JP2005287169A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故などが発生したとき、電力変換装置内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断して、出力側コンタクタの主接点溶着事故などが発生しないようにする。
【解決手段】 出力側コンタクタ操作コイル２５よりも小さく、かつ早く動作するコイルを選択し、これを電源喪失検出用操作コイル２６として出力側コンタクタ操作コイル２５に並列に接続し、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故などが発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクト１９を開状態にする前に、電源喪失検出用操作コイル２６に接点２７を開状態にし、エレベータ制御マイコン基板２０に対するアンサーバック信号の供給を停止させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エレベータ設備の巻線モータなどに電力を供給する電力変換装置に関する。

近年、ビルの集約化が進んで、設備も大規模化、高層化され、これに伴いビルに設置されるエレベータシステムにも、大量、高速輸送が可能な大容量エレベータシステムが要求され、電力変換システムも、大容量化されている。

図９はこのような大容量エレベータシステムで使用される大容量化された電力変換システムの一例を示すブロック図である。

この図に示す電力変換システム１０１では、商用電源から供給される三相交流電圧を電力変換して、指定された電圧値、電流値、周波数の三相交流電圧を生成する２つの電力変換装置１０３、１０４と、ビルの各階床毎に設けられた呼び入力装置、乗りかご１０６内に設けられた呼び入力装置からの呼び情報などに基づき、各電力変換装置１０３、１０４の動作を制御して、巻線モータ１０５に駆動力を発生させ、乗りかご１０６を昇降制御する制御装置１０７とを備えており、ビルの各階床毎に設けられた呼び入力装置、乗りかご１０６内に設けられた呼び入力装置からの呼び情報などに基づき、制御装置１０７によって、各電力変換装置１０３、１０４が制御され、予め設定された運転パターンに沿って乗りかご１０６を昇降するのに必要な電圧値、電流値、周波数の三相交流電圧が生成されて巻線モータ１０５が駆動される。

各電力変換装置１０３、１０４は、制御装置１０７のエレベータ制御マイコン基板１２０から出力側オン信号が出力されたとき、オン状態になる操作コイル１２１と、一端がＴ相ライン１２２に接続され、操作コイル１２１がオン状態になっているとき、閉状態にされる接点１２３と、一端がＲ相ライン１２４に接続され、他端が接点１２３の他端に接続され、接点１２３が閉状態にされているとき、オン状態になり、出力側コンタクタ１１９を閉状態にする出力側コンタクタ操作コイル１２５と、出力側コンタクタ操作コイル１２５がオン状態になっているとき、閉状態になって、エレベータ制御マイコン基板１２０にアンサーバック信号を供給する接点１２６とによって構成され、制御装置１０７から出力側オン信号が出力されているとき、出力側コンタクタ１１９を導通状態にして、電力逆変換器１１７から出力される三相交流電圧を通過させ、巻線モータ１０５を駆動する出力側操作ドライブ回路１１８を備えている。

また、制御装置１０７は、各種の処理を行うマイクロコンピュータ、マイクロコンピュータの動作を規定するプログラム、運転パターンなどが格納されるＥＥＰＲＯＭ、マイクロコンピュータの作業エリアなどとして使用されるＲＡＭなどが搭載されたエレベータ制御マイコン基板１２０を備えている。

そして、各電力変換装置１０３、１０４のいずれか一方、例えば電力変換装置１０３が故障し、残っている方の電力変換装置１０４だけで、巻線モータ１０５の駆動を継続するとき、エレベータ制御マイコン基板１２０によって、故障した電力変換装置１０３の出力側操作ドライブ回路１１８をオフ状態にして、巻線モータ１０５と、故障した電力変換装置１０３の電力逆変換器１１７とを切り離すとともに、電力変換装置１０３の電力逆変換器１１７に対するゲート信号の供給を停止し、巻線モータ１０５に逆起電圧が誘起された場合にも、故障した電力変換装置１０３の電力逆変換器１１７に印加されるのを防止して、機器などの破損事故につながる、インバータ直流リンク回路電圧（電力変換装置１０３に設けられた平滑コンデンサ１１６の両端間電圧）の上昇事故を防止するようにしている。
特開平０２−４８３８７号公報

