JP2003292257A - Elevator brake driving device - Google Patents
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、エレベーターの
電動機を拘束する第１の電磁ブレーキと第２の電磁ブレ
ーキを駆動する装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for driving a first electromagnetic brake and a second electromagnetic brake that restrain an electric motor of an elevator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、エレベーターの電磁ブレーキとし
て第１及び第２の電磁ブレーキを用いるものとして、例
えば特開２００１−１４６３６６号公報に記載された装
置が知られている。電磁ブレーキは周知のようにブレー
キコイルを有しており、このブレーキコイルが消勢され
ていると、電動機はばね力で拘束されており、ブレーキ
コイルが付勢されると、ブレーキ機構が駆動され、電動
機の拘束を解放するものである。これで、電動機の回転
は可能となり、エレベーターは走行可能となる。そし
て、このブレーキコイルは、インバータの直流母線から
電源が供給される場合がある。2. Description of the Related Art Conventionally, a device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-146366 is known as a device using first and second electromagnetic brakes as an electromagnetic brake of an elevator. As is well known, the electromagnetic brake has a brake coil.When the brake coil is deenergized, the electric motor is restrained by spring force, and when the brake coil is energized, the brake mechanism is driven. , Release the restraint of the electric motor. The electric motor can now rotate and the elevator can run. Then, the brake coil may be supplied with power from the DC bus of the inverter.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベーターのブレーキ駆動装置では、ブレーキコイルは
インバータの直流母線から電源が供給されているため、
エレベーター用に準備されている交流電源が高圧（例え
ば、４００Ｖ）の場合には、インバータの直流母線も高
電圧となり、ブレーキコイルの付勢回路を構成するスイ
ッチング素子や接点に高耐圧の定路のものが必要にな
り、装置が高価になるという問題点がある。In the conventional elevator brake drive device as described above, since the brake coil is supplied with power from the DC bus of the inverter,
When the AC power supply prepared for the elevator has a high voltage (for example, 400V), the DC bus of the inverter also has a high voltage, and the switching element and the contact point that constitute the activating circuit of the brake coil have a high withstand voltage constant path. There is a problem in that the equipment becomes expensive and the equipment becomes expensive.
【０００４】また、ブレーキコイル自体にも、コイル両
端に直流母線電圧やそれ以上の電圧がパルス的に印加さ
れることになるため、巻線の耐圧を確保する必要があ
り、コスト高になるという問題点もある。Further, since a DC bus voltage or a voltage higher than the pulse voltage is applied to both ends of the brake coil itself in a pulsed manner, it is necessary to secure the withstand voltage of the winding, which leads to an increase in cost. There are also problems.
【０００５】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、安価に構成でき、かつ省エネルギーにも
有用となるエレベーターのブレーキ駆動装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a brake drive device for an elevator which can be constructed at low cost and is also useful for energy saving.
【０００６】この発明の第１発明に係るエレベーターの
ブレーキ駆動装置は、交流を直流に変換するコンバータ
と、このコンバータの直流母線間に接続された平滑コン
デンサと、上記直流母線に接続され直流を交流に変換す
るインバータと、このインバータの交流側に接続された
電動機と、ブレーキコイルが消勢されると上記電動機を
ばね力で拘束し、上記ブレーキコイルが付勢されると、
上記電動機の拘束を解放する電磁ブレーキとを有する装
置において、上記電磁ブレーキとして第１のブレーキコ
イルを持つ第１の電磁ブレーキと、第２のブレーキコイ
ルを持つ第２の電磁ブレーキを用い、上記平滑コンデン
サとして第１及び第２の平滑コンデンサを直列接続した
ものを用い、上記第１及び第２の平滑コンデンサのそれ
ぞれの両端電圧を電源として動作し、それぞれ上記第１
及び第２のブレーキコイルの電流を制御する第１及び第
２のコイル付勢回路を備えたものである。An elevator brake drive apparatus according to a first aspect of the present invention includes a converter for converting AC into DC, a smoothing capacitor connected between DC buses of the converter, and a DC connected to the DC bus. An inverter for converting to, an electric motor connected to the AC side of the inverter, and when the brake coil is deenergized, the electric motor is restrained by spring force, and when the brake coil is energized,
In a device having an electromagnetic brake that releases the restraint of the electric motor, a first electromagnetic brake having a first brake coil and a second electromagnetic brake having a second brake coil are used as the electromagnetic brake, and the smoothing is performed. A capacitor in which first and second smoothing capacitors are connected in series is used, and each of the first and second smoothing capacitors operates by using the voltage across the respective terminals as a power source.
And the first and second coil energizing circuits for controlling the currents of the second brake coil.
【０００７】また、第２発明に係るエレベーターのブレ
ーキ駆動装置は、第１発明のものにおいて、第１及び第
２の平滑コンデンサのそれぞれの両端電圧相互の不平衡
電圧分を検出する電圧不平衡検出回路を設け、第１及び
第２のコイル付勢回路を、上記第１及び第２の平滑コン
デンサのそれぞれの両端電圧を電源として動作し、それ
ぞれ上記第１及び第２のブレーキコイルの電流を上記不
平衡電圧分に対応して補正して制御するものである。The elevator brake drive apparatus according to a second aspect of the present invention is the elevator brake drive apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the voltage imbalance detection is performed to detect the unbalanced voltage components of the respective voltage across the first and second smoothing capacitors. A circuit is provided, and the first and second coil energizing circuits are operated by using the voltage across each of the first and second smoothing capacitors as a power source, and the currents of the first and second brake coils are respectively set to the above. It is corrected and controlled according to the unbalanced voltage.
