JPH07257848A

JPH07257848A - エレベーターの停電時運転装置

Info

Publication number: JPH07257848A
Application number: JP4826194A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Inaba; 博美稲葉; Hiroshi Nagase; 長瀬　　博; Sadao Hokari; 定夫保苅; Naoto Onuma; 大沼　　直人; Takeyoshi Ando; 武喜安藤; Masahiro Konya; 雅宏紺谷
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3028907B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はエレベーター制御に関し、特に、エレ
ベーターの停電時救出運転に伴い、安価な補助電源設備
で高品質なサービスを実現できるエレベーターの停電時
救出運転装置を提供することにある。【構成】エレベーターの運転状態に応じて各種の運転モ
ードを評価項目に従って選択・制御するように構成し
た。【効果】エレベーター制御装置は停電発生時の様々な運
転状態を考慮し、評価項目に基づいて救出運転を実行す
るので、救出用電源に無駄がない，短時間の救出，乗客
に不安を抱かせない情報提供と運転ショックのない救出
など、各状況下で優先される項目に従ったエレベーター
の停電時救出運転制御が実現でき、エレベーターシステ
ムとして総合的に満足度の高いシステムを実現すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベーター装置に係
り、特に、停電時に小形な補助電源設備で高品質な救出
運転を可能とするエレベーターの停電時運転装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】実用新案第1487093 号公報には、エレベ
ーターの走行中の停電に関して、エレベーターを非常停
止することなく、走行中の慣性エネルギとバッテリを電
源とした第二の駆動系の駆動力との合成力によりエレベ
ーターを運転する方式が述べられている。

【０００３】一方、特開平2−106573号公報，特開平4−
280779号公報には電圧型非回生タイプのインバータで駆
動されるエレベーターの停電時救出運転として、直流ス
テージの結合コンデンサにバッテリを接続し、回生エネ
ルギ吸収回路を通常運転用のものと救出運転用のものと
を共用して一組に簡単化する提案がなされている。

【０００４】さらに、特開昭60−183479号公報には巻き
胴式で駆動されるエレベーターの停電時救出運転とし
て、ブレーキをオンオフ制御して救出する方式の提案が
なされている。

【０００５】また、特開平5−221590 号公報には電圧型
非回生タイプのインバータで駆動されるエレベーターの
停電時救出運転として、直流ステージの結合コンデンサ
にバッテリを接続し、かつ、バッテリ電源制御回路電源
として救出運転を実行する提案がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記第一の従来技術
は、通常運転から救出運転へ連続移行し、走行中の慣性
エネルギを非常停止によりブレーキ部で熱にして捨て去
るのではなく、救出運転に活用することが述べられてい
る。しかし、この従来技術では運転方向，積載荷重，最
寄り階までの走行距離等によって決まる救出運転完了ま
でに必要なエネルギ量の推定やバッテリの持っている残
存エネルギ量の状態把握などを行い、総合的に最適な救
出運転を行うことなどについての言及がない。つまり、
運転条件の関係から、通常運転から救出運転へと連続移
行するよりも、一旦停止し、逆方向に運転を再開する方
が短時間に、あるいは省エネルギになる場合も考えら
れ、より少ない注入エネルギ量、あるいは一層質の高い
救出運転法の選択についての検討が十分でなかったとい
える。

【０００７】また、前記第二の従来技術は、電圧型非回
生タイプのインバータ駆動式のエレベーターにおける救
出運転に伴う結合コンデンサ両端電圧の上昇防止回路の
簡略化が述べられている。しかし、この従来方式におい
ても高品質な救出運転の提供についての提案はない。

【０００８】さらに、前記第三の従来技術は、ブレーキ
開放手段によるオンオフ制御運転のため乗客に不安感を
抱かせる乗り心地上の本質的な欠点があるほか、たとえ
ばオンオフのデューティと最寄り階への到達時間とバッ
テリのエネルギ消費量との関係などの間の総合的な制御
法についても言及がない。

【０００９】前記第四の従来技術は、停電時の救出運転
として、バッテリを結合コンデンサに接続するととも
に、ここから制御用電源も作成し、救出運転を実行する
ことが述べられている。しかし、この従来方式において
も停電時にエレベーターシステムが置かれている状況に
適応し、最も有効で、高品質な救出運転の提供について
の言及はない。

【００１０】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、エレベーターの停電時救出運転に伴い、安価な
補助電源設備で高品質なサービスを実現できるエレベー
ターの停電時運転装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、停電時にエレベーター乗りかごを最寄り階に到達さ
せることに関する評価項目に基づいて救出運転制御を行
うことによって達成される。

