JP2013234028A - Elevator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗かごを駆動する駆動手段に電力を供給する回路を備えたエレベーターに関する。 The present invention relates to an elevator including a circuit for supplying electric power to driving means for driving a passenger car.
図6は従来技術のエレベーターの構成を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional elevator.
一般的に、エレベーターは、図6に示すように建物に設けられた昇降路(図示せず)内を昇降する乗かご108と、この乗かご108と相対的に昇降する釣合い錘109と、これらの乗かご108及び釣合い錘109を懸架する主ロープ106と、この主ロープ106が巻き掛けられた駆動手段としての巻上機とを有している。
In general, an elevator includes a
この巻上機は、主ロープ106が直接巻き掛けられたシーブ107と、このシーブ107を回転させるモータ105とから構成されている。そして、このモータ105が電力を受けて駆動してシーブ107が回転し、シーブ107の回転方向に応じて乗かご108及び釣合い錘109が昇降路内を昇降するようになっている。
The hoisting machine includes a
モータ105は電力を供給する電源としての商用交流電源101に接続されている。この商用交流電源101は、例えば電力会社から送電され、接続された装置に一定の周波数の交流電圧を出力するものである。図6では、商用交流電源101から出力された交流電圧は一度直流電圧に変換した後、この変換した直流電圧をモータ105の駆動に適した可変電圧可変周波数の交流電圧に変換する構成である。
The
従来技術では駆動手段としての巻上機と電源としての商用交流電源101との間には、交流電圧と直流電圧を相互に変換する電源回路100が設けられている。具体的には、この電源回路100は、例えば商用交流電源101からの交流電圧を整流する整流回路、すなわち交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ装置102と、このコンバータ装置102から出力される直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換するインバータ装置104と、これらのコンバータ装置102とインバータ装置104との間に設けられた平滑コンデンサ103とを有している。
In the prior art, a
ここで、商用交流電源101が停電となった場合には、商用交流電源101からモータ105へ電力が供給されなくなるので、乗かご108が昇降路内を昇降中であってもモータ105が停止し、乗客が乗かご108内に閉じ込められる虞がある。これを防止するために、電源回路100内に電力を蓄える蓄電装置113を備え、停電時に商用交流電源101の代わりに蓄電装置113に蓄えられた電力を供給するエレベーターが従来技術の1つとして提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Here, when the commercial
この従来技術のエレベーターは、上述の蓄電装置113と、コンバータ装置102の交流入力側の電流の方向を検出する電流検出装置(図示せず)と、この電流検出装置により検出した電流の方向をもとに、モータ105の力行運転時にあるか回生運転時にあるかを判別する判別手段と、商用交流電源101の停電を検出する停電検出装置118と、モータ105の力行運転時にあると判別手段が判別した場合や停電検出装置118が停電を検出した場合に、蓄電装置113に蓄えられた電力をインバータ装置104に供給し、モータ105の回生運転時にあると判別手段が判別した場合に、モータ105が発電機として駆動して回生電力を蓄電装置113に充電する蓄電電圧制御手段(図示せず)とを備えている。
This prior art elevator has the above-described power storage device 113, a current detection device (not shown) for detecting the direction of the current on the AC input side of the
従って、建物が停電となった場合でも、蓄電電圧制御手段は、判別手段の判断に基づいて蓄電装置113に蓄えられた電力をインバータ装置104を介してモータ105に供給することにより、乗かご108が昇降中に停止することなく昇降先の最寄階で着床できるので、乗客が乗かご108内に閉じ込められるのを防止することができる。
Therefore, even when the building has a power failure, the storage voltage control means supplies the electric power stored in the power storage device 113 to the
上述した特許文献1に開示された従来技術のエレベーターは、停電時に乗かご108を通常運転よりも低い速度で昇降して昇降先の最寄階に着床させるようにしている。ところが上述の従来技術のエレベーターでは、商用交流電源101から出力される電圧が一時的に降下した場合でも、乗かご108を通常運転よりも低い速度で昇降して昇降先の最寄階に着床させる運転を行う。さらに最寄階停止後は商用交流電源101の電力状態が完全に回復するまで乗客はエレベーターを利用することができず、エレベーターの稼働率の低下及びそれに起因する乗客に対するサービス性の低下が懸念されている。特に、インフラが十分に整備されていない諸外国においては、供給電力が不安定であることが多く、商用交流電源101に停電も含めた電圧の降下が頻発し易いので、このような懸念が顕在化する虞がある。
The prior art elevator disclosed in
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、電源の電圧が降下した場合であっても、乗かごの運行を停止させることなく通常運転を維持することができるエレベーターを提供することにある。 The present invention has been made based on such a state of the art, and its purpose is to maintain normal operation without stopping the operation of the car even when the voltage of the power source drops. To provide an elevator.
