JP2001247273A - エレベータ停電時運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停電時運転用バッテリの充電装置を安価な
ものとするエレベータ停電時運転装置を提供する。 【解決手段】 商用電源１１から供給される交流電圧
を直流電圧に変換するコンバータ１３と、前記直流電圧
を平滑するコンデンサ１４と、前記直流電圧を交流電圧
に変換するインバータ１５と、前記インバータにより駆
動されエレベータを昇降する誘導電動機１６と、前記イ
ンバータに対する電圧指令値を生成する駆動制御部１７
と、前記商用電源１１の停電時に前記インバータ１５に
給電するバッテリ３１と、前記コンバータ１３の直流母
線に接続され前記バッテリ３１を充電する充電回路と、
前記バッテリの充電電流を制御するバッテリ充電制御部
４５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エレベータ停電
時運転装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエレベータ停電時運転装置は、特
公平２−１９８９９４号公報に専用充電装置によりバッ
テリを充電する方式、特許第２６５６６８４号公報にイ
ンバータ駆動の停電時運転装置、特開平７−２５２０４
０号公報にインバータからの回生電力をバッテリに充電
する方式、などが掲載されている。図８は従来の停電時
運転装置の全体構成を示すブロック図である。図におい
て、１１は三相交流の商用電源、１２は三相交流の商用
電源１１に接続されてエレベータの走行時に励磁される
接触器の常開接点、１３は商用電源１１の三相交流電圧
を直流電圧に変換するコンバータ、１４はコンバータ１
３の出力電圧を平滑化するコンデンサ、１５はコンデン
サ１４の両端間の直流電圧をＶＶＶＦ（可変電圧、可変
周波数）の三相交流電圧に変換するＰＷＭインバータ
（以下、単にインバータと表わす）、１６はインバータ
１５により駆動されるエレベータ駆動用の誘導電動機で
ある。

【０００３】１７はエレベータを駆動するための電圧指
令（図示せず）に応じて、インバータ１５内のトランジ
スタを制御する駆動制御部である。また、１８は誘導電
動機１６から発生する回生電力を消費するための抵抗
器、１９は、抵抗器１８に直列接続されて、駆動制御部
１７により制御されるスイッチング素子であり、抵抗器
１８及びスイッチング素子１９からなる直列回路は、コ
ンデンサ１４の両端に接続されて、誘導電動機１６から
発生する回生電力を消費するための回生電力消費回路を
構成している。

【０００４】２１は駆動制御部１７へ直流電圧を供給す
るために、三相交流電源１１の交流電圧を直流電圧に変
換するＡＣ／ＤＣ変換器、２２は、三相交流電源１１が
正常な場合には、接触器１２の２次側に接続してＡＣ／
ＤＣ変換器２１に三相交流電源１１を供給し、三相交流
電源１１が停電した場合には三相交流電源１１から切断
するために、ＡＣ／ＤＣ変換器２１の１次側と接触器１
２の２次側を接続する回路に挿入接続された、停電時に
励磁されるリレーの常閉接点、３１は三相交流電源１１
の停電時にインバータ１５及び駆動制御部１７に電力を
供給するバッテリ、３２ａ、３２ｂは、三相交流電源１
１の停電時にインバータ１５に電力を供給するため、バ
ッテリ３１とコンバータ１３の１次側を接続する回路に
挿入接続された、停電時に励磁される接触器の常開接点
である。

【０００５】３６はバッテリ３１の直流電圧を駆動制御
部１７に供給する直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換器
で、前記停電時に励磁される接触器の常開接点３２ａ、
３２ｂの２次側に接続され、前記接触器の常開接点３２
ａ、３２ｂが閉成した時にバッテリ３１に接続される。
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは、三相交流電源１１
の停電時に、インバータ１５と駆動制御部１７に電力を
供給するため、ＤＣ／ＤＣ変換器３６の出力側と駆動制
御部１７の１次側を接続する回路に挿入接続された、停
電時に励磁されるリレーの常開接点、６１はバッテリ３
１を充電する充電装置、６２は充電装置６１に電力を供
給する単相交流の商用電源である。

【０００６】次に動作について述べると、商用電源１１
が正常な場合には、常開接点３２ａ、３２ｂ及び３７
ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは開放され、常閉接点２２
が閉成されているため、駆動制御部１７は商用電源１１
からＡＣ／ＤＣ変換器２１を介して給電される。また、
エレベータの走行時には、常開接点１２が閉成されるた
め、インバータ１５は商用電源１１からコンバータ１３
を介して給電される。従って、インバータ１５は、駆動
制御部１７からの三相交流電圧指令に応じた電圧及び周
波数で三相交流電力を出力し、誘導電動機１６のトルク
及び回転数を制御する。また、誘導電動機１６から回生
電力が発生すると、駆動制御装置１７がこれを検出して
スイッチング素子１９を導通させ抵抗１８で回生電力を
消費させる。

