JP2010215365A

JP2010215365A - エレベーター制御システム

Info

Publication number: JP2010215365A
Application number: JP2009064670A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kato; 覚加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】配電設備側への負担を軽減するために、エレベーターから発生する回生電力を適切に制御し得るエレベーター制御システムを得る。
【解決手段】エレベーターの発生する回生電力を電源回生するエレベーター制御システムにおいて、エレベーター１１を含むビルの電気機器に電力を供給する配電設備１０と、配電設備１０の負荷状態を監視し、配電設備１０が軽負荷となった時に軽負荷情報を出力する配電監視装置１４と、配電監視装置１４の出力する軽負荷情報を受信し、エレベーター１１の速度を低下させる群管理制御装置１３とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明はエレベーター制御システムに係り、特に、エレベーターから発生する回生電力を電源回生する機能を備えたエレベーター制御システムに関するものである。

従来、かごと釣合い錘がロープを介して繋がった状態で昇降路内を上下動するエレベーターにおいて、自家発電源容量やバッテリ容量を小さくすることを目的として、停電等の非常時に非常用電源により避難運転する時、地上階から救出階へかごを上昇運転する際はかごの重量が釣合い錘の重量よりも軽い時のみ運転し、救出階から地上階へかごを下降運転する際はかごの重量が釣合い錘の重量よりも重い時のみ運転するようにした制御手段を備えたエレベーターの非常用運転装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２２７９９号公報（段落０００６、図１）

特許文献１に開示された発明は、自家発電源容量やバッテリ容量を小さくし、回生電力を多くできる利点があって省エネルギー化には効果的であるが、回生電力を処理できる他の負荷や設備がない場合は、ビルの配電設備への負担になる課題がある。これについて更に説明する。

一般のビルに据え付けられているエレベーターは、図５に示すように、昇降路５０内にかご５１と釣合い錘５２がロープ５３を介して繋がった、所謂、つるべ式構造となっている。そして、かご５１と釣合い錘５２は、ロープ５３が巻回された巻上機５４を駆動する電動機５５により互いに逆方向に上下動し、電動機５５は、エレベーター制御装置５６からの指令に基づいて駆動装置５７により駆動制御される。なお、このつるべ式構造のエレベーターは、通常、かご内に定格積載荷重の半分の負荷を積んだ時に釣り合うようになっている。

エレベーターの運転には力行運転と回生運転があり、例えば、積載量が定格積載荷重の５０％以上で１１０％未満の場合の上昇運転は力行運転であり、下降運転は回生運転となる。逆に、積載量が定格積載荷重の５０％以下の場合の上昇運転は回生運転であり、下降運転は力行運転となる。回生運転の場合、エレベーターを動かす電動機５５は発電機となり回生電力を発生する。この回生電力の利用を目的に、多くのエレベーターでは双方向のコンバータ回路により回生電力の電源への回生を行なっており、この電源への回生は省エネルギー化の点で注目されている。

ところで、ビルの配電設備は、エレベーター以外に照明、空調、ポンプ類等の電気機器に電力を給電しているが、一般的にエレベーター以外は回生電力を発生しない。エレベーターの回生電力に対して、照明、空調、ポンプ類等の電気機器側の容量が大きいので、エレベーターの回生電力を電源回生することで、回生電力はこれらの電気機器に有効活用される。

しかし、近年、省エネルギー化が叫ばれ、無駄な照明あるいは空調の遮断等、電気機器側での省エネルギー化が進み、ビル全体として軽負荷状態になり、エレベーターから発生する回生電力を消費できる負荷が小さくなってきている。

また、発電機から配電される場合には、発電機の容量の規定以外に、回生負荷に対する回生電力耐量が規定されており、過度の回生電力が発電機に戻らないように配慮しなければならない。

これら回生電力に対する処置は、電源が太陽電池や風力発電の場合でも同じであり、上記のように、回生電力の電源回生は、省エネルギー化には効果的であるものの、回生電力を処理できる他の負荷や設備がない場合は、配電設備側への負担となってしまうことが想定される。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、配電設備側への負担を軽減するために、エレベーターから発生する回生電力を適切に制御し得るエレベーター制御システムを得ることを目的とするものである。

この発明に係るエレベーター制御システムは、エレベーターの発生する回生電力を電源回生するエレベーター制御システムにおいて、上記エレベーターを含むビルの電気機器に電力を供給する配電設備と、上記配電設備の負荷状態を監視し、上記配電設備が軽負荷となった時に軽負荷情報を出力する配電監視装置と、上記配電監視装置の出力する軽負荷情報を受信し、上記エレベーターの速度を低下させるエレベーターの制御装置と、を備えたものである。