【０００８】また、第３発明に係るエレベーターのブレ
ーキ駆動装置は、第１及び第２発明のものにおいて、第
１のコイル付勢回路と第１のブレーキコイルの間及び第
２のコイル付勢回路と第２のブレーキコイルの間に挿入
され、電動機の起動時に閉成し、上記電動機の停止時に
開放する接点を設けたものである。Further, an elevator brake drive apparatus according to a third aspect of the present invention is the elevator brake drive apparatus according to the first and second aspects of the present invention, between the first coil energizing circuit and the first brake coil and the second coil energizing circuit. And a second brake coil, which is provided with a contact which is closed when the electric motor is started and opened when the electric motor is stopped.
【０００９】また、第４発明に係るエレベーターのブレ
ーキ駆動装置は、第１〜第３発明のものにおいて、第１
又は第２のブレーキコイルの消勢時、それぞれ上記第１
又は第２のブレーキコイルを第１又は第２の平滑コンデ
ンサに対して、上記第１又は第２のブレーキコイルの付
勢時とは逆極性に接続するエネルギー吸収回路を設けた
ものである。An elevator brake drive system according to a fourth aspect of the present invention is the brake drive system according to the first to third aspects of the invention.
Alternatively, when the second brake coil is de-energized, the above first
Alternatively, an energy absorbing circuit for connecting the second brake coil to the first or second smoothing capacitor in a polarity opposite to that when the first or second brake coil is energized is provided.
【００１０】また、第５発明に係るエレベーターのブレ
ーキ駆動装置は、第１〜第３発明のものにおいて、第１
又は第２のブレーキコイルの消勢時、それぞれ上記第１
又は第２のブレーキコイルを直流母線に対して、上記第
１又は第２のブレーキコイルの付勢時とは逆極性に接続
するエネルギー吸収回路を設けたものである。Further, an elevator brake drive apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the brake drive apparatus according to the first to third aspects of the present invention.
Alternatively, when the second brake coil is de-energized, the above first
Alternatively, an energy absorbing circuit is provided for connecting the second brake coil to the DC bus with a polarity opposite to that when the first or second brake coil is energized.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１及び図２はこ
の発明の第１〜第３発明の一実施の形態を示す図で、図
１はエレベーターの主回路図、図２はブレーキ制御回路
図であり、図中同一符号は同一部分を示す。（以下の実
施の形態も同じ。）BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 and 2 are views showing an embodiment of the first to third inventions of the present invention, FIG. 1 is a main circuit diagram of an elevator, FIG. 2 is a brake control circuit diagram, and the same reference numerals in the drawings are the same. Shows the part. (The same applies to the following embodiments.)
【００１２】図１において、１は電磁接触器接点Ｍを介
して三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔに接続され、三相交流を直
流に変換するコンバータで、Ｐは直流正電源、Ｎは直流
負電源、２Ａ，２Ｂは互いに直列に接続されて直流電源
Ｐ，Ｎに接続された電解コンデンサからなる第１及び第
２の平滑用コンデンサ、３Ａ，３Ｂはそれぞれ平滑用コ
ンデンサ２Ａ，２Ｂの両端に接続され、平滑用コンデン
サ２Ａ，２Ｂの漏れ電流により生じる電圧不平衡を補う
ためのバランス抵抗、４Ａ，４Ｂはそれぞれ平滑用コン
デンサ２Ａ，２Ｂの両端に接続され、後述する第１及び
第２のブレーキコイル１４ｃＡ，１４ｃＢを付勢する第
１及び第２のコイル付勢回路である。In FIG. 1, reference numeral 1 is a converter which is connected to three-phase AC power supplies R, S, T via a magnetic contactor contact M, and which converts three-phase AC into DC, P is a DC positive power supply, and N is DC. Negative power supplies, 2A and 2B, are connected in series with each other, and first and second smoothing capacitors 3A and 3B, which are electrolytic capacitors connected to DC power supplies P and N, are provided at both ends of the smoothing capacitors 2A and 2B, respectively. Balance resistors 4A and 4B that are connected to each other for compensating the voltage imbalance caused by the leakage currents of the smoothing capacitors 2A and 2B are connected to both ends of the smoothing capacitors 2A and 2B, respectively, and the first and second brakes will be described later. It is the 1st and 2nd coil energizing circuit which energizes coils 14cA and 14cB.
【００１３】５は平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂ、バランス
抵抗３Ａ，３Ｂ並びに第１及び第２のコイル付勢回路４
Ａ，４Ｂからなるブレーキ制御部、６は直列に接続され
た平滑用コンデンサ２Ａ，２Ｂの出力を入力して、電動
機７に所望の三相交流電力を供給するインバータ、８は
電動機７の軸、９は軸８に結合された駆動綱車、１０は
駆動綱車９に巻き掛けられ、一端及び他端がそれぞれか
ご１１及びつり合いおもり１２に結合された主索、１３
は軸８に固定されたブレーキ車である。Reference numeral 5 denotes smoothing capacitors 2A and 2B, balance resistors 3A and 3B, and first and second coil energizing circuits 4.
A brake control unit composed of A and 4B, 6 is an inverter that inputs outputs of smoothing capacitors 2A and 2B connected in series and supplies desired three-phase AC power to the electric motor 7, and 8 is a shaft of the electric motor 7. Reference numeral 9 is a drive sheave connected to a shaft 8, 10 is a main rope wound around the drive sheave 9, and one end and the other end thereof are connected to a car 11 and a counterweight 12, respectively.
Is a brake vehicle fixed to the shaft 8.