【０００７】一方、商用電源１１が停電した場合は、接
点１２は閉成せず、バッテリ３１の電力により、常開接
点３２ａ、３２ｂ及び３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ
が閉成して常閉接点２２が開放する。常閉接点２２が開
放しているため、ＡＣ／ＤＣ変換器２１は商用電源１１
から切り離される。ここで、常開接点３２ａ、３２ｂ及
び３７ａ、３７ｂが閉成しているため、ＤＣ／ＤＣ変換
器３６にバッテリ３１の電力が供給され、ＤＣ／ＤＣ変
換器３６はバッテリ３１の直流電圧を駆動制御部１７へ
供給する直流電圧に変換する。従って、駆動制御部１７
は、商用電源１１から切り離され、ＤＣ／ＤＣ変換器３
６を介してバッテリ３１から給電される。

【０００８】また、バッテリ３１から出力される直流電
圧は、常開接点３７ｃ、３７ｄが閉成するため、コンバ
ータ１３を経由してインバータ１５に印加される。従っ
て、駆動制御部１７は、商用電源１１が正常な場合と同
様にインバータ１５を制御し、インバータ１５は誘導電
動機１６のトルク及び回転数を制御する。また、商用電
源１１の正常時と同様に、誘導電動機１６から回生電力
が発生すると、駆動制御装置１７がこれを検出してスイ
ッチング素子１９を導通させ抵抗１８で回生電力を消費
させる。

【０００９】当然のことであるが、エレベータが停電時
運転する場合にも、指定階に乗りかごを帰着する必要が
あるため、乗りかごが無負荷の状態での下降運転、ある
いは、満員状態での上昇運転、を実施する。このような
場合には、電動機を駆動するための大きな電力を給電す
ることになり、停電時運転用のバッテリ３１は大容量の
電力を供給するため、容量が大きく、数量も多く必要と
なる。また、バッテリ３１を充電するための充電装置６
１も容量の大きなものが必要となり、高価なものとなっ
ていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベータ停電時運転装置では、エレベータが停電時運転
する場合にも、電動機を駆動するための大きな電力を給
電することになり、停電時運転用のバッテリは、電動機
を駆動するための大容量の電力を供給するため、容量が
大きく、数量も多く必要となる。そのため、バッテリ３
１を充電するための充電装置６１も容量の大きなものが
必要となり、大変高価なものとなってしまうという問題
点があった。

【００１１】本発明の目的は、停電時運転用バッテリの
充電装置を安価なものとするエレベータ停電時運転装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タ停電時運転装置は、商用電源から供給される交流電圧
を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平
滑するコンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータと、前記インバータにより駆動されエレベ
ータを昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する
電圧指令値を生成する駆動制御部と、前記商用電源の停
電時に前記インバータに給電するバッテリと、前記コン
バータの直流母線に接続され前記バッテリを充電する充
電回路と、前記バッテリの充電電流を制御するバッテリ
充電制御部と、を備えたものである。

【００１３】また、充電回路は、バッテリを充電する充
電電流を第１の所定の電流に制限する第１の抵抗と、前
記充電電流の逆流を防止するダイオードと、前記充電電
流を第２の所定の電流に制限する第２の抵抗と、前記充
電電流を切替えるスイッチング素子と、を備えたもので
ある。

【００１４】また、バッテリ充電制御部は、商用電源の
停電を検出する停電検出手段と、前記停電検出手段が停
電を検出した場合に、エレベータの運転を停電運転モー
ドに切換える運転モード切換手段と、を備えたものであ
る。

【００１５】また、バッテリ充電制御部は、バッテリ電
圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、前記バッテリ電
圧検出手段で検出したバッテリ電圧により、バッテリの
充電モードを選択する充電モード選択手段と、前記充電
モード選択手段で選択した充電モード従って、バッテリ
を充電する電流を制御する充電電流制御手段と、を備え
たものである。

【００１６】また、商用電源から供給される交流電圧を
直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑
するコンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、前記インバータにより駆動されエレベー
タを昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する電
圧指令値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機から
の回生電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電
源の停電時に前記インバータに給電するバッテリと、前
記回生電力によりバッテリを充電する充電回路と、前記
バッテリの充電電流を制御するバッテリ充電制御部と、
を備えたものである。

【００１７】また、充電回路は、充電電流を切替えるス
イッチング素子を備えたものである。

【００１８】また、バッテリ充電制御部は、コンバータ
の直流母線電圧を検出する直流母線電圧検出手段と、前
記直流母線電圧検出手段で検出した直流母線電圧によ
り、エレベータ駆動用電動機の回生運転を検出する回生
運転検出手段と、前記回生運転検出手段で回生運転を検
出した場合に、駆動制御部に回生電力消費指令を出力す
る回生電力消費指令出力手段と、を備えたものである。

【００１９】また、商用電源から供給される交流電圧を
直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑
するコンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、前記インバータにより駆動されエレベー
タを昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する電
圧指令値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機から
の回生電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電
源から供給される交流電圧を直流電圧に変換して、前記
駆動制御部に供給するＡＣ／ＤＣ変換器と、前記商用電
源の停電時に前記インバータに給電するバッテリと、前
記商用電源の停電時に前記バッテリから供給される直流
電圧を変換して、駆動制御部に給電するＤＣ／ＤＣ変換
器と、前記コンバータの直流母線電圧から前記バッテリ
を充電する充電回路と、前記バッテリの充電電流を制御
するバッテリ充電制御部と、を備えたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明に
よる実施の形態１．を示す停電時運転装置のブロック回
路図である。図において、１１は三相交流の商用電源、
１２は三相交流の商用電源１１に接続されてエレベータ
の走行時に励磁される接触器の常開接点、１３は商用電
源１１の三相交流電圧を直流電圧に変換するコンバー
タ、１４はコンバータ１３の出力電圧を平滑化するコン
デンサ、１５はコンデンサ１４の両端間の直流電圧をＶ
ＶＶＦ（可変電圧、可変周波数）の三相交流電圧に変換
するＰＷＭインバータ（以下、単にインバータと表わ
す）、１６はインバータ１５により駆動されるエレベー
タ駆動用の誘導電動機である。

