CN103608278B - 电梯控制装置 - Google Patents

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Abstract

具有：变流器（7），其将来自经由第1开闭器（13）而连接的交流电源（1）的交流电转换为直流电；逆变器（8），其将直流电转换为交流电，驱动使电梯轿厢（5）升降的电动机（2）；电力蓄积器（10），其能够对输入电压进行电压调节，经由第2开闭器（19）与变流器（7）的输出连接并蓄积电力；蓄电池（11），其经由第3开闭器（20）设置在变流器（7）的输出端；以及运转控制部（12），其根据交流电源（1）的停电检出信号，切断第1开闭器（13）和第2开闭器（19），接通第3开闭器（20）连接蓄电池（11），然后，将电力蓄积器（10）的输入电压设成假定为蓄电池（11）的端子电压的恒定电压值后，接通第2开闭器（19）。

Description

电梯控制装置
技术领域
本发明涉及电梯控制装置。
背景技术
如下述专利文献所示，提出了一种电梯控制装置，其在不损害现有的基于充电实现的节能效果的情况下，具有使用低容量且价廉的二次电池而得到的节能效果。
该电梯控制装置具有：变流器，其将交流电源的交流电转换为直流电并输出到直流母线；逆变器，其将来自直流母线的直流电转换为交流电并驱动电动机；控制器，其控制逆变器；电力蓄积单元，其蓄积来自直流母线的驱动电动机的电力；以及控制单元，其在停电时进行轿厢的运转控制。
电力蓄积单元在轿厢的再生运转时等从直流母线蓄积直流电，在轿厢为动力运转（power running）时或停电时，可借助所蓄积的直流电通过逆变器来驱动电动机。
在此，电梯为了在发生某种异常时紧急停止电动机，形成为经由第1开闭单元连接交流电源与变流器，经由第2开闭单元连接直流母线与电力蓄积单元，并且，控制单元根据紧急停止信号断开第1开闭单元和第2开闭单元。
在先技术文献 
专利文献
专利文献1：日本特开2002-145543号公报
发明内容
发明要解决的问题
在停电时，由于能够从电力蓄积单元向直流母线供给电力，因此不切断第1开闭单元和第2开闭单元。但是，当在无法从电力蓄积单元供给电力的充电模式下发生停电时，需要使逆变器与直流母线断开连接，切断第1开闭单元和第2开闭单元。这是因为，必须对电力蓄积单元连续充电预先确定的时间，设定为了充电模式的执行不能被中断。
如果在切断第2开闭单元之后，在直流母线电压不稳定的状态下第2开闭单元再次接通，则存在由于直流母线电压与电力蓄积单元的电位差所导致的浪涌电流较大而难以再次接通第2开闭单元这样的问题。
根据本发明，提供如下电梯控制装置：停电时，在切断第1开闭单元和第2开闭单元之后，能够抑制浪涌电流而再次接通第2开闭单元，使用电力蓄积单元的电力来使电动机运转。
用于解决问题的手段
第1发明的电梯控制装置具有：变流器，其将来自经由可开闭的第1开闭单元而连接的交流电源的交流电转换为直流电；逆变器，其将该直流电转换为交流电，驱动使电梯轿厢升降的电动机；电力蓄积单元，其能够对输入电压进行电压调节，经由可开闭的第2开闭单元与所述变流器的输出连接并蓄积电力；蓄电池，其经由可开闭的第3开闭单元设置在所述变流器的输出端；以及控制单元，其根据所述交流电源的停电检出信号，切断所述第1开闭单元和所述第2开闭单元，接通所述第3开闭单元而连接所述蓄电池，然后，将所述电力蓄积单元的所述输入电压设成假定为所述蓄电池的端子电压的恒定电压值后，接通所述第2开闭单元。
根据本发明，控制单元根据交流电源的停电检出信号，切断第1开闭单元和第2开闭单元，接通第3开闭单元而使蓄电池与变流器的输出连接之后，将电力蓄积单元的输入电压设成假定为蓄电池的端子电压、即变流器的输出端电压的恒定电压值后，接通第2开闭单元。
由此，将电力蓄积单元的输入电压设为变流器的输出电压值附近后，再次接通第2开闭单元，因而能够抑制从电力蓄积单元流向变流器的输出侧的浪涌电流。因此，通过再次接通第2开闭单元，能够使用电力蓄积单元的电力来使轿厢运转。