【００１２】

【作用】停電時運転装置は評価項目に基づいた停電時救
出運転を実行するので、その時の運転条件に見合った速
やかで、乗客に不安を抱かせない救出運転を小規模の補
助電源設備で実現でき、エレベーターシステムとして総
合的に満足度の高い停電時救出システムを実現すること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明によるエレベーターの停電時運
転装置の実施例を図面により詳細に説明する。

【００１４】図１に本発明が適用されるエレベーター装
置の全体構成を示す。１はエレベーターの通常運転のエ
ネルギ源となる３相商用電源であり、主電流用整流回路
２と、副電流用整流回路３と停電検出器４に接続されて
いる。主電流用整流回路２の出力は結合コンデンサ５を
介して電圧型インバータ６に接続され、その出力である
可変電圧可変周波数の３相交流出力は誘導電動機７に与
えられ、電動機を回転させる。この電動機７によって、
綱車８が駆動され、乗りかご９と釣合い錘１０が運転さ
れる。この乗りかご９には電源線１１を介して、図示し
ていない照明やクーラー、ドアなどのかご内設備で使用
する機器への電力供給を行っている。また、綱車８に併
設される図示していないブレーキドラムにはエレベータ
ーが停止している間、乗りかご９を停止階に保持してお
くために電磁ブレーキ１２が対向して取り付けられてい
る。この電磁ブレーキは給電線１３と、制御装置１４か
らの制御信号線１５により駆動される接点１６とを介し
て駆動電源に接続されており、エレベーターが運転中に
は接点１６を閉じ励磁電流をブレーキコイルに流してブ
レーキを開き、停止時あるいは非常停止時には接点１６
を開路してブレーキをかける制御処理を制御信号線１５
を介して行う。この制御装置１４やインバータ６内のス
イッチ素子をＰＷＭ制御・駆動するドライブ回路１７や
前記したブレーキの電源は制御装置１４からの制御信号
線１８によって制御される接点１９を介して通常運転時
には副電流用整流回路３から、停電時には、バッテリ２
０の系統から給電を受けるよう切り替えられる。また、
結合コンデンサ５も停電時には、他の制御信号線２２に
よって制御される接点２３を介して、バッテリ２０の系
統から給電を受けられる構成を取っている。停電時のこ
れらの接点切り替えロジックの違いは後に詳細に説明す
る。また、３相商用電源の状態を調べるため停電検出器
４が接続され、その出力２１は制御装置１４に取り込ま
れ、後に説明する停電時救出運転実行のトリガ信号とな
る。制御装置１４にはこれらの信号線のほか、結合コン
デンサ５の両端電圧値が制御信号線２４を介して取り込
まれて、回生エネルギ活用運転が可能な電圧がコンデン
サの両端に残っているかなどの判断に基づく接点１９，
２３の切り替え制御の判定基礎データとされる。また、
電動機７に接続されたロータリーエンコーダ２５の出力
としてのパルス信号は、制御信号線２６を介して制御装
置１４に取り込まれて回転速度に変換され速度指令に対
する実速度の帰還制御系の構築、および乗りかご位置情
報に変換され、どちらの方向に運転した方が合理的な救
出運転になるのかの判定情報として用いられる。さら
に、図示していない乗りかご内の乗客量を検出する荷重
検出器出力情報を制御信号線２７を介して制御装置１４
に取り込むようにしている。そして、この情報に基づ
き、エレベーターがスタートする際のかご側総重量と釣
合い錘側重量との間のアンバランス重量差に起因するブ
レーキ開放時の反転・飛び出しを抑制するため、ブレー
キ開放前に両者間のアンバランストルクを補償する起動
補償トルクを発生させる起動補償処理を行ったり、現在
の運転方向の情報からエレベーターが救出運転を行う場
合どちらの方向に運転すれば、結合コンデンサの両端に
バッテリを接続しなくてもコンデンサの残存電荷とアン
バランスロードによる回生エネルギで救出運転が可能
か、あるいは、結合コンデンサにバッテリを接続して主
回路側にバッテリ側からエネルギ供給をしなければなら
ない力行側運転を選択せざるを得ない場合でも、どれく
らいの機能への給電，速度，加速度、であればバッテリ
にあるエネルギで救出運転が可能であるかどうかの判定
を行うための情報としており、このような全体構成とす
れば停電時の救出運転を高品質に実行することができ
る。

【００１５】次に、具体的な評価項目を例に取り本発明
の救出運転がどのように実行されるかを示す。図２以降
では制御装置１４を主として構成するマイクロプロセッ
サに格納されるプログラムの内容について説明する。

【００１６】図２に主プログラムＭ１００のＰＡＤ図を
示す。まず制御装置に電源が入ると、この主プログラム
Ｍ１００が起動され、Ｍ１１０のイニシャライズ処理が
行われて通常運転に必要な初期設定が完了する。そし
て、Ｍ１２０の割込み待ちルーチンに入り、割込み待ち
待機状態となる。割込みを発生する要素としては、ここ
では停電検出器４からの停電発生を伝えるもの、一定時
間ごとに演算処理を実行するためのトリガ信号を発生す
るタイマ割込みに対する処理を述べ、その他直接本発明
に関係しないものは省略している。

