JP2005096881A

JP2005096881A - エレベータの安全回路

Info

Publication number: JP2005096881A
Application number: JP2003329476A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takagi; 宏之高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】独立した電圧設定が容易にでき、負荷変動に対しても常に安定した直流電圧が得られる信頼性の高いエレベータの安全回路を得る。
【解決手段】交流電源１からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路８と、この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路１３への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源１４と、この安全回路用電源の出力電圧が低下したことを検出する電圧低下検出手段１９とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、エレベータの安全回路に関するものである。

一般的に、エレベータの安全回路用電源は、交流又は直流の電圧で供給され、直流電圧であれば、例えば図３又は図４のように構成される。
図３において、１は三相交流電源、２はノーヒューズブレーカなどの電源投入スイッチ、３は電磁接触器、４は三相交流を直流電圧に変換するコンバータ、５は直流平滑用コンデンサ、６は直流から交流に変換するインバータ、７はモータ、８は三相又は単相の交流電圧を絶縁トランス９で所望の交流電圧に変換し、それをダイオードブリッジ１１で整流し、場合によってはコンデンサ（図示せず）で平滑して直流電圧を生成する安全回路用電源である。図４においては、８ａは三相又は単相の交流電圧をダイオードブリッジ１１ａで整流してからＤＣ／ＤＣコンバータ２１で所望の直流電圧に変換して生成する安全回路用電源である。１０はヒューズもしくはサーキットプロテクタで、ダイオードブリッジ１１のオン故障や、ダイオードブリッジ出力ラインの過負荷を保護する。１２はダイオードブリッジ１１の出力の一側に接続された共通グランドである。ダイオードブリッジ１１の出力の＋側はエレベータ制御回路１３に接続され直流電圧を供給する。上記直流電圧の出力は、ヒューズ又はサーキットプロテクタ２０で、ラインを分岐して安全回路１５に供給する構成としている。なお、安全回路１５は、安全スイッチ１６の直列接続と、安全リレーのコイル１７及びそれをドライブするスイッチ１８の直列回路で構成されている。
また、エレベータの安全回路の先行技術として、安全回路の安全リレーコイルに印加される電圧を定電圧化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１０６４４６号公報

従来のエレベータの安全回路用電源８、８ａでは、エレベータの昇降行程が長くなると、安全回路１５を構成する安全スイッチ１６の接点増加による接触抵抗の増加や、配線抵抗の増加により電圧ドロップが大きくなり、安全リレーのコイル１７に印加される電圧が降下する。特に、図３の安全回路用電源８で構成される場合は定電圧化されていないため、電圧変動の影響も大きく、最悪安全リレーを正常に動作（吸引）させることができなくなる恐れがあり、信頼性を低下させていた。また、安全回路１５のどこかで地絡が発生した場合には、その渦電流により、ヒューズ又はサーキットプロテクタ２０を開放動作させるだけの渦電流が流れないことがあった。この二つの問題を解決するために、電圧を高くしたり、配線ケーブルを複数本並列に接続して、配線抵抗を下げることなどが考えられるが、回路損失が増えたり、コスト増の要因となるなどの問題があった。
また、特許文献１に記載の技術では、回路が複雑になり、また安全リレーに電圧が印加されない場合には電圧リミッタに電流を流すことになり、損失が増えるなどの問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、独立した電圧設定が容易にでき、負荷変動に対しても常に安定した直流電圧が得られる信頼性の高いエレベータの安全回路を提供するものである。

この発明に係るエレベータの安全回路は、交流電源からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路と、この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源とを備えたものである。

また、この発明に係るエレベータの安全回路は、交流電源からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路と、この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源と、この安全回路用電源の出力電圧が低下したことを検出する電圧低下検出手段とを備えたものである。