【００２１】１７はエレベータを駆動するための電圧指
令に応じて、インバータ１５内のトランジスタを制御す
る駆動制御部、１８はコンデンサ１４の両端間に接続さ
れた抵抗器、１９は抵抗器１８に直列接続されて駆動制
御部１７により制御されるスイッチング素子であり、抵
抗器１８及びスイッチング素子１９からなる直列回路
は、誘導電動機１６から発生する回生電力を消費するた
めの回生電力消費回路を構成している。

【００２２】２１は駆動制御部１７へ直流電圧を供給す
るために、三相交流電源１１の交流電圧を直流電圧に変
換するＡＣ／ＤＣ変換器、２２は、三相交流電源１１が
正常な場合には、接触器１２の２次側に接続してＡＣ／
ＤＣ変換器２１に三相交流電源１１を供給し、三相交流
電源１１が停電した場合には三相交流電源１１から切断
するために、ＡＣ／ＤＣ変換器２１の１次側と接触器１
２の２次側を接続する回路に挿入接続された、停電時に
励磁されるリレーの常閉接点、３１は三相交流電源１１
の停電時にインバータ１５及び駆動制御部１７に電力を
供給するバッテリ、３２ａ、３２ｂは、三相交流電源１
１の停電時にインバータ１５に電力を供給するため、バ
ッテリ３１とインバータ１５の１次側を接続する回路に
挿入接続された、停電時に励磁される接触器の常開接点
である。

【００２３】３５は、バッテリ３１の直流電力をインバ
ータ１５に供給するための逆流阻止用ダイオードで、停
電時に励磁される接触器の常開接点３２ａの２次側と、
インバータ１５の１次側直流母線のプラス側を接続する
回路に挿入接続され、インバータ１５の１次側直流母線
からバッテリ３１へ電流が流れることを防止する。３６
はバッテリ３１の直流電圧を駆動制御部１７に供給する
直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換器で、前記停電時に
励磁される接触器の常開接点３２ａ、３２ｂの２次側に
接続され、前記接触器の常開接点３２ａ、３２ｂが閉成
した時にバッテリ３１に接続される。３７ａ、３７ｂ
は、三相交流電源１１の停電時に駆動制御部１７に電力
を供給するため、ＤＣ／ＤＣ変換器３６の出力側と駆動
制御部１７の１次側を接続する回路に挿入接続された、
停電時に励磁されるリレーの常開接点である。

【００２４】４１はコンバータ１３により変換した直流
母線電圧により、バッテリ３１を充電する際に充電電流
を制限する第１の抵抗器である。第１の抵抗４１は、コ
ンバータ１３の出力側からインバータ１５に直流電圧を
給電する直流母線のプラス側と、バッテリ３１のプラス
側を接続する回路に挿入接続する。、４２は第１の抵抗
４１に直列に接続された逆流阻止用のダイオード、４３
は逆流阻止用のダイオード４２に直列に接続され、バッ
テリ３１を充電する充電電流を制御するスイッチング素
子、４４は充電電流を制御するスイッチング素子４３に
並列に接続され、バッテリ３１を充電する充電電流を制
限する第２の抵抗器であり、第１の抵抗器４１、逆流阻
止用のダイオード４２、スイッチング素子４３及び第２
の抵抗器４４からなる回路は、インバータ１５に直流電
圧を給電する直流母線のプラス側から、バッテリ３１を
充電するための充電回路を構成している。

【００２５】４５は、停電時の電源切換制御と、スイッ
チング素子４３をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、バ
ッテリ３１の充電電流を制御するバッテリ充電制御部で
ある。

【００２６】また、図２はインバータの直流母線電圧値
（ＶＤ）とバッテリ３１の電圧値（ＶＢ）との関係を表
わす説明図である。ここで、（ＶＢｓｔｄ）はバッテリ
３１が充電されて安定した状態の時の電圧値、（ＶＢｍ
ｉｎ）はバッテリ３１が放電し、充電が必要な状態の時
の電圧値を表わす。また、（ＶＤｓｔｄ）はコンバータ
１３が無負荷状態の時の電圧値、（ＶＤｍａｘ）は誘導
電動機１６が回生電力を発生し、インバータ１５で直流
に逆変換されて回生電力が変換された状態の時の電圧
値、（ＶＤｍｉｎ）はコンバータ１３が負荷状態の時の
電圧値を示す。ここで、直流母線電圧値（ＶＤ）はバッ
テリ電圧値（ＶＢ）より常に高い電圧となっている。

