CN103596868B - 电梯的控制装置 - Google Patents

Abstract

在电梯中，轿厢（2）与对重（5）形成为吊桶式，并具有使轿厢（2）升降的电机（11），该电梯的控制装置通过带再生功能的变流器（32）对交流电源（20）进行整流，并通过逆变器（36）驱动电机（11），并且，通过逆变器（36）和带再生功能的变流器（32）将从电机（11）产生的再生电力转换为交流电源（20），该电梯的控制装置具有控制部（50），在停电时，控制部（50）通过开关（22）使变流器（32）与交流电源（20）在电气上断开后，借助通过轿厢（2）的行进而产生的再生电力来驱动与变流器（32）电连接的扬水泵（200）。

Description

电梯的控制装置

技术领域

本发明涉及电梯的控制装置。

背景技术

如下述专利文献1所示，在现有的电梯的控制装置中，已知有使用了再生用变流器的控制装置。

关于该控制装置，是在具有可变电压可变频率的逆变器和紧急用发电机的电梯的控制装置中，其中，所述逆变器具有动力（powering）用变流器（converter）和再生用变流器，在上述逆变器的直流侧设置有再生电力消耗电路，当电梯基于紧急用发电机进行运转时，阻断再生用变流器，将再生电力消耗电路设为工作状态来消耗再生电力。

根据上述控制装置，当电梯基于正常电源进行运转时，再生电力返回到电源侧，因而减小了电力消耗量。当电梯基于紧急用电源进行运转时，在直流侧消耗再生电力，因而不会流入对紧急用发电机而言难以处理的再生电力，不会产生电压凹槽（voltagenotch），因而能够减小紧急用发电机的容量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59－149781号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述电梯的控制装置中，只是使用再生变流器将从电机产生的再生电力返回到电源。然而发明人认识到：鉴于停电时从电梯产生的再生电力没有作为电力供给源发挥作用，因而在停电时，可以临时使电梯作为发电设备发挥作用，将电梯用作电力供给源，利用上述再生电力来驱动电梯以外的电气设备。

本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种具有在停电时利用上述再生电力作为电力供给源的功能的电梯的控制装置。

用于解决问题的手段

第1发明的电梯的控制装置构成为，在该电梯中，轿厢与对重形成为吊桶式，并具有使所述轿厢升降的电机，该电梯的控制装置通过整流单元对交流电源进行整流，并通过逆变器驱动所述电机，并且借助所述逆变器和再生单元将从所述电机产生的再生电力转换为所述交流电源，所述电梯的控制装置具有控制单元，在停电时，所述控制单元通过开闭单元使所述再生单元和所述整流单元与所述交流电源在电气上断开之后，借助由所述轿厢的行进产生的再生电力来驱动与所述再生单元电连接的电气设备。

根据该电梯的控制装置，在停电时，开闭单元在使再生单元、整流单元与交流电源在电气上断开之后，借助由轿厢的行进产生的再生电力来驱动与再生单元电连接的电气设备。由此，在停电时，电梯能够作为电力供给源发挥作用，驱动电气设备。

优选的是，第2发明的电梯的控制装置具有：负载检测单元，其检测轿厢内的负载；消耗电力设定单元，其设定电气设备的消耗电力值；以及速度调节单元，其根据检测出的负载和电气设备的消耗电力值，对驱动电机的逆变器的速度指令进行调节。

由此，速度调节单元根据检测出的负载和电气设备的消耗电力值，对驱动电机的逆变器的速度指令进行调节。由此，能够根据电气设备的消耗电力和轿厢内的负载，调节轿厢的速度，调节能够从电梯产生的产生电力。由于能够调节电气设备的消耗电力和产生电力，因而能够抑制提供给电气设备的电源的电压波动。

优选的是，第3发明的电梯的控制装置具有：电力检测单元，其检测提供给电气设备的再生电力；消耗电力设定单元，其设定电气设备的消耗电力值；速度调节单元，其根据检测出的所述再生电力和所述电气设备的消耗电力值，对驱动所述电机的所述逆变器的速度指令进行调节。

