CN86103291A

CN86103291A - 电梯控制装置

Info

Publication number: CN86103291A
Application number: CN86103291.8A
Authority: CN
Inventors: 渡边英纪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-06-18
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1986-12-17
Also published as: US4748394A; JPS61291390A; JPH055752B2; CN1010852B; KR890002456B1; KR870000234A

Abstract

在没有乘客时低速运行，有乘客时高速运行的电梯控制装置中，由变换频率的变换手段将三相交流电源的交流电变成低频三相交流电，由于感应电动机在低频交流电的作用下低速运行，感应电动机是在接近于和低频频率相对应的同步速度条件下运转，所以能够高效低速运转。另外，当检测出有乘客时，检测从变换手段输出的频率逐渐增高的交流和三相交流的频率是否同步，当检测到同步，从变换手段切换到三相交流电源，这样就能够进行没有振动的平稳切换。

Description

本发明涉及可变速控制电梯的装置，先有的电梯控制装置采用的是这样的方式，即平时停止不动，当由光电装置等检测出有乘客时起动运行。

电梯停止不动是为了节省能源和延长其寿命，但是，在店铺等地方，如果让电梯停止，那么上楼的顾客就有减少的趋势，因此，考虑用这样的方式即：当电梯上没乘客时，电梯低速运行，有乘客时转换到规定的速度运行。在这种方式中，用交流二速电动机进行速度切换，或应用在实公昭58-23824号公报上记载的方案，即用可控硅等改变驱动用感应电动机的一次电压来控制速度的方案。

但是，采用这些方法都存在着问题。

用交流二速电动机的方法，因有高速用和低速用的二种绕组，所以电动机的外形很大，难置于电梯的狭小机房中。另外，速度切换时产生大的振动，频繁的切换会缩短产品寿命。

其次，采用控制一次电压的办法虽然可以减小速度切换时的振动但是低速运行时的效率明显降低，而且由于使用一般的电动机会使温度过高，所以必须使用大容量的电动机，从节能方面考虑也是不理想的。

本发明的目的是为了解决上述问题提供一种能够平稳地进行速度切换，并且，在低速运转时高效的电梯控制装置。

本发明解决问题的方法是，设置检测电梯有无乘客的乘客检测装置和将三相交流电源的交流电变换成低频三相交流电的变换手段，在没有乘客时，电梯在低频三相交流电下低速运行，当检测出有乘客时，经过逐渐提高速度后，切换到前述三相交流电源高速运行。

应用本发明的电梯控制装置，因为其感应电动机的接通是通过变换手段变换成的低频交流电进行的，所以，即使在低速运行状态，感应电动机也可以在接近于同步速度状况下运转。

图1和图2展示出本发明的一实施例。在图1中（R）、（S）、（T）是三相交流电源，（+），（-），是控制电源，（1）是驱动电梯用的感应电动机，（U₁）～（U₃），是通过运行开关（S）通电的上升运行接触器（U）的常开触点，同样（D₁）～（D₃）是下降运行接触器（D）的常开触点，（U₄）是上升运行继电器（U_R）的常开触点，（D₄）是下降运行继电器（D_R）的常开触点、（2）是将三相交流变为直流的整流器，（3）是滤波电容器，（4）是消耗再生电力的电阻器，（5）是再生时导通的开关晶体管，（6）是变换手段，即将从整流器（2）和电容器（3）输出的直流变成可变频率的交流，在此实施例中使用的是用晶体管构成的转换器。（7a）～（7C）是转换器接触器（7）的常开触点，（11）和（12）是变压器，（13）是控制转换器（6）的转换器控制电路，它根据乘客检测装置（14）的输出信号控制感应电机（1）。

以下详细叙述此转换器控制电路（13），（15）是相位检测器，它通过变压器（11）及（12）输出来自三相交流电源（R）、（S）、（T）和转换器的相位差△φ，（16）是将相位差信号△φ和偏置（压）信号φ_R相加的加法器，（17）是输出信号V_P的放大器，（18）是基准电路，当乘客检测装置（14）测出有乘客时，发出相当于电源（R）、（S）、（T）的频率（例如60HZ）的高电平信号，另一方面，当测出无乘客时，发出梯状低电平信号，（19）是倾斜信号发生电路，用来输出逐渐增减上述阶梯状信号的指令信号V_R，（20）是将指令信号V_R和反馈信号V_P相加后输出电压信号V_F的加法器，（21）是根据电压信号V_F改变振荡频率f_i的电压控制振荡器，由它来根据上述频率f_i触发控制转换器（6），（22）是切换电路，当指令信号V_R接近电源频率时，（例如为59.5HZ时）根据相位差信号△，将感应电动机（1）切换到电源上，其功能如下：