【００１４】１４Ａは第１の電磁ブレーキであり、制動
機構として、ブレーキ車１３に摩擦力を作用させる第１
のブレーキシュー１４ａＡ、ブレーキシュー１４ａＡに
結合さればね（図示しない）によって、常時ブレーキシ
ュー１４ａＡをブレーキ車１３の方へ押している第１の
プランジャ１４ｂＡ及び付勢されると上記ばねの力に抗
してブレーキシュー１４ａＡをブレーキ車１３から引き
離す力を与えるブレーキコイル１４ｃＡを有している。
１４Ｂは第２の電磁ブレーキであり、第１の電磁ブレー
キ１４Ａと同様に、第２のブレーキシュー１４ａＢ、プ
ランジャ１４ｂＢ及びブレーキコイル１４ｃＢを有して
いる。Reference numeral 14A is a first electromagnetic brake, which serves as a braking mechanism, and which applies a frictional force to the brake vehicle 13.
Brake shoe 14aA, a first plunger 14bA that constantly pushes the brake shoe 14aA toward the brake wheel 13 by a spring (not shown) coupled to the brake shoe 14aA, and resists the force of the spring when biased. It has a brake coil 14cA that gives a force to separate the brake shoe 14aA from the brake vehicle 13.
Reference numeral 14B is a second electromagnetic brake, which has a second brake shoe 14aB, a plunger 14bB, and a brake coil 14cB, similar to the first electromagnetic brake 14A.
【００１５】１５Ａは第１のコイル付勢回路４Ａの出力
と、ブレーキコイル１４ｃＡの間に挿入され、かご１１
の起動時に閉成し、かご１１の停止時に開放する接点、
１５Ｂは同様に第２のコイル付勢回路４Ｂの出力と第２
のブレーキコイル１５ｃＡの間に挿入された接点であ
る。15A is inserted between the output of the first coil energizing circuit 4A and the brake coil 14cA, and the car 11
Contact that closes when the car starts and opens when the car 11 stops,
Similarly, 15B is the output of the second coil energizing circuit 4B and the second coil energizing circuit 4B.
This is a contact inserted between the brake coil 15cA.
【００１６】図２において、１６Ａ，１６Ｂはそれぞれ
ダイオードと抵抗により構成され、ブレーキコイル１４
ｃＡ、１４ｃＢの端子間に接続されたエネルギー吸収回
路、１７Ａ，１７Ｂは第１及び第２のスイッチング素
子、１８Ａ，１８Ｂは第１及び第２の還流ダイオード
で、ブレーキコイル１４ｃＡ、スイッチング素子１７Ａ
及び還流ダイオード１８Ａにより平滑コンデンサ２Ａの
両端電圧を電源とするチョッパ回路が構成されている。
また、ブレーキコイル１４ｃＢ、スイッチング素子１７
Ｂ及び還流ダイオード１８Ｂにより平滑コンデンサ２Ｂ
の両端電圧を電源とするチョッパ回路が構成されてい
る。In FIG. 2, reference numerals 16A and 16B respectively include a diode and a resistor, and the brake coil 14
Energy absorbing circuit connected between terminals of cA and 14cB, 17A and 17B are first and second switching elements, 18A and 18B are first and second freewheeling diodes, and brake coil 14cA and switching element 17A
The freewheeling diode 18A constitutes a chopper circuit using the voltage across the smoothing capacitor 2A as a power source.
In addition, the brake coil 14cB and the switching element 17
B and the freewheeling diode 18B to smooth the capacitor 2B
A chopper circuit that uses the voltage across both terminals as a power source is configured.
【００１７】１９Ａ，１９Ｂはそれぞれブレーキコイル
１４ｃＡ，１４ｃＢに流れる電流を検出する電流検出
器、２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ平滑コンデンサ２Ａ，２
Ｂの両端電圧を検出する第１及び第２の電圧検出回路、
２１は電圧不平衡制御回路で、２２は第１及び第２の電
圧検出回路２０Ａ，２０Ｂに接続された電圧不平衡検出
回路、２３Ａ，２３Ｂは電圧不平衡検出回路２２に接続
され、かつそれぞれ電流検出器１９Ａ，１９Ｂ及びスイ
ッチング素子１７Ａ，１７Ｂに接続された第１及び第２
のブレーキ電流制御回路である。19A and 19B are current detectors for detecting the currents flowing in the brake coils 14cA and 14cB, and 20A and 20B are smoothing capacitors 2A and 2 respectively.
First and second voltage detection circuits for detecting the voltage across B
Reference numeral 21 is a voltage imbalance control circuit, 22 is a voltage imbalance detection circuit connected to the first and second voltage detection circuits 20A and 20B, and 23A and 23B are connected to the voltage imbalance detection circuit 22 and each has a current. First and second detectors 19A, 19B and switching elements 17A, 17B connected to the first and second
Is a brake current control circuit.
【００１８】次に、この実施の形態の動作を説明する。
(1) 通常動作（図１）
エレベーターの起動に先立って接点Ｍが閉成すると、コ
ンバータ１は三相交流を直流に変換し、平滑コンデンサ
２Ａ，２Ｂにより平滑にされた直流電力がインバータ６
に入力される。インバータ６は入力された直流を可変電
圧・可変周波数の三相交流に変換して、電動機７に供給
する。Next, the operation of this embodiment will be described. (1) Normal operation (FIG. 1) When the contact M is closed prior to starting the elevator, the converter 1 converts the three-phase AC into DC, and the DC power smoothed by the smoothing capacitors 2A and 2B is converted into the inverter 6
Entered in. The inverter 6 converts the input direct current into a three-phase alternating current having a variable voltage and a variable frequency, and supplies it to the electric motor 7.