由此，速度调节单元能够根据检测出的再生电力和电气设备的消耗电力值，调节驱动电机的逆变器的速度指令，调节能够从电梯产生的产生电力。由于能够调节电气设备的消耗电力和产生电力，因而能够抑制提供给电气设备的电源的电压波动。

优选的是，第4发明的电梯的控制装置具有设置在整流单元的直流侧的能够蓄积电力的蓄电单元，控制单元将由轿厢的行进产生的再生电力蓄积于所述蓄电单元后，基于来自该蓄电单元的电力，借助再生单元来驱动电气设备。

由此，控制单元将由轿厢的行进产生的再生电力蓄积于蓄电单元后，基于来自该蓄电单元的电力，借助再生单元来驱动电气设备，因而能够不依赖于轿厢的负载和行进状态来向电气设备供给电力。

优选的是，第5发明的电梯的控制装置具有显示再生电力值和所述再生电力的持续时间的显示单元。

由此，在停电时，由于显示出将电梯用作紧急用电源装置时的电力供给能力，因而能够提高上述紧急用电源装置的易用性。

优选的是，第6发明的电梯的控制装置构成为，电梯具有多部，该电梯的控制装置具有将各部所述电梯的再生电力提供给电气设备的控制单元。

由此，由于能够基于从多部电梯产生的再生电力来驱动电气设备，因而能够提高可驱动的电气设备的容量。

发明效果

根据本发明，能够得到如下电梯的控制装置：在停电时，能够使电梯作为电力供给源发挥作用，利用从电梯产生的再生电力来驱动电气设备。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的电梯的控制装置的整体图。

图2是示出图1的电梯的控制装置的动作的流程图。

图3是示出图1的电梯的控制装置的动作的时序图。

图4是示出本发明的另一实施方式的电梯的控制装置的动作的流程图。

图5是示出本发明的另一实施方式的电梯的控制装置的动作的时序图。

标号说明

2轿厢，5对重，11电机，13负载检测器，20三相交流电源，22开关，32带再生功能的变流器，36逆变器，50控制部，60电源监视部，80显示器，200扬水泵。

具体实施方式

实施方式1.

根据图1来说明本发明的一个实施方式。图1是示出本发明的一个实施方式的电梯的控制装置的整体图。

在图1中，三相交流电源20经由作为可电开闭的开闭单元的开关22与第1电梯1连接。同样，扬水泵200以及与第1电梯1同样形成的第2电梯100经由开关22与交流电源20连接，其中，该扬水泵200是用于将自来水储存在建筑物的屋顶而进行抽取的电气设备。

在电梯1中，通过绳索3使轿厢2与对重5形成为吊桶式，并具有卷起绳索3而使轿厢2升降的曳引机7。在曳引机7安装有制动器9和电机11。

在电梯的控制装置中，具有作为对轿厢2内的搭乘负载进行检测的负载检测单元的负载检测器13。对交流电源20进行整流得到直流电，并通过将该直流电转换为交流电的电力转换器30产生的可变电压可变频率的电压对电机11进行可变速驱动。在电力转换器30的直流母线34上，具有作为蓄积和释放电力的蓄电单元的电力蓄积器40。

此外，控制装置具有控制部50，该控制部50产生控制电力转换器30的指令信号，并接收来自负载检测器13的负载检测信号。控制部50形成为：接收来自作为检测停电的电力检测单元的电源监视器60的停电检测信号，并且接收来自消耗电力设定器70的电力指令信号，其中，消耗电力设定器70设定使电梯1在停电时作为发电机发挥作用时应该产生的电力。控制部50形成为对显示器80发送电力值等要显示的信号，并具有作为控制单元和速度调节单元的功能。

