JP2007137621A - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータのアンバランストルクが大きく、慣性モーメントが小さい場合での回生運転時に、かごの走行速度を下げることなく、エレベータ急停止時のかご速度がガバナ動作速度に達することを防止し、ガバナ装置の不要な動作を回避するエレベータの制御装置を得る。
【解決手段】動力電源の停電発生時にエレベータの制御回路用電源を瞬断することなく供給するバックアップ電源回路９、１０と、インバータ７ヘの電源側からの電源供給を遮断するためのメインコンタクタ２と、電磁ブレーキ１４ヘの電源供給を遮断するためのブレーキ用コンタクタ１２と、動力電源の停電発生時または異常発生時に、メインコンタクタ２とブレーキコンタクタ１２とを遮断すると共に、バックアップ電源回路９，１０によりインバータ７に電源供給を継続させてインバータ７による巻上モータ１５の制御を継続させる制御盤２０とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、トラクション式エレベータの制御装置に関する。

エレベータには、停電時及び非常時にかごを停止させる為に、ブレーキが設けられている。エレベータ用のブレーキはエレベータ駆動装置に対する動力供給が断たれたときに速やかにかごの昇降を停止させる必要がある。一般的に、動力電源が断たれた場合にはブレーキを作動させると同時に当然ながら巻上モータヘの電源供給も同時に断たれるように構成されている。

このような従来技術において、かご内負荷が定格の５０％より小さい場合での上昇走行時、またはかご内負荷が定格の５０％より大きい場合での下降走行時、すなわち、アンバランス負荷の自由落下を巻上モータで制動を掛けながら走行する場合（以後、回生運転と称する）に、停電或いは何らかの異常が発生すると、巻上モータヘの電源供給を断つと同時にブレーキを作動させてエレベータは非常停止する。

しかし、停電検出或いは異常等による制動指令からブレーキの制動が効果を発揮するまでの短時間の間（これを空走期間と称する）に、モータでの制動が利かなくなっているために、エレベータはアンバランストルクにより定格速度以上の速度に増速する。特に、かご内が無負荷の場合はアンバランストルクが大きく、かつエレベータの慣性モーメントも小さくなっているため、かご速度がガバナ装置の動作速度に達してガバナ装置が動作してしまうことが懸念される。

このようなケースが想定される走行時には、エレベータの走行速度を下げて走行させ、ガバナ動作速度までの裕度を確保することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−３３０２３１号公報

この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、エレベータのアンバランストルクが大きく、慣性モーメントが小さい場合での回生運転時に、かごの走行速度を下げることなく、エレベータ急停止時のかご速度がガバナ動作速度に達することを防止し、ガバナ装置の不要な動作を回避することができるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

前記目的を達成するために、この発明に係るエレベータの制御装置は、かごと釣合錘とをロープで接続し、当該ロープを巻上モータのシーブに巻き掛けてシーブ溝とロープとの摩擦によって前記ロープを保持し、回生電力消費回路を内蔵したインバータにより前記巻上モータを駆動させて前記シーブを回転させることで前記かごを昇降させると共に、停止時には前記巻上モータに取り付けられた電磁ブレーキにより前記巻上モータを保持させることで前記かごを停止させるようにしたエレベータ装置の制御装置において、動力電源の停電発生時にエレベータの制御回路用電源を瞬断することなく供給するバックアップ電源回路と、前記インバータヘの電源側からの電源供給を遮断するためのメインコンタクタと、前記電磁ブレーキヘの電源供給を遮断するためのブレーキ用コンタクタと、動力電源の停電発生時または異常発生時に、前記メインコンタクタと前記ブレーキコンタクタとを遮断すると共に、前記バックアップ電源回路により前記インバータに電源供給を継続させて前記インバータによる前記巻上モータの制御を継続させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、停電発生時・異常時に、メインコンタクタとブレーキコンタクタとを遮断すると共に、インバータによるモータ制御を継続させるようにすることにより、動力電源が喪失した場合においても回生運転時にモータが発生する回生電力を利用することで、モータによりエレベータのアンバランストルクによる自由落下を制動し、空走期間でのかごの増速を防止する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示されるエレベータの制御装置は、かご１９と釣合錘１８とをロープ１７で接続し、ロープ１７を巻上モータ１５のシーブ１６に巻き掛けてシーブ溝とロープ１７との摩擦によってロープ１７を保持し、回生電力消費回路を内蔵したインバータ７により巻上モータ１５を駆動させてシーブ１６を回転させることでかご１９を昇降させると共に、停止時には巻上モータ１５に取り付けられた電磁ブレーキ１４により巻上モータ１５を保持させることでかご１９を停止させるようにしたエレベータ装置の制御装置において、動力電源の停電発生時にエレベータの制御回路用電源を瞬断することなく供給するバックアップ電源回路と、インバータ７ヘの電源側からの電源供給を遮断するためのメインコンタクタ２と、電磁ブレーキ１４ヘの電源供給を遮断するためのブレーキ用コンタクタ１２と、動力電源の停電発生時または異常発生時に、メインコンタクタ２とブレーキコンタクタ１２とを遮断すると共に、前記バックアップ電源回路によりインバータ７に電源供給を継続させてインバータ７による巻上モータ１５の制御を継続させる制御手段としての制御盤２０とを備えている。