上記の目的を達成するために、本発明のエレベーターは、昇降路と、この昇降路内を昇降する乗かごと、この乗かごを駆動する駆動手段と、この駆動手段に電力を供給する電源と、これらの駆動手段及び電源を接続する電源回路とを備え、この電源回路は、前記電源からの交流電圧を整流する整流回路と、この整流回路から出力される直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ装置と、これらの整流回路とインバータ装置との間に設けられた平滑コンデンサとを有するエレベーターにおいて、前記電源回路は、前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に設けられ、電力を蓄えると共に蓄えた電力を前記インバータ装置へ供給する蓄電回路と、前記整流回路から出力された電圧と前記蓄電回路から出力された電圧を加算して前記インバータ装置に出力する加算回路と、前記蓄電回路の電圧を前記電源からの電圧の降下量に相当する電圧に可変する制御を行う制御装置とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an elevator according to the present invention includes a hoistway, a car that moves up and down in the hoistway, a driving means that drives the car, and a power source that supplies power to the driving means. And a power supply circuit for connecting these driving means and a power supply. The power supply circuit rectifies the AC voltage from the power supply, and converts the DC voltage output from the rectifier circuit to an AC of variable voltage and variable frequency. In an elevator having an inverter device that converts the voltage to output and a smoothing capacitor provided between the rectifier circuit and the inverter device, the power supply circuit is provided between the rectifier circuit and the smoothing capacitor. A power storage circuit that stores power and supplies the stored power to the inverter device, a voltage output from the rectifier circuit, and a power output from the power storage circuit. It is characterized by comprising an adding circuit for adding and outputting to the inverter device, and a controller for variably controlling the voltage corresponding to the voltage of said power storage circuit drops in voltage from the power supply.
このように構成した本発明は、電源の電圧が降下して整流回路から得られる電圧が減少しても、蓄電回路に蓄えられた電力で補うことができる。このとき、制御装置は、電源からの電圧の降下量に基づいて蓄電回路から加算回路へ出力される電圧を適切な値に設定できるので、加算回路によって加算された電圧は電源の電圧降下が生じる前に整流回路から出力された電圧と等しくなる。従って、電源の電圧降下に拘わらず、インバータ装置へ出力する電圧を一定に保持できるので、電源の電圧降下に伴って駆動手段が受ける電気的な影響を抑えることができる。これにより、電源の電圧が降下した場合であっても、乗かごの運行を停止させることなく通常運転を維持することができる。 According to the present invention configured as described above, even when the voltage of the power supply drops and the voltage obtained from the rectifier circuit decreases, the power stored in the power storage circuit can be compensated. At this time, the control device can set the voltage output from the power storage circuit to the adder circuit to an appropriate value based on the amount of voltage drop from the power supply, so that the voltage added by the adder circuit causes a voltage drop in the power supply. Equal to the voltage previously output from the rectifier circuit. Therefore, since the voltage output to the inverter device can be kept constant regardless of the voltage drop of the power supply, it is possible to suppress the electrical influence that the driving means receives with the voltage drop of the power supply. Thereby, even if the voltage of the power supply drops, normal operation can be maintained without stopping the operation of the car.
また、本発明に係るエレベーターは、前記発明において、前記蓄電回路は、電力を蓄えると共に、蓄えた電力を放出する蓄電装置と、この蓄電装置の電圧を昇圧させたり、あるいは降圧させる昇降圧チョッパ回路とから成り、前記制御装置は、前記電源からの電圧の降下量に応じて前記昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作を制御することを特徴としている。 In the elevator according to the present invention, in the above-described invention, the power storage circuit stores power, discharges the stored power, and a step-up / step-down chopper circuit that boosts or lowers the voltage of the power storage device. The control device controls the step-up / step-down operation of the step-up / step-down chopper circuit in accordance with the amount of voltage drop from the power source.
このように構成した本発明は、電源の電圧が降下した場合に蓄電装置の電圧が電源の電圧の降下量より小さくても、制御装置は昇降圧チョッパ回路に対して蓄電装置の電圧を昇圧させる指示を行うことにより、昇降圧チョッパ回路によって本来の蓄電装置の電圧以上の出力値を容易に得ることができる。これにより、昇降圧チョッパ回路から電源の電圧の降下量に相当する電圧を確保できるので、加算回路が電源の電圧と蓄電装置の電圧を加算してインバータ装置へ安定的に出力することができる。また、電源の電圧が降下した場合に蓄電装置の電圧が電源の電圧の降下量より大きくても、制御装置は昇降圧チョッパ回路に対して蓄電装置の電圧を降圧させる指示を行うことにより、昇降圧チョッパ回路によって本来の蓄電装置の電圧以下の出力値を容易に得ることができる。これにより、昇降圧チョッパ回路から加算回路へ出力される電圧が電源の電圧の降下量を超えて過剰にならないので、加算回路にかかる負荷を軽減することができる。 In the present invention configured as described above, when the voltage of the power supply drops, even if the voltage of the power storage device is smaller than the voltage drop amount of the power supply, the control device boosts the voltage of the power storage device to the step-up / step-down chopper circuit. By giving the instruction, an output value equal to or higher than the voltage of the original power storage device can be easily obtained by the step-up / down chopper circuit. Thus, a voltage corresponding to the amount of voltage drop of the power supply can be secured from the step-up / step-down chopper circuit, so that the adder circuit can add the voltage of the power supply and the voltage of the power storage device and stably output it to the inverter device. In addition, when the voltage of the power supply drops, even if the voltage of the power storage device is larger than the amount of voltage drop of the power supply, the control device instructs the step-up / step-down chopper circuit to step down the voltage of the power storage device. An output value less than the voltage of the original power storage device can be easily obtained by the pressure chopper circuit. As a result, the voltage output from the step-up / step-down chopper circuit to the addition circuit does not exceed the amount of voltage drop of the power supply and does not become excessive, so the load on the addition circuit can be reduced.