【００１７】図３に割込み判定プログラムＩ１００のＰ
ＡＤ図を示す。このプログラムは通常の運転制御に必要
なタイマ割込みなのか、停電に関係する割込みなのかを
判別することを主な役割としている。割込みが発生する
とこのプログラムが起動され、判定Ｉ１１０で停電割込
みでないかどうかの判定を行い、停電割込みであれば、
処理Ｉ１４０で停電時救出運転の実行要求フラグがセッ
トされ、停電割込みでなければ、さらに判定Ｉ１２０で
停電時救出運転の実行要求フラグがすでにセットされて
いるかどうかの判定を行う。要求フラグがセットされて
いなければ、通常の運転に伴うタイマ割込みであるか
ら、サブルーチンＳ１１０００で通常運転準備処理を行
い、これに引き続いてサブルーチンＳ１２０００で運転
実行処理を行い処理を終わる。停電時以外の通常状態で
はこのルートで処理が行われている。さらに判定Ｉ１３
０で停電時救出運転のモードが決定しているかどうかの
判定を行う。救出運転のモードが決定していなければ、
救出運転方法をまず決めなければならないのでサブルー
チンＳ１３０００で救出運転のモードを決定する。すで
に、救出運転モードが決められている場合にはサブルー
チンＳ１４０００で救出運転実行前処理を行った後、サ
ブルーチンＳ１２０００で運転実行処理を行い処理を終
わる。なおこの実施例では、処理Ｉ１４０では次回処理
に向けてフラグ設定のみを行う処理としているが、この
処理の中に一回目の処理を組み込めば緊急処理を速やか
に実施できる。またここで、各サブルーチンの具体的な
内容については次の図以降で順次説明する。

【００１８】図４に通常運転準備用サブルーチンＳ１１
０００のＰＡＤ図を示す。このプログラムは通常運転に
必要な指令の作成を主な役割としている。処理Ｓ１１１
００で通常の速度指令を作成し、処理Ｓ１１２００でエ
レベーターの速度を検出し、処理Ｓ１１３００で速度指
令と実速度との偏差を求め、処理Ｓ１１４００でエレベ
ーターの速度と偏差から通常のベクトル演算からインバ
ータ６の制御に用いる周波数指令や電圧指令を求め、処
理Ｓ１１５００でこれらの指令を具体的にスイッチ素子
のパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）を行うＰＷＭ指令に
変換する処理を行い、処理Ｓ１１６００で運転許可を発
行して、サブルーチン処理を終了する。通常運転準備用
サブルーチンＳ１１０００や救出運転の実行前処理サブ
ルーチンＳ１４０００に引き続いて実行される運転実行
用サブルーチンＳ１２０００のＰＡＤ図を図５に示す。
まず、判定Ｓ１２１００で運転許可があるかどうかの判
定を行う。なければ処理Ｓ１２４００でスイッチ素子の
停止指令を出力し、インバータを停止させ、処理を終わ
り、運転許可があれば、処理Ｓ１２２００でブレーキを
開くため、接点１６のオン指令を発生し、処理Ｓ１２３
００でインバータを駆動するためのＰＷＭ指令の出力を
行う。ここで、通常の運転と救出運転とで運転実行用サ
ブルーチンＳ１２０００はあたかも同一内容のように見
えるが、運転速度や加速度が違うので、用いるＰＷＭ指
令の内容自体が異なっていることや、情報案内の提供レ
ベル，クーラなどの動作の違いなどはここでは識別でき
ない。

【００１９】通常運転と救出運転の違いや、従来の救出
運転との具体的な違いは、次に示す救出運転モードの決
定用サブルーチンＳ１３０００やそれ以降に表れる。図
６に救出運転モードの決定用サブルーチンＳ１３０００
のＰＡＤ図を示す。まず、判定Ｓ１３１００でエレベー
ターが停止中であるかの判定を行う。停止中における停
電発生では、処理Ｓ１３２００で復電まで次の運転を阻
止するため、運転許可を発生させない指令設定を行う。
運転中の停電であれば、判定Ｓ１３３００でかご内乗客
数と運転方向から決まるエネルギによりモータ側からイ
ンバータを経由してエネルギが結合コンデンサ側に戻っ
ている（回生している）状態であるかどうかの判定を行
う。もし、回生状態であれば、さらに判定Ｓ１３４００
で、それまで運転していた運転方向に低速度で救出運転
を行った場合にも回生状態が期待できるかどうかの推定
を行い、可能であれば通常運転からかごを非常停止する
ことなく継続して救出運転モードへ連続移行する回生継
続運転サブルーチンS13500ヘプログラムは移行する。ま
た、それまで運転していた運転方向に救出運転を行った
場合には回生状態が期待できるか微妙な場合には、回生
判定サブルーチンＳ１３６００へプログラムは移行し、
さらに、それまでの運転状態が回生状態ではなく、イン
バータ側からモータ側へエネルギ供給が必要な力行状態
であった場合には力行判定サブルーチンＳ１３７００へ
プログラムは移行し、救出運転に必要な所定の条件設定
や速度指令の設定を行った後、処理を終わる。この実施
例では、停電発生時に一義的に、非常停止をかけたり、
通常運転から救出運転に連続移行するのではなく、まず
エレベーターの運転状態を判断して評価項目に従って以
降で詳細説明する次の運転モードへ移行するプロセスを
実行している。