しかしながら、このような従来の電力変換システム１０１では、Ｒ相ライン１２４、Ｔ相ライン１２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、あるいは出力側コンタクタ操作コイル１２５の故障、操作コイル１２１の故障などが発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル１２５によって、出力側コンタクタ１１９が開状態にされると同時に、接点１２６が開状態にされて、エレベータ制御マイコン基板１２０に対するアンサーバック信号の供給を停止し、電力変換装置１０３の電力逆変換器１１７に対するゲート信号の供給を停止するようにしているので、エレベータ起動時などのように、各電力変換装置１０３、１０４から大きな電流値を持つ三相交流電圧が出力されている状態で、Ｒ相ライン１２４、Ｔ相ライン１２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、あるいは出力側コンタクタ操作コイル１２５の故障、操作コイル１２１の故障などが発生したとき、エレベータ制御マイコン基板１０２によって、電力逆変換器１１７などを構成しているパワー半導体素子のゲート遮断などが行われる前に、出力側コンタクタ１１９が開いて、有電流遮断が発生し、出力側コンタクタ１１９の主接点が溶着してしまうなどの事故が発生する恐れがあった。

そこで、このような問題を解決する方法として、出力側コンタクタ１１９として、高価な大型のコンタクタを使用し、有電流遮断が発生しても、主接点が溶着しないようにすることも検討されているが、このような方法では、システム全体のコストが高くなるという問題がある。

本発明は上記の事情に鑑み、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故や操作コイルの故障などが発生したときにあっても高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止できるようにした電力変換装置を提供することを主目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する電源喪失検出用操作コイルとを備えたことを特徴としている。

上記の構成において、請求項１では、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故や操作コイルの故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止して、電力変換装置内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止する。

また、請求項２では、制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして、前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置のインバータ起動指令伝達経路を遮断することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する電源喪失検出用操作コイルと、
を備えたことを特徴としている。

上記構成において、請求項２では、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故、操作コイルの故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置に対するインバータ起動指令確立信号の供給を停止して、電力変換装置内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を防止する。

また、請求項３では、制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして、前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置との間に設けられたゲート信号伝達経路を遮断する電源喪失検出用操作コイルとを備えたことを特徴としている。

上記構成において、請求項３では、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故、操作コイルの故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置と、電力変換装置との間に設けられた各ゲート信号経路を遮断して、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止する。

また、請求項４では、制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、電源喪失が発生したとき、第１接点を開状態にするとともに、第２接点を開状態にして、前記制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する操作コイルと、この操作コイルよりも遅い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記操作コイルによって前記第１接点が開状態にされたとき、当該電力変換装置と前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして両装置間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルとを備えたことを特徴としている。

上記構成において、請求項４では、出力側操作ドライブ回路を構成している操作コイルなどが故障したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止して、電力変換装置内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止する。

また、請求項５では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力変換装置において、前記制御装置は、前記電力変換装置が異常になったとき、前記乗りかごの運転を即時停止した後、異常であると判定した電力変換装置を前記駆動装置から切り離した状態で、正常に動作する電力変換装置を再起動して、前記乗りかごの救出運転を行うことを特徴としている。

上記構成によれば、請求項５では、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故、操作コイルの故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、乗りかごの運転を即時停止して、１つの電力変換装置の異常が他の電力変換装置などに波及しないようにした後、正常な電力変換装置を再起動して乗りかごの救出運転を行うことで、利用者の閉じこめ事故などの発生を未然に防止する。

本発明によれば、出力側操作ドライブ回路側で電源喪失事故や操作コイルの故障などが発生したときにあっても高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止できる。