この発明に係るエレベーター制御システムによれば、配電設備の軽負荷状態信号をエレベーターの制御装置に入力することにより、配電設備の軽負荷時に発生するエレベーターの回生電力を低減することができる。

以下、添付の図面を参照し、この発明に係るエレベーター制御システムについて好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものでない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るエレベーター制御システムを説明する図である。図１において、符号１０は配電設備を示し、この配電設備１０は、ビルに設置された複数台のエレベーター１１（図１においては、＃１〜＃４の４台のエレベーターを図示）を含み、図示しない照明、空調、ポンプ類等の電気機器に電力を供給している。なお、複数台のエレベーター１１は、通信路１２を介してエレベーター１１の運行を管理するエレベーター１１の制御装置である群管理制御装置１３により周知の群管理制御が行われている。

配電監視装置１４は、配電設備１０の負荷状態を監視し、配電設備１０の負荷状態が軽負荷状態となった場合に、通信路１５を介してその軽負荷状態信号を群管理制御装置１３に出力する。

実施の形態１に係るエレベーター制御システムは上記のように構成されているが、ここで、回生電力について図２を用いて説明する。
図２は、１台のエレベーターが定格積載にて、下降運転する場合を表した図で、（ａ）はエレベーター速度、（ｂ）は巻上機の電動機の発生トルク、（ｃ）は電動機への入力電力を示し、電動機への入力電力が正の場合が力行状態で、負の場合が回生状態である。なお、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、実施の形態１に係るエレベーター制御システムを用いていない一般状態を示している。

次に、実施の形態１に係るエレベーター制御システムの動作並びに作用について説明する。図１において、照明、空調、ポンプ類等の電気機器による電力の消費が少なく、配電設備１０が軽負荷状態であることを配電監視装置１４が検知した場合、配電監視装置１４は、エレベーター１１の群管理制御装置１３に通信路１５を介して配電設備１０の軽負荷状態信号を出力する。

配電監視装置１４からの軽負荷状態信号を受信した群管理制御装置１３は、＃１〜＃４の夫々のエレベーター１１に、通信路１２を介してエレベーター１１の定格速度を下げるように指令を出力する。この指令を受けて＃１〜＃４の夫々のエレベーター１１は、定格速度を下げて運行を継続する。

図２（ｄ）、図２（ｅ）は、上記状態に基づく巻上機の電動機の発生トルク、および電動機への入力電力を示している。

回生電力量は、一般的にエレベーターの速度と積載量に依存し、同じ積載量であれば、エレベーターの速度が速い程電源に回生される回生電力量は大きくなるものであり、実施の形態１に係るエレベーター制御システムによれば、エレベーター１１とともに設置されているビル内の照明、空調、ポンプ類等の電気機器による電力の消費が少なく、配電設備１０が軽負荷状態である場合に、夫々のエレベーター１１の定格速度を下げることにより、回生運転時に発生する回生電力を減少させるので、配電設備１０への回生電力の負担を軽減することが可能になる。

なお、上記においては、夫々のエレベーター１１の定格速度を下げることにより回生電力を抑制したが、エレベーター１１が複数台ある場合は、そのうちの一部のエレベーター１１を停止させることにより、複数台のエレベーター１１の回生電力が重複することを避けて回生電力量を抑制することも可能であり、上記と同様の効果が得られる。

以上のように、実施の形態１に係るエレベーター制御システムによれば、配電設備１０側で回生電力を処理できない軽負荷の場合や、回生処理回路を持たない配電設備１０の場合に、軽負荷信号をエレベーター１１側に送信し、エレベーター１１側でその信号を受信した場合に回生電力を抑制するので、配電設備１０を回生電力から保護することが可能になる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るエレベーター制御システムについて説明する。実施の形態１に係るエレベーター制御システムは、配電設備を回生電力から保護するためのものであるが、配電設備の回生電力からの保護とは言え、エレベーターの速度や台数を常時制限することは、サービスの低下につながる。そこで、実施の形態２はエレベーターが回生運転となる場合のみにエレベーターの速度を下げるようにしたものである。

エレベーターの運転は、一走行内に力行モードと回生モードがある場合があるが、一般的に回生運転と言われるのは、位置エネルギーを放出する場合である。例えば、積載量が定格積載荷重の５０％以上で１１０％未満であれば下降運転が、積載量が定格積載荷重の５０％以下であれば上昇運転がこれにあたる。つまりエレベーターの積載量と運転方向によって回生運転か否かの判断が可能になる。

