JP2005324885A - Elevator control device - Google Patents

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Hiroaki Matsuoka
寛晃 松岡
Kazuhiko Takasaki
一彦 高崎
Kazuyoshi Kamimoto
和儀 神本
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Toshiba Elevator and Building Systems Corp
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Toshiba Elevator Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower requisite power capacity without increasing the requisite space of an elevator. <P>SOLUTION: The elevator control device is equipped with a main motor 8 to rotate the main sheave 9 of a plurality of sheaves supporting an elevator car 10 and a balance weight 12 through a rope 13 in such a way as movable in the vertical direction and an auxiliary motor 30 attached to the auxiliary sheave 11 installed near the balance weight. The main motor 8 is driven chiefly by the electric power supplied from an external power supply 1. The auxiliary motor 30 is put in regenerative operation to accumulate the regenerated power when the elevator is in the regenerative operation and supplies the accumulated power when the elevator is in the power running to the auxiliary motor 30. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、交流を整流器で直流に変換してさらにこの直流をインバータで交流に変換してエレベータのかごを上下移動するモータに供給するエレベータ制御装置に関する。   The present invention relates to an elevator control device that converts alternating current into direct current with a rectifier, further converts this direct current into alternating current with an inverter, and supplies the elevator car to a motor that moves up and down.

一般に、エレベータ制御装置においては、外部の商用交流電源から供給される三相交流を整流器で一旦直流に変換して、さらにこの直流をインバータで交流に変換してエレベータのかごを上下移動するモータに供給するようにしている。また、モータの負担を軽減するために、かごに対してシーブを介して釣合い重りを設けるようにしている。さらに、釣合い重りを設けることにより生じる回生電力を蓄積する蓄電装置を設けて、この蓄電装置に蓄積された電力をモータの力行運転時にモータに供給して、外部から供給される電力のピーク値を低下して、電力消費量を低減すると共に、エレベータ制御装置の必要電力容量を低下するようにしている(特許文献1参照)。   Generally, in an elevator control device, a three-phase alternating current supplied from an external commercial alternating current power source is once converted into direct current with a rectifier, and further converted into alternating current with an inverter to convert the direct current into an elevator car. I am trying to supply. In order to reduce the burden on the motor, a counterweight is provided to the car via a sheave. Furthermore, a power storage device that stores regenerative power generated by providing a counterweight is provided, and the power stored in this power storage device is supplied to the motor during powering operation of the motor, and the peak value of power supplied from the outside is obtained. The power consumption is reduced and the required power capacity of the elevator control device is reduced (see Patent Document 1).

図3は、上述した蓄電装置が組込まれたエレベータ制御装置の概略構成図である。
三相商用交流電源である外部電源1から供給される三相交流はダイオードブリッジ回路からなる整流器2で全波整流され、平滑コンデンサ3でリップル分が吸収され、インバータ4に供給される。このインバータ4は、スイッチング素子5とダイオード6との並列回路をブリッジ接続した構成を有しており、運転制御部7からの各スイッチング素子5に対するゲート信号に基づいて、平滑コンデンサ3で平滑された直流を三相交流に変換して主モータ8に供給する。この主モータ8は主シーブ9を回転制御する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an elevator control device in which the above-described power storage device is incorporated.
The three-phase AC supplied from the external power source 1 which is a three-phase commercial AC power source is full-wave rectified by the rectifier 2 formed of a diode bridge circuit, and the ripple is absorbed by the smoothing capacitor 3 and supplied to the inverter 4. This inverter 4 has a configuration in which a parallel circuit of a switching element 5 and a diode 6 is bridge-connected, and is smoothed by a smoothing capacitor 3 based on a gate signal for each switching element 5 from the operation control unit 7. The direct current is converted into a three-phase alternating current and supplied to the main motor 8. The main motor 8 controls the rotation of the main sheave 9.

両端が建屋の最上階の天井に固定されたロープ13は、かご10が取付けられたかご用シーブ10a、10b、前記主モータ8が取付けられた主シーブ9、釣合い重り(C/W)12が取付けられた副シーブ11に掛られている。このように、ロープ13の両端にかご10及び釣合い重り12を接続しない2:1ローピング方法を採用することによって、主モータ8の必要とする回転力(トルク)を1/2に低減できる。   The rope 13 having both ends fixed to the ceiling of the top floor of the building includes a car sheave 10a, 10b to which the car 10 is attached, a main sheave 9 to which the main motor 8 is attached, and a counterweight (C / W) 12. It is hung on the attached secondary sheave 11. Thus, by adopting a 2: 1 roping method in which the car 10 and the counterweight 12 are not connected to both ends of the rope 13, the rotational force (torque) required by the main motor 8 can be reduced to ½.

したがって、運転制御部7は、このエレベータの乗客のかご呼び操作に応じて、インバータ4を介して主モータ8を運転制御して、かご10を目的階へ上下移動させる。   Therefore, the operation control unit 7 controls the operation of the main motor 8 via the inverter 4 in accordance with the car call operation of the passenger of the elevator, and moves the car 10 up and down to the destination floor.

