JPS5980195A - エレベ−タ−制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエレベータ−制御装置に係り、特に周波数置換
装Ｗｔ、によりエレベータ−駆動用誘導電動機を制御す
るエレベータ−制御装置に関する。

〔従来技術〕

エレベータ−の運転には１通常の加減速制御を行なう通
常運転と停電等の非常時に行なう非常運転とがあるが、
三相誘導電動機で駆動される交流エレベータ−において
は、従来、通常運転用の制御装置と非常運転用の制御装
置とを各別に備え、これらを切換える方式を採用してい
た。

その−例を第１図に示す。通常運転時においては、三相
交流電源１をサイリスク等で構成された制御装置２で制
御することにより、加速時は誘導電動機３の一次電圧を
制御してカ行トルクを、減速時は誘導電動機３の一次巻
線に供給する直流雷５流な制御して直流制動トルクなそ
れぞれ制御し、加減速制御を行なっている。なおこの加
減速制御は誘導電動機３に取り付けられた速度検出器（
交流速度発電機）４と制御信号発生装置５による速度帰
還制御方式である。

さらに、千しベーターを運転するためには、上記制御信
号発生装置５、エレベータ−を停止保持する電磁ブレー
キ６（一般に直流動作）及び乗かごドアを開閉するドア
モータ７（一般に直流モータを用いろ）ＶＣそれぞれ電
力を供給する必要がある。そのため、電磁ブレーキ６へ
は三相交流電源１又はこの電源の二相の電力を整流器９
と抵抗等による降圧回路１０からなる電圧変換器８で直
流化して供給しており、制御信号発生装置５及びドアモ
ータ７へは交流電源１の電力なトランス１２と整流器１
３．１４からなる電圧変換器１１を介し直流化して供給
している。

また、停電時の非常運転時においては、停電検出装！１
５により停電を検出し、その検出信号により各接点（又
は接触器）１６〜２４を切換えて非常運転装置２５を運
転する。すなわち、バッテリー等の非常用直流電源２６
の直流電力を、制御信号発生装置２７の制御信号で制御
されろインバータ装置２８により、三相交流電力に変換
して誘導電動機３に供給し、これを駆動する。上記各装
ｔ５，６．７及び制御信号発生装置２７への電力は、上
記非常用直流電源２６の直流電力を単相インバータ２９
で交流電力に変換したのち、トランス３１と整流器３２
．３３からなる電圧変換器３０を介して、通常運転時に
供給される電圧とほぼ等しい電圧の直流電力としてそれ
ぞれ保給される。

しかし、この様な従来の制御方式では、通常運転時の制
御装置とは別に、複数のインバータと、トランス等の電
圧変換器からなる非常運転時の制御装置を必要とするた
め、大幅にコストアップとなる欠点があった。また、通
常運転時においては、加速、減速ともに誘導電動機のす
べりの大きい範囲で制御されろため、損失が大きく、消
費電力が大きくなるという問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな（シ、安
価なこの種のエレベータ−制御装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、非常用直流電源を
、エレベータ−駆動用誘導電動機を制御するコンバータ
とインバータからなる周波数変換装置におけるコンバー
タの出力側に接続し、この周波数変換装置のコンバータ
を、非常用直流電源の直流出力を交流顛変換して非常用
の電圧変換器ｆ［供給する非常用のインバータとして兼
用したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面について詳細ｆ説明する
。

第２図はエレベータ−駆動用誘導電動機３を制御するた
めに用いられる電力回生可能な電圧形層波数変換装置３
４を示す。この■１圧形層波数変換装置３４ば、三相交
流電源１の交流出力な直流に変換するためのダイオード
３６〜４１からなる整流器と電力回生用のトランジスタ
４２〜４７．からなるインバータとを備えたコンバータ
部３５と、上記整流器から得られる直流電圧を平滑にす
るためのコンデンサ４８と、この直流電圧を三相交流に
変換して誘導電動機３に供給するための帰還ダイオード
５０〜５５とトランジスタ５６〜６１からなるインバー
タ部４９とより構成されている。

