JP2003002562A - 階段昇降機 - Google Patents

階段昇降機

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JP2003002562A
JP2003002562A JP2001191812A JP2001191812A JP2003002562A JP 2003002562 A JP2003002562 A JP 2003002562A JP 2001191812 A JP2001191812 A JP 2001191812A JP 2001191812 A JP2001191812 A JP 2001191812A JP 2003002562 A JP2003002562 A JP 2003002562A
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voltage
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power supply
inverter
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JP2001191812A
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English (en)
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Takuji Kasuya
卓司 粕谷
Takeshi Kuroda
毅 黒田
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Sugiyasu Industries Co Ltd
Original Assignee
Sugiyasu Industries Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B66B1/308Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor with AC powered elevator drive

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  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給される電源電圧が20%低下しても、モ
ータの定格トルクを維持する。 【解決手段】 単相200V商用の電源6をコンバータ
部3に取り込み、そのコンバータ部3の整流回路3aと
平滑回路3bとで一旦直流約280Vに平滑整流し、そ
の直流約280Vをインバータ部3にて制御部5により
PWM変調をかけることで三相交流約115Vに変換
し、その変換した三相交流約115Vの電源をモータ2
に供給する。モータ2は、三相交流200V定格のスタ
ー結線モータにおけるスター結線をデルタ結線に変更す
ることで、三相交流約115V定格のモータに改良す
る。結線の変更は、各巻き線の両端部を外部に導出し、
その導出したリード部相互に対して、二種類の結線を選
択的に接続可能とした特殊モータを利用することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、階段に付設された
軌道に沿って昇降移動する階段昇降機、殊に、一般家庭
にて使用される階段昇降機に関する。
【0002】
【従来の技術】階段昇降機にあっては、専ら単相交流の
100V、又は単相交流の200Vの電源(いずれも5
0Hz又は60Hz)が利用されており、そのような商
用電源を、インバータ制御によって三相交流の200V
に変換し、小型で騒音や振動が少ないスター結線の20
0V1KW以下の定格モータを駆動させるのが一般的で
あった。単相交流200Vの商用電源を利用する場合の
駆動手段を例示すれば、図1に示すように、商用の電源
6をコンバータ部3に取り込み、そのコンバータ部3の
整流回路3aと平滑回路3bとで一旦直流約280Vに
平滑整流し、その直流約280Vをインバータ部4にて
制御部5によりPWM変調をかけることで三相交流20
0Vの出力を確保する電源変換回路と、スター結線の2
00V定格モータ2との組み合わせで構成されていた。
そして前記平滑回路3bでは、コンデンサが利用されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】モータは、電源電圧が
20%以上ダウンするとトルクの低下が著しくなる傾向
にあり、わが国では供給される商用電源の電圧変動は特
別の事情が無い限り起こり得ないが、一般家庭では、電
気製品の普及に伴って使用量の増加と、ON、OFF時
の使用電圧がピークを示す現象などにより瞬間的な電圧
不足は必至である。電圧不足の対策としては、ワンラン
ク大型のモータを使用するか、平滑回路のコンデンサ容
量を増加し、電圧低下の影響を少なくする試みが成され