乗客が搭乗している状態のかご10の重量と釣合い重り12の重量との関係において、重量が大きい側が上昇している期間において主モータ8は力行運転状態となり、重量が大きい側が下降している期間において主モータ8は発電機として動作し回生運転状態となる。なお、釣合い重り12の重量は、例えば、定員の半分程度の乗客が搭乗している状態のかご10の重量に対応する重量である。   In the relationship between the weight of the car 10 in the state where the passenger is on and the weight of the counterweight 12, the main motor 8 is in the power running operation during the period when the heavy side is rising, and the heavy side is falling. During the period, the main motor 8 operates as a generator and enters a regenerative operation state. The weight of the counterweight 12 is, for example, a weight corresponding to the weight of the car 10 in a state where about half of the passengers are on board.

主モータ8の力行運転期間においては、インバータ4は整流器2で整流された直流を交流に変換して主モータ8に供給する。一方、主モータ8の回生運転期間においては、主モータ8の回生電力はインバータ4のダイオード6のブリッジ回路で直流に変換されて整流器2側に出力され、平滑コンデンサ3に蓄積される。インバータ4の整流器2側端には、抵抗14とスイッチング素子15との直列回路が接続されている。平滑コンデンサ3の両端には電圧計16が接続されている。   During the power running period of the main motor 8, the inverter 4 converts the direct current rectified by the rectifier 2 into alternating current and supplies the alternating current to the main motor 8. On the other hand, during the regenerative operation period of the main motor 8, the regenerative power of the main motor 8 is converted into direct current by the bridge circuit of the diode 6 of the inverter 4, output to the rectifier 2 side, and stored in the smoothing capacitor 3. A series circuit of a resistor 14 and a switching element 15 is connected to the end of the inverter 4 on the rectifier 2 side. A voltmeter 16 is connected to both ends of the smoothing capacitor 3.

主モータ8の回生運転期間においては、インバータ4から供給される回生電力に起因して、平滑コンデンサ3の端子電圧Vcが上昇するので、このコンデンサ電圧Vcが基準電圧VRに対してかなり高い値に設定されたエネルギー放出電圧VHSを超えると、各回路素子を高電圧から保護する目的で、エネルギー放出制御部17が起動して、スイッチング素子15を閉じて、平滑コンデンサ3に蓄積された回生電力(エネルギー)を抵抗14で消費させる。なお、基準電圧VRとは主モータ8が停止している状態の電圧である。 In regenerative operation period of the main motor 8, due to the regenerative power supplied from the inverter 4, since the terminal voltage Vc of the smoothing capacitor 3 is increased, significantly higher values for the capacitor voltage Vc and the reference voltage V R When the energy discharge voltage V HS set to 1 is exceeded, for the purpose of protecting each circuit element from a high voltage, the energy discharge control unit 17 is activated, the switching element 15 is closed, and the regeneration accumulated in the smoothing capacitor 3 is performed. Electric power (energy) is consumed by the resistor 14. The reference voltage V R is a voltage when the main motor 8 is stopped.

さらに、インバータ4の整流器2側端には、インバータ4から供給される回生電力を蓄電器18に蓄積し、蓄積された電力をインバータ4を介してモータ8に供給する充放電回路19が接続されている。また、この充放電回路19の動作を制御する充放電制御部20が設けられている。   Furthermore, a charge / discharge circuit 19 is connected to the rectifier 2 side end of the inverter 4 to store the regenerative power supplied from the inverter 4 in the battery 18 and supply the stored power to the motor 8 via the inverter 4. Yes. In addition, a charge / discharge control unit 20 that controls the operation of the charge / discharge circuit 19 is provided.

次に、充放電回路19及び充放電制御部20の動作を説明する。
主モータ8の回生運転期間においては、インバータ4から供給される回生電力に起因して、平滑コンデンサ3の端子電圧(コンデンサ電圧)Vcが上昇し、このコンデンサ電圧Vcが、基準電圧VRより高くエネルギー放出電圧VHSより低い値に設定された上側電圧値VHを超えると、充放電制御部20は、充放電回路19のスイッチング素子21をオンする。すると、インバータ4から供給される回生電力が充電リアクトル22を介して蓄電器18に蓄積される。なお、充電リアクトル22の両端に逆流防止用のダイオード23が接続されている。
Next, operations of the charge / discharge circuit 19 and the charge / discharge control unit 20 will be described.
In regenerative operation period of the main motor 8, due to the regenerative power supplied from the inverter 4, the terminal voltage (capacitor voltage) Vc rises of the smoothing capacitor 3, the capacitor voltage Vc is higher than the reference voltage V R When the upper voltage value V H set to a value lower than the energy release voltage V HS is exceeded, the charge / discharge control unit 20 turns on the switching element 21 of the charge / discharge circuit 19. Then, the regenerative power supplied from the inverter 4 is accumulated in the battery 18 via the charging reactor 22. A backflow preventing diode 23 is connected to both ends of the charging reactor 22.

