JP2004307133A - エレベータの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電源を直流電圧に変換するコンバータと、該コンバータの直流側に接続した平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの直流電圧を可変周波数・可変電圧に変換するインバータと、該インバータにより駆動される電動機と、該電動機によりかごが駆動されるエレベータにおいて、
小容量充電装置と大容量コンデンサを備え、該小容量充電装置により前記大容量コンデンサを該直流側電圧よりも高い電圧に充電した後に、該直流側にスイッチを介して大容量コンデンサを接続するものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な回路構成で高効率の省エネ効果を達成するとともに、たとえ停電時でも乗客の救出運転を実現できるエレベータの制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常、停電時にエレベータかごを目標階まで運転するエネルギー供給手段としてはバッテリーを使用するのが一般的であるが、回生電力の利用効率が低く、バッテリー寿命も短いことから電気二重層コンデンサに代表される大容量コンデンサを使用する例が提案されている。
【0003】
そこで、図4にこの具体例を示す。(例えば、特許文献1参照)
【0004】
【特許文献1】
特許第3318252号公報
【0005】
図中、1は交流電源、2はコンバータ、3は平滑コンデンサ、4はインバータ、5は誘導電動機、6はかご8を昇降させる駆動装置、7は自己消弧形スイッチング素子71とインダクタンス72と還流ダイオード73と大容量コンデンサ74とで構成される降圧回路、75は給電ダイオード、11は電流検出器、12は速度検出器、10はインバータ制御装置、21は停電検出器、22は第1電圧検出器、20はコンバータ制御装置、31は第2電圧検出器、32は直流電流検出器、30は降圧回路制御装置である。
【0006】
このような回路において、エレベータ負荷特有の回生電力を有効に利用しつつ、万一停電なっても大容量コンデンサ74に蓄積されたエネルギーにより、エレベータを目標階まで運転させようとするものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような装置では回生電力の大容量コンデンサへの充電や大容量コンデンサからのインバータ側への放電が、大電流に耐えるインダクタンス、ダイオードやトランジスタなどの半導体素子を介して行われており、充放電時の発生損失が大きくなることから、回生電力の利用効率を低下させるだけでなく、かなり大掛かりな装置になってしまう問題もあった。
【0008】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、極めて簡単で低コストのエレベータ制御方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、交流電源を直流電圧に変換するコンバータと、該コンバータの直流側に接続した平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの直流電圧を可変周波数・可変電圧に変換するインバータと、該インバータにより駆動される電動機と、該電動機によりかごが駆動されるエレベータにおいて、小容量充電装置と大容量コンデンサを備え、該小容量充電装置により前記大容量コンデンサを該直流側電圧よりも高い電圧に充電した後に、該直流側にスイツチを介して大容量コンデンサを接続するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、回生電力利用時の効率低下を招く大電流用の特別な素子を使用せずに回路を構成できるものである。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【0012】
図中、図4と同一符号のものは同一のものを示すが、41はトランジスタ、42はリアクトル、43は抵抗、44はダイオード、50aは充電時に開路、50bは充電時に閉路する充放電リレーの接点、51は平滑コンデンサ3の電圧が所定値に達すると閉路されるスイッチである。このトランジスタ41とリアクトル42とダイオード44と大容量コンデンサ74と接点50bとで小容量充電装置の一例を構成している。ここで、接点50a,50bと述べているものは、半導体スイッチのようなものであってもかまわない。
【0013】
先ず、交流電源1が投入された初期状態では、コンバータ2から抵抗4を通じて平滑コンデンサ3に電荷が蓄積され、所定の電圧(第1電圧検出器22で検出)まで上昇すると、スイッチ51が閉路する。この状態になれば、いつでもエレベータは運転が可能である。一方、本発明に係る小容量充電装置では、図1の矢印で示す循環回路がエレベータの運転・停止状態に関わらずに形成される。即ち、制御装置80からトランジスタ41のベースに、例えばパルス信号が入力されて、リアクトル42−ダイオード44−大容量コンデンサ74−接点50bの循環回路によって、トランジスタ41がカットされる度に、ある程度時間をかけて大容量コンデンサ74が平滑コンデンサ3の電圧よりも高い電圧まで充電される。
【0014】
そして、この大容量コンデンサ74が平滑コンデンサ3よりも高い電圧まで充電されると、エレベータの停止時に一旦、スイッチ51を開路した上で接点50bを開路するとともに接点50aを閉路し、平滑コンデンサ3が大容量コンデンサ74で充電された後、スイッチ51を再び閉路する。その後は、エレベータの運転・停止状態にかかわらず、直接大容量コンデンサ74がコンバータ2の出力に接続されたままとなり、大容量コンデンサ74とインバータ4或いはコンバータ2との間で電力のやり取りが直接行なわれる状態になるため、高効率な回生電力利用が可能となる。