また、本発明に係るエレベーターは、前記発明において、前記昇降圧チョッパ回路は、前記加算回路の入力間に設けられたコンデンサと、一端が前記加算回路の入力側の前記直流母線に接続され、他端が前記蓄電装置に接続された第1のスイッチング素子と、一端が前記直流母線の低電位側に接続され、他端が前記蓄電装置に接続された第2のスイッチング素子と、これらの第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の共通接続部分に接続されたインダクタンスとから構成され、前記制御装置は、前記電源からの電圧の降下量に応じて前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子を駆動させる駆動信号を前記昇降圧チョッパ回路へ送信することを特徴としている。 In the elevator according to the present invention, the step-up / step-down chopper circuit is connected to a capacitor provided between inputs of the adder circuit and one end of the DC bus on the input side of the adder circuit. A first switching element having one end connected to the power storage device, a second switching element having one end connected to the low potential side of the DC bus and the other end connected to the power storage device; The switching device and an inductance connected to a common connection portion of the second switching element, and the control device includes the first switching element and the second switching element according to a voltage drop amount from the power source. A drive signal for driving the switching element is transmitted to the step-up / step-down chopper circuit.
このように構成した本発明は、昇降圧チョッパ回路は、制御装置から駆動信号を受信して第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子を駆動させることにより、電源からの電圧の降下量に応じて蓄電装置の電圧を効率的に昇降させることができる。このように、昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作を第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子のスイッチング動作だけで簡単に実現することができるので、回路を小型化かつ軽量化することができ、製作コストを抑えることができる。 In the present invention configured as described above, the step-up / step-down chopper circuit receives the drive signal from the control device and drives the first switching element and the second switching element to respond to the voltage drop amount from the power source. Thus, the voltage of the power storage device can be raised and lowered efficiently. As described above, the step-up / step-down operation of the step-up / step-down chopper circuit can be easily realized only by the switching operation of the first switching element and the second switching element, so that the circuit can be reduced in size and weight, Production costs can be reduced.
また、本発明に係るエレベーターは、前記発明において、前記制御装置は、前記電源から前記整流回路に入力される交流電圧を検出する電源電圧検出装置を有することを特徴としている。このように構成すると、電源の電圧が降下すると、整流回路が入力する交流電圧が減少する。そのため、整流回路において電源からの交流電圧が直流電圧に変換される前に電源電圧検出装置がこの交流電圧の変化を検出することにより、制御装置の処理動作を迅速に実行することができる。 Moreover, the elevator according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the control device includes a power supply voltage detection device that detects an AC voltage input from the power supply to the rectifier circuit. If comprised in this way, if the voltage of a power supply will fall, the alternating voltage which a rectifier circuit inputs will reduce. Therefore, the power supply voltage detection device detects the change in the AC voltage before the AC voltage from the power supply is converted into the DC voltage in the rectifier circuit, so that the processing operation of the control device can be executed quickly.
本発明のエレベーターによれば、電源の電圧が降下した場合であっても、乗かごの運行を停止させることなく通常運転を維持することができるエレベーターを提供することができる。 According to the elevator of the present invention, it is possible to provide an elevator that can maintain normal operation without stopping the operation of the car, even when the voltage of the power source drops.
以下、本発明に係るエレベーターを実施するための形態を図に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the elevator which concerns on this invention is demonstrated based on figures.