《第１の実施形態》
図１は本発明による電力変換装置が適用された電力変換システムの第１の実施形態を示すブロック図である。

この図に示す電力変換システム１は、商用電源２から供給される三相交流電圧を電力変換して、指定された電圧値、電流値、周波数の三相交流電圧を生成する２つの電力変換装置３，４と、ビルの各階床毎に設けられた呼び入力装置、乗りかご６内に設けられた呼び入力装置からの呼び情報などに基づき、各電力変換装置３，４の動作を制御して、巻線モータ５に駆動力を発生させ、乗りかご６を昇降制御する制御装置７とを備えている。

各電力変換装置３，４は、図２に示すように、２つの電源リアクトル８，９、１つのダンピング抵抗１０、１つのフィルタコンデンサ１１によって構成され、商用電源２から供給される三相交流電圧に含まれる不要な交流成分を取り除くフィルタ回路１２と、制御装置７から入力側オン信号が出力されているとき、入力側コンタクタ１４を導通状態にして、フィルタ回路１２から出力される三相交流電圧を通過させる入力側操作ドライブ回路１３と、制御装置７から出力される各ゲート信号に基づき、入力側コンタクタ１４を介して供給される三相交流電圧を順変換し、指定された電圧値、電流値の直流電圧を生成する電力順変換器１５と、電力順変換器１５から出力される直流電圧を平滑する平滑コンデンサ１６と、制御装置７から出力される各ゲート信号に基づき、平滑コンデンサ１６によって平滑化された直流電圧を逆変換し、指定された電圧値、電流値、周波数の三相交流電圧を生成する電力逆変換器１７とを備えている。

さらに、各電力変換装置３，４は、図３に示すように、制御装置７のエレベータ制御マイコン基板２０から出力側オン信号が出力されたとき、オン状態になる操作コイル２１と、一端がＴ相ライン２２に接続され、操作コイル２１がオン状態になっているとき、閉状態にされる接点２３と、一端がＲ相ライン２４に接続され、他端が接点２３の他端に接続され、接点２３が閉状態にされているとき、オン状態になり、出力側コンタクタ１９を閉状態にする出力側コンタクタ操作コイル２５と、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクタ１９を開閉する速度、例えば、１００ｍｓに比べて速く接点を開閉するコイル、例えば１０ｍｓで接点を開閉するコイルによって構成され、出力側コンタクタ操作コイル２５に並列に接続される電源喪失検出用操作コイル２６と、電源喪失検出用操作コイル２６がオン状態になっているとき、閉状態になって、エレベータ制御マイコン基板２０にアンサーバック信号を供給する接点２７とによって構成され、制御装置７から出力側オン信号が出力されているとき、出力側コンタクタ１９を導通状態にして、電力逆変換器１７から出力される三相交流電圧を通過させ、巻線モータ５を駆動する出力側操作ドライブ回路１８を備えている。

そして、制御装置７から入力側オン信号が供給されているとき、入力側操作ドライブ回路１３が動作し、商用電源２→フィルタ回路１２→入力側コンタクタ１４→電力順変換器１５なる経路で電力順変換器１５に三相交流電圧を導き、制御装置７から出力される電力順変換側の各ゲート信号で指定された電圧値、電流値の直流電圧に変換した後、平滑コンデンサ１６によって平滑して、電力逆変換器１７に供給する。また、この動作と並行し、制御装置７から出力側オン信号が供給されているとき、出力側ドライブ回路１８が動作して、平滑コンデンサ１６から出力される直流電圧ｇ電力逆変換器１７に取り込まれるとともに、制御装置７から出力される電力逆変換側の各ゲート信号で指定された電圧値、電流値、周波数の三相交流電圧に変換され、電力逆変換器１７→出力側コンタクタ１９→巻線モータ５なる経路で、巻線モータ５に供給され、乗りかご６が昇降される。