【００２０】図７に回生継続運転モードサブルーチンＳ
１３５００のＰＡＤ図を示す。このモードはエネルギが
モータ側からインバータを経由して結合コンデンサ側に
戻っている（回生している）状態であり、救出運転を実
行するためにシステムに対してバッテリから供給すべき
エネルギは、結合コンデンサ５に電荷が残っていること
を前提にすれば、マイコンなどの制御回路１４やインバ
ータを回生状態で動作させるためのドライブ回路１７や
ブレーキ１２や図示していないかご内の照明を運転中動
作させておいたり、最寄り階に到着後ドアを開閉したり
するなど主回路を除くあまり大きなパワーが必要ない部
分に供給される。つまり、力行時のように結合コンデン
サの側からインバータ側にモータを駆動するための大き
なエネルギを供給するような必要性はこの回生継続運転
モードではない。従って処理Ｓ１３５１０に示すように
接点１９を副電流用整流回路３からバッテリ２０の系統
に切り替えて給電を受けるようにし、主回路への電力供
給である接点２３はオンしない。そして、処理Ｓ１３５
２０で回生継続運転フラグをセットし、処理Ｓ１３５３
０で救出運転で用いる平均の速度指令Ｖａｖｅ初期値の
仮定，救出運転時に救出運転を実行することの情報提供
や最寄り階までの到達予想時間の告知など案内表示に電
力を消費するものの乗客の不安感低減には効果のある制
御の実行または省略などのサービス設定項目の仮定を立
てる。そして、この仮定に基づいて、処理Ｓ１３５４０
から処理Ｓ１３５７０の一連のＤｏ−Ｗｈｉｌｅ処理に
よる繰り返し推定処理により、救出運転で用いる平均の
速度指令値Ｖａｖｅの決定を行い、処理Ｓ１３５８０で
救出運転速度指令値Ｖａｖｅや救出運転時に実行するサ
ービス項目の設定を行い、回生継続運転モードの準備を
終わる。なお、処理Ｓ１３５４０から処理Ｓ１３５７０
の一連のＤｏ−Ｗｈｉｌｅ処理における判定条件は、処
理Ｓ１３５４０にあるように、バッテリにある蓄積エネ
ルギＥｂが救出運転完了までに要するエネルギＥｒを余
裕Ｅ₀を持って下回ること、つまり救出運転を完了でき
ることを最優先とし、その制約条件の範囲内で可能な限
りの高速救出速度で、さらに充実したサービス案内を提
供するにはどのような運転設定条件が可能かを探査す
る。これにより、限られた救出運転用エネルギで可能な
限りの短時間救出ができる効果が発揮できる。処理Ｓ１
３５５０では救出運転で用いる平均の速度指令値Ｖａｖ
ｅの増加仮定を、処理Ｓ１３５６０では仮定した速度指
令値Ｖａｖｅで走行した時の走行時間ｔｒを求め、処理
Ｓ１３５７０で救出運転完了までに要するエネルギＥｒ
を走行時間ｔｒの関数として与えられる制御回路１４や
ドライブ回路１７やブレーキ１２やかご内の照明などの
要素Ｅ₁と、最寄り階に到着後ドアを開閉したりするな
どの固定的に必要な要素Ｅ₂などに分けて算出する。な
お、ここでは速度指令値として大ざっぱに平均値でとら
える例を示したが、加速度値および減速度値の設定を加
味した速度指令を用いてエネルギＥｒを正確に求めれ
ば、一層の短時間救出が可能となる。また、演算用に安
価なマイコンを用いたシステムでは処理時間に限界があ
り、この場合には処理Ｓ１３５４０から処理Ｓ１３５７
０の一連のＤｏ−Ｗｈｉｌｅ処理を省略したシステム構
成が考えられるが、この場合にも主回路にバッテリを接
続しないこのモードにおける小形バッテリによる簡潔な
システム構築のメリットはある。