本発明に係るエレベーターの一実施形態は、例えば図1に示すようにロープ式のエレベーターから構成されている。本実施形態は、建物に設けられた昇降路(図示せず)と、この昇降路内を昇降する乗かご8と、この乗かご8と相対的に昇降する釣合い錘9と、これらの乗かご8及び釣合い錘9を懸架する主ロープ21と、この主ロープ21が巻き掛けられた駆動手段としての巻上機とを有している。
One embodiment of the elevator according to the present invention is constituted by a rope type elevator as shown in FIG. 1, for example. In the present embodiment, a hoistway (not shown) provided in a building, a
この巻上機は、主ロープ21が直接巻き掛けられたシーブ7と、このシーブ7を回転させるモータ5とから構成されている。また、本実施形態は、後述するようにモータ5に電力を供給する電源と、モータ5及び電源を接続する電源回路20とを備えている。電源は、例えば電力会社から送電され、接続された装置に一定の周波数の交流電圧を出力する商用交流電源1から成っている。
The hoisting machine includes a sheave 7 on which a
電源回路20は、商用交流電源1からの交流電圧を整流する整流回路、例えば入力された交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ装置2と、このコンバータ装置2から出力される直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ装置4と、これらのコンバータ装置2とインバータ装置4との間に設けられた平滑コンデンサ3とを有している。
The
この平滑コンデンサ3は、一端が直流母線の高電位側に接続されると共に、他端が直流母線の低電位側に接続され、直流電圧の脈動を除去するようになっている。なお、商用交流電源1とコンバータ装置2との接続は3相3線式で行われており、コンバータ装置2とインバータ装置4との接続は単相2線式で行われている。また、インバータ装置4とモータ5との接続は3相3線式で行われている。
The smoothing capacitor 3 has one end connected to the high potential side of the DC bus and the other end connected to the low potential side of the DC bus so as to remove DC voltage pulsation. The commercial
従って、商用交流電源1からコンバータ装置2へ交流電圧が出力されると、交流電圧はコンバータ装置2で直流電圧に変換される。変換された直流電圧は平滑コンデンサ3によって脈動が除去された後、インバータ装置4に入力されてモータ5の駆動に適した可変電圧可変周波数の交流電圧に再び変換される。そして、インバータ装置4からモータ5へ変換された交流電圧が出力されると、モータ5がこの交流電圧を受けて駆動し、乗客による呼び登録に応じてシーブ7を回転させる。これにより、乗かご8と釣合い錘9がシーブ7の回転方向に応じて昇降路内を昇降するようになっている。
Therefore, when an AC voltage is output from the commercial
本実施形態では、電源回路20は、コンバータ装置2と、平滑コンデンサ3と、インバータ装置4に加え、コンバータ装置2と平滑コンデンサ3との間に設けられ、電力を蓄えると共に蓄えた電力をインバータ装置4へ供給する蓄電回路22と、コンバータ装置2から出力された電圧と蓄電回路22から出力された電圧を加算してインバータ装置4に出力する加算回路6と、蓄電回路22の電圧を商用交流電源1からの電圧の降下量に相当する電圧に可変する制御を行う後述の制御装置とを備えている。
In the present embodiment, the
具体的には、上述の蓄電回路22は、電力を蓄えると共に、蓄えた電力を放出する蓄電装置13と、この蓄電装置13の電圧を昇圧させたり、あるいは降圧させる昇降圧チョッパ回路とから成っている。この昇降圧チョッパ回路は、例えば加算回路6の入力間に設けられたコンデンサ14と、一端が加算回路6の入力側の直流母線に接続され、他端が蓄電装置13に接続された自己消弧素子である第1のスイッチング素子10と、一端が直流母線の低電位側に接続され、他端が蓄電装置13に接続された自己消弧素子である第2のスイッチング素子11と、これらの第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11の共通接続部分に接続されたインダクタンス12とから構成されている。
Specifically, the
本実施形態では、昇降圧チョッパ回路は、コンデンサ14と第1のスイッチング素子10が直列に接続された直列回路を形成すると共に、蓄電装置13と第2のスイッチング素子11が直列に接続された直列回路を形成しており、これらの各直列回路に対してインダクタンス12が並列に接続されている。なお、蓄電装置13は、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等の二次電池や電気コンデンサ等の大容量キャパシタから構成されている。
In this embodiment, the step-up / down chopper circuit forms a series circuit in which the
一方、上述した制御装置は、商用交流電源1からの電圧の降下量に応じて昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作を制御するようになっている。具体的には、制御装置は、例えば平滑コンデンサ3の電圧を検出する直流電圧検出装置15と、正常時における直流母線間の電圧の基準値を保持し、この基準値を指令値として指令する直流電圧指令装置16とを有している。
On the other hand, the control device described above controls the step-up / step-down operation of the step-up / step-down chopper circuit in accordance with the amount of voltage drop from the commercial
また、制御装置は、例えば直流電圧検出装置15及び直流電圧指令装置16に接続され、直流電圧検出装置15によって検出された平滑コンデンサ3の電圧と直流電圧指令装置16から受けた指令値の偏差を算出する電圧制御装置17と、この電圧制御装置17によって算出された偏差を取り込み、この偏差に基づいて商用交流電源1の電圧の降下量を算出し、算出した電圧の降下量に応じて第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11を駆動させる駆動信号を昇降圧チョッパ回路へ送信する蓄電電圧制御装置19とを有している。