また、制御装置７は、各種の処理を行うマイクロコンピュータ、マイクロコンピュータの動作を規定するプログラム、運転パターンなどが格納されるＥＥＰＲＯＭ、マイクロコンピュータの作業エリアなどとして使用されるＲＡＭなどが搭載されたエレベータ制御マイコン基板２０を備えている。そして、この制御装置７は、各呼び入力装置から出力される呼び情報、予め設定されている運転パターンに応じて、乗りかご６を運転するときの加速度、速度、および必要な電力を求め、入力側操作ドライブ回路１３、電力順変換器１５の動作状況をモニタしつつ、入力側オン信号、電力順変換側の各ゲート信号などを生成し、これら入力側オン信号、各ゲート信号などを入力側操作ドライブ回路１３と電力順変換器１５とに各々、供給するとともに、出力側操作ドライブ回路１８、電力逆変換器１７の動作状況をモニタしながら、出力側オン信号、電力逆変換側の各ゲート信号などを生成し、これら出力側オン信号、各ゲート信号などを出力側操作ドライブ回路１８と電力逆変換器１７とに各々供給して、巻線モータ５を駆動制御する。

そして、各電力変換装置３，４のいずれか一方、例えば電力変換装置３が故障し、残っている方の電力変換装置４だけで、巻線モータ５の駆動を継続させるとき、エレベータ制御マイコン基板２０によって、故障した電力変換装置３の出力側操作ドライブ回路１８をオフ状態にして、巻線モータ５と、故障した電力変換装置３の電力逆変換器１７とを切り離すとともに、電力変換装置３の電力逆変換器１７に対するゲート信号の供給を停止し、巻線モータ５に逆起電圧が誘起された場合にも、故障した電力変換装置３の電力逆変換器１７に印加されるのを防止して、機器などの破損事故につながる、インバータ直流リンク回路電圧（電力変換装置３に設けられた平滑コンデンサ１６の両端間電圧）の上昇事故を防止する。

次に、図１に示すブロック図、図２、図３に示す各回路図、図４に示すフローチャート、図５に示すタイミングチャートを参照しながら、電力変換システム１の動作を説明する。

まず、図４のフローチャートに示すように、各電力変換装置３，４のいずれか一方、例えば電力変換装置３の出力側操作ドライブ回路１８において、図５（ａ）に示すように、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、あるいは出力側コンタクタ操作コイル２５の故障、操作コイル２１の故障などが発生し、図５（ｂ）に示すように、出力側コンタクタ操作コイル２５が消磁されると、この出力側コンタクタ操作コイル２５が消磁されるのと同時に、電源喪失検出用操作コイル２６が消磁されて、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、出力側コンタクタ１９が開状態にされる前に、接点２７が開状態にされて、エレベータ制御マイコン基板２０に対するアンサーバック信号の供給が停止される（ステップＳ１、Ｓ２）。

これにより、エレベータ制御マイコン基板２０によって、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、あるいは出力側コンタクタ操作コイル２５の故障、操作コイル２１の故障などが発生したと判断されて、図５（ｅ）に示すように、故障している電力変換装置３の電力逆変換器１７などを構成しているパワー半導体素子のゲート遮断などが行われる（ステップＳ３）。

この後、図５（ｃ）に示すように、電力変換装置３に設けられた電源喪失検出用操作コイル２５の消磁が開始されてから、１００ｍｓ程度、遅れて、電力変換装置３に設けられた出力側コンタクタ１９が開状態にされて、巻線モータ５と、故障した電力変換装置３の電力逆変器１７とが電気的に分離されるとともに、電力変換装置４が制御されて、巻線モータ５に制動がかけられ、乗りかご６が緊急停止される（ステップＳ４）。

次いで、エレベータ制御マイコン基板２０によって、通常の運転パターンに代えて、救出運転パターンが選択されるとともに（ステップＳ５）、各電力変換装置３，４のどちらが故障したかが判定され（ステップＳ６）、故障していない電力変換装置４が再起動されて、救出運転パターンに基づいた三相交流電圧の生成が開始される（ステップＳ６〜Ｓ９）。

