JP2007084230A - リニューアルエレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既設の交流電動機の一部の巻線に異常が生じたとしても、影響を最小限にする。
【解決手段】高速用巻線９と低速用巻線１０とが組込まれた既設の交流電動機８と、新設の電力変換回路１９と、高速用巻線の異常を検出する巻線異常検出手段３１とを有する。
そして、通常状態時において、高速用巻線９を電力変換回路１９に接続して、かご１４が各階で発生した乗場呼びに応答するように電力変換回路１９で交流電動機８を駆動制御する。また、高速用巻線９の異常を検出すると、低速用巻線１０を電力変換回路１９に接続して、かご１４を所定階へ移動待避するように電力変換回路１９で交流電動機８を駆動制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、既設の旧式エレベータシステムを、電力変換回路を組込んだコンピュータ制御の新式エレベータシステムにリニューアル（改修）する場合で、既設の巻上機、既設の交流電動機もそのまま使用したエレベータシステムにおけるリニューアルエレベータ制御装置に関する。

エレベータシステムがビル等に設置されてから数十年経過すると、エレベータシステムそのものが老朽化してしまうため、この旧式のエレベータシステムを新式のエレベータシステムに交換する必要が生じる。

図１３は旧式のエレベータシステムにおける旧式のエレベータ制御装置の概略構成図である。三相の交流電源１から出力された交流は、遮断器（電源スイッチ）２を介して、切換装置３を経由して交流電動機８へ供給される。

この交流電動機８には、極数が少なく容量の大きい高速用巻線９と極数が多く容量の小さい低速用巻線１０とが組込まれている。これらの高速用巻線９と低速用巻線１０とは速度に応じて択一的に励磁される。この交流電動機８の回転軸には、カップリング１１、変速器（ギアボックス）１２を介して主シープ１３が接続されている。この主シーブ１３に、両端にエレベータのかご１４及び釣合重り１５が取付けられたロープ１６がそらせシーブ１７を介して懸架されている。したがって、交流電動機８を駆動するとかご１４が建屋の各階相互間を上下移動する。

前記切換装置３内には、上昇側開閉器４と下降側開閉器５とからなる回転方向設定回路６と、交流電源１から出力された交流の供給先を、高速用巻線９と低速用巻線１０とのいずれか一方に切換える２つのスイッチ７ａ、７ｂからなる巻線切換器７が組込まれている。

運転制御部１８は、各階で発生した乗場呼びとかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、移動方向の上昇側開閉器４又は下降側開閉器５を投入し、さらに、巻線切換器７を切換えて、かご１４の移動速度を高低２段階に制御する。

このような旧式のエレベータ制御装置を少ない改修費用で短期間に乗り心地のよいエレベータ制御装置に改修する手法として、図１４に示すように、交流電動機８、及び、この交流電動機８以降のカップリング１１、変速器（ギアボックス）１２、主シーブ１３をそのまま使用し、切換装置３を新規の電力変換回路１９へ置換え、かつ、運転制御部１８を新規の運転制御部２０へ置換えたリニューアルエレベータ制御装置が考えられる。

電力変換回路１９は、図示するように、外部の交流電源１から供給される交流を整流器２１で直流に変換したのち、その直流をインバータ２３で交流に変換して出力する。なお、インバータ２３は、ダイオードとスイッチング素子との並列回路をブリッジ接続したものである。電力変換回路１９の出力端は交流電動機８の高速用巻線９に接続されている。低速用巻線１０には何も接続されていない。

運転制御部２０は、各階で発生した乗場呼びとかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、かご１４の移動方向、及び移動速度を制御する。

なお、特許文献１には、二つの独立した巻線を有したタンデム型モータにおける各巻線をそれぞれ独立したインバータ装置（本願の電力変換回路１９に相当）で励磁制御する交流エレベータの制御装置において、一方のインバータ装置が故障した場合に、故障したインバータ装置を切離し、独立した二つの巻線を直列に接続換えを行い、正常なインバータ装置で直列に接続された巻線を励磁制御する技術が開示されている。
特許第３１２９１５５号公報

しかしながら図１４に示す従来のリニューアル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。

すなわち、使用年度の経っている既設の交流電動機８においては、巻線間や巻線対地間の絶縁が劣化している場合が多く、さらに制御系のリニューアル（改修）により、電力変換回路１９内のインバータ２３で駆動された場合、インバータ２３が直流を交流に変換するときに発生するサージにより高速用巻線９の劣化が促進され、巻線地絡、短絡の危険性も懸案される。

このように既設の交流電動機８をそのまま残留させたリニューアルエレベータ制御装置では、インバータ２３と交流電動機８の高速用巻線９を接続して駆動しているため、前述したように、高速用巻線９の絶縁破壊が起こった場合、交流電動機８が停止し、そのままエレベータ走行不能となり、急停止し、エレベータのかご１４が、建屋の階と階との中間位置で停止した場合には、エレベータのかご１４内に利用客が閉込められ、救出に長時間を必要とする懸念があった。