电力转换器30具有：作为整流单元和再生单元的带再生功能的变流器32，其对交流电源20进行整流，并将直流电转换为交流电，向扬水泵200供给电力；以及电容器33，其对变流器32的脉动（rippled）的输出电压进行平滑。

此外，电力转换器30具有：逆变器36，其经由作为变流器32的输出的直流母线34，对电机11进行可变速驱动；以及再生电阻电路38，其借助晶体管进行控制，利用电阻消耗从电机11产生的再生电力。

电力蓄积器40具有：电力蓄积部41，其由铅蓄电池或镍氢电池构成来蓄积电力；以及充放电部43，其由能够控制电力蓄积部41的充电/放电且能够对电力蓄积部41的电压进行升压的DC－DC转换器等构成。

此外，借助未图示的蓄电池来确保控制部50、电源监视部60和负载检测器13等在停电时必须进行动作的设备等在停电时的电源。

接下来，说明如上这样构成的电梯的控制装置在通常运转时的动作。

＜通常运转时＞

在图1中，当前开关22为闭合状态，当轿厢2中搭乘了几乎接近额定承载能力的乘客的状态下开始上升运转时，电机11消耗电力进行运转，成为动力运转。此时，控制部50根据电梯1的启动对充电/放电部43进行控制，使得从电力蓄积部41开始放电，将直流母线34的电压控制为规定电压。

另一方面，在电梯1的电力只靠来自电力蓄积部41的放电电力并不足够的情况下，依靠来自电力蓄积部41的电力和变流器32输出的从商用电源提供的电力的双方来供给。这样，通过将再生电力蓄积于电力蓄积器40而重新利用电力，由此实现了节能。

接下来，在开关22为闭合状态下轿厢2以无负载状态开始上升运转时，成为将轿厢2的动能转换回电力的再生运转，直流母线34的电压因该再生电力而上升。例如，控制部50在直流母线34的电压的上升达到某一规定电压时，控制充电/放电部43将再生电力充电到电力蓄积部41。作为其它控制手段，存在监视再生电力的同时控制充电/放电部43而将再生电力充电到电力蓄积部41的情况。

接下来，说明如上这样构成的电梯的控制装置的停电时运转动作。

＜停电时＞

如图1所示，在因停电等而不能从交流电源20供给电力的情况下，有时希望使扬水泵200、电梯100暂时工作。例如，在停电中，有时存在集体住宅的上层楼层需要使用自来水而希望扬水泵200短时间工作的情况。

此外，当轮椅使用者在上层楼层等待疏散的情况下等，需要使电梯1暂时运转来让轮椅使用者疏散。在这样的情况下，虽然也有临时从其他地方运来紧急用发电机而加以利用的手段，但是难以应对希望立刻得到电力供给的情况。因此，如下述这样，利用电梯1的发电功能，向扬水泵200供给电力。此外，优选的是，利用电梯1的发电功能进行驱动的电气设备能够像扬水泵200那样，耐受一定程度的电压波动。

首先，如图2所示，利用者断开开关22使电梯1等从交流电源20断开（步骤S101），对消耗电力设定器70设定用于使扬水泵200工作的消耗电力值（步骤S103）。控制部50根据所设定的消耗电力值，设定轿厢2的行进速度。

此时，行进速度大致可通过将上述消耗电力值除以轿厢2与对重5的质量差来求出。该消耗电力使用对设定的消耗电力加进对升降用机械损耗和电机11和电力转换器30的电气损耗的考虑而得到的结果。此外，通常假定为轿厢2中无人的无搭乘状态，但是在轿厢2内搭载有物品等的情况下，需要对由负载检测器13检测出的轿厢2内负载进行校正，求出轿厢2侧与对重5侧的质量差。