优选的是，第2发明的电梯控制装置的恒定电压值是刚刚使用逆变器通过蓄电池驱动电动机之后的蓄电池的端子电压值。
由于这样的恒定电压值是刚刚由蓄电池驱动电动机之后的电压值，蓄电池的电压能够比较稳定，因而能够减小假定的恒定电压值与实际电压值之间的偏差。因此，能够抑制接通第2开闭单元时的突入电流量。
此外，更优选的是，通过电流检测单元检测电动机进行驱动的状态是再生运转还是动力运转，根据该检测结果，改变蓄电池的假定的恒定电压值。即，与电动机驱动之前相比，可使蓄电池的供给电压稍低于动力运转并稍高于再生运转，因此，通过据此来改变恒定电压值，能够进一步抑制接通第2开闭单元时的浪涌电流量。
优选的是，第3发明的电梯控制装置中的恒定电压值是通过逆变器使用蓄电池使电动机通过电流之后切断该电流时的电压值，其中，就平均值而言，该电流不在电动机中产生旋转磁场。
根据该控制单元，可以抑制蓄电池的消耗电力，使蓄电池的电压在短时间内比较稳定，因而能够减小恒定电压值与实际电压值之间的偏差。
发明效果
根据本发明的电梯控制装置，在停电时切断第1开闭单元和第2开闭单元之后，能够抑制浪涌电流而再次接通第2开闭单元，使用电力蓄积单元的电力来使电动机运转。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的电梯的整体结构图。
图2是示出图1的电梯控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
利用图1说明本发明的一个实施方式。在图1中，电梯具有电动机2、与电动机2的旋转轴连接的曳引机3、卷绕于曳引机3的绳索4、吊挂在该绳索4的一端的轿厢5和吊挂在另一端的对重6，借助电动机2的旋转使轿厢5和对重6升降。
电梯控制装置具有：变流器7，其由二极管等构成，将交流电源1转换为直流电；逆变器8，其将直流电转换为交流电来驱动电动机2；控制器9，其控制逆变器8；电力蓄积器10，其是蓄积电动机2的驱动用电力以及释放电力的蓄积单元；蓄电池11，其在停电时用作辅助电源；以及运转控制部12，其是对轿厢5进行运转控制的控制单元。
变流器7经由作为第1开闭单元的第1开闭器13被提供交流电源1，并且，其输出作为直流电输出到直流母线14、14。该直流母线14与对直流电的脉动成分进行 平滑的电容器15连接。
逆变器8由晶体管或IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管）等构成，将直流母线14的直流电转换为可变电压可变频率的交流电来驱动电动机2，逆变器8的输出侧设有电流检测器16，该电流检测器16用于根据电流的流动方向判断电动机2是动力运转还是再生运转。
控制器9进行电梯整体的管理/控制，生成轿厢5的启动/停止指令和轿厢5的位置/速度指令，并将指令信号输出给逆变器8。
电力蓄积器10具有：蓄电部17，其使用铅蓄电池或镍氢蓄电池作为二次电池；以及充电/放电控制部18，其由DC－DC转换器等构成，该DC－DC转换器控制蓄电部17的充电/放电电力，并进行充电/放电时的电压调整，电力蓄积器10经由作为第2开闭单元的第2开闭器19与直流母线14连接。
蓄电池11是具有在停电时能够使轿厢5升降至少一层的蓄电量的辅助电源，并构成为经由作为第3开闭单元的第3开闭器20与直流母线14连接，通过第3开闭器20的闭合来使逆变器8的输入电压与蓄电池11的供给电压相等。
运转控制部12以如下方式进行连接：其对由设置在第1开闭器13的输入侧的电压检测器21检测到交流电源1的停电而生成的停电检出信号进行接收，并与控制器9进行信号的收发，并且根据导通/断开信号对第1开闭器13、第2开闭器19、第3开闭器20进行开闭控制，控制充电/放电控制部18。
利用图1和图2说明如上这样构成的电梯控制装置的动作。
＜交流电源1正常时＞