【００１９】一方、エレベーターの起動時、接点１５Ａ
が閉成する。第１のコイル付勢回路４Ａは平滑コンデン
サ２Ａを電源として動作し、接点１５Ａを介してブレー
キコイル１４ｃＡを付勢する。これで、プランジャ１４
ｂＡはブレーキシュー１４ａＡをブレーキ車１３から離
れる方向へ移動させる。また、第２のコイル付勢回路４
Ｂは、第１のコイル付勢回路４Ａと同様の動作により、
接点１５Ｂを介してブレーキコイル１４ｃＢを付勢し、
ブレーキシュー１４ａＢを制御する。これで、電動機７
は回転し、駆動綱車９を介してかご１１及びつり合いお
もり１２が昇降する。On the other hand, when the elevator is started, the contact 15A
Closes. The first coil energizing circuit 4A operates by using the smoothing capacitor 2A as a power source and energizes the brake coil 14cA via the contact 15A. With this, the plunger 14
bA moves the brake shoe 14aA in a direction away from the brake vehicle 13. In addition, the second coil energizing circuit 4
B operates in the same manner as the first coil energizing circuit 4A,
Energize the brake coil 14cB via the contact 15B,
The brake shoe 14aB is controlled. With this, the electric motor 7
Rotates, and the car 11 and the counterweight 12 move up and down via the drive sheave 9.
【００２０】また、電磁ブレーキ１４Ａ，１４Ｂを動作
させるときには、第１及び第２のコイル付勢回路４Ａ，
４Ｂの作動を停止し、接点１５Ａ，１５Ｂを開放してブ
レーキコイル１４ｃＡ、１４ｃＢを消勢する。なお、緊
急停止に対しては、付勢回路４Ａ，４Ｂの作動停止と同
時に、接点１５Ａ，１５Ｂを開放する。When operating the electromagnetic brakes 14A, 14B, the first and second coil energizing circuits 4A,
The operation of 4B is stopped and the contacts 15A and 15B are opened to deactivate the brake coils 14cA and 14cB. For emergency stop, the contacts 15A and 15B are opened at the same time as the operation of the energizing circuits 4A and 4B is stopped.
【００２１】(2) ブレーキ制御部５の動作（図２）
ブレーキコイル１４ｃＡに流れる電流Ｉ1は、電流検出
器１９Ａで検出され、第１のブレーキ電流制御回路２３
Ａの出力である電流指令値に従ってスイッチング素子１
７Ａが動作して、所望の電流に制御される。同様に、第
２のブレーキコイル１４ｃＢに流れる電流Ｉ2は、電流
検出器１９Ｂで検出され、第２のブレーキ電流制御回路
２３Ｂの出力である電流指令値に従ってスイッチング素
子１７Ｂが動作して、所望の電流に制御される。(2) Operation of the brake controller 5 (FIG. 2) The current I 1 flowing through the brake coil 14cA is detected by the current detector 19A, and the first brake current control circuit 23
Switching element 1 according to the current command value that is the output of A
7A operates and is controlled to a desired current. Similarly, the current I 2 flowing through the second brake coil 14cB is detected by the current detector 19B, the switching element 17B operates according to the current command value output from the second brake current control circuit 23B, and the desired value is obtained. Controlled by electric current.
【００２２】一方、平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂの両端電
圧は、それぞれ第１及び第２の電圧検出回路２０Ａ，２
０Ｂで検出され、電圧不平衡制御回路２１の電圧不平衡
検出回路２２へ送られる。ここで、上記検出された電圧
の不平衡が検出され、第１及び第２のブレーキ電流制御
回路２３Ａ，２３Ｂから出力される電流指令値を補正す
る。On the other hand, the voltages across the smoothing capacitors 2A and 2B are the first and second voltage detection circuits 20A and 20B, respectively.
0B is detected and sent to the voltage imbalance detection circuit 22 of the voltage imbalance control circuit 21. Here, the imbalance of the detected voltage is detected, and the current command values output from the first and second brake current control circuits 23A and 23B are corrected.
【００２３】このようにして、インバータ６の直流母線
電圧を直列平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂによって２分割
し、第１及び第２のブレーキ付勢回路４Ａ，４Ｂに供給
するようにしたため、直流母線電圧に対し、半分の耐電
圧を有するスイッチング素子１７Ａ，１７Ｂや接点１５
Ａ，１５Ｂでブレーキ付勢回路４Ａ，４Ｂが構成可能と
なる。換言すれば、エレベ−ター用に準備されている三
相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔが高圧で、インバータ６の直流母
線が高電圧となる場合（特に海外等）において、ブレー
キ付勢回路４Ａ，４Ｂを構成するスイッチング素子１７
Ａ，１７Ｂや接点１５Ａ，１５Ｂの耐電圧が半分に下げ
られるので、安価に構成可能となる。In this way, the DC bus voltage of the inverter 6 is divided into two by the series smoothing capacitors 2A and 2B and supplied to the first and second brake energizing circuits 4A and 4B. On the other hand, the switching elements 17A, 17B and the contacts 15 having a withstand voltage of half
The brake energizing circuits 4A and 4B can be configured by A and 15B. In other words, when the three-phase AC power supplies R, S, T prepared for the elevator have high voltage and the DC bus of the inverter 6 has high voltage (especially overseas), the brake energizing circuit 4A, Switching element 17 constituting 4B
Since the withstand voltage of A, 17B and the contacts 15A, 15B can be reduced by half, the cost can be reduced.