そして、誘導電動機３に供給されろ電圧Ｖ、周波数Ｆが
Ｖ／Ｆ一定となるように、そのインバータ部４９が一般
的なＰＷＭ制御方式によって制御される。

＠３図は第２図の周波数変換装置３４を用いた本発明の
一実施例に係るエレベータ−制御装置を示す。なお第３
図中、第１図及び第２図と同一符号は同−物又は相当物
を示す。

上記周波数変換装置３４においては、上記非常用直流電
源２６とダイオード６２の直列回路が上記平滑コンデン
サ４８と並列に接続されている。

誘導電動機３には上記速度検出器４、電磁ブ１ノーキロ
のほか、減速機６３及びシーブ６４が連結され、シープ
６４上に巻き掛けられたロープ６５を介してカウンタウ
ェイト６６と乗かご６７が吊り下げられている。乗かと
６７には上記ドアモータ７のほか、エレベータ−の実際
の位置を検出するだめの位置検出器６８が設置されてい
る。６９はエレベータ−の運転を行なうための制御信号
発生装置、７０はその中のエレベータ−の運行を管理す
る運転管理回路、７１は基準速度ノくターン発生回路で
ある。この回路７１から発生する基準速度パターン信号
は、時間とともに増加したのち一定となる信号と、速度
検出器（交流速度発電機）４の交流出力をパルス変換し
たのち位置検出信号とする変換器７２と上記位置検出器
６８からの両信号を用いてエレベータ−が予め設定され
た位置に達するとそれ以後の走行位置に応じて減少する
信号とからなっている。また上記回路７１は、非常運転
時には一定値あるいは上記加減速ノくターンと同様の非
常用加減速パターンを出力するように構成されている。

７３．７４＆を比較器、７５＆ｉインバ一タ部４９を駆
動するＰＷＭ制御信号発生回路、７６は平滑コンデンサ
４８の電圧を検出する直流電圧検出器、７７は電、源電
圧検出器、７８（まこＪ′Ｌら両検出器７６．７７の出
力を比較する比較器、７９はこの比較器７８の出力に応
じてコンノく−り部３５の回生電力制御用トランジスタ
４２〜４７を駆動する回生電力制御信号発生回路である
。

８０は非常運転時にコンバータ部３５の回生電力制御用
トランジスタ４２〜４７を用いて非常用直流電源２６の
直流電圧を交流化するための交流化制御信号発生回路で
、上記トランジスタ４２〜４７のうち少なくとも２相分
を制御するゲート信号を発生する。、８１は各制御装置
へ直流電力を供給するための電圧変換器で、Ｗ、４図に
示すように、−次側巻線８５に中間タップｂが施こされ
たトランス８２と整流器８３．８４から構成されている
。

上記トランス８２の一次側はその端子ａ、ｃが三相交流
電源１のうちの二相（図でｂｉＲ，Ｔ相）に接続され、
二次側には電磁ブレーキ６、ドアモータ７及び制御信号
発生回路６９用にそれぞれ適する電圧が発生するように
２つの二次側巻線８６゜８７が施こされている。また、
非常運転時においては、接点８８を開路し、接点８９を
閉路することにより、上記トランス８２の端子Ｃと中間
タップｂとの間に、非常用直流電源２６の直流電圧なコ
ンバータ部３５のトランジスタ４２〜４７のうちの２相
分４２，４４，４５，４７で交流化した交流電圧が入力
されろようになっている。上記中間タップｂの位置は、
交流電源１の電圧と非常用直流電源２６の電圧との比に
よって決定され、二次側に通常運転時と非常運転時とで
ほぼ等しい電圧が発生するように設定される。１．ｃお
、上記の様にコンバータ部３５のトランジスタ４２〜４
７のうち少なくとも２相分を制御するということは、ト
ランス８２の一次側端子す、ｃの接続が図示の様に几、
Ｔ相であれば、これらの相間に交流電源１とほぼ同一の
周波数の単相交流を発生するようにトランジスタ４２，
４４，４５．４７を制御する制御信号を交流化制御信号
発生回路８ｏで発生することである。９０〜９３は接点
で、これらの各接点９０〜９３及び上記各接点１６，１
７゜８８．８９は上記運転管理回路７０Ｖｃより制御さ
れる。