在上述接近状态时，即△φ＝0，断开接点（22a），于是放大器（17）开始工作，于是，

（a）、当从低速运行转到高速运行时，即△φ＝△φ_R，断开转换器接触器（7），接通上升运行接触器（u）或下降运行接触器（D）。

（b）、从高速运行转到低速运行时，△φ＝△φ_R，断开上升运行接触器（u）或下降运行接触器（D），接通转换器接触器（7）。

以下根据图3和图4说明切换电路（22）的详细内容：

图中（30）是中央处理单元，（31）是接受相位差信号△φ指令信号和有无乘客信号的输入装置，（32）是存储图4所示程序的ROM，（33）是RAM，用于存储数据，（34）是输出计算结果的输出装置。

以下根据图4说明切换电路（22）的动作。

程序（100）检测是否有乘客，如果有乘客，而且已经在高速运行，则为“是”结束。如果此时不是高速运行，则为“否”，程序（101）中，如果没有乘客，而且已经在低速运行。则为“是”结束，如果此时不是低速运行，则为“否”。当需要在低速与高速之间切换时，则转到程序（102）。在程序102中，在V_R≥59.5前为待机，程序（103）是检验△φ＝0是否成立，若满足条件转至程序（104）发出指令、断开接点（22a），在程序（105）中，检验△φ＝△φ_R是否成立，程序（106）中如检测出有乘客转至程序（107），发出接通接触器（u）或接触器（D）高速运行的指令。在程序（106）中如检测出无乘客，则转至程序（108）发出接通接触器（7）低速运行的指令。

以下就图1和图2说明本发明的电梯控制装置的动作，设三相交流电源（R）、（S）、（T），的频率为60HZ。

（ⅰ）设电梯为上升运行，没有乘客乘电梯。

将开关（S）拨到上方，上升继电器（U_R）被接通，常开触点（U₄）闭合，形成回路，但是因为切换电路（22）还没有动作，所以上升运行继电器（U）没有接通，而可控硅用接触器（7）接通。此时，感应电动机（1）由转换器（6）控制。这时，因为从乘客检测装置（14）输出无乘客信号，所以，从基准电路（18）输出低电平信号，指令信号V_R也为低电平。因为接点（22a）处于闭合状态，所以电压信号V_F＝指令信号V_R频率fi为低频率。从转换器（6）产生与此低频率相应的三相交流，从而使感应电动机低速运行。

（ⅱ）当由乘客检测装置检测出有乘客乘电梯时，基准电路（18）输出高电平信号，为此，由倾斜信号发生电路（19）输出的指令信号V_R，如图2所示，从T时刻开始逐渐增大，当在t₀时，指令信号V_R相当于59.5HZ，切换电路（22）检测到此信号时，即将接点（22a）断开，由于此接点断开，放大器（17）开始工作，这时由相位差信号△φ和偏置信号φ_R相加得到的信号V_P被加在指令信号V_R上，形成电压信号VF。即，转换器（6）产生频率略高于三相交流电源（R）、（S）、（T）的频率。这样一来，略有不同的两个频率的相位差△φ为零，形成同步信号。在切换电路（22）中，在t₁时刻，测知同步（即△φ＝0），在t₂时刻发出切换指令，在与此相差适当的时间t_d的t₃时刻，转换器（6）的电压为零。从t₃时刻开始经过数个周期后，转换器的接触器（7）断开，从而使其常开触点（7a）～（7C）断开，此后，上升运行接触器（u）接通，从而使其常开触点（u₁）～（u₃）于t₄时刻闭合，即，感应电动机（1）被直接接到三相交流电源（R）、（S）、（T）上，高速运行。

在此过程中，当从转换器（6）切换到三相交流电源（R）、（S）、（T）时，由t₃时刻到t₄时刻（数个周期）之间停止供电，但因为负荷（电梯）的惯性很大，在上述瞬间，感应电动机（1）内部相位角对于三相交流电源相位角的变化据推测在20度～60度之间。这时，偏置信号φ_R就补偿此断开间的相位角变化。

即，相位差信号△φ为零时，由于加上偏置信号φ_R的值，所以由转换器（6）产生的交流比三相交流电源（R）、（S）、（T）还向前推进了若干度（20度～60度）。因而，在t₄时刻，在接通常开触点（U₁）～（U₃）时，在此之前产生的感应电机发生电压的相位角就和三相交流电源（R）、（S）、（T）保持一致。

（ⅲ）运送乘客完毕后，乘客检测装置（14）检测出无乘客，此时从三相交流电源（R）、（S）、（T）被切换到转换器（6），转换器（6）控制电梯逐渐降低速度，使其在低速下运行，这时的控制过程也和上述（a）和（b）相同。