また、新設の電力変換回路１９の異常発生確率は既設の交流電動機８の異常発生確率に比較して非常に少ないが、何らかの理由でこの新設の電力変換回路１９に異常が発生した場合においても同様な問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、旧式のエレベータ制御装置の一部の部材を再利用することによって、少ない費用でもって、たとえ既設の交流電動機の一部の巻線や新設の電力変換回路に何らかの異常が生じたとしても、エレベータのかごを所定階へ移動待避させることができ、エレベータのかご内に利用客が閉込められることを未然に防止でき、かつ、利用客に対するエレベータ運行サービスの低下を防止できるリニューアルエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明のリニューアルエレベータ制御装置においては、速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、この電力変換回路の出力端を高速用巻線又は低速用巻線に切換接続する巻線切換手段と、高速用巻線の異常を検出する巻線異常検出手段と、通常状態時において、巻線切換手段を高速用巻線側に切換えて、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように電力変換回路を駆動制御するとともに、巻線異常検出手段が高速用巻線の異常を検出すると、巻線切換手段を低速用巻線側に切換えて、エレベータのかごを所定階へ移動待避するように電力変換回路を駆動制御する運転制御部とを備えている。

このように構成されたリニューアルエレベータ制御装置においては、電力変換回路の出力端を高速用巻線又は低速用巻線に切換接続する巻線切換手段が設けられている。通常状態時においては、高速用巻線を励磁して交流電動機を駆動している。そして、この高速用巻線に異常が発生すると、低速用巻線を励磁して交流電動機を駆動している。

したがって、かごの移動速度は高速用巻線励磁時に比較して低下するが、確実にエレベータのかごを所定階へ移動待避させることができる。また、低速用巻線は既設の旧式の交流電動機に元々組込まれていた部材であるので、このリニューアルエレベータ制御装置の製造費が大幅に上昇することはない。

また別の発明のリニューアルエレベータ制御装置においては、速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、交流電源から供給される交流を交流電動機に直接供給するための直接制御線と、電力変換回路の異常を検出する変換回路異常検出手段とを備え、
運転制御部は、通常状態時において、電力変換回路から出力される交流を交流電動機の高速用巻線に供給させ、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように電力変換回路を駆動制御するとともに、変換回路異常検出手段が電力変換回路の異常を検出すると、電力変換回路を交流電動機から切離し、かつ交流電源から供給される交流を直接制御線を介して交流電動機の低速用巻線へ供給して、エレベータのかごを所定階へ移動待避させる。

このように構成されたリニューアルエレベータ制御装置においては、交流電源から供給される交流を交流電動機に直接供給するための直接制御線が設けられている。そして、電力変換回路に何らかの異常が発生すると、交流電源から直接制御線を介して、交流電動機の低速用巻線へ交流が供給される。したがって、かごの移動速度は電力変換回路使用時に比較して低下するが、先の発明と同様に、確実にエレベータのかごを所定階へ移動待避させることができる。

また別の発明のリニューアルエレベータ制御装置においては、速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、交流電源から供給される交流を前記交流電動機に直接供給するための直接制御線と、この直接制御線に設けられた回転方向設定回路と、電力変換回路の異常を検出する変換回路異常検出手段とを備え、
運転制御部は、通常状態時において、電力変換回路から出力される交流を交流電動機の高速用巻線に供給させ、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように電力変換回路を駆動制御するとともに、変換回路異常検出手段が電力変換回路の異常を検出すると、電力変換回路を交流電動機から切離し、かつ交流電源から供給される交流を直接制御線を介して交流電動機の低速用巻線へ供給して、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように回転方向設定回路を切換制御する。

このように構成されたリニューアルエレベータ制御装置においては、交流電源から供給される交流を交流電動機に直接供給するための直接制御線に回転方向設定回路が設けられている。そして、電力変換回路に何らかの異常が発生すると、交流電源から直接制御線を介して、交流電動機の低速用巻線へ交流が供給される。この場合、回転方向設定回路を切換制御することによってかごの移動方向を切換えることができるので、低速であるが、各階で発生した乗場呼びに応答させることが可能となる。

また別の発明は、上述した発明のリニューアルエレベータ制御装置において、電力変換回路の出力端を高速用巻線又は低速用巻線に切換接続する巻線切換手段と、高速用巻線の異常を検出する巻線異常検出手段とを備え、さらに、運転制御部は、巻線異常検出手段が高速用巻線の異常を検出すると、巻線切換手段を低速用巻線側に切換えて、エレベータのかごを所定階へ移動待避するように電力変換回路を駆動制御する。

このように構成されたリニューアルエレベータ制御装置においては、高速用巻線と電力変換回路に同時、又は個別に異常が発生した場合においても、エレベータのかごは建屋の階と階との中間位置で停止することはない。