ここで、前記回生電力消費回路としては、動力電源としての三相交流電源１からの交流をメインコンタクタ２を介して入力し直流に変換するダイオードコンバータ３の直流出力を平滑する平滑コンデンサ４と共に、ダイオードコンバータ３とインバータ７との間の直流母線間に設けられて、回生電力を消費する回生抵抗５と、回生時にオンすることにより回生抵抗５に回生電力を流す回生素子６との直列接続体で構成されている。

また、動力電源の停電発生時にエレベータの制御回路用電源を瞬断することなく供給するバックアップ電源回路としては、バッテリー１０と、停電時にバッテリー１０より電源供給されるインバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９とで構成される。なお、図１において、８は、コンタクタコイル（図示せず）、電磁ブレーキ１４を駆動するブレーキコイル１３、インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９にそれぞれ電力を供給する電源回路、１１はインバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９から電源供給されてインバータ７を制御するインバータ制御装置を示す。

次に、上記構成に係るエレベータの制御装置における動作について説明する。通常のエレベータの制御装置においては、回生運転時に停電又は何らかの異常によりエレベータを停止させる場合、制御盤２０からの制御により、メインコンタクタ２を遮断して、インバータ７を停止させると共に、ブレーキ用コンタクタ１２を遮断することにより実施する。この時、図２に示すように、エレベータのかごの速度は、電磁ブレーキ１４が有効になり、停止指令から制動開始するまでの空走期間に増速することになる。

この発明によるエレベータの制御装置では、回生運転時に、停電又は何らかの異常により巻上モータ１５への速度指令値を０としてエレベータを停止させる場合、制御盤２０からの制御により、メインコンタクタ２を遮断して、ダイオードコンバータ３への電源供給を停止させるが、インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９には電源を供給し続ける。つまり、停電時にはバッテリー１０より電源を供給し続ける。また、ブレーキ用コンタクタ１２を遮断することによりブレーキコイル１３への電源を遮断し、電磁ブレーキ１４により巻上モータ１５に制動を掛けるようにする。

このとき、電磁ブレーキ１４により制動が有効になるまでの空走期間では、巻上モータ１５は回生運転中であるので、回生電力を発生し、インバータ７へ電力を供給し続ける。このとき発生した回生電力は、回生素子６と回生抵抗５により消費され、巻上モータ１５は電気的に制動された状態を継続する。

従って、この時のエレベータのかご速度は、図３に示すように、電磁ブレーキ１４が有効になり、巻上モータ１５への速度指令値を０とする停止指令から制動開始するまでの空走期間においても増速することがなくなる。その結果、エレベータのかご１９に取り付けられたガバナ（図示せず）が誤動作することが無くなるばかりでなく、エレベータが停止するまでの距離が短くなるという効果もある。

逆に、エレベータのアンバランス負荷をモータにより持ち上げるように運転する場合（以後、力行運転と称する）は、ダイオードコンバータ３への電力供給が遮断されているため、インバータ７から巻上モータ１５へ電力を供給することはできない。従って、インバータ７が巻上モータ１５を駆動して電磁ブレーキ１４の派生する制動トルクを阻害するような不具合は生じない。