ている。しかしながらモータの大型化もコンデンサの容
量アップも、共に階段昇降機を小型化するには不利であ
り、当然コストアップを招いてしまう。尚、単相交流1
00Vの電源を利用する場合、単相交流200Vの電源
を利用する場合に比べ、コンデンサにはより多くの容量
が要求される。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータ大型化
やコンデンサの容量を増やすことなく、電圧低下時でも
トルク不足を起こさない駆動手段を備えた階段昇降機の
提供にあり、その構成は、単相交流の入力電源をインバ
ータ制御によって前記入力電源より低い三相交流の定電
圧電源に変換する電源変換回路と、スター結線をデルタ
結線に変更することによって定格電圧をダウンさせたモ
ータ、又は、モータの定格電圧がインバータへの供給電
圧よりも低い低電圧定格のモータとの組み合わせから成
る駆動手段を搭載したことにある。そして前記電源変換
回路は、わが国の電源事情に適合するよう、単相交流の
100Vまたは200Vを、三相交流のインバータへの
供給電圧よりも低い電圧に変換するものとすることがで
き、その場合、インバータ制御に、変換された電圧をモ
ータ駆動電圧と比較し、その差を修正するフィードバッ
ク制御を追加するのが望ましい。尚本発明においてイン
バータ制御とは、出力周波数を制御することによって一
定の出力電圧を維持するものであって、本格的なインバ
ータ制御機器のみならず、安価な変換モジュールを利用
する技術までを包含する
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に係る階段昇降機を図面に
基づいて説明する。図1は階段昇降機に搭載する駆動手
段を示したもので、電源変換回路1とモータ2との組み
合わせによって構成され、電源変換回路1は、整流回路
3aと平滑回路3bとを有したコンバータ部3、インバ
ータ制御するインバータ部4、インバータ制御の支援を
する制御部5とを備えている。前記電源変換回路1は、
わが国における一般的な単相200Vの商用電源から供
給を受け、モータ2は、これまでの階段昇降機において
標準的に使用されている200Vのスター結線モータを
デルタ結線に変更し、定格を200V×1/√3の約1
15Vとした三相交流約115V用の定格モータが採用
されている。そしてモータ2の回転は、減速機を介して
スプロケットに伝達され、そのスプロケットと階段の傾
斜に倣って設置されたレールに付設されているチェーン
との噛合により昇降移動されるようになっている。電源
変換回路1では、単相交流200V電源6をコンバータ
部3に取り込み、そのコンバータ部3の整流回路3aと
コンデンサを利用した平滑回路3bとで一旦直流約28
0Vに平滑整流し、その直流約280Vをインバータ部
4にて制御部5によりPWM変調をかけることで三相交
流約115Vの出力を確保するようになっている。
【0006】前記電源変換回路1は、従来の単相交流2
00Vを三相交流200Vに変換する従来の電源変換回
路に手を加えるだけで、三相交流約115Vの出力を可
能にできるし、モータ2は、スター結線をデルタ結線に
変更することによって定格電圧200Vを約115Vに
変更するだけなので、大掛かりな改造は必要ない。この
実施例では、スター結線された三相交流200V定格の
モータにおけるスター結線を文字通り新たにデルタ結線
し直して使用しているが、結線の変更により定格電圧を
ダウンさせたものに限定されず、モータの定格電圧がイ
ンバータへの供給電圧よりも低い低電圧定格のスター結
線モータを使用することもできるし、各巻き線の両端部
分(計6本)を外部に導出し、その導出したリード部相互
に対して、二種類の結線を選択的に接続可能とした特殊
モータを利用することもできる。前記特殊なモータにあ
っては、リード部の先端をモータハウジングの外部に設
けた端子に接続し、その端子を介して結線するものとし
たり、予め二種類の結線方式装備されていて、そのいず
れの結線方式を採用するかをスイッチにより選択可能と
したモータを利用することもできる。又いずれのモータ
にあっても、出力が0.5kw未満であることが望まし
い。
【0007】このような電源変換回路1とモータ2との
組み合わとすることで、単相交流200Vの電源電圧が
20%低下しても、三相交流約115Vに変換された電
源電圧は低下せず、よって単相交流200Vの電源電圧
が20%低下するようなことがあってもトルク不足は起
こらない。
【0008】前記実施例は単相交流200Vを電源とし
た駆動手段について説明したが、単相交流100Vを電
源とした場合について説明すると、図2に例示するよう
に、整流回路3aと倍電圧平滑回路3’bとで構成され
るコンバータ部3で、単相交流100Vの電源を直流約
280Vに整流、昇圧し、その直流約280Vをインバ
ータ部4にて制御部5によりPWM変調をかけることで
三相交流約115Vの定電圧出力を確保するようになっ