【００２７】図３はバッテリ充電制御部４５の機能ブロ
ック図を示す。１１１はコンバータ１３の出力つまり直
流母線電圧の低下を検知して、停電を検出する停電検出
手段、１１２は停電検出手段１１１が停電を検出した時
に、運転モードを通常運転モードから停電運転モードに
切換える運転モード切換手段であり、商用電源から非常
用バッテリ電源に切換える電源切換制御を実施する。１
２１は常時バッテリ３１の電圧を検出するバッテリ電圧
検出手段、１２２はバッテリ電圧検出手段１２１が検出
したバッテリ電圧に従って、バッテリ３の充電モードを
選択する充電モード選択手段、１２３は充電モード選択
手段１２２が選択した充電モードに従って、バッテリ３
１の充電電流を制御する充電電流制御手段である。１３
１は常時インバータ１５の直流母線電圧を検出する直流
母線電圧検出手段、１３２は直流母線電圧検出手段１３
１が検出した直流母線電圧から、回生運転を検出する回
生運転検出手段、１３３は回生運転検出手段１３２が回
生運転を検出した場合に、駆動制御部１７に回生電力の
消費指令を出力する回生電力消費指令出力手段である。

【００２８】次に動作について述べると、商用電源１１
が正常な場合には、常開接点３２ａ、３２ｂ及び３７
ａ、３７ｂは開放され、常閉接点２２が閉成されている
ため、駆動制御部１７は商用電源１１からＡＣ／ＤＣ変
換器２１を介して給電される。また、エレベータの走行
時には、常開接点１２が閉成されるため、インバータ１
５は商用電源１１からコンバータ１３を介して給電され
る。従って、インバータ１５は、駆動制御部１７からの
三相交流電圧指令に応じた電圧及び周波数で三相交流電
力を出力し、誘導電動機１６のトルク及び回転数を制御
する。また、誘導電動機１６から回生電力が発生する
と、駆動制御部１７がこれを検出してスイッチング素子
１９を導通させ抵抗１８で回生電力を消費させる。

【００２９】一方、商用電源１１が停電した場合は、バ
ッテリ３１の電力により、常開接点３２ａ、３２ｂ及び
３７ａ、３７ｂが閉成して常閉接点２２が開放する。常
閉接点２２が開放しているため、ＡＣ／ＤＣ変換器２１
は商用電源１１から切り離される。また、常開接点３２
ａ、３２ｂ及び３７ａ、３７ｂが閉成するため、ＤＣ／
ＤＣ変換器３６にバッテリ３１の電力が供給され、ＤＣ
／ＤＣ変換器３６は駆動制御部１７へ供給する直流電圧
を出力する。従って、駆動制御部１７は、商用電源１１
から切り離され、ＤＣ／ＤＣ変換器３６を介してバッテ
リ３１から給電される。

【００３０】また、バッテリ３１から出力される直流電
圧は、ダイオード３５を介してインバータ１５に印加さ
れる。従って、駆動制御部１７は、商用電源１１が正常
な場合と同様にインバータ１５を制御し、インバータ１
５は誘導電動機１６のトルク及び回転数を制御する。ま
た、商用電源１１の正常時と同様に、誘導電動機１６か
ら回生電力が発生すると、駆動制御部１７がこれを検出
してスイッチング素子１９を導通させ抵抗１８で回生電
力を消費させる。

【００３１】ここで、バッテリ充電制御部４５は、バッ
テリ電圧検出手段１２１により、バッテリ３１の電圧値
（ＶＢ）を常に監視し、バッテリ３１の充電モードを選
択する。図４に示す充電モード選択フロー図のように、
バッテリ電圧値（ＶＢ）が、（ＶＢｓｔｄ）状態の時は
トリクル充電モード、それ以外の状態の時には均等充電
モードを選択する。トリクル充電モードは、バッテリ３
１が充電されて安定状態の場合に、バッテリ３１の自己
放電量を補う微少電流により充電するモードである。ト
リクル充電モードの場合、充電電流制御手段１２３は、
直流母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電回路
を、充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯＦＦ
の状態として、第１の抵抗器４１と第２の抵抗器４４を
直列に挿入接続して、直流母線からバッテリ３１を充電
する時の充電電流が微少電流となるように制御する。

【００３２】また、均等充電モードは、バッテリ３１が
放電した充電不足状態の場合に、バッテリ３１の不足充
電量を補う通常の電流により充電するモードである。均
等充電モードの場合、充電電流制御手段１２３は、直流
母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電回路を、
充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯＮの状態
として、第１の抵抗器４１だけを直列に挿入接続して、
バッテリ３１を通常電流で充電する。直流母線からバッ
テリ３１を充電する時の充電電流が通常電流となるよう
に制御する。

【００３３】上記のように構成したエレベータ停電時運
転装置により、非常用バッテリを充電するための専用の
大容量充電装置を設置することなく、インバータの直流
母線電圧からの充電回路とバッテリ充電制御部を設ける
ことによって、非常用バッテリを常時充電することで安
定した非常用電源を確保できる。

【００３４】次に、停電時運転中に駆動用の誘導電動機
１６から発生した回生電力を、バッテリ３１に充電する
動作を以下に説明する。

【００３５】誘導電動機１６から回生電力が発生する
と、バッテリ充電制御部４５は、直流母線電圧検出手段
１３１が常時インバータ１５の直流母線電圧を検出し、
直流母線電圧検出手段１３１が検出した直流母線電圧か
ら、回生運転検出手段１３２により回生運転を検出す
る。図５に示すバッテリ充電制御部の回生運転検出フロ
ー図のように、直流母線電圧（ＶＤ）が（ＶＤｍａｘ）
状態の時は回生運転モードを選択する。