【００２１】なお、表１にかご内の乗客数と運転方向か
ら決まる運転条件を示すように、“軽”の状態がこの回
生継続運転モードによる救出に該当し、確率的には全体
の約１／３のケースが救われることになる。

【００２２】

【表１】

【００２３】図８に回生判定モードサブルーチンＳ１３
６００のＰＡＤ図を示す。このモードは救出運転時にエ
ネルギがモータ側からインバータを経由して結合コンデ
ンサ側に戻る（回生する）状態か、あるいは力行状態に
なるかが微妙な状態の時に動作する。まず、処理Ｓ１３
６１０で接点１９をバッテリ２０の側に切り替えて最低
限度の準備を行う。次に判定Ｓ１３６２０で結合コンデ
ンサの両端に残っている残留電荷の放出で救出運転を完
了できるかどうかの判定を行う。この判定を実行するに
も、回生継続運転モードの場合と同様に結合コンデンサ
の両端電圧信号２４の取り込みのほか、パルス信号２６
の取り込みによるかご位置と最寄り階との間の救出運転
距離の算出，ブレーキ開放やかご内照明に伴うような仮
定した救出運転速度下における走行時間の関数として決
まる変動エネルギ成分，停止後のドア開に伴うような固
定的なエネルギ成分などの算出結果をもとに判定するこ
とになる。バッテリから主回路への若干のエネルギ供給
を伴う力行運転では、救出運転距離によっては残留電荷
だけでは救出完了不可能であることが考えられ、この場
合には処理Ｓ１３６３０で接点２３をオンしてバッテリ
２０の側から主回路に力行エネルギを供給する準備をす
る。そして、処理Ｓ１３６４０および処理Ｓ１３６５０
で図７の処理Ｓ１３５４０から処理Ｓ１３５８０の処理
と類似の救出運転条件設定を行う。処理Ｓ１３６４０と
処理Ｓ１３６５０の違いは結合コンデンサへのバッテリ
からのエネルギ供給があるかないかの違いである。そし
て、処理Ｓ１３６６０で今回の救出運転が回生判定モー
ドであることを示すフラグをセットして処理を終わる。
なおここで、接点２３をオンしなくてもよい場合は通常
運転から救出運転への移行は連続的であっても良いし、
接点をオンする場合でも残留電荷放出の変化率は緩やか
であることから主回路電源の接点２３の切り替えに伴う
不具合は少ないことが予想され、通常運転から救出運転
への移行は連続的に行うことを前提にＰＡＤ図を示し
た。勿論、切り替え速度の遅い安価なコンタクタを使用
する場合には、連続移行による短救出時間よりも、安価
な装置提供の観点から、一旦非常停止をかけ、エレベー
ターが停止した後接点を切り替え救出運転を実施しても
良い。さらに、表１の運転条件では“中”の状態がこの
回生判定モードに相当し、確率的には全体の約１／３以
下のケースがこのモードに該当することになると思われ
る。このモードでも、回生継続運転モードと同様でエレ
ベーターを動かすために主回路に供給する容量は少ない
ので、バッテリ２０の容量も少なくても良いことから、
エレベーターシステムに安価で小型な停電時救出運転機
能を付加することができる。

