
ば、ステップ１０９でエラーと判断する。

ここで、下方端Ｆ１へかご５を走行させるに要する電力
Ｐ１または下方端Ｆ２へかご５を走行させるに要する電
力Ｐ２は停電時にバッテリ２０７の電力で運行するとき
の走行速度が比較的低い速度であることに着目すれば、
加速および減速時の電力は無視してよく、次の(1)式で
近似できる。

ここで、Ｗ：かご内負荷および付合錘の差（ＫＧ） Ｖ：停電時運転時の速度(m/min)， η_１：昇降路効率 η_２：電動機、インバータを含む制御装置効率 である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、停電時におけるかごの
停止位置とかご内負荷からかごを上方と下方のいずれの
方向に走行できるかを演算して、最寄階にかごを走行さ
せてかご内乗客を救出するようにしたので、最短時間で
かごを最寄階に走行させることができ、バッテリを小容
量にでき、小型かつ安価に済ませることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明および従来のエレベータの停電時運転
装置の回路図、第２図はこの発明のエレベータの停電時
運転装置の動作の流れを示すフローチャート、第３図は
従来のエレベータの停電時運転装置における停電時のか
ごの走行方向を説明するための図である。 １…コンバータ、２…インバータ、３…綱車、５…か
ご、７…ガバナ、１０…パルス発生器、１１…制御装
置、１５…負荷検出装置、２０３…モータ、２０７…バ
ッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電力を直流電力に変換するコンバー
   タ、上記交流電力を整流してバッテリを充電する充電手
   段、上記コンバータの出力電力または停電時に上記バッ
   テリの電力を交流電力に変換するインバータ、このイン
   バータの出力で駆動されエレベータのかごを走行させる
   モータ、停電時に上記かごの位置を検出してかごを最寄
   階に走行するための所要走行距離を演算する手段、上記
   かご内負荷を検出する負荷検出装置、上記停電時に上記
   所要走行距離と上記かご内負荷とから上記バッテリの消
   費電力を演算してこの消費電力がバッテリの容量内であ
   れば走行時間が最小となる方向にかごを走行させる手段
   を備えてなるエレベータの停電時運転装置。