主モータ8の力行運転期間においては、整流器2から出力される直流電力がインバータ4へ供給されるが、インバータ4の負荷に起因して、インバータ4の整流器2側電圧、すなわち平滑コンデンサ3の端子電圧(コンデンサ電圧)Vcが基準電圧VRより一時的に低下する。このコンデンサ電圧Vcが基準電圧VRより低い値に設定された下側電圧値VLを下回ると、充放電制御部20は、充放電回路19のスイッチング素子24をオンする。すると、蓄電器18、放電リアクトル25、スイッチング素子24の閉回路が形成され、この閉回路に放電電流が流れる。そこで、スイッチング素子24をオフすると放電リアクトル25に蓄えられた電力(エネルギー)がダイオード26を介してインバータ4の整流器2側端子へ供給される。このように、スイッチング素子24に対するオン、オフを繰り返すことにより、蓄電器18に蓄積された電力をインバータ4を介して、モータ8に供給することができる。 During the power running period of the main motor 8, DC power output from the rectifier 2 is supplied to the inverter 4, but due to the load of the inverter 4, the voltage on the rectifier 2 side of the inverter 4, that is, the terminal of the smoothing capacitor 3. the voltage (capacitor voltage) Vc temporarily lower than the reference voltage V R. When the capacitor voltage Vc falls below the lower voltage value V L set to a value lower than the reference voltage V R , the charge / discharge control unit 20 turns on the switching element 24 of the charge / discharge circuit 19. Then, a closed circuit of the battery 18, the discharge reactor 25, and the switching element 24 is formed, and a discharge current flows through this closed circuit. Therefore, when the switching element 24 is turned off, the electric power (energy) stored in the discharge reactor 25 is supplied to the rectifier 2 side terminal of the inverter 4 via the diode 26. Thus, by repeatedly turning on and off the switching element 24, the electric power stored in the battery 18 can be supplied to the motor 8 via the inverter 4.

このように、エレベータ制御装置内に、蓄電器18、充放電回路19、充放電制御部20を設けることにより、外部から供給される電力のピーク値を低下して、電力消費量を低減すると共に、エレベータ制御装置の必要電力容量を低下することができる。
特開平10−236743号公報
Thus, by providing the battery 18, the charging / discharging circuit 19, and the charging / discharging control unit 20 in the elevator control device, the peak value of the power supplied from the outside is reduced, and the power consumption is reduced. The required power capacity of the elevator control device can be reduced.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-236743

しかしながら、図3に示すエレベータ制御装置においてもまだ改良すべき次のような課題があった。   However, the elevator control apparatus shown in FIG. 3 still has the following problems to be improved.

すなわち、図3に示すつるべ式のエレベータにおいては、前述したように、釣合い重り12は、かご10と重量においてバランスさせ、主モータ8の負荷を軽減させるため必要不可欠な部材であるが、単なるおもりを積んでいるだけであり、釣合い重り12の昇降する空間も事実上無駄な空間となっている。
また、エレベータ制御装置において、さらに必要電力容量を低下することが求められている。
That is, in the lift type elevator shown in FIG. 3, as described above, the counterweight 12 is an indispensable member for reducing the load of the main motor 8 by balancing the weight with the car 10 and reducing the load of the main motor 8. The space in which the counterweight 12 moves up and down is also virtually useless.
Moreover, in an elevator control apparatus, it is calculated | required to reduce a required power capacity further.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、釣合い重りの近傍の副シーブに副モータを取付けることにより、エレベータの回生運転時にはこの副モータを回生運転して回生電力を蓄積し、エレベータの力行運転時時に蓄積した電力を副モータへ供給することができ、エレベータの必要空間を増加することなく、制御装置の必要電力容量をさらに低下することができるエレベータ制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by attaching a sub motor to the sub sheave in the vicinity of the counterweight, during the regenerative operation of the elevator, the sub motor is regenerated to accumulate regenerative power, To provide an elevator control device that can supply the electric power accumulated during the power running operation of the elevator to the sub motor and can further reduce the required power capacity of the control device without increasing the required space of the elevator. Objective.

上記課題を解決するために本発明においては、外部電源からの交流を整流器にて直流に変換し、この変換された直流をインバータで交流に変換し、この変換された交流を、エレベータのかごと釣合い重りとをロープを介して上下移動自在に支持する複数のシーブのうち主シーブを回転する主モータに供給することによって、かごを目的階に上下移動させるエレベータ制御装置において、
複数のシーブのうち釣合い重りの近傍に設けられた副シーブに取付けられた副モータと、副モータの回生運転時には副モータの回生電力を直流に変換し、副モータの力行運転時には供給された直流電力を交流に変換して副モータに供給する副インバータと、副モータの回生運転時には副インバータから出力された回生電力を蓄積し、副モータの力行運転時には蓄積された電力を副インバータを介して副モータに供給する蓄電装置と、エレベータの回生運転時には副モータを回生動作制御し、エレベータの回生運転時には副モータを力行動作制御する運転制御部とを備えている。
In order to solve the above problems, in the present invention, alternating current from an external power source is converted into direct current with a rectifier, the converted direct current is converted into alternating current with an inverter, and the converted alternating current is balanced with the elevator car. In an elevator control device that moves a car up and down to a target floor by supplying a weight to a main motor that rotates a main sheave among a plurality of sheaves that are supported to move up and down via a rope.
Of the multiple sheaves, the auxiliary motor attached to the auxiliary sheave provided in the vicinity of the counterweight, and the regenerative power of the auxiliary motor is converted to direct current during the regenerative operation of the auxiliary motor, and the direct current supplied during the power running operation of the auxiliary motor A sub inverter that converts electric power into alternating current and supplies it to the sub motor, and stores the regenerative power output from the sub inverter during the regenerative operation of the sub motor, and stores the accumulated power via the sub inverter during the power running operation of the sub motor. A power storage device supplied to the sub-motor, and an operation control unit that controls the regenerative operation of the sub-motor during the regenerative operation of the elevator and controls the power running operation of the sub-motor during the regenerative operation of the elevator.