【００２４】図９に力行判定モードサブルーチンＳ１３
７００のＰＡＤ図を示す。このモードは通常運転中の停
電発生時にエネルギが結合コンデンサを経由してインバ
ータ側からモータ側に供給される（力行する）状態の時
に動作するモードである。まず、処理Ｓ１３７０１で接
点１９をバッテリ２０の側に切り替えて最低限度の準備
を行う。次に判定Ｓ１３６０２でバッテリ容量自体が小
さいシステムあるいはバッテリの状態が悪く蓄積エネル
ギ量が少ない状態にあるかどうかの判定を行う。この判
定を行うにはエレベーター仕様テーブルの参照やバッテ
リの状態を取り込む必要がある。そして、比較的に蓄積
エネルギの多いゆとりのあるシステムの場合には、処理
Ｓ１３７０３から処理Ｓ１３７０５の一連の処理が設定
される。つまり、処理Ｓ１３７０３で接点２３をオンし
てバッテリ２０の側から主回路に力行のためのエネルギ
も供給する準備をする。そして、処理Ｓ１３７０４で停
電発生までに運転していた方向に救出運転も連続的に行
うべく運転方向決定を行い、さらに処理Ｓ１３７０５で
図７の処理Ｓ１３５４０から処理Ｓ１３５８０の処理と
類似の救出運転条件設定を行う。このルートは救出用の
エネルギは潤沢にあり、救出用電源設備の軽量化よりも
サービス性の項目が重視された方式であり、短時間の救
出が可能である。一方、蓄積エネルギの少ないゆとりの
あまりないシステムの場合には、判定Ｓ１３７０６で力
行状態で救出運転する距離が長いか短いかの判定を行
う。距離が長い場合には、一旦停止して運転方向を切り
替えて回生状態となる方向に運転した方がエネルギ的に
は合理的と考え処理を実行するのが、処理Ｓ１３７０７
から処理Ｓ１３７０９の一連の処理である。処理Ｓ1370
7でエレベーターを一旦非常停止する指令を発生して、
処理Ｓ１３７０８で運転方向の反転指令を発生し、処理
Ｓ１３７０９で図７の処理Ｓ１３５４０から処理Ｓ１３
５８０の処理と類似の救出運転条件設定を行う。このル
ートは救出運転状態が回生状態となるため、エレベータ
ー停止後の動きは回生継続運転モードとほぼ同一の状態
となり、主回路へのバッテリからのエネルギ供給が不要
なため小容量のバッテリでよく、接点２３もここではオ
ンしない。力行運転による救出運転距離が短い場合に
は、次に判定Ｓ１３７１０で一旦停止による乗客の不安
感発生抑制と救出時間短縮を狙って救出運転を連続移行
で行うかどうかの判定を行う。連続移行とする場合に
は、処理Ｓ１３７１１で接点２３をオンし、処理Ｓ1371
2で力行運転による救出条件設定を行い、さらにバッテ
リからの給電能力が小さいながらも運転距離自体が短い
ことを考慮して、もし可能であれば処理Ｓ13705 と同様
に早い速度での救出の可能性をさぐりサービスの向上に
つとめることも可能である。この力行判定モードによる
運転は表１の運転条件の“重”の状態に相当し、確率的
には全体の約１／３以上のケースがこのモードに該当す
ることになると思われる。さらにこのモードのうち、判
定Ｓ１３７０６以降の処理を選択すれば(小形バッテリ
を用いたシステムでは必然的にこちらが選択されること
になる)、一旦停止などによるいくばくかの救出完了遅
れを生じるものの小規模のバッテリによる救出運転シス
テムで、回生継続モードなどとあわせ２／３以上の割合
で救出が可能であると思われる。

【００２５】図１０に救出運転の実行前処理サブルーチ
ンＳ１４０００のＰＡＤ図を示す。このサブルーチンで
は実際に救出運転を行うに際しての前処理を実行する。
まず、判定Ｓ１４０１０で停電時救出運転が完了したか
どうかの判定を行う。完了していれば、処理Ｓ１４０２
０で救出運転要求フラグをリセットして、商用電源の復
電と通常運転の再開を待つ。もし、救出運転が完了して
いなければ、判定Ｓ１４０３０で力行判定モードで救出
運転が行われるかどうかの判断を行う。力行状態で運転
していない（回生状態で運転する）場合には、通常運転
から救出運転へと連続移行しても良いので、救出運転準
備サブルーチンＳ１４０４０をモード決定後引き続いて
実行する。力行判定モードで運転する場合には、判定S1
4050で方向反転のための非常停止が完了したかどうかの
判定を行う。停止が完了していれば処理Ｓ１４０４０で
救出運転準備を行い、まだ非常停止が完了していなけれ
ば処理Ｓ１４０６０で運転許可を発行せずに停止を待
つ。

【００２６】図１１に救出運転準備用サブルーチンＳ１
４０４０のＰＡＤ図を示す。このプログラムで救出運転
に必要な実際の指令作成を主な役割としている。処理S1
1200でエレベーターの速度を検出し、処理Ｓ１１３００
で速度指令と実速度との偏差を求め、処理Ｓ１１４００
でエレベーターの速度と速度偏差からベクトル演算から
インバータ６の制御に用いる周波数指令や電圧指令を求
める。ここで、力行モードによる救出運転で、結合コン
デンサの側からエネルギ供給をしなければならない場合
で、かつ、必要とされる発生トルク量が少なくて良い場
合には、ベクトル制御の励磁電流指令分を小さく設定し
なおし、１次電流の大きさ自体を小さくして省電力化を
はかることが小形な救出運転システムの構築には有効で
ある。ここで、力行状態であることは現在どのモードが
選択されているかを調べることにより、また、必要とさ
れる発生トルク量が少なくてよいことは、図８の運転状
態から概略を推定すること、あるいは速度指令と実速度
との偏差としてのトルク指令を直接参照することから判
定することができる。なお、励磁電流を制御した場合、
励磁電流可変制御とトルク電流可変制御との間の非線形
制御上の問題回避のため、非干渉制御を実行すれば速度
制御上の問題はない。また、演算用のマイコンとして安
価なものを用いた場合でも、省エネの評価項目を重視し
て着床精度の制限を緩めれば、この非線形制御上の問題
点も顕在化せず、さらに、救出運転用の加減速度や速度
を低く設定しておけば速度変化も緩やかなものしか要求
されないことになり、この非線形制御上の問題点も回避
可能である。このベクトル演算結果に基づいて処理Ｓ１
１５００で、これらの指令を具体的にスイッチ素子用の
パルス幅に変調する制御（ＰＷＭ制御）を行い、処理Ｓ
１１６００で運転許可を発行して、サブルーチン処理を
終了する。