また別の発明のリニューアルエレベータ制御装置においては、速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、交流電源から供給される交流を交流電動機に直接供給するための直接制御線と、この直接制御線に設けられた回転方向設定回路と、かごの速度を検出する速度検出手段と、かごの位置を検出する位置検出手段と、電力変換回路の温度を検出する温度検出手段と、通常状態時において、電力変換回路から出力される交流を交流電動機の高速用巻線に供給させ、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように電力変換回路を駆動制御する通常時運転制御手段と、温度検出手段が電力変換回路の温度異常の検出時において、速度検出手段がかごの定格速度を検出期間中は、電力変換回路を交流電動機から切離し、かつ交流電源から供給される交流を直接制御線を介して交流電動機の高速用巻線へ供給し、位置検出手段がかごの減速位置を検出すると、電力変換回路から出力される交流を交流電動機の高速用巻線に供給させ、エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びの指定階へ止まるように回転方向設定回路を切換制御する異常時運転制御手段とを備えている。

このように構成されたリニューアルエレベータ制御装置においては、電力変換回路の温度を検出する温度検出手段が設けられている。そして、電力変換回路の温度が異常温度になると、エレベータのかごの移動速度を検出して、かごが加速、減速期間中は電力変換回路で交流電動機を駆動制御し、かごが定格速度期間中は、交流電源から供給される交流を直接制御線を介して交流電動機の高速用巻線へ供給している。このように電力変換回路と直接制御線とを切換制御することによって、電力変換回路の負荷を軽減できる。

本発明のリニューアルエレベータ制御装置においては、旧式のエレベータ制御装置の一部の部材で既設の交流電動機の巻線や新設の電力変換回路に対するバックアップ機能を構築している。

したがって、少ない費用でもって、たとえ既設の交流電動機の巻線や新設の電力変換回路に何らかの異常が生じたとしても、エレベータのかごを所定階へ移動待避させることができ、エレベータのかご内に利用客が閉込められることを未然に防止でき、かつ、利用客に対するエレベータ運行サービスの低下を防止できる。

以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図である。なお、図１３に示す旧式のエレベータ制御装置、及び図１４に示す従来のリニューアル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を省略する。

この第１実施形態のリニューアルエレベータ制御装置において、三相の交流電源１から出力された交流は、遮断器（電源スイッチ）２を介して電力変換回路１９へ入力され、この電力変換回路１９内の整流器２１で一旦直流に変換され、平滑コンデンサ２２で平滑された後、インバータ２３で交流に変換にされてこの電力変換回路１９から出力される。電力変換回路１９の出力端には、この電力変換回路１９から出力される交流を高速用巻線９と低速用巻線１０とのいずれか一方に切換える２つのスイッチ７ａ、７ｂからなる巻線切換器７が接続されている。この巻線切換器７は通常時においては、高速用巻線９側のスイッチ７ａを閉じ、低速用巻線１０側のスイッチ７ｂを開放している。

交流電動機８には、高速用巻線９と低速用巻線１０とが組込まれている。この交流電動機８の回転軸には、カップリング１１、変速器（ギアボックス）１２を介して主シーブ１３が接続されている。この主シーブ１３に、両端にエレベータのかご１４及び釣合重り１５が取付けられたロープ１６がそらせシーブ１７を介して懸架されている。

例えばコンピユータで構成された運転制御部２５内には、主制御部２６、巻線切換部２７、ＰＷＭ制御部２８が設けられている。主制御部２６には、各階に設けられた乗場呼び釦やかご１４内に設けられたかご呼び釦等の呼び検出器２９から呼びが入力される。また、位置検出器３０からかご１４の現在位置が入力される。さらに、異常検出器３１は、高速用巻線９の状態を監視しており、断線、短絡、異常温度、異常電流、漏洩電流等の異常を検出すると、異常検出を主制御部２６へ通知する。

巻線切換部２７は、主制御部２６の指示に基づいて巻線切換器７に電力変換回路１９に接続する巻線９、１０を交換する。また、ＰＷＭ制御部２８は、主制御部２６の指示に基づいて電力変換回路１９のインバータ２３にＰＷＭゲート信号を印加して、交流電動機８を駆動制御する。

そして、この第１実施形態のリニューアルエレベータ制御装置における運転制御部２５は、図２の流れ図に従って、巻線切換器７及び電力変換回路１９を制御する。リニューアルエレベータ制御装置の遮断器（電源スイッチ）２が投入されると（ステップＳ１）、巻線切換部２７から巻線切換器７に指令を出力して、スイッチ７ａを閉じ、スイッチ７ｂを開放して、電力変換回路１９を高速用巻線９側に接続する（Ｓ２）。そして、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３にＰＷＭゲート信号を印加して、電力変換回路１９を起動する（Ｓ３）。呼び検出器２９から呼びが入力すると（Ｓ４）、この呼びと位置検出器３０からのかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動して、かご１４を目的階へ移動させる（Ｓ５）。そしてＳ４へ戻り、呼び検出器２９から次の呼びが入力されるのを待つ。

また、異常検出器３１が高速用巻線９の異常を検出すると（Ｓ６）、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３に印加しているＰＷＭゲート信号を停止して、一旦電力変換回路１９を停止する（Ｓ７）。その後、巻線切換部２７から巻線切換器７に指令を出力して、スイッチ７ａを開放し、スイッチ７ｂを閉じて、電力変換回路１９を低速用巻線１０側に接続する（Ｓ８）。