このように構成されたエレベータ制御装置においては、エレベータのかごと釣合い重りとをロープを介して上下移動自在に支持する複数のシーブのうち主シーブを回転する主モータと、複数のシーブのうち釣合い重りの近傍に設けられた副シーブに取付けられた副モータとの2台のモータが設けられている。   In the elevator control apparatus configured as described above, the main motor that rotates the main sheave among the plurality of sheaves that support the elevator car and the counterweight so as to be movable up and down via the rope, and the counterweight among the plurality of sheaves. There are two motors, a secondary motor attached to a secondary sheave provided near the motor.

エレベータの回生運転時においては、副モータの回生電力が副インバータを介して蓄電装置に蓄積される。そして、エレベータの力行運転時においては、主シープを回転する主モータには外部電源から整流器及びインバータを介して電力が供給され、副シーブを回転する副モータには蓄電装置から副インバータを介して電力が供給される。   During the regenerative operation of the elevator, the regenerative power of the sub motor is stored in the power storage device via the sub inverter. During powering operation of the elevator, power is supplied to the main motor that rotates the main sheave from an external power source via a rectifier and an inverter, and the sub motor that rotates the sub sheave is connected to the sub motor from the power storage device via the sub inverter. Power is supplied.

すなわち、エレベータの力行運転時においては、かごは主モータと副モータとで上下移動されるが、副モータは蓄積された電力が使用されるので、外部電源から電力が供給される主モータの消費電力量が抑制される。   In other words, during the power running operation of the elevator, the car is moved up and down by the main motor and the sub motor. However, since the sub motor uses the accumulated power, the consumption of the main motor supplied with power from the external power source is used. The amount of power is suppressed.

また、副モータは釣合い重りの昇降する空間に設けることが可能であるので、エレベータの必要空間を増加することはない。   Further, since the auxiliary motor can be provided in the space where the counterweight moves up and down, the required space for the elevator is not increased.

また、別の発明は、上述した発明のエレベータ制御装置において、さらに、主モータの回転数と副モータの回転数との同期をとる回転同期回路を備えている。   In another aspect of the invention, the elevator control device according to the invention further includes a rotation synchronization circuit that synchronizes the rotation speed of the main motor and the rotation speed of the sub motor.

このように構成されたエレベータ制御装置においては、釣合い重りの近傍の副シープに副モータを取付け、エレベータの回生運転時にはこの副モータを回生運転して回生電力を蓄積し、エレベータの力行運転時時に蓄積した電力を副モータへ供給している。したがって、エレベータの必要空間を増加することなく、外部電源から電力が供給される主モータの消費電力量が抑制され、エレベータ制御装置の必要電力容量をさらに低下することができる。   In the elevator control apparatus configured as described above, a secondary motor is attached to a secondary sheep in the vicinity of the counterweight, and during the regenerative operation of the elevator, the secondary motor is regeneratively operated to accumulate regenerative power. The accumulated power is supplied to the sub motor. Therefore, the power consumption of the main motor to which power is supplied from the external power source is suppressed without increasing the required space for the elevator, and the required power capacity of the elevator control device can be further reduced.

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図である。図3に示す従来のエレベータ制御装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明は省略する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an elevator control apparatus according to an embodiment of the present invention. The same parts as those of the conventional elevator control apparatus shown in FIG.

この実施形態のエレベータ制御装置においては、外部電源1から供給される三相交流は整流器2で全波整流され、平滑コンデンサ3でリップル分が吸収され、インバータ4に供給される。このインバータ4は、運転制御部7からのゲート信号に基づいて、平滑コンデンサ3で平滑された直流を三相交流に変換して主モータ8に供給する。両端が建屋の最上階の天井に固定されたロープ13は、かご10が取付けられたかご用シーブ10a、10b、前記主モータ8が取付けられた主シーブ9、釣合い重り(C/W)12が取付けられた副シーブ11に掛られている。   In the elevator control device of this embodiment, the three-phase alternating current supplied from the external power source 1 is full-wave rectified by the rectifier 2, the ripple is absorbed by the smoothing capacitor 3, and supplied to the inverter 4. The inverter 4 converts the direct current smoothed by the smoothing capacitor 3 into a three-phase alternating current based on the gate signal from the operation control unit 7 and supplies it to the main motor 8. The rope 13 having both ends fixed to the ceiling of the top floor of the building includes a car sheave 10a, 10b to which the car 10 is attached, a main sheave 9 to which the main motor 8 is attached, and a counterweight (C / W) 12. It is hung on the attached secondary sheave 11.

運転制御部7は、このエレベータの乗客のかご呼び操作に応じて、インバータ4を介して主モータ8を運転制御して、かご10を目的階へ上下移動させる。また、エネルギー放出制御部17、充放電回路19、充放電制御部20の構成及び動作は、図3に示す従来のエレベータ制御装置のエネルギー放出制御部17、蓄電器18、充放電回路19、充放電制御部20の構成及び動作と同じである。   The operation control unit 7 controls the operation of the main motor 8 via the inverter 4 in accordance with the car call operation of the elevator passenger, and moves the car 10 up and down to the destination floor. The configuration and operation of the energy release control unit 17, the charge / discharge circuit 19, and the charge / discharge control unit 20 are the same as the energy release control unit 17, the battery 18, the charge / discharge circuit 19, and the charge / discharge of the conventional elevator control device shown in FIG. The configuration and operation of the control unit 20 are the same.