接下来，控制部50将电机11作为发电机进行启动（步骤S105）。当根据设定的速度使轿厢2朝再生运转方向行进时，如图3的（a）所示，轿厢2的速度逐渐上升，电机11作为发电机发挥作用，如图3的（b）那样产生再生电力PR。控制部50在显示器80显示由电源监视部60检测出的电力（步骤S107）。利用者确认由电源监视部60检测出的电力是否达到设定值（步骤S109）。这是因为，如图3的（d）所示，在未达到所设定的电力的虚线部分无法利用扬水泵200，因此确认是否达到设定电力。并且，在再生电力达到设定电力值时，控制部50使电力转换器30的变流器32进行动作，向扬水泵200提供电力而进行工作（步骤S111），然后，在轿厢2接近末端楼层时，使轿厢2减速。与此相伴，电源监视部60检测来自电机11的发电电力的下降（步骤S113）。控制部50根据该检测结果，结束扬水泵200的工作。

此外，在步骤S109中，图3的（d）的虚线所示的由电源监视部60检测出的电力未达到设定值的电力被再生电阻电路38的电阻消耗。

此外，对于在电压逐渐上升的情况下也能够驱动的电气设备，也能够加上图3的（d）的虚线所示的电力进行驱动。

在上述实施方式的电梯的控制装置中，轿厢2与对重5形成为吊桶式，并具有使轿厢2升降的电机11，通过带再生功能的变流器32对三相交流电源20进行整流，并通过逆变器36来驱动电机11，并且，通过逆变器36以及带再生功能的变流器32将从电机11产生的再生电力转换为交流电源20，该电梯的控制装置具有控制部50，在停电时，控制部50通过开关22使变流器32与交流电源20在电气上断开后，借助由轿厢2的行进产生的再生电力来驱动与变流器32电连接的扬水泵200。

根据电梯的控制装置，在停电时，开关22使变流器32与交流电源20在电气上断开后，借助由轿厢2的行进产生的再生电力来驱动与变流器32电连接的扬水泵200。由此，在停电时，电梯1能够作为电力供给源发挥作用，而驱动扬水泵200。

优选的是，如上述实施方式的电梯的控制装置那样，具有：负载检测器13，其检测轿厢2内的负载；以及作为速度调节单元的控制部50，其根据检测出的负载和扬水泵200的消耗电力值，调节驱动电机11的逆变器36的速度指令。

由此，控制部50根据由负载检测器13检测出的负载和扬水泵200的消耗电力值，调节驱动电机11的逆变器36的速度指令。由此，能够根据扬水泵200的消耗电力和轿厢2内的负载，调节轿厢2的速度，调节能够从电梯1产生的产生电力。由此，由于能够根据扬水泵200的消耗电力来调节来自电梯1的产生电力，因而能够抑制向扬水泵200供给的电源的电压波动。

优选的是，如上述实施方式的电梯的控制装置那样，具有：电源监视部60，其检测提供给扬水泵200的再生电力；以及控制部50，其根据检测出的再生电力和扬水泵200的消耗电力值，调节驱动电机11的逆变器36的速度指令。

由此，控制部50能够根据检测出的再生电力和扬水泵200的消耗电力值，调节驱动电机11的逆变器36的速度指令，调节能够从电梯1产生的产生电力。由此，能够根据扬水泵200的消耗电力，调节来自电梯1的产生电力。

实施方式2.

在上述实施方式1中，在停电时，使用从电机11产生的再生电力直接驱动扬水泵200，但是在本实施方式中，将从电机11产生的再生电力临时蓄积于电力蓄积器40后，利用电力蓄积器40的蓄积电力来驱动扬水泵200。

本发明的另一实施方式的电梯的控制装置与实施方式1的结构相同，根据图4和图5来说明其动作。在图4中，与图2相同的标号表示相同的动作，并省略说明。

与实施方式1相同地，使上述电梯的控制装置执行步骤S101～S105。并且，如图5的（a）～（c）所示，在步骤S105中，当启动电梯后，经由逆变器36将从电机11产生的再生电力蓄积于电力蓄积器40（步骤S209）。控制部50通过速度检测器12判断轿厢2是行进还是停靠（步骤S211），在判定为轿厢2停靠时，如图5的（d）所示，控制部50从电力蓄积器40经由带再生功能的变流器32使扬水泵200工作（步骤S213），然后结束扬水泵200的工作。