【００３６】回生運転検出手段１３２が回生運転を検出
した場合に、バッテリ充電制御部４５は、インバータ１
５の直流母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電
回路を、充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯ
Ｎの状態として、第１の抵抗器４１だけを直列に挿入接
続してバッテリ３１を充電し、電力をバッテリ３１へ返
還する。また、回生電力消費指令出力手段１３３は駆動
制御部１７に回生電力の消費指令を出力せず、駆動制御
部１７はスイッチング素子１９を導通させないため、抵
抗１８により回生電力を消費しない。

【００３７】上記のように構成したエレベータ停電時運
転装置により、前記のように回生電力をバッテリ３１へ
返還することで、バッテリ３１から停電時運転のための
電力供給と回生運転時の電力返還を同時に行うことにな
り、バッテリ３１から見て、停電時運転の電力供給を最
小限とすることができる。

【００３８】実施の形態２．図６はこの発明による実施
の形態２．を示す停電時運転装置のブロック回路図であ
る。図において、１１〜１９、２１、２２、３１、３２
ａ、３２ｂ、３６、３７ａ、３７ｂは前述の図１と同様
のものであり説明を省略する。バッテリ３１を充電する
充電電流を制御するスイッチング素子４３を、誘導電動
機１６から発生する回生電力を消費するための回生電力
消費回路を構成している、抵抗器１８及びスイッチング
素子１９からなる直列回路の、抵抗器１８に直列に、ス
イッチング素子１９と併設するように構成した。

【００３９】前記のように構成することで、図１におけ
る、バッテリ３１を充電するための充電回路から、コン
バータ１３により変換した直流母線電圧により、バッテ
リ３１を充電する際に充電電流を制限する第１の抵抗器
４１、第１の抵抗４１に直列に接続された逆流阻止用の
ダイオード４２、充電電流を制御するスイッチング素子
４３に並列に接続され、バッテリ３１を充電する充電電
流を制限する第２の抵抗器４４、を削減することができ
る。

【００４０】４５は、停電検出手段１１１と、バッテリ
電圧検出手段１２１と、直流母線電圧検出手段１３１と
を備えて、停電時の電源切換制御と、スイッチング素子
４３をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、バッテリ３１
の充電電流を制御するバッテリ充電制御部である。

【００４１】次に、電源正常時にバッテリ３１を充電す
る動作と、回生運転時に回生電力をバッテリ３１へ返還
する動作について述べる。バッテリ充電制御部４５は、
バッテリ電圧検出手段１２１により、バッテリ３１の電
圧値（ＶＢ）を常に監視しバッテリ３１の充電モードを
選択する。図４に示す充電モード選択フロー図のよう
に、バッテリ電圧値（ＶＢ）が、（ＶＢｓｔｄ）状態の
時はトリクル充電モード、それ以外の状態の時には均等
充電モードを選択する。

【００４２】トリクル充電モードは、バッテリ３１が充
電されて安定状態の場合に、バッテリ３１の自己放電量
を補う微少電流により充電するモードである。トリクル
充電モードの場合、充電電流制御手段１２３は、バッテ
リ３１を充電する電流が微少電流となるように、充電電
流を制御するスイッチング素子４３を制御する。

【００４３】また、均等充電モードは、バッテリ３１が
放電した充電不足状態の場合に、バッテリ３１の不足充
電量を補う通常の電流により充電するモードである。均
等充電モードの場合、充電電流制御手段１２３は、バッ
テリ３１を充電する電流が通常電流となるように、充電
電流を制御するスイッチング素子４３を制御する。

【００４４】ここで、誘導電動機１６から回生電力が発
生すると、バッテリ充電制御部４５は、直流母線電圧検
出手段１３１が常時インバータ１５の直流母線電圧を検
出し、直流母線電圧検出手段１３１が検出した直流母線
電圧から、回生運転検出手段１３２により回生運転を検
出する。図５に示すバッテリ充電制御部の回生運転検出
フロー図のように、直流母線電圧（ＶＤ）が（ＶＤｍａ
ｘ）状態の時は回生運転モードを選択する。

【００４５】回生運転検出手段１３２が回生運転を検出
した場合に、バッテリ充電制御部４５は、インバータ１
５の直流母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電
回路を、充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯ
Ｎの状態として、バッテリ３１を充電し、電力をバッテ
リ３１へ返還する。また、回生電力消費指令出力手段１
３３は駆動制御部１７に回生電力の消費指令を出力せ
ず、駆動制御部１７はスイッチング素子１９を導通させ
ないため、抵抗１８により回生電力を消費しない。

【００４６】上記のように構成したエレベータ停電時運
転装置により、非常用バッテリを充電するための専用の
大容量充電装置を設置することなく、インバータの直流
母線電圧からの充電回路とバッテリ充電制御部を設ける
ことによって、非常用バッテリを常時充電することで安
定した非常用電源を確保できる。また、停電時運転中
に、前記のように回生電力をバッテリ３１へ返還するこ
とで、バッテリ３１から停電時運転のための電力供給と
回生運転時の電力返還を同時に行うことになり、バッテ
リ３１から見て、停電時運転の電力供給を最小限とする
ことができる。