この実施形態のエレベータ制御装置においては、釣合い重り12が取付けられた副シープ11の回転軸に副モータ30が取付られている。この副モータ30は本来の電動機(モータ)として力行運転できると共に発電機として回生運転できる。この副モータ30に副インバータ31が接続されている。この副インバータ31は主モータ8のインバータ4と同一構成を有しており、副モータ30の回生運転時には副モータ30の回生電力を直流に変換し、平滑コンデンサ32を介して、充放電回路33へ出力し、副モータ30の力行運転時には充放電回路33から供給された直流電力を交流に変換して副モータ30に供給する。   In the elevator control device of this embodiment, the auxiliary motor 30 is attached to the rotation shaft of the auxiliary sheep 11 to which the counterweight 12 is attached. The auxiliary motor 30 can be operated as a power source as an original electric motor (motor) and can be regenerated as a generator. A sub inverter 31 is connected to the sub motor 30. The sub-inverter 31 has the same configuration as the inverter 4 of the main motor 8, converts the regenerative power of the sub-motor 30 into direct current during the regenerative operation of the sub-motor 30, and charges / discharges a circuit 33 via a smoothing capacitor 32. When the secondary motor 30 is in a power running operation, the DC power supplied from the charge / discharge circuit 33 is converted to alternating current and supplied to the secondary motor 30.

充放電回路33は、充放電回路19と同一構成を有しており、運転制御部36の指示に基づいて、副インバータ31から出力された回生電力を蓄電器34に蓄積するとともに、蓄電器34に蓄積された電力を副インバータ31を介して副モータ30に供給する。蓄電器34に対する充電電流及び放電電流は電流検出回路35で検出されて運転制御部36へ送信される。蓄電器34の端子電圧は電圧検出回路37で検出されて運転制御部36へ送信される。   The charge / discharge circuit 33 has the same configuration as the charge / discharge circuit 19, and accumulates the regenerative power output from the sub inverter 31 in the capacitor 34 and stores it in the capacitor 34 based on an instruction from the operation control unit 36. The generated power is supplied to the sub motor 30 via the sub inverter 31. The charging current and discharging current for the battery 34 are detected by the current detection circuit 35 and transmitted to the operation control unit 36. The terminal voltage of the battery 34 is detected by the voltage detection circuit 37 and transmitted to the operation control unit 36.

かご10には乗客が搭乗している状態のかご重量を計測する重量計38が設けられ、計測されたかご重量は力行回生判定部39へ送信される。力行回生判定部39は、かご重量と記憶されている釣合い重り12の重量の大小比較結果、及びかご10の上下移動方向を用いて、前述したアルゴリズムに基づいて、エレベータ(主モータ8)が力行運転状態か回生運転状態かを判定し、判定結果を運転制御部36へ送信する。   The car 10 is provided with a weigh scale 38 that measures the weight of the car in which a passenger is on board, and the measured car weight is transmitted to the power running regeneration determination unit 39. The power running regeneration determination unit 39 uses the magnitude comparison result of the weight of the car and the stored weight of the counterweight 12 and the vertical movement direction of the car 10, and the elevator (main motor 8) performs power running based on the algorithm described above. The operation state or the regenerative operation state is determined, and the determination result is transmitted to the operation control unit 36.

さらに、前述した主モータ8に対する運転制御部7は、主モータ8の回転数を回転数検出器41から読取って回転同期回路40へ送出する。回転同期回路40は副モータ30の回転数を回転数検出器42から読取って、この副モータ30の回転数が主モータ8の回転数に一致するように、副インバータ31を介して副モータ30を制御する。   Further, the operation control unit 7 for the main motor 8 described above reads the rotation speed of the main motor 8 from the rotation speed detector 41 and sends it to the rotation synchronization circuit 40. The rotation synchronization circuit 40 reads the rotation speed of the sub motor 30 from the rotation speed detector 42, and the sub motor 30 is connected via the sub inverter 31 so that the rotation speed of the sub motor 30 matches the rotation speed of the main motor 8. To control.

なお、主モータ8の回転数と副モータ30の回転数との同期を取る他の手法として、ワンウェイベアリング(一方向だけ駆動がかかるベアリング、反対方向の回転はフリーになる)等を使用して、回転数が同期するまで釣合い重り12の副シーブ11が主モータ8によって回転させる機械的手法がある。このワンウェイベアリング手法においては、同期して副モータ30より駆動力がかかると初めて力の方向が逆転し、トラクションがかかることを利用して同期制御を簡略化する。   As another method for synchronizing the rotation speed of the main motor 8 and the rotation speed of the sub motor 30, a one-way bearing (a bearing that is driven only in one direction, rotation in the opposite direction is free) is used. There is a mechanical method in which the secondary sheave 11 of the counterweight 12 is rotated by the main motor 8 until the rotation speed is synchronized. In this one-way bearing method, the synchronous control is simplified by utilizing the fact that the direction of the force is reversed and the traction is applied only when the driving force is applied from the auxiliary motor 30 synchronously.

運転制御部36は、電流検出回路35で検出された蓄電器34の充電電流及び放電電流、電圧検出回路37で検出された蓄電器34の端子電圧を取込んで、端子電圧に充放電電流を乗算した電力を、この時点で蓄電器34に充放電される電力とし、この電力を過去の蓄積量=0と見なせる基準時点からの積算値を現在時点の蓄積量とする。このように、運転制御部36は蓄電器34の現在時点の蓄積量を算出する機能をも有する。   The operation control unit 36 takes in the charging and discharging currents of the battery 34 detected by the current detection circuit 35, the terminal voltage of the battery 34 detected by the voltage detection circuit 37, and multiplies the terminal voltage by the charging / discharging current. The power is the power charged / discharged in the battery 34 at this time, and the accumulated value from the reference time at which this power can be regarded as the past accumulated amount = 0 is the accumulated amount at the current time. As described above, the operation control unit 36 also has a function of calculating the accumulation amount of the battery 34 at the current time point.