此外，控制部50能够一边通过电源监视部60监视因扬水泵200的启动而导致的消耗电力，一边控制电力蓄积器40的充电/放电部43和变流器32，以得到适当的发电电力P_o。由此，利用者即使不对消耗电力设定器70设定消耗电力，不通过显示器80确认来自电梯1的产生电力，也能够稳定地向扬水泵200供给电力。

此外，显示器80能够显示轿厢2在一次行进时、例如轿厢2在无负载状态下从底层行进到顶层时所能够产生的再生电力量、或者显示轿厢2在行进中产生的电力和持续时间。

此外，也能够根据电力蓄积器40中蓄积的电力量，计算出上述电力和持续时间并显示。在该情况下，由于知晓将电梯1用作紧急用电源装置时的电力供给能力，因而提高了易用性。

此外，能够使多个电梯1、100协作进行再生运转，将它们的合计作为发电电力来利用，而使扬水泵200工作。在该情况下，与1台电梯相比，能够供给较大的电力，即使在停电时也能够使需要较大功率的扬水泵200等暂时工作。

优选的是，上述实施方式的电梯的控制装置具有设置在带再生功能的变流器32的直流侧的、能够蓄积电力的电力蓄积器40，控制部50将由轿厢2的行进产生的再生电力蓄积于电力蓄积器40后，基于来自电力蓄积器40的电力，通过带再生功能的变流器32来驱动扬水泵200。

由此，控制部50将由轿厢2的行进产生的再生电力蓄积于电力蓄积器40后，基于来自电力蓄积器40的电力，通过带再生功能的变流器32来驱动扬水泵200，因而能够不依赖于轿厢2的负载、行进状态而稳定地向扬水泵200供给电力。

产业上的可利用性

本发明可应用于电梯的控制装置。

Claims (6)

1.一种电梯的控制装置，在该电梯中，轿厢与对重形成为吊桶式，并具有使所述轿厢升降的电机，该电梯的控制装置通过整流单元对交流电源进行整流，并通过逆变器驱动所述电机，并且借助所述逆变器和再生单元将从所述电机产生的再生电力转换为所述交流电源，其特征在于，

所述电梯的控制装置具有控制单元，在停电时，所述控制单元通过开闭单元使所述再生单元和所述整流单元与所述交流电源在电气上断开之后，借助由所述轿厢的行进产生的再生电力来驱动在交流电源侧与所述再生单元电连接的电气设备。

2.根据权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，该电梯的控制装置具有：

负荷检测单元，其检测所述轿厢内的负载；

消耗电力设定单元，其设定所述电气设备的消耗电力值；以及

速度调节单元，其根据检测出的所述负荷和所述消耗电力值，对驱动所述电机的所述逆变器的速度指令进行调节。

3.根据权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，该电梯的控制装置具有：

电力检测单元，其对提供给所述电气设备的再生电力进行检测；

消耗电力设定单元，其设定所述电气设备的消耗电力值；以及

速度调节单元，其根据检测出的所述再生电力和所述消耗电力值，对驱动所述电机的所述逆变器的速度指令进行调节。

4.根据权利要求1或2所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述电梯的控制装置具有设置在所述整流单元的直流侧的能够蓄积电力的蓄电单元，

所述控制单元将由所述轿厢的行进产生的再生电力蓄积于所述蓄电单元后，基于来自该蓄电单元的电力，借助所述再生单元来驱动所述电气设备。

5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述电梯的控制装置具有显示所述再生电力的值和所述再生电力的持续时间的显示单元。

6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述电梯有多部，

所述电梯的控制装置具有将各部所述电梯的再生电力提供给所述电气设备的控制单元。