これにより、故障していない電力変換装置４から低い周波数の三相交流電圧が出力されて、巻線モータ５に供給され、乗りかご６がゆっくりした速度で、最も近い階床まで運転され、乗りかご６に乗っている利用者が救出される。

このように、第１の実施形態では、出力側コンタクタ操作コイル２５より小さく、かつ速く動作するコイルを選択し、これを電源喪失検出用操作コイル２６として出力側コンタクタ操作コイル２５に並列に接続し、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル２５と、電源喪失検出用操作コイル２６とを同時に消磁させ、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクト１９を開状態にする前に、電源喪失検出用操作コイル２６に接点２７を開状態にし、エレベータ制御マイコン基板２０に対するアンサーバック信号の供給を停止するようにした。

このため、出力側操作ドライブ回路１８側で電源喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置７に対するアンサーバック信号の供給を停止して、電力変換装置１７内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタ１９の主接点溶着事故などを未然に防止できる。

また、第１の実施形態では、各電力変換装置３，４のいずれかが故障したとき、エレベータ制御マイコン基板２０によって、各電力変換装置３，４のいずれか故障したかを判断し、故障した電力変換装置、例えば電力変換装置３の電力逆変換器１７を構成しているパワー半導体素子のゲート遮断などを実行するとともに、乗りかご６の運転を即時、停止した後、故障していない電力変換装置４を再起動して、乗りかご６の救出運転を開始させるようにしているので、出力側操作ドライブ回路１８側で電源喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、乗りかご６の運転を即時停止して、１つの電力変換装置３の異常が他の電力変換装置４などに波及しないようにした後、正常な電力変換装置４を再起動して、乗りかご６の救出運転を行わせ、利用者の閉じこめ事故などを未然に防止できる。

《第２の実施形態》
図６は本発明による電力変換装置の第２の実施形態で使用される出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。なお、図３に示す各部と対応する部分に同じ符号が付してある。

第２の実施形態では、出力側操作ドライブ回路１８の電源喪失検出用操作コイル２６によって開閉される接点２７を用いて、エレベータ制御マイコン基板２０から出力されるインバータ起動指令をインバータ起動指令確立信号として、エレベータ制御マイコン基板２０に帰還させるようにし、電源喪失検出用操作コイル２６が消磁されて、接点２７を開状態にされたとき、制御装置７のエレベータ制御マイコン基板２０に対するインバータ起動指令確立信号の供給を停止し、エレベータ制御マイコン基板２０に、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、あるいは出力側コンタクタ操作コイル２５の故障、操作コイル２１の故障などが発生したことを知らせ、電力逆変換器１７に設けられた各パワー半導体素子のゲート遮断などを実行するようにしている。

このように、第２の実施形態では、出力側コンタクタ操作コイル２５より小さく、かつ早く動作するコイルを選択し、これを電源喪失検出用操作コイル２６として、出力側コンタクタ操作コイル２５に並列に接続し、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル２５と、電源喪失検出用操作コイル２６と同時に消磁し、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクト１９を開状態にする前に、電源喪失検出用操作コイル２６に接点２７を開状態にして、エレベータ制御マイコン基板２０に対するインバータ起動指令確立信号の供給を停止するようにした。

このため、出力側操作ドライブ回路１８側で電源喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置７に対するインバータ起動指令確立信号の供給を停止して、電力変換装置１７内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタ１９の主接点溶着事故などを未然に防止できる。

《第３の実施形態》
図７は本発明による電力変換装置の第３の実施形態で使用される出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。なお、図３に示す各部と対応する部分に同じ符号が付してある。