【００２４】また、インバータ６の直流母線から、ブレ
ーキ用電源を供給するため、専用の電源が不要で、機器
が安価に構成可能となるとともに、今までブレーキ容量
に左右され、ブレーキ容量に応じて何種類も用意してい
たエレベーター用制御電源は、ブレーキ分が不要とな
り、小容量の１種類に統一可能となる。また、電動機７
が回生運転で回生電力を発生した場合、その回生電力の
一部をブレーキ用の付勢電源として直接使用でき、省エ
ネルギーに有用なものとすることが可能となる。また、
エレベーターの停止時、接点１５Ａ，１５Ｂは開放する
ため、平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂの電圧に影響されるこ
となく、ブレーキコイル１４ｃＡ，１４ｃＢは確実に消
勢される。Further, since the power source for the brake is supplied from the DC bus of the inverter 6, the dedicated power source is not required, the device can be constructed at a low cost, and it depends on the brake capacity until now. The elevator control power supply, which was prepared in many types, does not require the brake part and can be unified into one type with a small capacity. Also, the electric motor 7
When the regenerative electric power is generated in the regenerative operation, a part of the regenerative electric power can be directly used as the energizing power source for the brake, which can be useful for energy saving. Also,
Since the contacts 15A and 15B are opened when the elevator is stopped, the brake coils 14cA and 14cB are surely deenergized without being affected by the voltage of the smoothing capacitors 2A and 2B.
【００２５】第１及び第２の電圧検出回路２０Ａ，２０
Ｂで検出した電圧をそれぞれＶ1、Ｖ2とし、｜Ｖ1−Ｖ2
｜の不平衡電圧の大きさが所定値を超えた場合、電圧が
高いほうの平滑コンデンサから電源を供給しているブレ
ーキコイル側に、上記不平衡電圧の大きさに応じた電流
補正値を加えた電流を流すことにより、平滑コンデンサ
２Ａ，２Ｂの電圧の平衡を補正することができる。これ
により、従来直列平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂの両端に設
けていた大容量のバランス抵抗３Ａ，３Ｂを小容量のも
のにすることが可能となる。First and second voltage detection circuits 20A, 20
Let the voltages detected at B be V 1 and V 2 , respectively | V 1 −V 2
If the magnitude of the unbalanced voltage of | exceeds the specified value, add the current correction value according to the magnitude of the unbalanced voltage to the brake coil side that supplies power from the smoothing capacitor with the higher voltage. By flowing the current, the voltage balance of the smoothing capacitors 2A and 2B can be corrected. As a result, the large-capacity balance resistors 3A and 3B provided at both ends of the conventional series smoothing capacitors 2A and 2B can be made small in capacity.
【００２６】なお、一般的に電解コンデンサは、温度が
高くなると漏れ電流が大きく増加する。周囲温度の変化
を除いた場合、電解コンデンサにリプル電流が流れる自
己発熱状態、すなわちエレベーターの起動中が最も漏れ
電流が大きくなりやすく、電圧不平衡も生じやすいこと
になる。一方、停止中は電荷を蓄積しているだけであ
り、負荷が軽いため自己発熱による温度上昇は小さい。
したがって、電圧不平衡は生じにくく、停止中だけを考
えれば、小容量のバランス抵抗３Ａ，３Ｂを用いること
が可能である。Generally, in an electrolytic capacitor, the leakage current greatly increases as the temperature rises. Excluding the change in ambient temperature, the leakage current is most likely to be the largest and the voltage imbalance is likely to occur during the self-heating state in which the ripple current flows in the electrolytic capacitor, that is, during the elevator startup. On the other hand, during the stop, only the electric charge is accumulated and the load is light so that the temperature rise due to self-heating is small.
Therefore, the voltage imbalance is unlikely to occur, and the small-capacity balance resistors 3A and 3B can be used only when the balance is stopped.
【００２７】この実施の形態は、以上のような電解コン
デンサの特性に着目し、電圧不平衡が生じにくい停止中
の設計条件で、バランス抵抗３Ａ，３Ｂを選定し、起動
中はブレーキ制御部５を使用して、その不平衡を補正す
る回路を兼ねたものである。In this embodiment, paying attention to the characteristics of the electrolytic capacitor as described above, the balance resistors 3A and 3B are selected under design conditions during stoppage where voltage imbalance is unlikely to occur, and the brake control section 5 is activated during startup. Is also used as a circuit for correcting the imbalance.
【００２８】実施の形態２．図３はこの発明の第４発明
の一実施の形態を示すブレーキ制御回路図である。な
お、図１は実施の形態２にも共用する。図において、３
１Ａ，３１Ｂは第１及び第２のドロップアウト用素子、
３２Ａ，３２Ｂは還流ダイオードで、ドロップアウト用
素子３１Ａと還流ダイオード３２Ａは直列に接続されて
平滑コンデンサ２Ａの両端に接続され、ドロップアウト
用素子３１Ｂと還流ダイオード３２Ｂは直列に接続され
て平滑コンデンサ２Ｂの両端に接続されている。３３は
ブレーキ電流減衰指令信号である。Embodiment 2. FIG. 3 is a brake control circuit diagram showing an embodiment of the fourth invention of the present invention. Note that FIG. 1 is also used in the second embodiment. In the figure, 3
1A and 31B are first and second dropout elements,
32A and 32B are freewheeling diodes, the dropout element 31A and the freewheeling diode 32A are connected in series and are connected to both ends of the smoothing capacitor 2A, and the dropout element 31B and the freewheeling diode 32B are connected in series and are the smoothing capacitor 2B. Connected to both ends of. Reference numeral 33 is a brake current attenuation command signal.
【００２９】また、第１及び第２のブレーキコイル１４
ｃＡ、１４ｃＢの一端は、それぞれドロップアウト用素
子３１Ａと還流ダイオード３２Ａの接続点、及びドロッ
プアウト用素子３１Ｂと還流ダイオード３２Ｂの接続点
に接続されている。上記以外は図２と同様である。Also, the first and second brake coils 14
One ends of cA and 14cB are connected to a connection point between the dropout element 31A and the free wheeling diode 32A and a connection point between the dropout element 31B and the freewheeling diode 32B, respectively. Other than the above, it is the same as FIG.