【００２７】これらの実施例によって、小形で安価な停
電時救出運転システムが実現できる効果のほか、さら
に、運転状態をつぶさに把握することと所定の評価項目
に従って救出運転を実行できるので省エネで、乗客を速
やかに、不安感を抱かせずに満足度を高く救出できる効
果がある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
価で小形な装置と、その時々に求められる各種評価項目
に基づいて最良の救出運転モードを選択・実行制御でき
るので、エレベーターシステムとして総合的に満足度の
高い停電時救出システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエレベーター装置の全体構成図。

【図２】本発明の主プログラムのＰＡＤ図。

【図３】本発明の割込み判定プログラムのＰＡＤ図。

【図４】本発明の通常運転準備用サブルーチンのＰＡＤ
図。

【図５】本発明の運転実行用サブルーチンのＰＡＤ図。

【図６】本発明の救出運転モード決定用サブルーチンの
ＰＡＤ図。

【図７】本発明の回生継続運転モードサブルーチンのＰ
ＡＤ図。

【図８】本発明の回生判定モードサブルーチンのＰＡＤ
図。

【図９】本発明の力行判定モードサブルーチンのＰＡＤ
図。

【図１０】本発明の救出運転実行前処理サブルーチンの
ＰＡＤ図。

【図１１】本発明の救出運転準備用サブルーチンのＰＡ
Ｄ図。

【符号の説明】

１…３相商用電源、２…主電流用整流回路、３…副電流
用整流回路、４…停電検出器、５…結合コンデンサ、６
…電圧型インバータ、７…電動機、９…乗りかご、１０
…釣合い錘、１１…電源線、１２…ブレーキ、１４…制
御装置、１５，１８，２２，２４，２６，２７…制御信
号線、１６，１９，２３…接点、１７…ドライブ回路、
２０…バッテリ、Ｍ１００…主プログラム、Ｉ１００…
割込み判定プログラム、Ｓ１１０００…通常運転準備サ
ブルーチン、Ｓ１２０００…運転実行サブルーチン、Ｓ
１３０００…救出運転モード決定サブルーチン、Ｓ1400
0…救出運転実行前処理サブルーチン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者保苅定夫茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大沼直人茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者安藤武喜東京都千代田区神田錦町一丁目６番地株式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者紺谷雅宏東京都千代田区神田錦町一丁目６番地株式会社日立ビルシステムサービス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレベーター乗りかごを駆動する電動機，
この電動機に可変電圧・可変周波数の電力を供給する電
圧型インバータ装置，この電動機の速度制御やブレーキ
などのシーケンス制御、およびインバータ内のスイッチ
素子の点弧制御などを行うマイコン制御装置，このイン
バータ装置の入力側に接続された直流ステージの結合コ
ンデンサ，この結合コンデンサに接続され、商用交流電
源側からエネルギ供給を行うための整流回路、及び、こ
の商用交流電源が停電した際、少なくとも上記マイコン
制御装置とブレーキに電力を供給するバッテリ電源より
なるエレベーター装置において、停電時に乗りかごを最
寄り階に到達させることに関する評価項目に基づいて所
要の運転モードで救出運転を実行することを特徴とする
エレベーターの停電時運転装置。
【請求項２】エレベーター乗りかごを駆動する電動機，
この電動機に可変電圧・可変周波数の電力を供給する電
圧型インバータ装置，この電動機の速度制御やブレーキ
などのシーケンス制御、およびインバータ内のスイッチ
素子の点弧制御などを行うマイコン制御装置，このイン
バータ装置の入力側に接続された直流ステージの結合コ
ンデンサ，この結合コンデンサに接続され、商用交流電
源側からエネルギ供給を行うための整流回路、及び、こ
の商用交流電源が停電した際、少なくとも上記マイコン
制御装置とブレーキおよび結合コンデンサに電力を供給
するバッテリ電源よりなるエレベーター装置において、
停電時に乗りかごを最寄り階に到達させることに関する
評価項目に基づいて所要の運転モードで救出運転を実行
することを特徴とするエレベーターの停電時運転装置。
【請求項３】上記評価項目は、上記バッテリ電源の初期
蓄積エネルギ量と最寄り階への救出運転完了までに必要