この発明は、交流電源からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路と、この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源とを備えたので、電圧ドロップを補って電圧設定することができる。また、負荷変動に対しても、常に安定した直流電圧が得られるため、信頼性の高い安全回路が提供できる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全回路を示す構成図である。
図１において、１は三相交流電源、２はノーヒューズブレーカなどの電源投入スイッチ、３は電磁接触器、４は三相交流を直流電圧に変換するコンバータで、複数のダイオードの組み合わせからなるダイオードコンバータ、もしくはダイオードとトランジスタの並列接続体を複数個組み合わせてなる高効率のトランジスタコンバータである。また、５は直流平滑用コンデンサ、６は直流から交流に変換するインバータ、７はモータである。８は三相又は単相の交流電圧からエレベータの制御電源を生成する回路で、直流電圧を生成する場合を示したものである。この制御電源生成回路８の内部では、絶縁トランス９によって所望の交流電圧に変換し、その出力をダイオードブリッジ１１で整流し、場合によってはコンデンサ（図示せず）で平滑して直流電圧を生成する。１０はヒューズもしくはサーキットプロテクタで、ダイオードブリッジ１１のオン故障や、ダイオードブリッジ出力ラインの過負荷を保護する。ダイオードブリッジ１１の出力は、−側が共通グランド１２に接続され、＋側はエレベータ制御回路１３に接続され直流電圧を供給すると共に、分岐して安全回路用電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１４により安全回路１５に供給する専用の直流電圧を生成する構成としている。なお、安全回路１５は、乗場のドアスイッチやかごのゲートスイッチなどの複数の安全スイッチ１６の直列接続と、安全リレーのコイル１７及びそれをドライブするスイッチ１８の直列回路で構成されている。スイッチ１８は、エレベータ１３からのドライブ指令によりオン／オフ制御され、安全スイッチ１６が全て正常（投入）状態で、このスイッチ１８がオンすれば、安全リレーのコイル１７がドライブされ、エレベータは起動可能となる。エレベータが起動する時は、電磁接触器３が投入され、インバータ６が可変電圧可変周波数の交流電圧をモータ７に供給する。１９は安全回路用電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力電圧の低下を検出する電圧低下検出回路で、その出力はエレベータ制御回路１３に出力される。
以上のように、安全回路用電源として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を備えたため、予め、エレベータの昇降行程が長くなることによって発生する電圧ドロップを想定し、その電圧ドロップを補って電圧設定することが容易にできる。また、負荷変動に対しても、常に安定した直流電圧が得られるため、信頼性の高い安全回路が提供できる。また、他の回路電圧はそのままで、安全回路用電源のみ任意に高く電圧設定できるため、消費電力の増加は必要最小限に抑えられ、省電力のエレベータ装置が提供できる。
また、制御電源生成回路８の出力を分岐して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４で安全回路用電源を生成しているので、停電時に制御電源生成回路８の出力ラインをバッテリーでバックアップするだけでよく、図示しないが停電バックアップ回路が容易且つ安価にできる。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２におけるエレベータの安全回路用電源の過負荷時の出力垂下特性を示す特性図である。
図２により安全回路の地絡動作について説明する。図１に示す安全回路用電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、スイッチング電源であり、過負荷に対して保護機能を有している。図２が過負荷時の出力垂下特性の例を示すものであり、回路方式によって、定電流垂下や定電力垂下、フの字垂下などがある。いずれも定格電流を超える過負荷に対し、出力電圧を垂下させ、出力電力を抑制し電源回路を保護するものである。
安全回路１５を構成する安全スイッチ１６の直列接続ラインのどこかで、地絡（共通グランドラインと短絡）が発生した場合、上述のＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力垂下特性により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力は低下する。この電圧低下を電圧低下検出回路１９で検出し、エレベータ制御回路１３でその信号を読むことにより、エレベータ制御回路１９は、安全回路の地絡もしくはＤＣ／ＤＣコンバータ１４の故障と認識し、エレベータを停止、再起動不能とさせる。
以上により、海外法規（ＥＮ規格）「電気安全装置に地絡が発生した場合、駆動機を直ちに停止させるか、又は正常停止後、駆動機を再起動させない。エレ運転は手動でのみ復帰可能とすること。」に対し、安価且つ容易に対応できる。これまでのように、配線ケーブルを複数本並列に接続し、配線抵抗を下げて、ヒューズやサーキットプロテクタを遮断動作させる必要はない。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全回路を示す構成図である。この発明の実施の形態２におけるエレベータの安全回路用電源の過負荷時の出力垂下特性を示す特性図である。従来のエレベータの安全回路を示す構成図である。従来のエレベータの安全回路用電源を示す構成図である。

符号の説明

１三相交流電源
２電源投入スイッチ
３電磁接触器
４コンバータ
５直流平滑用コンデンサ
６インバータ
７モータ
８制御電源生成回路
９絶縁トランス
１０ヒューズもしくはサーキットプロテクタ
１１ダイオードブリッジ
１２共通グランド
１３エレベータ制御回路
１４ＤＣ／ＤＣコンバータ（安全回路用電源）
１５安全回路
１６安全スイッチ
１７安全リレーのコイル
１８スイッチ
１９電圧低下検出回路

Claims

交流電源からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路と、
この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源と、
を備えたことを特徴とするエレベータの安全回路。
交流電源からエレベータの制御電源を生成する制御電源生成回路と、
この制御電源生成回路の出力側に接続され、エレベータ制御回路への出力を分岐して安定化された直流電圧を生成する安全回路用電源と、
この安全回路用電源の出力電圧が低下したことを検出する電圧低下検出手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの安全回路。
安全回路用電源として、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータの安全回路。
電圧低下検出回路が動作した時、安全回路ラインの地絡又は安全回路用電源の故障と判断して、エレベータを停止させ、エレベータ停止後に出力電圧が復帰しても、エレベータを再起動させないように制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータの安全回路。