そして、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３にＰＷＭゲート信号を印加して、電力変換回路１９を起動する（Ｓ９）。位置検出器３０からのかご１４の現在位置を取込み（Ｓ１０）、かご１４が現在位置から例えば１階等の規準階へ移動するための移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、低速用巻線１０を励磁して、交流電動機８を駆動して、かご１４を基準階へ移動させる（Ｓ１１）。

かご１４が１階等の規準階へ到着すると（Ｓ１２）、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３に印加しているＰＷＭゲート信号を停止して、電力変換回路１９を停止する（Ｓ１３）。すなわち、かご１４を基準階に待機させる。そして、異常検出器３１が高速用巻線９の異常復旧を検出すると（Ｓ１４）、Ｓ２へ戻り、電力変換回路１９を高速用巻線９側に接続する。

このように構成された第１実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、整流器２１と平滑コンデンサ２２とインバータ２３とからなる電力変換回路１９の出力端を高速用巻線９又は低速用巻線１０に切換接続する一対のスイッチ７ａ、７ｂからなる巻線切換器７が設けられている。そして、通常状態時においては、電力変換回路１９は高速用巻線９を励磁して交流電動機８を駆動している。そして、この高速用巻線９に何らかの異常が発生すると、電力変換回路１９は低速用巻線１０を励磁して交流電動機８を駆動している。

したがって、高速用巻線９の異常発生時においては、低速用巻線１０を使用するので、かご１４の移動速度は高速用巻線９の励磁時に比較して低下するが、確実にエレベータのかご１４を１階等の規準階へ移動待避させることができる。すなわち、エレベータのかご内に利用客が閉込められることを未然に防止でき、かつ、利用客に対するエレベータ運行サービスの低下を防止できる。

また、低速用巻線１０は既設の旧式の交流電動機８に元々組込まれていた部材であるので、このリニューアルエレベータ制御装置の製造費が大幅に上昇することはない。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図である。図１３に示す旧式のエレベータ制御装置、及び図１に示す第１実施形態のニューアル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を省略する。

この第２実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、三相の交流電源１から出力された交流を遮断器（電源スイッチ）２を介して交流電動機８の低速用巻線１０に直接供給するための直接制御線３２が設けられている。この直接制御線３２の中途位置には、図１３に示す旧式のエレベータ制御装置と同じ、上昇側開閉器４と下降側開閉器５とからなる回転方向設定回路６と、直接制御側スイッチ３３が介挿されている。さらに、電力変換回路１９と２つのスイッチ７ａ、７ｂからなる巻線切換器７との間には、電力変換回路側スイッチ３４が介挿されている。

回転方向設定回路６の上昇側開閉器４と下降側開閉器５とは、運転制御部２５ａ内の上昇／下降切換部３６にてかご１４の移動方向に応じて切換制御される。また、直接制御側スイッチ３３及び電力変換回路側スイッチ３４は、運転制御部２５ａ内の制御系切換部３７にて切換制御される。すなわち、主制御部２６は、電力変換回路１９で交流電動機８を回転制御する場合は、電力変換回路側スイッチ３４を閉じて、直接制御側スイッチ３３を開放する。また、交流電源１の三相交流で直接制御線３２を介して、直接、交流電動機８を回転制御する場合は、電力変換回路側スイッチ３４を開放して、直接制御側スイッチ３３を閉じる。

さらに、異常検出器３５は、電力変換回路１９の状態を監視しており、断線、短絡、異常温度、異常電流、漏洩電流等の異常を検出すると、異常検出を主制御部２６へ通知する。

例えばコンピユータで構成された運転制御部２５ａ内には、主制御部２６、巻線切換部２７、ＰＷＭ制御部２８、上昇／下降切換部３６、制御系切換部３７が設けられている。主制御部２６には、各階に設けられた乗場呼び釦やかご１４内に設けられたかご呼び釦等の呼び検出器２９から呼びが入力される。また、位置検出器３０からかご１４の現在位置が入力される。

そして、第２実施形態のリニューアルエレベータ制御装置の運転制御部２５ａは、図４の流れ図に従って、電力変換回路側スイッチ３４、直接制御側スイッチ３３、回転方向設定回路６、巻線切換器７及び電力変換回路１９を制御する。

この第２実施形態のリニューアルエレベータ制御装置の遮断器（電源スイッチ）２が投入されると（ステップＱ１）、巻線切換部２７から巻線切換器７に指令を出力して、スイッチ７ａを閉じ、スイッチ７ｂを開放する（Ｑ２）。さらに、制御系切換部３７が電力変換回路側スイッチ３４を閉じて、直接制御側スイッチ３３を開放する。その結果、電力変換回路１９が交流電動機８の高速用巻線９側に接続される（Ｑ３）。