なお、上述した副モータ30、平滑コンデンサ32、回転数検出器42、副インバータ31、充放電回路33、蓄電器34、各回路35,37,40、及び各部36,39は釣合い重り12の一部として、この釣合い重り12に組込まれている。   The sub motor 30, the smoothing capacitor 32, the rotation speed detector 42, the sub inverter 31, the charge / discharge circuit 33, the capacitor 34, the circuits 35, 37, and 40, and the units 36 and 39 are a part of the counterweight 12. Is incorporated into the counterweight 12.

そして、運転制御部36は、図2に示す流れ図に従って充放電回路33を制御するとともに、副インバータ31を介して副モータ30を制御する。   Then, the operation control unit 36 controls the charge / discharge circuit 33 according to the flowchart shown in FIG. 2 and also controls the sub motor 30 via the sub inverter 31.

力行回生判定部39からの情報に基づいて、エレベータ(主モータ8)の現在の運転状態を判定する。運転状態が力行運転の場合(ステップS1)、蓄電器34の電力の蓄積量がこの蓄電器34の最大蓄積容量の60%以上か否かを調べる。蓄積量が最大蓄積容量の60%以上の場合は(S2)、充放電回路33を制御するとともに副インバータ31を介して、副モータ30をモータ(電動機)として起動する(S3)。   Based on the information from the power regeneration determination unit 39, the current operating state of the elevator (main motor 8) is determined. When the operation state is power running operation (step S1), it is checked whether or not the amount of electric power stored in the battery 34 is 60% or more of the maximum storage capacity of the battery 34. When the accumulation amount is 60% or more of the maximum accumulation capacity (S2), the charging / discharging circuit 33 is controlled and the auxiliary motor 30 is activated as a motor (electric motor) via the auxiliary inverter 31 (S3).

回転同期回路40を起動して、主モータ8の回転数を検出して(S4)、主モータ8の回転数と副モータ30の回転数との同期をとる。具体的には、副モータ30の回転数を主モータ8の回転数に一致させる(S5)。   The rotation synchronization circuit 40 is activated to detect the rotation speed of the main motor 8 (S4), and the rotation speed of the main motor 8 and the rotation speed of the sub motor 30 are synchronized. Specifically, the rotation speed of the sub motor 30 is matched with the rotation speed of the main motor 8 (S5).

次に、充放電回路33を制御して、蓄電器34に蓄積されている電力を副インバータ31を介して、力行状態の副モータ30に供給する(S6)。その結果、蓄電器34の電力の蓄積量が低下開始するので、同時に蓄電器34の電力の蓄積量を調べ、蓄積量が最大蓄積容量の60%以上の場合は(S7)、副モータ30に対する電力供給を継続する。   Next, the charge / discharge circuit 33 is controlled to supply the electric power stored in the battery 34 to the sub motor 30 in the power running state via the sub inverter 31 (S6). As a result, the accumulated amount of power in the battery 34 starts to decrease. At the same time, the accumulated amount of power in the capacitor 34 is checked. If the accumulated amount is 60% or more of the maximum accumulated capacity (S7), the power supply to the sub motor 30 is performed. Continue.

蓄積量が最大蓄積容量の60%未満に低下すると(S7)、充放電回路33を制御するとともに副インバータ31を介して、副モータ30のモータ(電動機)としての制御を停止し(S8)、これ以降、副モータ30を自由回転とする(S9)。   When the storage amount decreases to less than 60% of the maximum storage capacity (S7), the charge / discharge circuit 33 is controlled and the control of the sub motor 30 as a motor (electric motor) is stopped via the sub inverter 31 (S8). Thereafter, the sub motor 30 is rotated freely (S9).

エレベータ(主モータ8)の現在の運転状態が力行運転の場合で(S1)、かつ蓄電器34の電力の蓄積量が最大蓄積容量の60%未満の場合は(S2)、副モータ30を自由回転とする(S9)。   When the current operation state of the elevator (main motor 8) is a power running operation (S1) and the accumulated amount of electric power in the battery 34 is less than 60% of the maximum accumulated capacity (S2), the sub motor 30 is freely rotated. (S9).

エレベータ(主モータ8)の現在の運転状態が力行運転でなくて(S1)、回生運転の場合、蓄電器34の電力の蓄積量が蓄電器34の最大蓄積容量の70%以下か否かを調べる。蓄積量が最大蓄積容量の70%以下の場合は(S10)、充放電回路33を制御するとともに副インバータ31を介して、副モータ30を発電機として起動する(S11)。   When the current operation state of the elevator (main motor 8) is not the power running operation (S1) and the regenerative operation is performed, it is checked whether or not the accumulated amount of electric power in the capacitor 34 is 70% or less of the maximum accumulated capacity of the capacitor 34. When the storage amount is 70% or less of the maximum storage capacity (S10), the charge / discharge circuit 33 is controlled and the sub motor 30 is started as a generator via the sub inverter 31 (S11).