【００４７】実施の形態３．図７はこの発明による実施
の形態３．を示す停電時運転装置のブロック回路図であ
る。図において、１１〜１９、２１、２２、３１、３２
ａ、３２ｂ、３５、３６、３７ａ、３７ｂ、４１〜４５
は前述の図１と同様のものであり説明を省略する。図７
で、３４、３８、３９は逆流阻止用のダイオードであ
る。ダイオード３４はコンバータ１３からインバータ１
５方向へ供給する電流だけを流し、ダイオード３５はバ
ッテリ３１からインバータ１５の直流母線方向へ供給す
る電流だけを流す。ダイオード３８はＡＣ／ＤＣ変換器
２１から駆動制御部１７方向へ供給する電流だけを流
し、ダイオード３９はＤＣ／ＤＣ変換器３６から駆動制
御部１７方向へ供給する電流だけを流す。また、図７に
おいて、常開接点３２ａ、３２ｂ及び３７ａ、３７ｂを
エレベータの運転中は常に閉成する構成とする。

【００４８】動作について説明すると、電源正常時に
は、前記実施の形態１．と同様に動作する。この時、ダ
イオード３４は、商用電源１１の電力をコンバータ１３
で直流に変換した電流を、インバータ１５に供給し、ダ
イオード３５は、商用電源１１の電力をコンバータ１３
で直流に変換した電流が、ＤＣ／ＤＣ変換器３６に流れ
ようとするのを阻止する。ダイオード３８は、商用電源
１１の電力をＡＣ／ＤＣ変換器２１で直流に変換した電
流を、駆動制御部１７に供給し、ダイオード３９は、商
用電源１１の電力をＡＣ／ＤＣ変換器２１で直流に変換
した電流が、ＤＣ／ＤＣ変換器３６に逆流しようとする
のを阻止する。

【００４９】また、停電が発生すると、常閉接点２２が
開放し、ＡＣ／ＤＣ変換器２１への交流電源の供給がな
くなるが、駆動制御部１７には、バッテリ３１の電力が
ＤＣ／ＤＣ変換器３６を介して、停電発生時にも途絶え
ることなく供給される。この時、ダイオード３４は、バ
ッテリ３１から供給される電流が、コンバータ１３へ逆
流しようとするのを阻止し、ダイオード３５は、バッテ
リ３１から供給される電流を、インバータ１５に供給す
る。ダイオード３８は、バッテリ３１から供給される電
力をＤＣ／ＤＣ変換器３６で変換した電流が、ＡＣ／Ｄ
Ｃ変換器２１へ逆流しようとするのを阻止し、ダイオー
ド３９は、バッテリ３１から供給される電力をＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器３６で変換した電流を、駆動制御部１７に供給
する。

【００５０】前記のように構成した場合、電源正常時
は、（ＶＤ）＞（ＶＢ）の関係つまり、インバータ１５
の直流母線電圧は常にバッテリ３１の電圧より高く設定
されており、停電が発生した場合には、インバータ１５
の直流母線電圧は、バッテリ３１の電圧以下には低下し
ないため、エレベータが走行中にも、停電によりエレベ
ータを停止させることなく、継続して走行を続けること
ができる。

【００５１】さらに、実施の形態１と同様に、バッテリ
充電制御部４５は、バッテリ電圧検出手段１２１によ
り、バッテリ３１の電圧値（ＶＢ）を常に監視し、バッ
テリ３１の充電モードを選択する。図４に示す充電モー
ド選択フロー図のように、バッテリ電圧値（ＶＢ）が、
（ＶＢｓｔｄ）状態の時はトリクル充電モード、それ以
外の状態の時には均等充電モードを選択する。トリクル
充電モードは、バッテリ３１が充電されて安定状態の場
合に、バッテリ３１の自己放電量を補う微少電流により
充電するモードである。トリクル充電モードの場合、充
電電流制御手段１２３は、直流母線のプラス側とバッテ
リ３１を接続する充電回路を、充電電流を制御するスイ
ッチング素子４３をＯＦＦの状態として、第１の抵抗器
４１と第２の抵抗器４４を直列に挿入接続して、直流母
線からバッテリ３１を充電する時の充電電流が微少電流
となるように制御する。

【００５２】また、均等充電モードは、バッテリ３１が
放電した充電不足状態の場合に、バッテリ３１の不足充
電量を補う通常の電流により充電するモードである。均
等充電モードの場合、充電電流制御手段１２３は、直流
母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電回路を、
充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯＮの状態
として、第１の抵抗器４１だけを直列に挿入接続して、
バッテリ３１を通常電流で充電する。直流母線からバッ
テリ３１を充電する時の充電電流が通常電流となるよう
に制御する。

【００５３】ここで、誘導電動機１６から回生電力が発
生すると、バッテリ充電制御部４５は、直流母線電圧検
出手段１３１が常時インバータ１５の直流母線電圧を検
出し、直流母線電圧検出手段１３１が検出した直流母線
電圧から、回生運転検出手段１３２により回生運転を検
出する。図５に示すバッテリ充電制御部の回生運転検出
フロー図のように、直流母線電圧（ＶＤ）が（ＶＤｍａ
ｘ）状態の時は回生運転モードを選択する。