そして、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３にＰＷＭゲート信号を印加して、電力変換回路１９を起動する（Ｑ４）。呼び検出器２９から呼びが入力すると（Ｑ５）、この呼びと位置検出器３０からのかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動して、かご１４を目的階へ移動させる（Ｑ６）。そして、Ｑ５へ戻り、呼び検出器２９から次の呼びが入力されるのを待つ。

また、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常を検出すると（Ｑ７）、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３に印加しているＰＷＭゲート信号を停止して、異常発生した電力変換回路１９を停止させる（Ｑ８）。

その後、位置検出器３０からのかご１４の現在位置を取込み（Ｑ９）、かご１４がこの現在位置から例えば１階等の基準階へ移動するための移動方向を定めて（Ｑ１０）、上昇／下降切換部３６にて、回転方向設定回路６における移動方向に対応した上昇側開閉器４又は下降側開閉器５を投入する（Ｑ１１）。次に、巻線切換部２７から巻線切換器７に指令を出力して、スイッチ７ａを開放し、スイッチ７ｂを閉じる（Ｑ１２）。さらに、制御系切換部３７にて、電力変換回路側スイッチ３４を開放して、直接制御側スイッチ３３を閉じる（Ｑ１３）。

その結果、電力変換回路１９が交流電動機８から切離され、三相の交流電源１から出力された交流が、遮断器（電源スイッチ）２、直接制御線３２、回転方向設定回路６を介して交流電動機８の低速用巻線１０に供給される。よって、低速用巻線１０が励磁されて、交流電動機８が起動して、かご１４は基準階へ移動開始する。

かご１４が１階等の基準階へ到着すると（Ｑ１４）、直接制御側スイッチ３３を開放して、交流電動機８を停止させ、かご１４を基準階で待機させる（Ｑ１５）。そして、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常復旧を検出すると（Ｑ１６）、Ｑ２へ戻り、電力変換回路１９を高速用巻線９側に接続する。

このように構成された第２実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、交流電源１から供給される交流を交流電動機８に直接供給するための直接制御線３２が設けられている。そして、通常状態においては、電力変換回路１９で交流電動機８の高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動制御する。電力変換回路１９に何らかの異常が発生すると、電力変換回路１９を交流電動機８から切離して、交流電源１から直接制御線３２を介して、交流電動機８の低速用巻線１０へ交流が供給される。したがって、かご１４の移動速度は電力変換回路１９使用時に比較して低下するが、先の発明と同様に、確実にエレベータのかご１４を基準階へ移動待避させることができる。

さらに、直接制御線３２、上昇側開閉器４と下降側開閉器５とからなる回転方向設定回路６は、図１３に示す旧式のエレベータ制御装置の回路構成をそのまま流用できるので、このリニューアルエレベータ制御装置の製造費が大幅に上昇することはない。

（第３実施形態）
図５は本発明の第３実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図である。図３に示す第２実施形態のニューアル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を省略する。

この第３実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、電力変換回路１９の状態を監視して、断線、短絡、異常温度、異常電流、漏洩電流等の異常を検出すると異常検出を主制御部２６へ通知する異常検出器３５が設けられている。さらに、高速用巻線９の状態を監視して、断線、短絡、異常温度、異常電流、漏洩電流等の異常を検出すると異常検出を主制御部２６へ通知する異常検出器３１が設けられている。その他の構成は図３に示す第２実施形態のリニューアルエレベータ制御装置と同じである。

そして、この第３実施形態のリニューアルエレベータ制御装置における運転制御部２５ｂは、図６の流れ図に従って、電力変換回路側スイッチ３４、直接制御側スイッチ３３、回転方向設定回路６、巻線切換器７及び電力変換回路１９を制御する。図４に示す第２実施形態の運転制御部２５ａの流れ図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を省略する。

図６の流れ図において、図４に示す第２実施形態の運転制御部２５ａと異なる部分は、第２実施形態においては、Ｑ７において、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常を検出すると、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３に印加しているＰＷＭゲート信号を停止して、異常発生した電力変換回路１９を停止させる（Ｑ８）が、この第３実施形態においては、Ｑ７ａにおいて、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常を検出した時や異常検出器３１が高速用巻線９の異常を検出すると、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３に印加しているＰＷＭゲート信号を停止して、異常発生した電力変換回路１９を停止させる（Ｑ８）。また、Ｑ１６ａにおいては、異常検出器３１、３５が高速用巻線９、電力変換回路１９の異常復旧を検出すると、Ｑ２へ戻り、電力変換回路１９を高速用巻線９側に接続する。

このように構成された第３実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、通常状態においては、電力変換回路１９で交流電動機８の高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動制御する。電力変換回路１９又は高速用巻線９に、何らかの異常が発生すると、電力変換回路１９を交流電動機８から切離して、交流電源１から直接制御線３２を介して、交流電動機８の低速用巻線１０へ交流が供給される。したがって、かご１４の移動速度は電力変換回路１９使用時に比較して低下するが、先の発明と同様に、確実にエレベータのかご１４を基準階へ移動待避させることができる。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図である。図３に示す第２実施形態のニューアル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を省略する。