第３の実施形態では、各電力変換装置３、４内に、エレベータ制御マイコン基板２０から出力される各ゲート信号を増幅して、電力逆変換器１７に設けられた各パワー半導体素子のゲートに供給するベースドライブ基板３１を設けるとともに、ベースドライブ基板３１と、制御装置７のエレベータ制御マイコン基板２０との間に、電源喪失検出用操作コイル２６が消磁されたとき、開状態になる複数の接点３２を設け、電源喪失検出用操作コイル２６が消磁されたとき、各接点３２を開状態にして、制御装置７のエレベータ制御マイコン基板２０から出力される各ゲート信号を遮断するようにしている。

このように、第３の実施形態では、出力側コンタクタ操作コイル２５より小さく、かつ早く動作するコイルを選択し、これを電源喪失検出用操作コイル２６として、出力側コンタクタ操作コイル２５に並列に接続し、Ｒ相ライン２４、Ｔ相ライン２２を介して供給される電源電圧の喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル２５と、電源喪失検出用操作コイル２６と同時に消磁し、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクト１９を開状態にする前に、電源喪失検出用操作コイル２６に各接点３２を開状態にし、エレベータ制御マイコン基板２０からベースドライブ基板３１に供給されている各ゲート信号を直接、遮断するようにした。

このため、出力側操作ドライブ回路１８側で電源喪失事故、操作コイル２１の故障などが発生したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置７と、電力変換装置１７に設けられた各パワー半導体素子との間を遮断して、電力変換装置内に設けられた各パワー半導体素子のゲートを遮断し、出力側コンタクタの主接点溶着事故などの発生を未然に防止できる。

《第４の実施形態》
図８は本発明による電力変換装置の第４の実施形態に使用される出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。なお、図３に示す各部と対応する部分に同じ符号が付してある。

第４の実施形態では、動作速度が速い小容量のコイルによって構成され、制御装置７のエレベータ制御マイコン基板２０から出力側オン信号が出力されたとき、オン状態になる操作コイル４１と、一端がＴ相ライン２２に接続され、操作コイル４１がオン状態になっているとき、閉状態にされる接点４２と、操作コイル４１がオン状態になっているとき、閉状態にされ、エレベータ制御マイコン基板２０から出力される信号を取り込み、アンサーバック信号として、エレベータ制御マイコン基板２０に帰還させる接点４３と、操作コイル４１の動作速度より遅い動作速度を持つ大容量のコイルによって構成され、一端がＲ相ライン２４に接続され、他端が接点４２の他端に接続され、接点４２が閉状態にされているとき、オン状態になって出力側コンタクタ１９を閉状態にさせる出力側コンタクタ操作コイル２５とによって構成される出力側操作ドライブ回路１８を使用させるようにしたことである。

そして、制御装置７から出力側オン信号が出力されて、操作コイル４１が励磁され、各接点４２、４３が閉状態にされているとき、接点４２に接続されている出力側コンタクタ操作コイル２５によって、出力側コンタクタ１９が導通状態にされる。そして、電力逆変換器１７→出力側コンタクタ１９→巻線モータ５なる経路で巻線モータ５に三相交流電圧が供給されて、乗りかご６が運転される。

また、この動作と並行し、操作コイル４１により閉状態にされている接点４３によって、エレベータ制御マイコン基板２０から出力される信号が取り込まれ、これがアンサーバック信号としてエレベータ制御マイコン基板２０に帰還される。これにより、エレベータ制御マイコン基板２０は操作コイル４１が励磁されていることを認識する。

また、操作コイル４１などに故障が発生し、各接点４２、４３が開状態にされたとき、出力側コンタクタ操作コイル２５により出力側コンタクト１９が開状態にされる前に、エレベータ制御マイコン基板２０に対するアンサーバック信号の供給が停止されて、電力逆変換器１７などを構成しているパワー半導体素子のゲート遮断などが実行される。