Further, the control device is connected to, for example, the DC
従って、昇降圧チョッパ回路は、蓄電電圧制御装置19から駆動信号を受信した場合に、この駆動信号に基づいて第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11をON又はOFFにそれぞれ切替えるようにしている。本実施形態では、蓄電電圧制御装置19から送信される駆動信号は、例えば図2に示すように第1のスイッチング素子10によるON又はOFFの操作と第2のスイッチング素子11によるON又はOFFの操作が交互に切替るタイミングチャートで表されている。
Therefore, when receiving the drive signal from the storage
すなわち、第1のスイッチング素子10がOFFの状態であるとき、第2のスイッチング素子11はONの状態であり、このときの昇降圧チョッパ回路は、図3に示すようにインダクタンス12の端子間に蓄電装置13が接続され、この蓄電装置13に蓄えられた電力をインダクタンス12に充電するようになっている。
That is, when the
一方、第1のスイッチング素子10がONの状態であるとき、第2のスイッチング素子11はOFFの状態であり、このときの昇降圧チョッパ回路は、図4に示すようにインダクタンス12の端子間に接続された蓄電装置13が切離され、このインダクタンス12に充電された電力を放出するようになっている。
On the other hand, when the
一般的に、このような素子で構成される昇降圧チョッパ回路の出力電圧VDCは、第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11の周期をT、第2のスイッチング素子11のON時間をTON、及び蓄電装置13の電圧をEとすると、以下の式(1)で算出される。
この式(1)により、蓄電電圧制御装置19は、商用交流電源1の電圧の降下量に応じて昇降圧チョッパ回路の出力電圧VDCがコンデンサ14を介して加算回路6へ印加されるように第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11の周期T、及び第2のスイッチング素子11のON時間TONを調整している。
According to this equation (1), the storage
ここで、一般的な蓄電装置13の電圧Eは48V程度であるので、商用交流電源1において48Vよりも大きい電圧の降下が生じた場合には、蓄電電圧制御装置19は、式(1)においてTON>(T−TON)となるように第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11の周期T、及び第2のスイッチング素子11のON時間TONを調整して蓄電装置13の電圧を昇圧させている。
Here, since the voltage E of the general power storage device 13 is about 48V, when the voltage drop larger than 48V occurs in the commercial
一方、商用交流電源1において48Vよりも小さい電圧の降下が生じた場合には、蓄電電圧制御装置19は、式(1)においてTON<(T−TON)となるように第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11の周期T、及び第2のスイッチング素子11のON時間TONを調整して蓄電装置13の電圧を降圧させている。
On the other hand, when a voltage drop smaller than 48V occurs in the commercial
本実施形態では、制御装置は、商用交流電源1からコンバータ装置2に入力される交流電圧を検出する電源電圧検出装置を有している。この電源電圧検出装置は、例えば商用交流電源1とコンバータ装置2との間に接続され、この間に印加された電圧を測定して商用交流電源1が停電したことを検出する停電検出装置18から成り、この停電検出装置18は、検出した信号を蓄電電圧制御装置19へ送信するようになっている。
In the present embodiment, the control device has a power supply voltage detection device that detects an AC voltage input from the commercial
本実施形態では、商用交流電源1の電圧の降下が停電によるものである場合には、蓄電電圧制御装置19は、例えば停電検出装置18の信号を取り込み、正常時にコンバータ装置2に変換された直流電圧と同程度の出力値が得られるように第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11を駆動させる駆動信号を昇降圧チョッパ回路へ送信するようになっている。なお、正常時にコンバータ装置2に変換された直流電圧は、一般的な蓄電装置13の電圧Eの48V程度よりも大きいと考えられるので、昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作は蓄電装置13の電圧を昇圧させる動作になる。
In the present embodiment, when the voltage drop of the commercial
次に、本実施形態の動作を図5のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
本実施形態は、図5に示すようにまず停電検出装置18が商用交流電源1からコンバータ装置2へ出力される電圧を検出し(ステップ(以下、Sと記す)1)、検出した信号を蓄電電圧制御装置19へ送信する。次に、蓄電電圧制御装置19は、停電検出装置18から受信した信号に基づいて商用交流電源1とコンバータ装置2との間の電圧状態を監視し、商用交流電源1に停電が発生しているかどうかを判断する(S2)。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, first, the power
このとき、蓄電電圧制御装置19は商用交流電源1に停電が発生していると判断すると、正常時にコンバータ装置2に変換された直流電圧と同程度の出力値が得られるように第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11を駆動させる駆動信号を昇降圧チョッパ回路へ送信する。昇降圧チョッパ回路は、蓄電電圧制御装置19から駆動信号を受信すると、この駆動信号に基づいて第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11をON又はOFFにそれぞれ切替え、蓄電装置13の電圧を昇圧させて加算回路6へ出力する(S3)。
At this time, when the storage