この第４実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置のハード構成は図３に示す第２実施形態のニューアルエレベータ制御装置とほぼ同じである。

そして、この第４実施形態のニューアルエレベータ制御装置の運転制御部２５ｃは、図８、図９の流れ図に従って、電力変換回路側スイッチ３４、直接制御側スイッチ３３、回転方向設定回路６、巻線切換器７及び電力変換回路１９を制御する。

図８におけるＲ１からＲ１４までの処理は、第２実施形態の図４におけるＱ１からＱ１４までの処理と同じであるので、説明を省略する。

かご１４が１階等の基準階へ到着すると（Ｒ１４）、直接制御側スイッチ３３を開放して、交流電動機８を停止させ（Ｒ１５）、呼び検出器２９からの乗場呼び又はかご呼びが入力するのを待つ。図９のＲ１６において、呼びが入力すると、位置検出器３０からのかご１４の現在位置を取込み（Ｒ１７）、かご１４がこの現在位置から前記呼びが指定する階へ移動するための移動方向を定めて（Ｒ１８）、上昇／下降切換部３６にて、回転方向設定回路６における移動方向に対応した上昇側開閉器４又は下降側開閉器５を投入する（Ｒ１９）。

次に、巻線切換部２７から巻線切換器７に指令を出力して、スイッチ７ａを閉じて、スイッチ７ｂを開放し、高速用巻線９を選択する（Ｒ２０）。さらに、制御系切換部３７にて、電力変換回路側スイッチ３４を開放して、直接制御側スイッチ３３を閉じる（Ｒ２１）。その結果、電力変換回路１９が交流電動機８から切離され、三相の交流電源１から出力された交流が、遮断器（電源スイッチ）２、直接制御線３２、回転方向設定回路６を介して交流電動機８の高速用巻線９に供給される。よって、高速用巻線９が励磁されて、交流電動機８が起動して、かご１４は前記呼びが指定する目的階へ移動開始する。

位置検出器３０が、かご１４が目的階近傍の減速位置に到来したことを検出すると（Ｒ２２）、巻線切換部２７が巻線切換器７のスイッチ７ａを開放してスイッチ７ｂを閉じる。その結果、励磁される巻線が高速用巻線９から低速用巻線１０へ変更され、かご１４はブレーキが作動した状態となる（Ｒ２３）。かご１４が前記呼びが指定する目的階へ到着すると（Ｒ２４）、直接制御側スイッチ３３を開放して、交流電動機８を停止させる（Ｒ２５）。

そして、この時点で、まだ、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常復旧を検出していない場合は（Ｒ２６）、Ｒ１６へ戻り、呼び検出器２９からの乗場呼び又はかご呼びが入力するのを待つ。また、異常検出器３５が電力変換回路１９の異常復旧を検出すると、Ｒ２へ戻り、電力変換回路１９を高速用巻線９側に接続する。

このように構成された第４実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、通常状態においては、電力変換回路１９で交流電動機８の高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動制御する。電力変換回路１９に、何らかの異常が発生すると、電力変換回路１９を交流電動機８から切離して、交流電源１から直接制御線３２を介して、交流電動機８の低速用巻線１０へ交流が供給され、かご１４を一旦基準階へ移動させる。

その後、電力変換回路１９が復旧するまでの期間、直接制御線３２、回転方向設定回路６、高速用巻線９、低速用巻線１０を用いて、発生した乗場呼び又はかご呼びに応答してかご１４を移動させている。すなわち、電力変換回路１９が故障した場合は、図１３に示す旧式のエレベータ制御装置の機能を用いて、交流電動機８を駆動制御する。

このように、電力変換回路１９が異常の場合は、旧式のエレベータ制御装置の機能を用いて、エレベータを運行できるので、エレベータの利用者に対するサービス低下を最小限に抑制できる。

（第５実施形態）
図１０は本発明の第５実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図である。図３に示す第２実施形態のニューアル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を省略する。

この第５実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、電力変換回路１９の温度を監視して、温度が予め定められた上限値を超える温度異常を検出すると異常検出を主制御部２６へ通知する温度検出器３８が設けられている。さらに、この実施形態においては、交流電動機８の高速用巻線９は直接電力変換回路側スイッチ３４及び直接制御側スイッチ３３に接続されている。交流電動機８の低速側巻線１０にはなにも接続されていない。よって、この実施形態においては、巻線切換器７は設けられていない。

例えばコンピュータで構成された運転制御部２５ｄ内には、主制御部２６、上昇／下降切換部３６、制御系切換部３７、ＰＷＭ制御部２８が設けられている。主制御部２６には、各階に設けられた乗場呼び釦やかご１４内に設けられたかご呼び釦等の呼び検出器２９から呼びが入力される。また、位置検出器３０からかご１４の現在位置が入力される。なお、この実施形態においては、位置検出器３０はかご１４の速度を検出する速度検出手段の機能も兼ね備えている。