【００３０】次に、この実施の形態の動作を説明する。
基本的な動作は実施の形態１と同様である。例えば、ブ
レーキシュー１４ａＡを開放するときは、ブレーキ電流
減衰指令信号３３が第１のブレーキ電流制御回路２３Ａ
に入力されることにより、スイッチング素子１７Ａとド
ロップアウト用素子３１Ａを同時に作動させて、第１の
ブレーキコイル１４ｃＡを付勢する。ブレーキシュー１
４ａＡによりブレーキ力を作用させるときには、スイッ
チング素子１７Ａとドロップアウト用素子３１Ａを同時
にオフする。Next, the operation of this embodiment will be described.
The basic operation is similar to that of the first embodiment. For example, when the brake shoe 14aA is opened, the brake current attenuation command signal 33 is transmitted to the first brake current control circuit 23A.
Is input to actuate the switching element 17A and the dropout element 31A at the same time to energize the first brake coil 14cA. Brake shoe 1
When the braking force is applied by 4aA, the switching element 17A and the dropout element 31A are turned off at the same time.
【００３１】これにより、第１のブレーキコイル１４ｃ
Ａに蓄えられた電気エネルギーでブレーキコイル１４ｃ
Ａの両端電圧が上昇し、この電圧が平滑コンデンサ２
Ａ，２Ｂの両端電圧を超えると、還流ダイオード１８
Ａ，３２Ａを含むエネルギー吸収回路を介してブレーキ
コイル１４ｃＡから平滑コンデンサ２Ａに、ブレーキコ
イル１４ｃＡの付勢時とは逆極性の電流が流れて上記電
気エネルギーが吸収される。そして、ブレーキコイル１
４ｃＡの両端電圧が平滑コンデンサ２Ａの両端電圧まで
低下したときから、平滑コンデンサ２Ａへは電流が流れ
なくなり、以後はエネルギー吸収回路１６Ａでブレーキ
コイル１４ｃＡに残留した電気エネルギーが消費され、
ブレーキシュー１４ａＡによるブレーキ力が作用する。As a result, the first brake coil 14c
Brake coil 14c with electric energy stored in A
The voltage across A rises, and this voltage rises to the smoothing capacitor 2
When the voltage across both ends of A and 2B is exceeded, the free wheeling diode 18
Through the energy absorption circuit including A and 32A, a current having a polarity opposite to that when the brake coil 14cA is energized flows from the brake coil 14cA to the smoothing capacitor 2A to absorb the electric energy. And the brake coil 1
Since the voltage across 4cA has dropped to the voltage across smoothing capacitor 2A, no current will flow to smoothing capacitor 2A, and the electric energy remaining in brake coil 14cA will be consumed by energy absorption circuit 16A thereafter.
The braking force by the brake shoes 14aA acts.
【００３２】なお、第２のブレーキコイル１４ｃＢにつ
いても同様である。このようにして、第１及び第２のブ
レーキコイル１４ｃＡ、１４ｃＢの電流を急速に減衰さ
せ、第１及び第２の電磁ブレーキ１４Ａ，１４Ｂを瞬時
に作動させることが可能となるため、ブレーキ動作の時
間遅れがなくなり、信頼性が向上する。また、平滑コン
デンサ２Ａ，２Ｂに蓄えられた電気エネルギーは、イン
バータ６を経由して電動機５に供給することにより有効
に活用される。The same applies to the second brake coil 14cB. In this way, the electric currents of the first and second brake coils 14cA and 14cB are rapidly attenuated, and the first and second electromagnetic brakes 14A and 14B can be instantaneously activated. Time delay is eliminated and reliability is improved. Further, the electric energy stored in the smoothing capacitors 2A, 2B is effectively utilized by being supplied to the electric motor 5 via the inverter 6.
【００３３】実施の形態３．図４はこの発明の第５発明
の一実施の形態を示すブレーキ制御回路図である。な
お、図１は実施の形態３にも共用する。図において、４
１Ａ，４１Ｂは還流ダイオードで、ドロップアウト用素
子３１Ａと還流ダイオード４１Ａ及びドロップアウト用
素子３１Ｂと還流ダイオード４１Ｂは、それぞれ直列に
接続されて、それぞれ直流電源Ｐ，Ｎ間に接続されてい
る。上記以外は図３と同様である。Embodiment 3. FIG. 4 is a brake control circuit diagram showing an embodiment of the fifth invention of the present invention. Note that FIG. 1 is also used in the third embodiment. In the figure, 4
1A and 41B are freewheeling diodes, and the dropout element 31A and the freewheeling diode 41A and the dropout element 31B and the freewheeling diode 41B are respectively connected in series and are respectively connected between the DC power supplies P and N. Other than the above, it is similar to FIG.
【００３４】この実施の形態の動作は、基本的には実施
の形態２と同様であるが、第１及び第２のブレーキコイ
ル１４ｃＡ、１４ｃＢに蓄えられた電気エネルギーは、
それぞれ還流ダイオード４１Ａ，４１Ｂを含むエネルギ
ー吸収回路を介して直流電源Ｐ，Ｎにブレーキコイル１
４ｃＡ，１４ｃＢの付勢時とは逆極性の電流が流れて、
直流母線に返還（吸収）される。このようにして、実施
の形態１と同様に、第１及び第２の電磁ブレーキ１４
Ａ，１４Ｂを瞬時作動させ、ブレーキ動作の時間遅れを
なくすことが可能となる。The operation of this embodiment is basically the same as that of the second embodiment, but the electric energy stored in the first and second brake coils 14cA and 14cB is
The brake coil 1 is connected to the DC power supplies P and N via the energy absorption circuits including the freewheeling diodes 41A and 41B, respectively.