ている。したがって単相交流200Vの電源を使用する
場合に比べ、平滑回路に使用されるコンデンサの数は増
えるが、容量的には変わらない。
【0009】前記いずれの実施例も、等価回路で見る限
り従来と変わりなく、変換された三相交流定電源電圧
は、入力された単相交流電源の電圧変動に少なからず影
響される。そこで変換された三相交流約115Vの電圧
変動を抑えた駆動手段の変更実施例について説明する。
【0010】図3は、単相交流200Vを電源とした駆
動手段を示したもので、単相交流200Vの電源6をコ
ンバータ部3に取り込み、そのコンバータ部3の整流回
路3aと平滑回路3bとで一旦直流約280Vに平滑整
流し、その直流約280Vをインバータ部4にて制御部
5により三相交流約115Vの出力を確保する。そして
インバータ部4には、変換された三相交流電圧を基準電
圧としての約115Vと比較し、その差を修正するフィ
ードバック制御部7が設けられていて、インバータ制御
にフィードバック制御が追加された構成となっている。
【0011】このように、インバータ制御にフィードバ
ック制御を追加することで、三相交流約115Vの電源
電圧の変動を極めて低く抑えることができ、安定した電
源をモータ2に送り込むことによって、階段昇降機にト
ルク変動を殆ど感じさせない運転が実現される。単相交
流100Vの電源を利用する場合は、図4に示す回路と
なり、平滑回路を倍電圧平滑回路3‘bと交換しなくて
はならないが、単相交流200Vの場合と同等の効果が
得られる。
【0012】このように、変換する三相交流の電源電圧
を変更すると共に、スター結線をデルタ結線に変更する
ことにより、汎用のモータをスター結線に変更するより
低電圧の定格モータに改良、或いはスター結線の低電圧
定格モータに変更するだけで簡単に実施でき、モータや
コンデンサを大型化せずに、電圧低下があっても安定し
たトルク確保が可能となる。尚、実施例はわが国の電源
事情に適応させたものであるが、この発明の思想は、電
源電圧の異なる諸外国においても応用できる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、モータの定格電圧を下
げることで、供給電圧が下がっても変換された電圧がモ
ータの定格電圧より下がらないようにしたので、モータ
の大型化やコンデンサを並列接続して容量を増加させる
必要が無くなり、小型軽量化に大きく貢献する。そして
入力電源を単相交流200V又は100Vとすれば、わ
が国の実情に適応し、フィードバック制御を追加するこ
とで、電圧変動が抑えられ、よりトルクの安定化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る階段昇降機の駆動手段を、電源電
圧が単相交流200Vについて示した説明図である。
【図2】本発明に係る階段昇降機の駆動手段を、電源電
圧が単相交流100Vについて示した説明図である。
【図3】電源電圧が単相交流200Vの変更例を示した
説明図である。
【図4】電源電圧が単相交流100Vの変更例を示した
説明図である。
【符号の説明】
1・・電源変換回路、2・・モータ、3・・コンバータ
部、3a・・整流回路、3b・・平滑回路、3‘b・・
倍電圧平滑回路、4・・インバータ部、5・・制御部、
6・・電源、7・・フィードバック部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F002 CA06 EA08 GA03 GB02 3F301 BD06 BD11 DB00 5H576 AA07 BB03 BB04 CC05 CC09 DD02 DD04 EE11 FF03 GG05 HB02 LL24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 階段に付設された軌道に沿って昇降移動
    する階段昇降機において、単相交流の入力電源をインバ
    ータ制御によって前記入力電源より低い三相交流の定電
    圧電源に変換する電源変換回路と、スター結線をデルタ
    結線に変更することによって定格電圧をダウンさせたモ
    ータ、又は、モータの定格電圧がインバータへの供給電
    圧よりも低い低電圧定格のモータとの組み合わせから成
    る駆動手段を搭載した階段昇降機。
  2. 【請求項2】 電源変換回路は、単相交流の100Vま
    たは200Vを、三相交流のインバータへの供給電圧よ
    りも低い電圧に変換するものである請求項1に記載の階
    段昇降機。
  3. 【請求項3】 インバータ制御に、変換された電圧をモ
    ータ駆動電圧と比較し、その差を修正するフィードバッ
    ク制御を追加した請求項1に記載の階段昇降機。
JP2001191812A 2001-06-25 2001-06-25 階段昇降機 Pending JP2003002562A (ja)

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