このように、第４の実施形態では、操作コイル４１によって開閉される一方の接点４２を用いて、出力側コンタクタ操作コイル２５が制御され、出力側コンタクタ１９が開閉されるとともに、他方の接点４３を用いて、アンサーバック信号が生成され、これがエレベータ制御マイコン基板２０に供給される。これにより、操作コイル４１などに故障が発生したとき、出力側コンタクタ操作コイル２５が出力側コンタクト１９が開状態にされる前に、エレベータ制御マイコン基板２０によって、これが検知され、電力逆変換器１７などを構成しているパワー半導体素子のゲート遮断などが実行されるようにしている。このため、出力側操作ドライブ回路１８を構成している操作コイル４１などが故障したとき、高価な大型の出力側コンタクタを使用することなく、制御装置７に対するアンサーバック信号の供給が停止されて、電力変換装置１７内に設けられた各パワー半導体素子のゲートが遮断され、出力側コンタクタ１９の主接点溶着事故などが未然に防止できる。

本発明による電力変換装置が適用される電力変換システムの全体構成を示すブロック図である。 図１に示す各電力変換装置の詳細な構成例を示す回路図である。 本発明による電力変換装置の第１の実施形態である出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。 第１の実施形態の動作例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明による電力変換装置の第２の実施形態である出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。 本発明による電力変換装置の第３の実施形態である出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。 本発明による電力変換装置の第４の実施形態である出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。 従来の電力変換装置における各出力側操作ドライブ回路の詳細な構成例を示す回路図である。

符号の説明

１：電力変換システム
２：商用電源
３、４：電力変換装置
５：巻線モータ
６：乗りかご
７：制御装置
８、９：電源リアクトル
１０：ダンピング抵抗
１１：フィルタコンデンサ
１２：フィルタ回路
１３：入力側操作ドライブ回路
１４：入力側コンタクタ
１５：電力順変換器
１６：平滑コンデンサ
１７：電力逆変換器
１８：出力側操作ドライブ回路
１９：出力側コンタクタ
２０：エレベータ制御マイコン基板
２１：操作コイル
２２：Ｔ相ライン
２３：接点
２４：Ｒ相ライン
２５：出力側コンタクタ操作コイル
２６：電源喪失検出用操作コイル
２７：接点
３１：ベースドライブ基板
３２：接点
４１：操作コイル
４２：接点
４３：接点

Claims (5)

1. 制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、
   電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、
   この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する電源喪失検出用操作コイルと、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置。
2. 制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、
   電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして、前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、
   この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置のインバータ起動指令伝達経路を遮断することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する電源喪失検出用操作コイルと、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置。
3. 制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、
   電源喪失が発生したとき、前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして、前記駆動装置との間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、
   この出力側コンタクタ操作コイルよりも速い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記出力側コンタクタ操作コイルが消磁されたとき、同時に消磁されて、前記制御装置との間に設けられたゲート信号伝達経路を遮断する電源喪失検出用操作コイルと、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置。
4. 制御装置により制御され、商用電源から供給される電力を電動機の運転に必要な電力に変換して前記電動機を駆動する駆動装置に供給する電力変換装置において、
   電源喪失が発生したとき、第１接点を開状態にするとともに、第２接点を開状態にして、前記制御装置に対するアンサーバック信号の供給を停止することにより、当該電力変換装置内に設けられたパワー半導体素子のゲート遮断処理を実行する操作コイルと、
   この操作コイルよりも遅い接点開閉速度を持つコイルによって構成され、前記操作コイルによって前記第１接点が開状態にされたとき、当該電力変換装置と前記駆動装置との間に配置された出力側コンタクトを開状態にして両装置間を電気的に遮断する出力側コンタクタ操作コイルと、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力変換装置において、
   前記制御装置は、前記電力変換装置が異常になったとき、前記乗りかごの運転を即時停止した後、異常であると判定した電力変換装置を前記駆動装置から切り離した状態で、正常に動作する電力変換装置を再起動して、前記乗りかごの救出運転を行う、
   ことを特徴とする電力変換装置。

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