由上述实施例可见，在低速运行时，转换器（6）的电源频率略低于转换器的频率，所以感应电机（1）可在接近于同步速度的条件下运行，因而可以高效率运行。再者，在三相交流电源（R）、（S）、（T）和转换器（6）切换时，因为可以使相位吻合，因而可以进行平稳的，无振动的转切。

另外，从三相交流电源（R）、（S）、（T）切换到转换器（6）时，因无乘客乘电梯，所以，即使产生振动也没关系，因而，也就没有必要确认是否同步。

由转换器（6）控制的运行，因为是无乘客时的运行状态，所以，转换器（6）的容量可以很小。

如上所述，本发明的效果是，在没有乘客时低速运行，有乘客时高速运行的电梯控制装置中，以变换频率的变换手段将三相交流电源的交流电变成低频率三相交流电，因为用此低频交流接于感应电动机，而使电动机低速运行，所以，感应电动机在对应于低频条件下以接近于同步速度运行，可以作高效的低速运行。

当检测出有乘客时，因为是逐渐提高从变换手段输出的交流电频率，并检出和三相交流电源同步后，方从变换手段切换到三相交流电源，所以可以在没有振动的情况下平稳切换。

附图说明

图1-图4展示出根据本发明所构成的电梯控制装置的一实施;

图1是电路接线图，图2是为了说明工作原理的说明图，图3是展示切换装置（22）详细内容的局部图，图4是程序流程图。

图中同一符号表示同一部分或相当的部分。

Claims

1、电梯控制装置包括以下装置和手段：驱动电梯用的感应电动机；检测上述电梯有无乘客的乘客检测装置；将三相交流电转换为可变频率的三相交流电的变换手段；控制上述变换手段的控制手段，即当上述乘客检测装置发出无乘客信号时，使其产生比上述三相交流电频率略低的交流电，当发出有乘客信号时，使上述频率逐渐增大的控制手段；切换手段，即上述检测装置发出无乘客信号时，将上述感应电动机接在上述变换手段上，使电机低速运行，而当上述检测装置发出有乘客信号时，由于上述变换手段输出的交流频率接近上述三相交流电源频率，所以将上述感应电动机接通上述三相交流电源，使其高速运行。

2、权利要求1中的电梯控制装置，其特征在于当上述乘客检测装置的输出信号从有乘客信号变成无乘客信号时，与此对应，三相交流电的频率逐渐减小到上述低频率，从而使上述控制手段对上述变换手段进行控制。

3、权利要求1中的电梯控制装置，上述控制手段的特征是具有：

a）信号发生手段，即它与上述乘客检测装置的输出信号相对应，当检测装置输出无乘客信号时，信号发生手段输出用于产生低频交流电的信号，当检测装置的输出从无乘客信号变为有乘客信号时，信号发生手段输出使上述低频交流电的频率逐渐增加到上述三相交流电源频率的信号;当检测装置的输出从有乘客信号变为无乘客信号时，信号发生手段输出使上述三相交流电源的频率逐渐减小到上述低频交流电频率的信号;

b）振荡手段，即它与信号发生手段输出的信号相对应，输出改变周期数的信号，用来控制上述变换手段。

4、权利要求3中的电梯控制装置，其特征是上述控制手段具有检测上述三相交流电源相位和上述转换手段输出的交流相位之间的相位差的相位检测手段;

上述振荡手段根据上述信号发生手段和上述相位检测手段的输出，产生控制上述变换手段的信号。

5、权利要求4中的电梯控制装置，其特征是当上述变换手段控制的交流电频率与上述三相交流电源频率大致相同时，上述相位检测手段的输出经上述切换手段供给上述振荡手段，另外，当上述转换手段控制的交流电频率与上述三相交流电源频率不同时，上述相位检测手段的输出被上述切换手段截获，不供给上述振荡手段。

6、权利要求4中的电梯控制装置，其特征是上述相位检测手段输出的相位差信号，被加在预定的大信号上供给上述振荡手段。

7、权利要求6中的电梯控制装置，其特征是在电梯从低速运行转到高速运行时，上述切换手段根据上述相位检测手段的输出，当上述两相位同步时，进行切换动作，将感应电动机从上述变换手段中断开，换接在上述三相交流电源上。

8、权利要求7中的电梯控制装置，其特征是：上述切换手段在断开上述变换手段和上述感应电动机的动作完成之后，接着进行连接上述三相交流电源和感应电动机的动作。

9、权利要求6中电梯控制装置其特征是：在电梯从高速运行状态转到低速运行状态时，上述切换手段根据上述相位检测手段的输出动作，当上述两相位同步时，将感应电动机从上述三相交流电源上断开，然后将上述变换手段接在感应电动机上。