このとき、インバータの直流母線電圧、つまり平滑コンデンサ４の両端電圧が所定値以下になった時に、制御盤２０からの制御により、インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９を遮断させてインバータ７によるモータ制御を停止させるように構成すれば、無用の電力消費を抑えることができる。これは、回生運転時においても、電磁ブレーキ１４により制動が掛かった後には巻上モータ１５からの回生電力のインバータ７への供給がなくなる為、同様に平滑コンデンサ４の両端電圧が所定値以下に下がり、インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９を遮断する為、無用の電力消費を抑えることができる。

また、この発明によるエレベータの制御装置において、回生運転時に停電又は何らかの異常によりエレベータを停止させる場合、制御盤２０からの制御により、メインコンタクタ２を遮断して、ダイオードコンバータ３への電源供給を停止させるが、インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路９にはバッテリー１０より電源を供給し続ける。また、ブレーキ用コンタクタ１２を遮断することによりブレーキコイル１３への電源を遮断し電磁ブレーキ１４により巻上モータ１５に制動を掛けるようにすると同時に、巻上モータ１５の速度指令値を低下させるように構成することにより、図４に示すように、巻上モータ１５により電気的に静止させる方向に制動が掛かるため、エレベータが停止するまでの距離をさらに短縮することができる。

さらに、この発明によるエレベータの制御装置において、平滑コンデンサ４の両端電圧が所定値以下となった場合に、制御盤２０の制御に基づいて、インバータによるモータ制御を停止させ、その後、平滑コンデンサ４への図示しない回路による充電開始を実施する場合、メインコンタクタ２の遮断とインバータ７による制御停止とのＡＮＤ条件により実施することにより、復電時等における平滑コンデンサ４への突入電流の流入を防止できる。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 通常のエレベータの制御装置による回生運転中のエレベータ停止時のかご速度を示す図である。 この発明のエレベータ制御装置による回生運転中のエレベータ停止時のかご速度を示す図である。 この発明のエレベータ制御装置による回生運転中のエレベータ停止時のかご速度を示す図である。

符号の説明

２ メインコンタクタ、７ インバータ、８ 電源回路、９ インバータ駆動回路及び制御装置用電源回路、１０ 停電時電源供給用バッテリー、１１ インバータ制御装置、１２ ブレーキ用コンタクタ、１４ 電磁ブレーキ、１５ 巻上モータ、１９ かご、２０ 制御盤。

Claims (4)

1. かごと釣合錘とをロープで接続し、当該ロープを巻上モータのシーブに巻き掛けてシーブ溝とロープとの摩擦によって前記ロープを保持し、回生電力消費回路を内蔵したインバータにより前記巻上モータを駆動させて前記シーブを回転させることで前記かごを昇降させると共に、停止時には前記巻上モータに取り付けられた電磁ブレーキにより前記巻上モータを保持させることで前記かごを停止させるようにしたエレベータ装置の制御装置において、
   動力電源の停電発生時にエレベータの制御回路用電源を瞬断することなく供給するバックアップ電源回路と、
   前記インバータヘの電源側からの電源供給を遮断するためのメインコンタクタと、
   前記電磁ブレーキヘの電源供給を遮断するためのブレーキ用コンタクタと、
   動力電源の停電発生時または異常発生時に、前記メインコンタクタと前記ブレーキコンタクタとを遮断すると共に、前記バックアップ電源回路により前記インバータに電源供給を継続させて前記インバータによる前記巻上モータの制御を継続させる制御手段と
   を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
2. 請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
   前記制御手段は、動力電源の停電発生時または異常発生時に前記巻上モータの速度指令値を０とする
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。
3. 請求項１または２に記載のエレベータの制御装置において、
   前記制御手段は、インバータの直流母線電圧が所定値以下となった場合に、インバータによるモータ制御を停止させる
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。
4. 請求項３に記載のエレベータの制御装置において、
   前記制御手段は、エレベータ停止時に、直流母線側に接続された平滑コンデンサヘの充電を、前記メインコンタクタの遮断と前記インバータによるモータ制御停止とのＡＮＤ条件に基づいて実施する
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。

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