回転同期回路40を起動して、主モータ8の回転数を検出して(S12)、主モータ8の回転数と副モータ30の回転数との同期をとる。具体的には、副モータ30の回転数を主モータ8の回転数に一致させる(S13)。   The rotation synchronization circuit 40 is activated to detect the rotation speed of the main motor 8 (S12), and the rotation speed of the main motor 8 and the rotation speed of the sub motor 30 are synchronized. Specifically, the rotation speed of the sub motor 30 is matched with the rotation speed of the main motor 8 (S13).

次に、充放電回路33を制御して、副モータ30から副インバータ31を介して出力される回生電力を、蓄電器34に蓄積する(14)。その結果、蓄電器34の電力の蓄積量が上昇開始するので、同時に蓄電器34の電力の蓄積量を調べ、蓄積量が最大蓄積容量の70%以下の場合は(S15)、蓄電器34に対する電力蓄積を継続する。   Next, the charging / discharging circuit 33 is controlled, and the regenerative power output from the sub motor 30 through the sub inverter 31 is stored in the battery 34 (14). As a result, the accumulated amount of electric power in the battery 34 starts to rise. At the same time, the accumulated amount of electric power in the battery 34 is checked. If the accumulated amount is 70% or less of the maximum accumulated capacity (S15), continue.

蓄積量が最大蓄積容量の70%を超えると(S16)、充放電回路33を制御するとともに副インバータ31を介して、副モータ30の発電機としての制御を停止し(S17)、これ以降、副モータ30を自由回転とする(S17)。   When the storage amount exceeds 70% of the maximum storage capacity (S16), the charge / discharge circuit 33 is controlled and the control of the sub motor 30 as a generator is stopped via the sub inverter 31 (S17). The sub motor 30 is freely rotated (S17).

エレベータ(主モータ8)の現在の運転状態が回生運転の場合で(S1)、かつ蓄電器34の電力の蓄積量が最大蓄積容量の70%を超える場合は(S10)、副モータ30を自由回転とする(S17)。   When the current operation state of the elevator (main motor 8) is a regenerative operation (S1) and the accumulated amount of electric power in the capacitor 34 exceeds 70% of the maximum accumulated capacity (S10), the sub motor 30 is freely rotated. (S17).

このように構成されたエレベータ制御装置においては、エレベータのかご10と釣合い重り12とをロープ13を介して上下移動自在に支持する複数のシーブ10a、10b、9、11のうち主シーブ9を回転する主モータ8の他に、釣合い重り12が取付られた副シーブ11に取付けられた副モータ30が設けられている。   In the elevator control apparatus configured as described above, the main sheave 9 is rotated among the plurality of sheaves 10 a, 10 b, 9, 11 that support the elevator car 10 and the counterweight 12 movably up and down via the rope 13. In addition to the main motor 8, the auxiliary motor 30 attached to the auxiliary sheave 11 to which the counterweight 12 is attached is provided.

エレベータ(主モータ8)の回生運転時においては、副モータ30も回生運転が可能であるので、この副モータ30の回生電力が副インバータ31を介して蓄電器34に蓄積される。この場合、電力が蓄電器34の最大蓄積容量の70%まで蓄積されると、副モータ30は発電機の機能を停止して自由回転になる。   During the regenerative operation of the elevator (main motor 8), the sub motor 30 can also perform the regenerative operation. Therefore, the regenerative power of the sub motor 30 is accumulated in the battery 34 via the sub inverter 31. In this case, when the electric power is stored up to 70% of the maximum storage capacity of the battery 34, the sub motor 30 stops the function of the generator and freely rotates.

そして、エレベータ(主モータ8)の力行運転時においては、主シーブ9を回転する主モータ8には外部電源1から整流器2及びインバータ4を介して電力が供給される。さらに、副シーブ11を回転する副モータ30には蓄電器34から副インバータ31を介して電力が供給される。蓄電器34の蓄積量がこの蓄電器34の最大蓄積容量の60%まで低下すると、副モータ30はモータ(電動機)の機能を停止して自由回転になる。   During the power running operation of the elevator (main motor 8), electric power is supplied from the external power source 1 through the rectifier 2 and the inverter 4 to the main motor 8 that rotates the main sheave 9. Further, power is supplied from the battery 34 via the sub inverter 31 to the sub motor 30 that rotates the sub sheave 11. When the storage amount of the battery 34 is reduced to 60% of the maximum storage capacity of the battery 34, the sub motor 30 stops the function of the motor (electric motor) and freely rotates.

このように、エレベータ(主モータ8)の力行運転時においては、かご10は主モータ8と副モータ30とで上下移動されるが、副モータ30は蓄電器34に蓄積された電力が使用されるので、外部電源1から電力が供給される主モータ8の消費電力量が抑制される。その結果、エレベータ制御装置の必要電力容量をさらに低下することができる。   Thus, during the power running operation of the elevator (main motor 8), the car 10 is moved up and down by the main motor 8 and the sub motor 30, but the sub motor 30 uses the electric power stored in the battery 34. Therefore, the power consumption of the main motor 8 to which power is supplied from the external power source 1 is suppressed. As a result, the required power capacity of the elevator control device can be further reduced.

なお、副モータ30の力行運転時及び回生運転時においては、副モータ30の回転数は主モータ8の回転数に同期が取れているので、ロープ13が弛んだり、ロープ13に過大張力が印加されることはない。   In addition, during the power running operation and the regenerative operation of the sub motor 30, the rotation speed of the sub motor 30 is synchronized with the rotation speed of the main motor 8, so that the rope 13 is loosened or excessive tension is applied to the rope 13. It will never be done.