以上述べた回路構成により、コンバータ部３５のトラン
ジスタ４２〜４７を、非常用直流電源２６より非常運転
時の電源を作る単相インバータとして動作させろことが
できるとともに、電圧変換器８１を通常運転時と非常運
転時とで共通に使用することができる。

以下、第３図についてエレベータ−の制御過程を説明す
る。

通常運転時においては、接点１６，８８，９０が閉じら
れており、制御信号発生装置６９へは交流電源１から電
圧変換器８１を介して直流化された電力が供給される。

コンバータ部３５には回生電力制御信号発生回路７９が
接続される。また、運転管理回路７０から接点１７を閉
路する信号と基準速度パターン発生回路７１へ発生信号
が出力される。したがって、電磁ブレーキ６は開放され
るとともに、基準速度パターン信号ｆｐと速度発電機４
からの速度帰還信号ｆｒが比較器７３で比較されてその
偏差量ｆ、が求められ、この偏差量ｆ、と上記基準速度
パターン信号ｆｐを加算器７４で加算した信号ｆがＰＷ
Ｍ信号発生回路７５に入力されろ。ＰＷＭ信号発生回路
７５では上記信号ｆに基づく周波数Ｆと供給電圧■を設
定し、Ｖ／Ｆ一定制御が行なわれるようにノくルスを出
力し、インバータ部４９のトランジスタ５６〜６１を駆
動する。

ところで、この様に速度パターンによって制御されろエ
レベータ−駆動用電動機３では、減速等の様な制動時に
周知の如く発電状態となり、電動機３からインバータ部
４９を介して直流回路に電力が回生される。このため、
平滑コンデンサ４８の電圧が上昇する。この電圧を交流
電源１側へ回生する動作は次の如く行なわれろ。すなわ
ち、平滑コンデンサ４８の電圧■。が直流電圧検出器７
６を介して検出され、この検出電圧Ｖｃと電源電圧検出
器７７の検出値■、とが比較器７８で比較されて、その
偏差量に見合う値のうち平滑コンデンサ４８の電圧■。

の方が大きい場合のみ、ｙ、−ｖ。＝Δ■なろ信号が電
力回生制御信号発生回路７９に入力される。電力回生制
御信号発生回路７９では、この信号ΔＶと、交流電源１
０位相に同期して電力回生を可能とするための信号■、
とからコンバータ部３５のトランジスタ４２〜４７に対
するゲート信号を発生し、トランジスタ４２〜４７によ
り直流電圧を電源位相に同期して交流に変換し、これを
電源１側へ回生する。

以上述べた様に、エレベータ−は基準速度パターン［１
，たがって加減速制御がなされ、乗かとが停止位置に達
して速度がほぼ零になると、運転管理回路７０からの開
路信号により接点１７が開路し、電磁ブレーキ６が動作
してエレベータ−は停止保持される。これと同時に接点
９３が閉路し、乗かご６７上のドアモータ７が動作して
ドアが開閉し、乗客の乗降が行なわれることになる。ま
たこの際、誘導電動機３は効率よく制御されろとともに
、その電力回生が可能であるため、消費電力を節減する
ことができる。

次に停電時について説明する。停電が発生すると、停電
検出器１５より停電検出信号が発生し、接点１６が開路
されることにより電磁ブレーキ６が動作してエレベータ
−は停止保持されろ。また、各接点１７，８８，９０が
開路し、各接点８９゜９１が閉路する。接点９１の閉路
によってコンバータ部３５に交流化制御信号発生回路８
０が接続され、この回路８０からのゲート信号によりコ
ンバータ部３５のトランジスタ４２〜４７が制御されて
コンバータ部３５から単相交流電力が発生し、電圧変換
器８１に入力されろ。これにより各制御装置へ通常運転
時とほぼ等しい電圧の直流電力が供給される状態となる
。