An electric current of the opposite polarity to the current when 4cA and 14cB is applied,
Returned (absorbed) to the DC bus. In this way, similar to the first embodiment, the first and second electromagnetic brakes 14
It is possible to instantly activate A and 14B and eliminate the time delay of the braking operation.
【００３５】また、第１及び第２のブレーキコイル１４
ｃＡ，１４ｃＢのインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２（図示し
ない）と、ブレーキコイル電流遮断時の電流Ｉ1、Ｉ
2と、平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂの静電容量Ｃ１，Ｃ２
（図示しない）と、ブレーキコイル１４ｃＡ，１４ｃＢ
の抵抗Ｒ１，Ｒ２（図示しない）の違いで発生する電力
吸収終了電圧Ｖ1、Ｖ2間の電圧不平衡は生じない。従っ
て、平滑コンデンサ２Ａ，２Ｂを過電圧破壊させるよう
な動作は回避されるため、機器の信頼性は向上する。In addition, the first and second brake coils 14
Inductance values L1 and L2 (not shown) of cA and 14cB, and currents I 1 and I when the brake coil current is cut off.
2 and the capacitances C1 and C2 of the smoothing capacitors 2A and 2B
(Not shown), and brake coils 14cA and 14cB
The voltage imbalance between the power absorption termination voltages V 1 and V 2 caused by the difference between the resistors R1 and R2 (not shown) in FIG. Therefore, the operation that destroys the smoothing capacitors 2A and 2B by overvoltage is avoided, and the reliability of the device is improved.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、インバータの直流母線電圧が直列平滑コンデンサ
で２分割されて、第１及び第２のブレーキ付勢回路に供
給されているので、直流母線電圧に対し半分の耐電圧を
有する素子を用いて安価に構成できる。As described above, in the first invention of the present invention, the DC bus voltage of the inverter is divided into two by the series smoothing capacitor and is supplied to the first and second brake energizing circuits. It can be inexpensively constructed by using an element having a withstand voltage which is half that of the bus voltage.
【００３７】また、第２発明では、直列接続された平滑
コンデンサの電圧不平衡を補正するようにしたので、第
１発明と同様に直流母線電圧に対し半分の耐電圧を有す
る素子を用いて安価に構成できるとともに、従来直列平
滑コンデンサと並列に接続された大容量のバランス抵抗
を小容量のものにすることができる。Further, in the second invention, the voltage imbalance of the smoothing capacitors connected in series is corrected. Therefore, as in the first invention, an element having a withstand voltage which is half that of the DC bus voltage is used, which is inexpensive. In addition to the above, the large-capacity balance resistance connected in parallel with the conventional series smoothing capacitor can be made small.
【００３８】また、第３発明では、既述のように耐電圧
の低い素子を用いて安価に構成できるとともに、コイル
付勢回路とブレーキコイルの間に、起動時に閉成し、停
止時に開放する接点を設けたので、エレベーターの停止
時電源が遮断されると、確実にブレーキ電源も遮断さ
れ、電磁ブレーキを作用させることができる。Further, according to the third aspect of the invention, as described above, the element having a low withstand voltage can be used to inexpensively construct, and between the coil energizing circuit and the brake coil, it is closed at the time of starting and opened at the time of stopping. Since the contact is provided, when the power supply is cut off when the elevator is stopped, the brake power supply is surely cut off and the electromagnetic brake can be operated.
【００３９】また、第４発明では、既述のように耐電圧
の低い素子を用いて安価に構成できるとともに、エレベ
ーターの停止時ブレーキコイルを平滑コンデンサに逆極
性に接続するようにしたので、ブレーキコイルの電流を
急速に減衰させ、ブレーキ力を瞬時に作用させることが
でき、時間遅れがなくなり、信頼性を向上することがで
きる。Further, in the fourth aspect of the invention, as described above, the element having a low withstand voltage can be used to inexpensively construct, and the brake coil when the elevator is stopped is connected to the smoothing capacitor in reverse polarity. The coil current can be rapidly attenuated, the braking force can be instantaneously applied, the time delay can be eliminated, and the reliability can be improved.
【００４０】また、第５発明では、既述のように耐電圧
の低い素子を用いて安価に構成できるとともに、エレベ
ーターの停止時ブレーキコイルを直流母線に逆極性に接
続するようにしたので、ブレーキコイルの電流を急速に
減衰させ、ブレーキ力を瞬時に作用させるだけでなく、
電力返還による平滑コンデンサの電圧不平衡の発生を防
止できる。Further, in the fifth aspect of the invention, as described above, the element having a low withstand voltage can be used to inexpensively construct, and the brake coil when the elevator is stopped is connected to the DC bus in reverse polarity. Not only does the coil current decay rapidly and the braking force acts instantly,
It is possible to prevent voltage imbalance of the smoothing capacitor due to power return.