図３は、実施の形態２に係るエレベーター制御システムを説明する図である。図３において、積載量検出手段３０は、夫々のエレベーター１１の積載量を検出し、その検出情報を群管理制御装置１３に出力する。また、運転方向検出手段３１は、夫々のエレベーターが上昇運転中であるのか下降運転であるのか、即ち、夫々のエレベーター１１の運転方向を検出し、その検出情報を群管理制御装置１３に出力する。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより説明を省略する。

実施の形態２に係るエレベーター制御システムは上記のように構成されており、次にその動作を図４のフローチャートとともに説明する。
まず、群管理制御装置１３は、積載量検出手段３０から夫々のエレベーター１１の積載量検出情報を、また、運転方向検出手段３１から夫々のエレベーター１１の運転方向検出情報を受信する（ステップ４０）。

次に、配電設備１０が軽負荷状態になると、群管理制御装置１３は配電監視装置１４から軽負荷状態信号を受信する（ステップ４１）。

ステップ４１で群管理制御装置１３が配電監視装置１４から軽負荷状態信号を受信し、その時の積載量検出手段３０からの夫々のエレベーター１１の積載量が定格積載荷重の５０％以上、１１０％未満で（ステップ４２）、かつ、運転方向検出手段３１からの夫々のエレベーター１１の運転方向検出情報が下降運転の場合に（ステップ４３）、そのエレベーター１１の定格速度を下げて運転する指令を出力する（ステップ４４）。

負荷状態信号が軽負荷状態でない場合、積載量が定格積載量でない場合、あるいは、エレベーター１１の積載量が定格積載荷重の５０％以下で（ステップ４２）、かつ、運転方向検出手段３１からの夫々のエレベーター１１の運転方向検出情報が上昇運転の場合（ステップ４５）は、夫々のエレベーター１１を定格速度で運転する（ステップ４６）。

以上のように、群管理制御装置１３は、配電設備１０が軽負荷状態の場合に、＃１〜＃４からなる夫々のエレベーター１１の積載量と運転方向から次の走行が回生運転と判断される時のみ、その判断されたエレベーター１１の定格速度を下げるように制御する。

夫々のエレベーター１１を上記のように制御すれば、実施の形態１に比較してエレベーター１１の運行効率を下げることなく、電源設備１０への回生電力の発生を抑制することが可能になる。

なお、上記実施の形態２においては、複数のエレベーター１１を群管理制御している場合について説明したが、本実施の形態は、１台のエレベーター１１を単独で運転している場合において適用することが可能である。

この発明の実施の形態１に係るエレベーター制御システムを説明する図である。エレベーターの電力推移を説明する図である。この発明の実施の形態２に係るエレベーター制御システムを説明する図である。この発明の実施の形態２に係るエレベーター制御システム動作を示すフローチャートである。一般的なエレベーターの構成を説明する図である。

１０配電設備
１１エレベーター
１２、１５通信路
１３群管理制御装置
１４配電監視装置
３０積載量検出手段
３１運転方向検出手段
５０昇降路
５１かご
５２釣合い錘
５３ロープ
５４捲上機
５５電動機
５６エレベーター制御装置
５７駆動装置

Claims

エレベーターの発生する回生電力を電源回生するエレベーター制御システムにおいて、
上記エレベーターを含むビルの電気機器に電力を供給する配電設備と、
上記配電設備の負荷状態を監視し、上記配電設備が軽負荷となった時に軽負荷情報を出力する配電監視装置と、
上記配電監視装置の出力する軽負荷情報を受信し、上記エレベーターの速度を低下させるエレベーターの制御装置と、
を備えたことを特徴とするエレベーター制御システム。
上記エレベーターの積載量を検出し、その検出情報を出力する積載量検出手段と、
上記エレベーターの運転方向を検出し、その検出情報を出力する運転方向検出手段と、を備え、
上記エレベーターの制御装置は、上記積載量検出手段の検出情報と上記運転方向検出手段の検出情報から回生運転となる場合のみ、上記エレベーターの速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載のエレベーター制御システム。
複数のエレベーターを群管理制御するとともに、夫々のエレベーターから発生する回生電力を電源回生するエレベーター制御システムにおいて、
上記複数のエレベーターを含むビルの電気機器に電力を供給する配電設備と、
上記配電設備の負荷状態を監視し、上記配電設備が軽負荷となった時に軽負荷情報を出力する配電監視装置と、
上記配電監視装置の出力する軽負荷情報を受信し、上記複数のエレベーターの一部のエレベーターを休止させるエレベーターの制御装置と、
を備えたことを特徴とするエレベーター制御システム。