そして、この第５実施形態のリニューアルエレベータ制御装置における運転制御部２５ｄは、図１１、図１２の流れ図に従って、電力変換回路側スイッチ３４、直接制御側スイッチ３３、回転方向設定回路６、及び電力変換回路１９を制御する。

この第５実施形態のリニューアルエレベータ制御装置の遮断器（電源スイッチ）２が投入されると（ステップＰ１）、制御系切換部３７が電力変換回路側スイッチ３４を閉じて、直接制御側スイッチ３３を開放する。その結果、電力変換回路１９が交流電動機８の高速用巻線９側に接続される（Ｐ２）。

そして、ＰＷＭ制御部２８から電力変換回路１９のインバータ２３にＰＷＭゲート信号を印加して、電力変換回路１９を起動する（Ｐ３）。呼び検出器２９から呼びが入力すると（Ｐ４）、この呼びと位置検出器３０からのかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動して、かご１４を目的階へ移動させる（Ｐ５）。そして、Ｐ４へ戻り、呼び検出器２９から次の呼びが入力されるのを待つ。

また、温度検出器３８が電力変換回路１９の温度異常を検出すると（Ｐ６）、位置検出器３０のかご１４の位置の動的変化によりかご１４が現在移動中か否かを判定し（Ｐ７）、移動中の場合には、かご１４が目的階に到着するまで待つ（Ｐ８）。

かご１４が１つの階に停止状態において、呼び検出器２９から新たな呼びが入力すると（Ｐ９）、この呼びと位置検出器３０からのかご１４の現在位置とからかご１４の移動方向を定めて、インバータ２３の各スイッチング素子へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を送出して、高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動して、かご１４を目的階へ移動開始させる（Ｐ１０）。

そして、交流電動機８の回転速度が定格速度に達したことを、位置検出器３０が検出しているかご位置の時間的変化から検出すると（Ｐ１１）、かご１４の移動方向を位置検出器３０のかご１４の位置の動的変化により検出して（Ｐ１２）、回転方向設定回路６の対応移動方向の上昇側開閉器４又は下降側開閉器５を投入する（Ｐ１３）。そして、電力変換回路側スイッチ３４を開放して、直接制御側スイッチ３３を閉じる（Ｐ１４）。すなわち、かご１４の速度が定格速度に達した時点で、交流電動機８の駆動制御を電力変換回路１９側から直接制御線３２側に切換える。その結果、交流電動機８は、交流電源１から直接制御線３２を介して高速用巻線９に供給された交流で定格運転される。

そして、位置検出器３０が、かご１４が目的階近傍の減速位置に到来したことを検出すると（Ｐ１５）、電力変換回路側スイッチ３４を閉じて、直接制御側スイッチ３３を開放する（Ｐ１６）。すなわち、かご１４が減速位置に達した時点で、交流電動機８の駆動制御を直接制御線３２側から、電力変換回路１９側に切換える。その結果、交流電動機８は、電力変換回路１９にて減速運転される。

そして、かご１４が目的階へ到達すると（Ｐ１７）、この時点で、まだ、温度検出器３８が電力変換回路１９の温度異常を検出していない場合は（Ｐ１８）、Ｐ９へ戻り、呼び検出器２９からの乗場呼び又はかご呼びが入力するのを待つ。また、温度検出器３８が電力変換回路１９の温度異常の復旧を検出すると、Ｐ２へ戻り、電力変換回路１９を交流電動機８側に接続する。

このように構成された第５実施形態のリニューアルエレベータ制御装置においては、通常状態においては、電力変換回路１９で交流電動機８の高速用巻線９を励磁して、交流電動機８を駆動制御する。電力変換回路１９に、例えば過負荷等に起因して、温度異常が発生すると、呼び発生に応じて、かご１４の移動開始時時刻から定格速度に達する迄の加速期間と、かご１４の減速開始時刻から停止時刻までの減速期間とは、電力変換回路１９で交流電動機８を駆動し、かご１４の定格運転期間は、交流電源１から直接制御線３２を介して供給された交流で運転される。一般に、定格運転は、電力変換回路１９で格別に速度制限をしない運転状態であるので、交流電源１から直接制御線３２を介して供給された交流で交流電動機８を駆動した場合における速度にほぼ等しい。

したがって、この定格運転期間中は、交流電源１から直接制御線３２を介して供給された交流で交流電動機８を運転することにより、エレベータの利用客に乗心地に対する不快感を与えることなく、電力変換回路１９の平均的な負荷を軽減できる。したがって、電力変換回路１９の過負荷等に起因する温度異常を短時間で解消できる。よって、リニューアルエレベータ制御装置に対する安全性をより一層向上できる。

本発明の第１実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図 同第１実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 本発明の第２実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図 同第２実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 本発明の第３実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図 同第３実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 本発明の第４実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図 同第４実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 同じく第４実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 本発明の第５実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図 同第５実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 同じく第５実施形態に係わるリニューアルエレベータ制御装置の制御動作を示す流れ図 旧式のエレベータ制御装置の概略構成図 従来のリニューアルエレベータ制御装置の概略構成図