【図１】 この発明の実施の形態１を示すエレベーター
の主回路図。FIG. 1 is a main circuit diagram of an elevator showing a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態１を示すブレーキ制御
回路図。FIG. 2 is a brake control circuit diagram showing the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態２を示すブレーキ制御
回路図。FIG. 3 is a brake control circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態３を示すブレーキ制御
回路図。FIG. 4 is a brake control circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
１ コンバータ、 ２Ａ，２Ｂ 第１及び第２の平滑
コンデンサ、 ４Ａ，４Ｂ 第１及び第２のコイル付
勢回路、 ６ インバータ、 ７ 電動機、 １
３ ブレーキ車、 １４Ａ，１４Ｂ 第１及び第２の
電磁ブレーキ、１４ａＡ，１４ａＢ 第１及び第２のブ
レーキシュー、 １４ｃＡ，１４ｃＢ 第１及び第２
のブレーキコイル、 １５Ａ，１５Ｂ 接点、 １
７Ａ，１７Ｂ スイッチング素子、 １８Ａ，１８Ｂ
還流ダイオード、 １９Ａ，１９Ｂ 電流検出器、
２０Ａ，２０Ｂ 第１及び第２の電圧検出回路、２
２ 電圧不平衡検出回路、 ２３Ａ，２３Ｂ 第１及
び第２のブレーキ電流制御回路、 ３１Ａ，３１Ｂ
ドロップアウト用素子、 ３２Ａ，３２Ｂ，４１Ａ，
４１Ｂ 還流ダイオード。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 converter, 2A, 2B 1st and 2nd smoothing capacitor, 4A, 4B 1st and 2nd coil energizing circuit, 6 inverter, 7 electric motor, 1
3 Brake vehicles, 14A, 14B 1st and 2nd electromagnetic brakes, 14aA, 14aB 1st and 2nd brake shoes, 14cA, 14cB 1st and 2nd
Brake coil, 15A, 15B contacts, 1
7A, 17B switching element, 18A, 18B
Freewheeling diode, 19A, 19B current detector,
20A, 20B First and second voltage detection circuits, 2
2 voltage imbalance detection circuit, 23A, 23B first and second brake current control circuits, 31A, 31B
Dropout element, 32A, 32B, 41A,
41B freewheeling diode.
Claims (5)
のコンバータの直流母線間に接続された平滑コンデンサ
と、上記直流母線に接続され直流を交流に変換するイン
バータと、このインバータの交流側に接続された電動機
と、ブレーキコイルが消勢されると上記電動機をばね力
で拘束し、上記ブレーキコイルが付勢されると、上記電
動機の拘束を解放する電磁ブレーキとを有する装置にお
いて、上記電磁ブレーキとして第１のブレーキコイルを
持つ第１の電磁ブレーキと、第２のブレーキコイルを持
つ第２の電磁ブレーキを用い、上記平滑コンデンサとし
て第１及び第２の平滑コンデンサを直列接続したものを
用い、上記第１及び第２の平滑コンデンサのそれぞれの
両端電圧を電源として動作し、それぞれ上記第１及び第
２のブレーキコイルの電流を制御する第１及び第２のコ
イル付勢回路を備えたことを特徴とするエレベーターの
ブレーキ駆動装置。1. A converter for converting AC to DC, a smoothing capacitor connected between DC buses of the converter, an inverter connected to the DC bus for converting DC to AC, and connected to the AC side of the inverter. An electromagnetic brake that restrains the electric motor with a spring force when the brake coil is deenergized and releases the restraint of the electric motor when the brake coil is energized. A first electromagnetic brake having a first brake coil and a second electromagnetic brake having a second brake coil are used as the smoothing capacitor, and a smoothing capacitor in which the first and second smoothing capacitors are connected in series is used. The first and second smoothing capacitors are operated by using the respective voltage across each of them as a power source, and the first and second brake coils are respectively operated. An elevator brake drive device comprising first and second coil energizing circuits for controlling the electric current of the elevator.
れの両端電圧相互の不平衡電圧分を検出する電圧不平衡
検出回路を設け、第１及び第２のコイル付勢回路を、上
記第１及び第２の平滑コンデンサのそれぞれの両端電圧
を電源として動作し、それぞれ上記第１及び第２のブレ
ーキコイルの電流を上記不平衡電圧分に対応して補正し
て制御するものとしたことを特徴とする請求項１記載の
エレベーターのブレーキ駆動装置。2. A voltage imbalance detection circuit for detecting an unbalanced voltage component between the respective voltage across each of the first and second smoothing capacitors is provided, and the first and second coil energizing circuits include the first and second coil energizing circuits. And the second smoothing capacitor is operated by using the voltage across each of them as a power source, and the currents of the first and second brake coils are corrected and controlled corresponding to the unbalanced voltage. The brake drive device for an elevator according to claim 1.
コイルの間及び第２のコイル付勢回路と第２のブレーキ
コイルの間に挿入され、電動機の起動時に閉成し、上記
電動機の停止時に開放する接点を設けたことを特徴とす
る請求項１または請求項２記載のエレベーターのブレー
キ駆動装置。3. The motor is inserted between the first coil energizing circuit and the first brake coil and between the second coil energizing circuit and the second brake coil, and is closed when the electric motor is started. The brake drive device for an elevator according to claim 1 or 2, further comprising a contact that is opened when the brake is stopped.
時、それぞれ上記第１又は第２のブレーキコイルを第１
又は第２の平滑コンデンサに対して、上記第１又は第２
のブレーキコイルの付勢時とは逆極性に接続するエネル
ギー吸収回路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求
項３の何れかに記載のエレベーターのブレーキ駆動装
置。4. When the first or second brake coil is de-energized, the first or second brake coil is set to the first position, respectively.
Or for the second smoothing capacitor, the first or second
The brake drive device for an elevator according to any one of claims 1 to 3, further comprising an energy absorption circuit connected to a polarity opposite to that when the brake coil is energized.
時、それぞれ上記第１又は第２のブレーキコイルを直流
母線に対して、上記第１又は第２のブレーキコイルの付
勢時とは逆極性に接続するエネルギー吸収回路を設けた
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の
エレベーターのブレーキ駆動装置。5. When the first or second brake coil is de-energized, and when the first or second brake coil is energized with respect to the DC busbar, respectively. The brake drive device for an elevator according to any one of claims 1 to 3, further comprising an energy absorption circuit connected to the opposite polarity.
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|---|---|---|---|
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