一方、手順S2において蓄電電圧制御装置19は商用交流電源1に停電が発生してないと判断すると、直流電圧検出装置15が平滑コンデンサ3の電圧を検出する(S4)。次に、電圧制御装置17は、直流電圧検出装置15によって検出された平滑コンデンサ3の電圧と直流電圧指令装置16から受けた指令値の偏差を算出する(S5)。そして、蓄電電圧制御装置19は、電圧制御装置17によって算出された偏差を取り込み、この偏差に基づいて商用交流電源1に電圧の降下が発生しているかどうかを判断する(S6)。
On the other hand, when the stored
このとき、蓄電電圧制御装置19は、商用交流電源1に電圧の降下が発生していないと判断した場合には、手順S1に動作に戻り、乗かご8を通常通り運行させる。一方、手順S6において蓄電電圧制御装置19は、商用交流電源1に電圧の降下が発生したと判断した場合には、手順S5において電圧制御装置17によって算出された偏差に基づいて商用交流電源1の電圧の降下量を算出し(S7)、算出した電圧の降下量と同程度の電圧が出力されるように第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11を駆動させる駆動信号を昇降圧チョッパ回路へ送信する。
At this time, if the storage
そして、昇降圧チョッパ回路は、蓄電電圧制御装置19から駆動信号を受信すると、この駆動信号に基づいて第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11をON又はOFFにそれぞれ切替えることにより、第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11のスイッチング動作のタイミングを調整し、蓄電装置13の電圧を昇降圧して加算回路6へ出力する(S8)。
The step-up / step-down chopper circuit receives the drive signal from the storage
手順S3又は手順S8において昇降圧チョッパ回路から電圧が出力されると、加算回路6は、この昇降圧チョッパ回路から出力された電圧とコンバータ装置2から出力された電圧を加算してインバータ装置4に出力し(S9)、直流母線間に一定の電圧を供給する(S10)。これにより、本実施形態の動作を終了する。
When a voltage is output from the step-up / step-down chopper circuit in step S3 or step S8, the
このように構成した本実施形態によれば、コンバータ装置2と平滑コンデンサ3との間に電力を蓄える蓄電装置13を備えているので、商用交流電源1に停電も含めて電圧の降下が生じた場合であっても、この蓄電装置13に蓄えられた電力で補うことができる。このとき、蓄電電圧制御装置19は、商用交流電源1からの電圧の降下量に応じて蓄電装置13の電圧を昇降圧させて適切な値に設定できるので、加算回路6によって加算された電圧は商用交流電源1の正常時においてコンバータ装置2から得られる電圧と等しくなる。従って、商用交流電源1の電圧状態の変化に拘わらず、加算回路6からインバータ装置4へ出力する電圧を一定に保持できるので、商用交流電源1の電圧の降下に伴ってモータ5が受ける電気的な影響を抑えることができる。これにより、商用交流電源1の電圧が降下した場合であっても、乗かご8の運行を停止させることなく通常運転を維持することができる。すなわち、商用交流電源1の電圧が降下した場合に、乗かご8を通常運転よりも低い速度で走行させる低速運転に切替えたり、あるいは最寄階で停止させる必要がないので、エレベーターの稼働率を向上させることができ、乗客に対して良質なサービスを提供することができる。
According to the present embodiment configured as described above, since the power storage device 13 that stores power is provided between the
また、本実施形態は、蓄電装置13の電圧を昇降圧させる昇降圧チョッパ回路をコンバータ装置2と加算回路6との間に設けており、手順S3及び手順S8において蓄電電圧制御装置19が商用交流電源1からの電圧の降下量に応じて昇降圧チョッパ回路から出力される電圧を可変するようにしているので、商用交流電源1の電圧の降下量が48Vより大きい場合には、蓄電装置13の最大出力電圧48V以上の出力値を容易に取出すことができる。これにより、加算回路6が商用交流電源1の電圧と昇降圧チョッパ回路の電圧を加算してインバータ装置4へ安定的に出力することができる。
In this embodiment, a step-up / step-down chopper circuit for stepping up / step-down the voltage of the power storage device 13 is provided between the
また、同様の理由により、商用交流電源1の電圧の降下量が48Vより小さい場合には、蓄電装置13の最大出力電圧48V以下の出力値を容易に取出すことができる。これにより、昇降圧チョッパ回路から加算回路6へ出力される電圧が商用交流電源1の電圧の降下量を超えて過剰にならないので、加算回路6にかかる負荷を軽減することができる。このように、本実施形態は、商用交流電源1の電圧の降下量の変化に対応できるので、直流母線間において良好な電圧状態を得ることができ、インバータ装置4における変換効率を高めることができる。
For the same reason, when the amount of voltage drop of the commercial
また、本実施形態は、昇降圧チョッパ回路は、手順S3及びS8において図2に示すタイミングチャートのように蓄電電圧制御装置19からの駆動信号に基づいて第1のスイッチング素子10及び第2のスイッチング素子11をON又はOFFにそれぞれ切替えることにより、式(1)で表されるように昇降圧チョッパ回路の出力電圧VDCを第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11の周期T、及び第2のスイッチング素子11のON時間TONで容易に調整できるので、商用交流電源1からの電圧の降下量に応じて蓄電装置13の電圧を効率的に昇降させることができる。このように、本実施形態は、昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作を第1のスイッチング素子10と第2のスイッチング素子11のスイッチング動作だけで簡単に実現できるので、回路を小型化かつ軽量化することができ、製作コストを抑えることができる。
In the present embodiment, the step-up / step-down chopper circuit includes the
また、本実施形態は、手順S1において停電検出装置18が商用交流電源1とコンバータ装置2との間にかかる電圧を測定しているので、商用交流電源1が停電したことを精度良く検出することができる。そのため、商用交流電源1からコンバータ装置2へ交流電圧が出力されなくなると、停電検出装置18から蓄電電圧制御装置19へ検出信号が送信されるので、手順S2において蓄電電圧制御装置19が受信した検出信号に基づいて商用交流電源1に停電が発生したかどうかを迅速に判断することができる。これにより、蓄電電圧制御装置19の処理動作の速度を高めることができる。