符号の説明

１…交流電源、２…遮断器（電源スイッチ）、４…上昇側開閉器、５…下降側開閉器、６…回転方向設定回路、７…巻線切換器、７ａ，７ｂ…スイッチ、８…交流電動機、９…高速用巻線、１０…低速用巻線、１３…主シーブ、１４…かご、１９…電力変換回路、２１…整流器、２２…平滑コンデンサ、２３…インバータ、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…運転制御部、２６…主制御部、２７…巻線切換部、２８…ＰＷＭ制御部、２９…呼び検出部、３０…位置検出部、３１，３５…異常検出部、３２…直接制御線、３３…直接制御側スイッチ、３４…電力変換回路側スイッチ、３６…上昇／下降切換部、３７…制御系切換部、３８…温度検出器

Claims (5)

1. 速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、
   外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、
   この電力変換回路の出力端を前記高速用巻線又は前記低速用巻線に切換接続する巻線切換手段と、
   前記高速用巻線の異常を検出する巻線異常検出手段と、
   通常状態時において、前記巻線切換手段を前記高速用巻線側に切換えて、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように前記電力変換回路を駆動制御するとともに、前記巻線異常検出手段が前記高速用巻線の異常を検出すると、前記巻線切換手段を前記低速用巻線側に切換えて、前記エレベータのかごを所定階へ移動待避するように前記電力変換回路を駆動制御する運転制御部と
   を備えたことを特徴とするリニューアルエレベータ制御装置。
2. 速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、
   外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、
   前記交流電源から供給される交流を前記交流電動機に直接供給するための直接制御線と、
   前記電力変換回路の異常を検出する変換回路異常検出手段と、
   通常状態時において、前記電力変換回路から出力される交流を前記交流電動機の高速用巻線に供給させ、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように前記電力変換回路を駆動制御するとともに、前記変換回路異常検出手段が前記電力変換回路の異常を検出すると、前記電力変換回路を前記交流電動機から切離し、かつ前記交流電源から供給される交流を前記直接制御線を介して交流電動機の低速用巻線へ供給して、前記エレベータのかごを所定階へ移動待避させる運転制御部と
   を備えたことを特徴とするリニューアルエレベータ制御装置。
3. 速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、
   外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、
   前記交流電源から供給される交流を前記交流電動機に直接供給するための直接制御線と、
   この直接制御線に設けられた回転方向設定回路と、
   前記電力変換回路の異常を検出する変換回路異常検出手段と、
   通常状態時において、前記電力変換回路から出力される交流を前記交流電動機の高速用巻線に供給させ、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように前記電力変換回路を駆動制御するとともに、前記変換回路異常検出手段が前記電力変換回路の異常を検出すると、前記電力変換回路を前記交流電動機から切離し、かつ前記交流電源から供給される交流を前記直接制御線を介して前記交流電動機の低速用巻線へ供給して、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように前記回転方向設定回路を切換制御する運転制御部と
   を備えたことを特徴とするリニューアルエレベータ制御装置。
4. 前記電力変換回路の出力端を前記高速用巻線又は前記低速用巻線に切換接続する巻線切換手段と、前記高速用巻線の異常を検出する巻線異常検出手段とを備え、
   前記運転制御部は、前記巻線異常検出手段が前記高速用巻線の異常を検出すると、前記巻線切換手段を前記低速用巻線側に切換えて、前記エレベータのかごを所定階へ移動待避するように前記電力変換回路を駆動制御する
   ことを特徴とする請求項２又は３記載のリニューアルエレベータ制御装置。
5. 速度に応じて択一的に励磁される高速用巻線と低速用巻線とが組込まれ、エレベータのかごを上下移動させる既設の交流電動機と、
   外部の交流電源から供給される交流を整流器で直流に変換したのちこの直流をインバータで交流に変換して出力する新設の電力変換回路と、
   前記交流電源から供給される交流を前記交流電動機に直接供給するための直接制御線と、
   この直接制御線に設けられた回転方向設定回路と、
   前記かごの速度を検出する速度検出手段と、
   前記かごの位置を検出する位置検出手段と、
   前記電力変換回路の温度を検出する温度検出手段と、
   通常状態時において、前記電力変換回路から出力される交流を前記交流電動機の高速用巻線に供給させ、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びに応答するように前記電力変換回路を駆動制御する通常時運転制御手段と、
   前記温度検出手段が前記電力変換回路の温度異常の検出時において、前記速度検出手段が前記かごの定格速度を検出期間中は、前記電力変換回路を前記交流電動機から切離し、かつ前記交流電源から供給される交流を前記直接制御線を介して前記交流電動機の高速用巻線へ供給し、前記位置検出手段が前記かごの減速位置を検出すると、前記電力変換回路から出力される交流を前記交流電動機の高速用巻線に供給させ、前記エレベータのかごが各階で発生した乗場呼びの指定階へ止まるように前記回転方向設定回路を切換制御する異常時運転制御手段と
   を備えたことを特徴とするリニューアルエレベータ制御装置。

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