したがつ℃、以後運転管理回路７０からの信号によって
、乗かと６７のドアを開くことのできるドアゾーン以外
であれば、接点９２が閉路して電磁ブレーキ６が開放さ
れるとともに、基準速度パターン発生回路７１から非常
運転用の速度パターンが発生し、このパターンにしたが
ってインバータ部４９が制御されて誘導電動機３が駆動
されろ。

そして、位置検出器６８により最寄階又は基準階に達し
たことが検出されたら、接点９２が開路し、電磁ブレー
キ６が動作してエレベータは停止保持される。これと同
時に接点９３が閉路し、ドアモータ７が動作してドアが
開くので、乗客を救出することかできる。

以上述べた様に、直流電源と簡単な回路を付加するのみ
で、通常運転時及び停電等の非常運転時とも制御するこ
とができる。

なお、第４図に示した電圧変換器８１内のトランス８２
において、上記の如（−次側巻＋Ｍｓｓ＜中間タップｂ
を設ける代りに、−次側巻線８５とは別個の非常用−次
側巻線を設けてもよい。この場合におい℃も、二次側巻
線８６．８７には通常運転時とほぼ同一の電圧が得られ
る様にする必要がある。

さらに、第２図に示した電力回生可能な電圧形周波数変
換装Ｍ３４の代りに、第５図に示す電力回生が不可能な
電圧形周波数変換装置９８や、第６図に示す電力回生可
能な電流形層波数変換装置１０１を用いることもできろ
。

すなわち、＠５図の電圧形周波数変換装置９８では、そ
のコンバータ部３５に電力回生動作を行なうための素子
が設けられておらず、通常運転時は接点９４．９５を閉
路しておき、コンバータ部３５で可変電圧制御を行なわ
せるが、非常運転時は接点９４．９５を開路するととも
に接点９６゜９７を閉路することにより、コンバーク部
３５のトランジスタ４２〜４７を、直流電源２６を制御
装置用電源とするためのインバータとして動作させろこ
とができろ。

また、第６図の電流形層波数変換装置１０１でも、同様
に通常運転時は接点９４．９５を閉路しておき、そのコ
ンバータ部３５で可変電圧制御を行なわせるが、非常運
転時は接点９４．９５’＆開路するとともに接点９６．
９７を閉路することにより、コンバータ部３５を、直流
電源２６を制御装置用電源とするためのインバータとし
て動作させることができる。