In the present embodiment, since the power
さらに、本実施形態は、停電検出装置18を商用交流電源1とコンバータ装置2との間に設けることにより、商用交流電源1の電圧の降下が停電によるものである場合には、途中の手順S4〜S8の動作を省略できるので、直流電圧検出装置15による平滑コンデンサ3の電圧の検出、電圧制御装置17による偏差の算出、及び蓄電電圧制御装置19による電圧の降下量の算出等を行わなくて済み、処理動作を効率良く実行することができる。
Furthermore, this embodiment provides the power
なお、上述した本実施形態では、モータ5で駆動するロープ式のエレベーターに適用された場合について説明したが、この場合に限らず、ポンプ駆動のエレベーター、住宅用の巻き取りドラム式のエレベーター、又は自走式のエレベーター等に適用しても良い。 In addition, although this embodiment mentioned above demonstrated the case where it applied to the rope type elevator driven with the motor 5, it is not restricted to this case, The elevator of a pump drive, the winding drum type elevator for housing, or You may apply to a self-propelled elevator etc.
また、本実施形態は、蓄電回路22において蓄電装置13の電圧を昇降圧させるものとして昇降圧チョッパ回路を用いた場合について説明したが、この場合に限らず、昇降圧チョッパ回路の代わりに回路構成が簡単な昇圧チョッパ回路や降圧チョッパ回路を設けても良い。本実施形態のように昇降圧チョッパ回路を設けることにより、商用交流電源1の電圧の降下量が蓄電装置13の最大出力電圧48Vより大きい場合、及び商用交流電源1の電圧の降下量が蓄電装置13の最大出力電圧48Vより小さい場合の二つの事象に対して1つの回路で対応することができる。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the buck-boost chopper circuit was used as what raises / lowers the voltage of the electrical storage apparatus 13 in the
また、本実施形態は、電源電圧検出装置は商用交流電源1が停電したことを検出する停電検出装置18から成る場合について説明したが、この場合に限らず、電源電圧検出装置は、例えば商用交流電源1とコンバータ装置2との間に接続され、商用交流電源1から出力される電圧を測定して商用電流電源1の電圧の降下を検出する交流電圧検出装置から成り、蓄電電圧制御装置19はこの交流電圧検出装置によって検出された商用交流電源1の電圧の降下量に基づいて蓄電回路22の電圧を可変しても良い。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the power supply voltage detection apparatus consisted of the power
この場合には、商用交流電源1の電圧が降下すると、コンバータ装置2において商用交流電源1からの交流電圧が直流電圧に変換される前に交流電圧検出装置がこの交流電圧の変化を検出することにより、蓄電電圧制御装置19の処理動作をより迅速に実行することができる。さらに、交流電圧検出装置は商用交流電源1からコンバータ装置2へ出力される交流電圧を直接検出するようにしているので、送電されることで熱として失われる電圧損失による誤差を低減することができる。これにより、蓄電電圧制御装置19の処理動作の精度を高めることができる。
In this case, when the voltage of the commercial
以上説明したように、本実施形態によれば、電源の電圧が降下した場合であっても、電源回路の制御装置が蓄電回路の電圧を電源からの電圧の降下量に相当する電圧に可変し、整流回路から出力された電圧と蓄電回路から出力された電圧を加算回路で加算してインバータ装置に出力するようにしているので、インバータ装置へ出力する電圧を一定に保持することができる。これにより、電源の電圧降下に伴って駆動手段が受ける電気的な影響を抑えることができるので、駆動手段の駆動力によって乗かごを昇降路内で通常通り昇降させることができる。このように、電源の電圧が降下した場合であっても、乗かごの運行を停止させることなく通常運転を維持できるので、従来よりもエレベーターの稼働率を向上させることができ、乗客に対して良質なサービスを提供することができる。 As described above, according to this embodiment, even when the voltage of the power supply drops, the control device of the power supply circuit changes the voltage of the storage circuit to a voltage corresponding to the amount of voltage drop from the power supply. Since the voltage output from the rectifier circuit and the voltage output from the storage circuit are added by the adder circuit and output to the inverter device, the voltage output to the inverter device can be kept constant. Thereby, since the electrical influence which a drive means receives with the voltage drop of a power supply can be suppressed, a cage | basket | car can be raised / lowered normally in a hoistway with the drive force of a drive means. In this way, even if the power supply voltage drops, normal operation can be maintained without stopping the operation of the car, so the elevator operating rate can be improved compared to the conventional, High quality service can be provided.