とされる上記バッテリ電源からの放出エネルギ量との差
エネルギ量、または到達に要する時間、または起動から
停止までの運転に伴い生じる乗りかごの上下振動量、ま
たは運転方向と積載荷重で決まる負荷条件とから求まる
インバータの動作状態などであることを特徴とする１項
または２項記載のエレベーターの停電時運転装置。
【請求項４】上記評価項目は運転開始に先だって演算評
価され、その結果に基づいて救出運転が実行されること
を特徴とする３項記載のエレベーターの停電時運転装
置。
【請求項５】上記評価項目は運転開始に先だって演算評
価され、かつ、その結果に基づいて救出運転が実行さ
れ、その運転中に評価値の見直し処理が実行されること
を特徴とする３項記載のエレベーターの停電時運転装
置。
【請求項６】上記バッテリ電源の初期蓄積エネルギ量は
事前に設定した固定値であることを特徴とする３項記載
のエレベーターの停電時運転装置。
【請求項７】上記バッテリ電源の初期蓄積エネルギ量は
停電発生時の実測値であることを特徴とする３項記載の
エレベーターの停電時運転装置。
【請求項８】上記最寄り階への救出運転完了までに必要
とされる上記バッテリ電源からの放出エネルギ量は、運
転時間や運転距離の関数である第一のエネルギ要素，固
定的に必要な第二のエネルギ要素，運転速度や負荷条件
等の関数である第三のエネルギ要素などから演算する推
定値であることを特徴とする３項記載のエレベーターの
停電時運転装置。
【請求項９】上記運転時間や運転距離の関数である第一
のエネルギ要素にはブレーキ，制御装置，かご内照明，
かご内情報表示などの動作に必要なエネルギが含まれる
ことを特徴とする８項記載のエレベーターの停電時運転
装置。
【請求項１０】上記固定的に必要な第二のエネルギ要素
にはドア開閉に必要なエネルギなどが含まれることを特
徴とする８項記載のエレベーターの停電時運転装置。
【請求項１１】運転速度や負荷条件等の関数である第三
のエネルギ要素にはインバータ部などの動作に必要なエ
ネルギが含まれることを特徴とする８項記載のエレベー
ターの停電時運転装置。
【請求項１２】上記評価項目であるインバータの動作状
態が回生状態となる運転方向にエレベーターを救出運転
することを特徴とする３項記載のエレベーターの停電時
運転装置。
【請求項１３】上記インバータの動作状態が回生状態と
なる運転方向にエレベーターを救出運転する運転モード
は上記結合コンデンサの両端電圧が所定値以上であるこ
とを条件に、許可されることを特徴とする１２項記載の
エレベーターの停電時運転装置。
【請求項１４】上記評価項目であるインバータの動作状
態が通常運転から救出運転まで同一運転方向で回生状態
を継続できる場合は、停電後エレベーターを停止させ
ず、通常運転から連続的に救出運転に移行することを特
徴とする１２項記載のエレベーターの停電時運転装置。
【請求項１５】上記評価項目であるインバータの動作状
態が力行状態の場合は、停電後結合コンデンサの電荷放
出を阻止した後、通常運転から段階的に救出運転に移行
することを特徴とする１２項記載のエレベーターの停電
時運転装置。
【請求項１６】上記評価項目のうち、上記バッテリ電源
の初期蓄積エネルギ量と最寄り階への救出運転完了まで
に必要とされる上記バッテリ電源からの放出エネルギ量
との差エネルギ量が正の値となること、または運転方向
と積載荷重とから求まるインバータの動作状態が他の評
価項目よりも優先されることを特徴とする３項記載のエ
レベーターの停電時運転装置。
【請求項１７】上記優先される評価項目の制限を満足す
る範囲内で、可能な限り他の評価項目を高い満足度で満
たすような運転モードで救出運転することを特徴とする
１６項記載のエレベーターの停電時運転装置。
【請求項１８】上記運転モードとは早い運転速度指令選
択あるいは高い運転加速度による運転時間短縮モード，
乗りかごと釣合い錘との間のアンバランストルクを補償
する起動補償制御選択による乗りかご上下振動低減モー
ド，円滑な速度指令に対する速度帰還制御選択による乗
りかご上下振動低減モード，救出運転実行中表示あるい
は最寄り階到着までの時間表示による乗客不安低減モー
ド，インバータの１次電流最小化制御選択による省駆動
エネルギモード，各階におけるかご位置表示など直接救
出運転実行上不可欠でない機器への給電を阻止する省周
辺エネルギモードなどであることを特徴とする１項また
は２項または１７項記載のエレベーターの停電時運転装
置。
【請求項１９】上記インバータの１次電流最小化制御と
は、上記負荷条件が平衡負荷条件に近い場合に励磁電流
を定格値から下げて運転する処理を含むことを特徴とす
る１８項記載のエレベーターの停電時運転装置。