当为了向电动机2提供交流电源1而接通第1开闭器13时，充电/放电控制部18将电压Vb设定为与由交流电源1的电压值唯一确定的直流母线14的电压Va为相同的值。之后，运转控制部12接通第2开闭器19，使电力蓄积器10与直流母线14连接，使电力蓄积器10处于可充电/放电状态。在轿厢5开始运转时，当对电力蓄积器10充电时或者在电动机2为再生运转时，从直流母线14向电力蓄积器10蓄积电力，在电动机2为动力运转时，从电力蓄积器10向直流母线14提供电力。这样，本电梯使用电力蓄积器10，有效地将再生运转时的能量灵活用作动力运转时的能量，抑制了电力消耗。
＜交流电源1停电时＞
运转控制部12根据有无来自电压检测器21的停电检出信号，判定是否检测到交流电源1的停电（步骤S101），在检测到停电时，判定电力蓄积器10是否是充电模式（步骤S103）。在不是充电模式的情况下，运转控制部12在维持第1开闭器13和第2开闭器19接通的状态下，使用电力蓄积器10的电力使轿厢继续运转（以下，称作停电时运转）（步骤S121）。
另一方面，在步骤S103中，在电力蓄积器10是充电模式的情况下，运转控制部12切断第1开闭器13和第2开闭器19（步骤S105），然后接通第3开闭器20（步骤S107）。
运转控制部12根据轿厢5是否位于门区域来判定轿厢5是否停靠在楼层之间（步骤S109），在轿厢5停靠在楼层之间的情况下，运转控制部12借助来自蓄电池11的电力，经由逆变器8驱动电动机2，使轿厢5行进到最近楼层（步骤S111），根据电流检测器16检测出的流过逆变器8和电动机2的电流的方向，检测电动机2是动力运转还是再生运转，并使轿厢5到达并停靠在最近楼层（步骤S113）。
在步骤S113中，在电动机2是动力运转的情况下，运转控制部12视作蓄电池11的端子电压值即变流器7的输出电压值成为动力运转之后的假定的第1恒定电压值Vcr，将充电/放电控制部18的电压Vb设定为上述恒定电压值Vcr，控制充电/放电控制部18，将电力蓄积器10的产生电压值设为Vcr。
在电动机2是再生运转的情况下，运转控制部12视作蓄电池的端子电压值成为再生运转之后的假定的第2恒定电压值Vcc，将充电/放电控制部18的电压Vb设定为上述假定电压Vcc，将电力蓄积器10的产生电压值设为Vcc（步骤S115）。其中，Vcc＞Vcr。
运转控制部12在接通第1开闭器13和第2开闭器19后，切断第3开闭器20，使蓄电池11与直流母线14断开连接（步骤S117）。由此，由于假定的恒定电压值与实际的电压值之间的电位差，在电力蓄积器10与直流母线14之间流过少量的浪涌电流。运转控制部12在维持第1开闭器13和第2开闭器19接通的状态下，使用电力蓄积器10的电力来使轿厢5运转（步骤S121）。
另一方面，在步骤S109中，在轿厢5停靠在门区域内的情况下，电动机2不需要进行旋转，因而运转控制部12从逆变器8流过电动机2不进行旋转的电流（步骤S119）。作为不进行旋转的电流而言，例如可举出如下的例子：将电动机2的制动器（未图示）设为锁定状态，在电动机2的正转、反转方向上，数秒左右交替地流过电流。
运转控制部12控制电力蓄积器10的充电/放电控制部18，使得在步骤S119中从蓄电池11对电动机2流过电流之后，蓄电池11产生预测的第3恒定电压值Vcs（步骤S115），在接通第1开闭器13和第2开闭器19后，切断第3开闭器20（步骤S117）。然后，转入停电时运转（步骤S121）。此外，第3恒定电压值Vcs与第1恒定电压值Vcr大致相等。
本实施方式的电梯控制装置具有：变流器7，其将来自经由第1开闭器13而连接的交流电源1的交流电转换为直流电；逆变器8，其将该直流电转换为交流电，驱动使电梯轿厢5升降的电动机2；电力蓄积器10，其能够对输入电压进行电压调节，经由可开闭的第2开闭器19与变流器7的输出连接并蓄积电力；蓄电池11，其经由可开闭的第3开闭器20设置在变流器7的输出端；以及运转控制部12，其根据交流电源1的停电检出信号，切断第1开闭器13和第2开闭器19，接通第3开闭器20，连接蓄电池11，然后，将电力蓄积器10的输入电压设成假定为蓄电池11的端子电压的恒定电压值后，接通第2开闭器19。