【００５４】回生運転検出手段１３２が回生運転を検出
した場合に、バッテリ充電制御部４５は、インバータ１
５の直流母線のプラス側とバッテリ３１を接続する充電
回路を、充電電流を制御するスイッチング素子４３をＯ
Ｎの状態として、第１の抵抗器４１だけを直列に挿入接
続してバッテリ３１を充電し、電力をバッテリ３１へ返
還する。また、回生電力消費指令出力手段１３３は駆動
制御部１７に回生電力の消費指令を出力せず、駆動制御
部１７はスイッチング素子１９を導通させないため、抵
抗１８により回生電力を消費しない。

【００５５】また、前記の構成は、図１をベースに、常
開接点３２ａ、３２ｂ及び３７ａ、３７ｂをエレベータ
の運転中は常に閉成する構成としたが、図６をベースと
して、同様に構成し、常開接点３２ａ、３２ｂ及び３７
ａ、３７ｂをエレベータの運転中は常に閉成する構成と
しても、同様な効果を得ることができる。

【００５６】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果がある。

【００５７】商用電源から供給される交流電圧を直流電
圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑するコ
ンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータと、前記インバータにより駆動されエレベータを昇
降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指令
値を生成する駆動制御部と、前記商用電源の停電時に前
記インバータに給電するバッテリと、前記コンバータの
直流母線に接続され前記バッテリを充電する充電回路
と、前記バッテリの充電電流を制御するバッテリ充電制
御部と、を備えたことにより、停電時運転用バッテリの
専用充電装置を必要とせず、安価なエレベータ停電時運
転装置を提供できる。

【００５８】充電回路は、バッテリを充電する充電電流
を第１の所定の電流に制限する第１の抵抗と、前記充電
電流の逆流を防止するダイオードと、前記充電電流を第
２の所定の電流に制限する第２の抵抗と、前記充電電流
を切替えるスイッチング素子と、を備えたことにより、
停電時運転用バッテリをコンバータの直流母線に接続し
て、直流母線電圧により充電できる。

【００５９】バッテリ充電制御部は、商用電源の停電を
検出する停電検出手段と、前記停電検出手段が停電を検
出した場合に、エレベータの運転を停電運転モードに切
換える運転モード切換手段と、を備えたことにより、商
用電源が停電した場合に、エレベータを停電時運転用バ
ッテリの電力により運転できる。

【００６０】バッテリ充電制御部は、バッテリ電圧を検
出するバッテリ電圧検出手段と、前記バッテリ電圧検出
手段で検出したバッテリ電圧により、バッテリの充電モ
ードを選択する充電モード選択手段と、前記充電モード
選択手段で選択した充電モード従って、バッテリを充電
する電流を制御する充電電流制御手段と、を備えたこと
により、停電時運転用バッテリを常時最適な充電電流と
なるように充電制御できる。

【００６１】商用電源から供給される交流電圧を直流電
圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑するコ
ンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータと、前記インバータにより駆動されエレベータを昇
降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指令
値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機からの回生
電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電源の停
電時に前記インバータに給電するバッテリと、前記回生
電力によりバッテリを充電する充電回路と、前記バッテ
リの充電電流を制御するバッテリ充電制御部と、を備え
たことにより、誘導電動機から発生する回生電力によ
り、停電時運転用バッテリを充電できる。

【００６２】充電回路は、充電電流を切替えるスイッチ
ング素子を備えたことにより、停電時運転用バッテリを
コンバータの直流母線に接続して、回生電力により充電
できる。

【００６３】バッテリ充電制御部は、コンバータの直流
母線電圧を検出する直流母線電圧検出手段と、前記直流
母線電圧検出手段で検出した直流母線電圧により、エレ
ベータ駆動用電動機の回生運転を検出する回生運転検出
手段と、前記回生運転検出手段で回生運転を検出した場
合に、駆動制御部に回生電力消費指令を出力する回生電
力消費指令出力手段と、を備えたことにより、停電時運
転用バッテリをエレベータ駆動用電動機からの回生電力
により充電できる。

【００６４】商用電源から供給される交流電圧を直流電
圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑するコ
ンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータと、前記インバータにより駆動されエレベータを昇
降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指令
値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機からの回生
電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電源から
供給される交流電圧を直流電圧に変換して、前記駆動制
御部に供給するＡＣ／ＤＣ変換器と、前記商用電源の停
電時に前記インバータに給電するバッテリと、前記商用
電源の停電時に前記バッテリから供給される直流電圧を
変換して、駆動制御部に給電するＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記コンバータの直流母線電圧から前記バッテリを充電
する充電回路と、前記バッテリの充電電流を制御するバ
ッテリ充電制御部と、を備えたことにより、停電時運転
用バッテリの専用充電装置を必要とせず、安価なエレベ
ータ停電時運転装置を提供できる。また、商用電源が停
電した場合に、エレベータの運転を停止することなく、
停電時運転用バッテリの電力により運転できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による実施の形態１を示す停電時運
転装置のブロック回路図。