また、副モータ30、平滑コンデンサ32、回転検出器42、副インバータ31、充放電回路33、蓄電器34、各回路35,37,40、及び各部36,39は釣合い重り12の一部として、この釣合い重り12に組込まれている。このように、副モータ30は結果的に、釣合い重り12の昇降する空間に設けることになるので、このことにより、エレベータの必要空間を増加することはない。   The sub motor 30, the smoothing capacitor 32, the rotation detector 42, the sub inverter 31, the charge / discharge circuit 33, the capacitor 34, the circuits 35, 37, 40, and the units 36, 39 are part of the counterweight 12. It is incorporated in the counterweight 12. As described above, the auxiliary motor 30 is provided in the space where the counterweight 12 moves up and down as a result, and this does not increase the space required for the elevator.

さらに、主モータ8やインバータ4が故障し、主モータ8が自由回転状態になったとしても、蓄電器34に蓄積されている電力を用いて、副モータ30にて、かご10を最寄り階、又は1階(基準階)へ低速で移動させることが可能である。   Further, even if the main motor 8 or the inverter 4 breaks down and the main motor 8 is in a free rotation state, the car 10 is moved to the nearest floor by the sub motor 30 using the electric power stored in the battery 34. It is possible to move to the first floor (reference floor) at a low speed.

本発明の一実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the elevator control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 同実施形態のエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図The flowchart which shows the control action of the elevator control apparatus of the embodiment 従来のエレベータ制御装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the conventional elevator control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1…外部電源、2…整流器、3,32…平滑コンデンサ、4…インバータ、7,36…運転制御部、8…主モータ、9…主シーブ、10…かご、11…副シーブ、12…釣合い重り、13…ロープ、14…抵抗、15,22,24…スイッチング素子、16…電圧計、17…エネルギー放出制御部、18,34…蓄電器、19,33…充放電回路、20…充放電制御部、30…副モータ、31…副インバータ、35…電流検出回路、37…電圧検出回路、38…重量検出器、39…力行回生判定部、40…回転同期回路、41,42…回転数検出器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... External power supply, 2 ... Rectifier, 3, 32 ... Smoothing capacitor, 4 ... Inverter, 7, 36 ... Operation control part, 8 ... Main motor, 9 ... Main sheave, 10 ... Car, 11 ... Sub sheave, 12 ... Balance Weight, 13 ... rope, 14 ... resistance, 15, 22, 24 ... switching element, 16 ... voltmeter, 17 ... energy release controller, 18, 34 ... capacitor, 19, 33 ... charge / discharge circuit, 20 ... charge / discharge control , 30 ... sub motor, 31 ... sub inverter, 35 ... current detection circuit, 37 ... voltage detection circuit, 38 ... weight detector, 39 ... power running regeneration determination unit, 40 ... rotation synchronization circuit, 41, 42 ... rotation speed detection vessel

Claims (2)

外部電源からの交流を整流器にて直流に変換し、この変換された直流をインバータで交流に変換し、この変換された交流を、エレベータのかごと釣合い重りとをロープを介して上下移動自在に支持する複数のシーブのうち主シーブを回転する主モータに供給することによって、前記かごを目的階に上下移動させるエレベータ制御装置において、
前記複数のシーブのうち前記釣合い重りの近傍に設けられた副シーブに取付けられた副モータと、
前記副モータの回生運転時には前記副モータの回生電力を直流に変換し、前記副モータの力行運転時には供給された直流電力を交流に変換して前記副モータに供給する副インバータと、
前記副モータの回生運転時には副インバータから出力された回生電力を蓄積し、前記副モータの力行運転時には蓄積された電力を前記副インバータを介して前記副モータに供給する蓄電装置と、
前記エレベータの回生運転時には前記副モータを回生動作制御し、前記エレベータの回生運転時には前記副モータを力行動作制御する運転制御部と
を備えたエレベータ制御装置。
The AC from the external power source is converted to DC by a rectifier, the converted DC is converted to AC by an inverter, and the converted AC is supported by an elevator car and a counterweight so as to be movable up and down via a rope. In an elevator control device that moves the car up and down to a destination floor by supplying a main motor that rotates a main sheave among a plurality of sheaves,
A sub motor attached to a sub sheave provided in the vicinity of the counterweight among the plurality of sheaves;
A sub-inverter that converts the regenerative power of the sub-motor to direct current during the regenerative operation of the sub-motor, and that converts the supplied direct-current power to alternating current during powering operation of the sub-motor and supplies it to the sub-motor;
A power storage device that stores regenerative power output from a sub-inverter during regenerative operation of the sub-motor, and that supplies power stored in the sub-motor via the sub-inverter during powering operation of the sub-motor,
An elevator control device comprising: an operation control unit that controls the regenerative operation of the sub motor during the regenerative operation of the elevator, and controls the power running operation of the sub motor during the regenerative operation of the elevator.
前記主モータの回転数と前記副モータの回転数との同期をとる回転同期回路を備えたことを特徴とる請求項1記載のエレベータ制御装置。   The elevator control apparatus according to claim 1, further comprising a rotation synchronization circuit that synchronizes the rotation speed of the main motor and the rotation speed of the sub motor.
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