根据这样的控制装置，运转控制部12根据交流电源1的停电检出信号，切断第1开闭器13和第2开闭器19，接通第3开闭器20，与蓄电池11变流器7的输出连接，然后，将电力蓄积器10的输入电压设成假定为蓄电池11的端子电压、即变流器7的输出端电压的恒定电压值后，接通第2开闭器19。
由此，将电力蓄积器10的输入电压设为变流器7的输出端电压值附近后，再次接通第2开闭器19，因而能够抑制从电力蓄积器10流向变流器7的输出侧的浪涌电流。由此，通过再次接通第2开闭器19，能够使用电力蓄积器的电力使轿厢5运转。
如上所述，优选的是，电梯控制装置的恒定电压值是刚刚借助蓄电池11使用逆变器8来驱动电动机2之后的蓄电池11的端子电压值。
由于这样的恒定电压值是刚刚由蓄电池11驱动电动机2之后的电压值，因此蓄电池11的电压能够比较稳定，因此能够减小假定的恒定电压值与实际电压值之间的偏差。由此，能够进一步抑制接通时第2开闭器19的浪涌电流量。
此外，更优选的是，通过电流检测器16检测电动机2进行驱动的状态是再生运转还是动力运转，并根据该检测结果改变蓄电池11的假定的恒定电压值。即，与电动机2驱动之前相比，可使蓄电池11的供给电压稍低于动力运转并稍高于再生运转，因此，通过据此来改变恒定电压值，能够进一步抑制接通第2开闭器19时的浪涌电流量。
如上所述，优选的是，电梯控制装置的恒定电压值是通过逆变器8使用蓄电池11来使电动机2流过电流后切断电流时的电压值，其中，就平均值而言，该电流不在电动机2中产生旋转磁场。
根据该控制装置，可以抑制蓄电池11的电力消耗，使蓄电池11的电压在短时间内比较稳定，因而能够减小恒定电压值与实际电压值之间的偏差。
标号说明
1交流电源，2电动机，5轿厢，7变流器，8逆变器，10电力蓄积器，11蓄电池，12运转控制部，13第1开闭器，14直流母线，18充电/放电控制部，19第2开闭器，20第3开闭器。

Claims (2)

1.一种电梯控制装置，其特征在于，该电梯控制装置具有：
变流器，其将来自经由可开闭的第1开闭单元而连接的交流电源的交流电转换为直流电；
逆变器，其将该直流电转换为交流电，驱动使电梯轿厢升降的电动机；
电力蓄积单元，其能够对输入电压进行电压调节，经由可开闭的第2开闭单元与所述变流器的输出连接并蓄积电力；
蓄电池，其经由可开闭的第3开闭单元设置在所述变流器的输出端；以及
控制单元，其根据所述交流电源的停电检出信号，切断所述第1开闭单元和所述第2开闭单元，接通所述第3开闭单元而连接所述蓄电池，然后，将所述电力蓄积单元的所述输入电压设成假定为所述蓄电池的端子电压的恒定电压值后，接通所述第2开闭单元；
其中，所述恒定电压值是刚刚使用所述逆变器通过所述蓄电池驱动所述电动机之后的所述蓄电池的端子电压值。
2.一种电梯控制装置，其特征在于，该电梯控制装置具有：
变流器，其将来自经由可开闭的第1开闭单元而连接的交流电源的交流电转换为直流电；
逆变器，其将该直流电转换为交流电，驱动使电梯轿厢升降的电动机；
电力蓄积单元，其能够对输入电压进行电压调节，经由可开闭的第2开闭单元与所述变流器的输出连接并蓄积电力；
蓄电池，其经由可开闭的第3开闭单元设置在所述变流器的输出端；以及
控制单元，其根据所述交流电源的停电检出信号，切断所述第1开闭单元和所述第2开闭单元，接通所述第3开闭单元而连接所述蓄电池，然后，将所述电力蓄积单元的所述输入电压设成假定为所述蓄电池的端子电压的恒定电压值后，接通所述第2开闭单元；
其中，所述恒定电压值被设为通过所述逆变器使用所述蓄电池使所述电动机流过电流后切断该电流时的电压，其中，就平均值而言，该电流不在所述电动机中产生旋转磁场。
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