【0015】
つまり、エレベータの加速時には大容量コンデンサ74から電力の一部が供給されるとともに、回生時にはインバータ4から大容量コンデンサ74に電荷が蓄えられるものである。尚、コンバータ2から電力供給される場合に、大容量コンデンサ74の接続により、電源1からの電流波形歪が大きくなるようなケースでは、ACLを電源側に挿入する対策や、大容量コンデンサ74とポイントA,Bとの間にDCLを挿入する対策なども考えられる。
【0016】
このような状況の中、万一停電が起っても、大容量コンデンサ74が直接インバータ4の入力に接続されているため、直ちに必要な電力が大容量コンデンサ74から供給されてエレベータの運転が継続されるので、乗客がエレベータかご内に缶詰になることはない。
【0017】
つまり、大容量コンデンサ74−接点50a−ポイントA−スイッチ51−平滑コンデンサ3−インバータ4−ポイントB−接点50a−大容量コンデンサ74の回路により、必要な電力が確実に誘導電動機5に供給される。
【0018】
次に、図2は小容量充電装置のその他の実施例を示す。図中、図1と同一符号のものは同一のものを示すが、絶縁トランス60を使用して、電流制限付き電圧制御装置63により所定の電圧(平滑コンデンサ3よりも高い電圧)になるまで、トランジスタ61が導通した時だけダイオード64を通じて大容量コンデンサ74に充電を行なわせるものである。ここで、P,Nは直流の正負の電圧ポイントを示すが、これは前述のポイントA,Bであってもかまわない。この装置は、たとえば400V系のように高い電圧を使用する場合に適している。
【0019】
さらに、図3は別の小容量充電装置の例を示す。スイッチ52が投入(エレベータ稼動中)されている間に、複数のコンデンサ群74a,74b,74c,74d…からなる大容量コンデンサ74に絶縁トランス60’を使用して個別にバランスよく充電させるものである。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小容量充電装置を備えて適切に活用するだけで、大電流用の特別な素子が不要で、かつ小容量充電装置を採用した制御装置のため、高効率な省エネ効果を発揮するエレベータの制御方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図2】本発明装置に係る小容量充電装置のその他の実施例を示す回路図である。
【図3】本発明装置に係る小容量充電装置のその他の実施例を示す回路図である。
【図4】従来のエレベータ制御装置を示す全体図である。
【符号の説明】
1 交流電源
2 コンバータ
3 平滑コンデンサ
4 インバータ
5 誘導電動機
6 駆動装置
42 リアクトル
43 抵抗
50a リレーの常開接点
50b リレーの常閉接点
51 スイッチ
60,60’ 絶縁トランス
74,74a,74b,74c,… 大容量コンデンサ
A,B ポイント
Claims (3)
- 交流電源を直流電圧に変換するコンバータと、該コンバータの直流側に接続した平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの直流電圧を可変周波数・可変電圧に変換するインバータと、該インバータにより駆動される電動機と、該電動機によりかごが駆動されるエレベータにおいて、
小容量充電装置と大容量コンデンサを備え、該小容量充電装置により前記大容量コンデンサを該直流側電圧よりも高い電圧に充電した後に、該直流側にスイッチを介して大容量コンデンサを接続することを特徴とするエレベータの制御方法。 - 前記スイッチは、エレベータ停止中に閉路することを特徴とする請求項1に記載のエレベータの制御方法。
- 前記スイッチは、該平滑コンデンサの充電回路側に接続されることを特徴とする請求項1に記載のエレベータの制御方法。
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JP2003102724A JP2004307133A (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | エレベータの制御方法 |
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Cited By (4)
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-
2003
- 2003-04-07 JP JP2003102724A patent/JP2004307133A/ja active Pending
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US10246294B2 (en) | 2013-12-18 | 2019-04-02 | Otis Elevator Company | Bus capacitor bank configuration for a regenerative drive |
US10734925B2 (en) | 2013-12-18 | 2020-08-04 | Otis Elevator Company | Multilevel drive half DC bus power supplies |
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