ここで、周波数変換装置のコンバーク部３５及びインバ
ータ部４９を構成する制御素子としてトランジスタを用
いた例を示したが、これに限らず、転流機能を付加した
サイリスタ等の制御素子を用いても差支えない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、非常用直流電源な
、エレベータ−駆動用誘導電動機を制御する周波数変換
装置におけるコンバータの出力側に接続し、このコンバ
ークを、非常用直流電源の直流出力を交流に変換し−で
非常用の電圧変換装置に供給する非常用のインバータと
して兼用したので、装置を安価］で提供することができ
ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は非常運転装置を備えた従来のエレベータ−制御
装置のブロック図、第２図は本発明のエレベータ−制御
装置で使用する周波数変換装置の一例を示す電気回路図
、第３図は本発明の一実施例に係るエレベータ−制御装
置のブロック図、第４図は第３図のエレベータ−制御装
置のうち制御装置用電源部分な詳細に示す電気回路図、
第５図及び第６図は本発明のエレベータ−制御装置で使
用する周波数変換装置の他側を示す電気回路図である。 １・・・・・・三相交流電源、３・・・・・・エレベー
タ−駆動用誘導電動機、１５・・・・・・停電検出装置
、２６・・・・・・非常用直流電源、３４・・・・・・
電力回生可能な電圧形周波数変換装置、３５・・・・・
・コンバータ部（非常用の第２のインバータ兼用）、４
９・・・・・・インバータ部（非常用の第１のインバー
タ兼用）、６９・・団・制御信号発生装置、８１・・・
・・・電圧変換装置（第１及び第２の電圧変換装置兼用
）、８２・・・・・・トランス、８３，８４・・・・・
・整流器、８５・・・・・・−次側巻線、ａ、　　ｃ・
・・・・・端子、ｂ・・・・・・中間タップ、８６，８
７・・・・・・二次側巻線、９８・・・・・・電力回生
不可能な電圧形周波数変換装置、１０１・・・・・・電
力回生可能な電流形層波数変換装置。 第１図 ３ ６０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源と、この交流電源の交流出力を直流に変換
   するコンバータとこのコンバータの直流出力を交流に変
   換してエレベータ−駆動用誘導電動機に供給するインバ
   ータを有する周波数変換装置と、この周波数変換装置の
   コンバータ及びインバータを制御するための制御信号を
   発生する第１の制御信号発生装置と、上記交流電源の交
   流出力を所定の電圧の直流に変換して上記第１の制御信
   号発生装置に供給する第１の電圧変換装置と、非常用直
   流電源と、この非常用直流電源の直流出力を交流に変換
   して上記銹導電動機に供給する非常用の第１のインバー
   タと、この再１のインバータを制御するための制御信号
   を発生する第２の制御信号発生装置と、上記非常用直流
   電源の直流出力を交流に変換する非常用の第２のインバ
   ータと、この第２のインバータの交流出力を所定の電圧
   の直流に変換して上記第２の制御信号発生装置に供給す
   るＷ、２の電圧変換装置とを備えたエレベータ−制御装
   置において、上記非常用直流電源を上記周波数変換装置
   のコンバータの出力側に接続し、この周波数変換装置の
   コンｉく一夕を上記非常用の第２のインバータとして兼
   用したことを特徴とするエレベータ−制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記周波数変換装
   置のインバータを上記非常用の第１のインバータとして
   兼用したことを特徴とするエレベータ−制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項又を′ｉ第２項にお（・で、
   上記第１の電圧変換装置を上記第２の電圧変換装置とし
   て兼用したことを特徴とするエレベータ−制御装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、上記第１の電圧変
   換装置で兼用されろ上記第２の電圧変換装置は、−次側
   巻線に中間タンプが施こされたトランスと、このトラン
   スの二次側巻線の出カケ整流する整流器とを備え、通常
   運転時には上記トランス−次側巻線の両端子間に上記交
   流電源の交流出力を加え、非常運転時には上記−次側巻
   線の一方の端子と中間タップとの間に、上記周波数変換
   装置のコンバータで兼用される上記非常用の第２のイン
   バータの交流出力を加えて、通常運転時と非常運転時に
   おいて上記トランスの二次側巻線にほぼ同一の電圧が発
   生するように構成されていることな特徴とするエレベー
   タ−制御装置。 ５、特許請求の範囲第３項において、上記第１の電圧変
   換装置で兼用される上記第２の電圧変換装置は、巻数の
   異なる２つの一次側巻線を有するトランスと、このトラ
   ンスの二次側巻線の出力を整流する整流器とを備え、通
   常運転時には上記トランスの巻数の多い一次側巻線に上
   記交流電源の交流出力を加え、非常運転時には巻数の少
   ない一次側巻線に、上記周波数変換装置のコンバータで
   兼用されろ上記非常用の第２のインバータの交流出力を
   加え℃、通常運転時と非常運転時において上記トランス
   の二次側巻ｍｖｃはぼ同一の電圧が発生するように構成
   されていることを特徴とするエレベータ−制御装置。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかにお
   いて、上記周波数変換装置は雷、正形で、そのコンバー
   タが電力回生可能な制御極付半導体スイッチング素子を
   含んでいろことを特徴とするエレベータ−制御装置。 ７、　特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに
   おいて、上記周波数変換装置は電圧形で、そのコンバー
   タｈ１電力回生可能な制御素子を含んでおらず、通常運
   転時と非常運転時とで上記コンバータと上記非常用直流
   電源との間の、接続状態な互に逆方向に切換えろスイッ
   チング素子な備えていることな特徴とするエレベータ−
   制御装置。 ８、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかにお
   いて、上記周波数変換装置は電流形で、通常・運転時と
   非常運転時とでそのコンバータと上記非常用直流電源と
   の間の接続状態を互に逆方向に切換えるスイッチング素
   子を備えていることを特徴とするエレベータ−制御装置
   。