【図２】 この発明による実施の形態１を示すコンバー
タの直流母線電圧値とバッテリ電圧値の関係を説明する
図。

【図３】 この発明による実施の形態１を示すバッテリ
充電制御部の機能ブロック図。

【図４】 この発明による実施の形態１を示すバッテリ
充電制御部の充電モード選択フロー図。

【図５】 この発明による実施の形態１を示すバッテリ
充電制御部の回生運転検出フロー図。

【図６】 この発明による実施の形態２を示す停電時運
転装置のブロック回路図。

【図７】 この発明による実施の形態３を示す停電時運
転装置のブロック回路図。

【図８】 従来の停電時運転装置の全体構成ブロック回
路図。

【符号の説明】

１１ 三相交流商用電源、１２ 常開接点、１３ コン
バータ、１４ 平滑コンデンサ、１５ インバータ、１
６ 誘導電動機、１７ 駆動制御部、１８ 抵抗、１９
スイッチング素子、２１ ＡＣ／ＤＣ変換器、２２
常閉接点、３１バッテリ、３２ａ、３２ｂ 常開接点、
３４ ダイオード、３５ ダイオード、３６ ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ 常開接
点、３８ダイオード、３９ ダイオード、４１ 抵抗、
４２ ダイオード、４３ スイッチング素子、４４ 抵
抗、４５ バッテリ充電制御部、１１１ 停電検出手
段、１１２ 運転モード切替手段、１２１ バッテリ電
圧検出手段、１２２ 充電モード選択手段、１２３ 充
電電流制御手段、１３１ 直流母線電圧検出手段、１３
２ 回生運転検出手段、１３３ 回生電力消費指令出力
手段。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源から供給される交流電圧を直流
   電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑する
   コンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するイン
   バータと、前記インバータにより駆動されエレベータを
   昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指
   令値を生成する駆動制御部と、前記商用電源の停電時に
   前記インバータに給電するバッテリと、前記コンバータ
   の直流母線に接続され前記バッテリを充電する充電回路
   と、前記バッテリの充電電流を制御するバッテリ充電制
   御部と、を備えたことを特徴とするエレベータ停電時運
   転装置。
2. 【請求項２】 充電回路は、バッテリを充電する充電電
   流を第１の所定の電流に制限する第１の抵抗と、前記充
   電電流の逆流を防止するダイオードと、前記充電電流を
   第２の所定の電流に制限する第２の抵抗と、前記充電電
   流を切替えるスイッチング素子と、を備えたことを特徴
   とする請求項１に記載のエレベータ停電時運転装置。
3. 【請求項３】 バッテリ充電制御部は、商用電源の停電
   を検出する停電検出手段と、前記停電検出手段が停電を
   検出した場合に、エレベータの運転を停電運転モードに
   切換える運転モード切換手段と、を備えたことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載のエレベータ停電時
   運転装置。
4. 【請求項４】 バッテリ充電制御部は、バッテリ電圧を
   検出するバッテリ電圧検出手段と、前記バッテリ電圧検
   出手段で検出したバッテリ電圧により、バッテリの充電
   モードを選択する充電モード選択手段と、前記充電モー
   ド選択手段で選択した充電モード従って、バッテリを充
   電する電流を制御する充電電流制御手段と、を備えたこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
   のエレベータ停電時運転装置。
5. 【請求項５】 商用電源から供給される交流電圧を直流
   電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑する
   コンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するイン
   バータと、前記インバータにより駆動されエレベータを
   昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指
   令値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機からの回
   生電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電源の
   停電時に前記インバータに給電するバッテリと、前記回
   生電力によりバッテリを充電する充電回路と、前記バッ
   テリの充電電流を制御するバッテリ充電制御部と、を備
   えたことを特徴とするエレベータ停電時運転装置。
6. 【請求項６】 充電回路は、充電電流を切替えるスイッ
   チング素子を備えたことを特徴とする請求項５に記載の
   エレベータ停電時運転装置。
7. 【請求項７】 バッテリ充電制御部は、コンバータの直
   流母線電圧を検出する直流母線電圧検出手段と、前記直
   流母線電圧検出手段で検出した直流母線電圧により、エ
   レベータ駆動用電動機の回生運転を検出する回生運転検
   出手段と、前記回生運転検出手段で回生運転を検出した
   場合に、駆動制御部に回生電力消費指令を出力する回生
   電力消費指令出力手段と、を備えたことを特徴とする請
   求項５または請求項６に記載のエレベータ停電時運転装
   置。
8. 【請求項８】 商用電源から供給される交流電圧を直流
   電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を平滑する
   コンデンサと、前記直流電圧を交流電圧に変換するイン
   バータと、前記インバータにより駆動されエレベータを
   昇降する誘導電動機と、前記インバータに対する電圧指
   令値を生成する駆動制御部と、前記誘導電動機からの回
   生電力を消費する回生電力消費回路と、前記商用電源か
   ら供給される交流電圧を直流電圧に変換して、前記駆動
   制御部に供給するＡＣ／ＤＣ変換器と、前記商用電源の
   停電時に前記インバータに給電するバッテリと、前記商
   用電源の停電時に前記バッテリから供給される直流電圧
   を変換して、駆動制御部に給電するＤＣ／ＤＣ変換器
   と、前記コンバータの直流母線電圧から前記バッテリを
   充電する充電回路と、前記バッテリの充電電流を制御す
   るバッテリ充電制御部と、を備えたことを特徴とするエ
   レベータ停電時運転装置。