なお、本実施形態においては、停電が発生した場合については、最寄階まで運転してドアを開いて乗客を降ろした後、停止する運転を行うものである。しかし、閉じ込め等が発生しないように安全を確保できるのであれば、蓄電装置13に蓄えられた電力が尽きるまでエレベーターを運転させ続ける形態としてもよい。 In addition, in this embodiment, about the case where a power failure generate | occur | produces, after driving to the nearest floor and opening a door and taking a passenger down, the driving | operation which stops is performed. However, as long as safety can be ensured so that confinement or the like does not occur, the elevator may be continuously operated until the electric power stored in the power storage device 13 is exhausted.
1 商用交流電源(電源)
2 コンバータ装置
3 平滑コンデンサ
4 インバータ装置
5 モータ
6 加算回路
7 シーブ
8 乗かご
9 釣合い錘
10 第1のスイッチング素子
11 第2のスイッチング素子
12 インダクタンス
13 蓄電装置
14 コンデンサ
15 直流電圧検出装置
16 直流電圧指令装置
17 電圧制御装置
18 停電検出装置
19 蓄電電圧制御装置
20 電源回路
21 主ロープ
22 蓄電回路
1 Commercial AC power supply
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電源回路は、
前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に設けられ、電力を蓄えると共に蓄えた電力を前記インバータ装置へ供給する蓄電回路と、
前記整流回路から出力された電圧と前記蓄電回路から出力された電圧を加算して前記インバータ装置に出力する加算回路と、
前記蓄電回路の電圧を前記電源からの電圧の降下量に相当する電圧に可変する制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とするエレベーター。 A hoistway, a car moving up and down in the hoistway, driving means for driving the car, a power source for supplying power to the driving means, and a power supply circuit for connecting the driving means and the power source. The power supply circuit includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage from the power supply, an inverter device that converts a DC voltage output from the rectifier circuit into an AC voltage having a variable voltage and a variable frequency, and these rectifier circuits. And an elevator having a smoothing capacitor provided between the inverter device and the inverter device,
The power supply circuit is
A power storage circuit provided between the rectifier circuit and the smoothing capacitor, for storing electric power and supplying the stored electric power to the inverter device;
An adding circuit that adds the voltage output from the rectifier circuit and the voltage output from the storage circuit and outputs the sum to the inverter device;
An elevator comprising: a control device that performs control to vary a voltage of the power storage circuit to a voltage corresponding to a voltage drop amount from the power source.
前記蓄電回路は、
電力を蓄えると共に、蓄えた電力を放出する蓄電装置と、
この蓄電装置の電圧を昇圧させたり、あるいは降圧させる昇降圧チョッパ回路とから成り、
前記制御装置は、
前記電源からの電圧の降下量に応じて前記昇降圧チョッパ回路の昇降圧動作を制御することを特徴とするエレベーター。 In the elevator according to claim 1,
The storage circuit is
A power storage device that stores electric power and releases the stored electric power;
It consists of a buck-boost chopper circuit that boosts or lowers the voltage of this power storage device,
The control device includes:
An elevator characterized by controlling a step-up / step-down operation of the step-up / step-down chopper circuit according to an amount of voltage drop from the power source.
前記昇降圧チョッパ回路は、
前記加算回路の入力間に設けられたコンデンサと、
一端が前記加算回路の入力側の前記直流母線に接続され、他端が前記蓄電装置に接続された第1のスイッチング素子と、
一端が前記直流母線の低電位側に接続され、他端が前記蓄電装置に接続された第2のスイッチング素子と、
これらの第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の共通接続部分に接続されたインダクタンスとから構成され、
前記制御装置は、
前記電源からの電圧の降下量に応じて前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子を駆動させる駆動信号を前記昇降圧チョッパ回路へ送信することを特徴とするエレベーター。 In the elevator according to claim 2,
The buck-boost chopper circuit is
A capacitor provided between the inputs of the adder circuit;
A first switching element having one end connected to the DC bus on the input side of the adder circuit and the other end connected to the power storage device;
A second switching element having one end connected to the low potential side of the DC bus and the other end connected to the power storage device;
An inductance connected to a common connection portion of the first switching element and the second switching element,
The control device includes:
The elevator characterized by transmitting the drive signal which drives the said 1st switching element and the said 2nd switching element to the said pressure | voltage rise / fall chopper circuit according to the amount of voltage drops from the said power supply.
前記制御装置は、前記電源から前記整流回路に入力される交流電圧を検出する電源電圧検出装置を有することを特徴とするエレベーター。 In the elevator according to any one of claims 1 to 3,
The said control apparatus has a power supply voltage detection apparatus which detects the alternating voltage input into the said rectifier circuit from the said power supply, The elevator characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108792859A (en) * | 2018-08-14 | 2018-11-13 | 广东寰宇电子科技股份有限公司 | The method and device and system of elevator device power supply are realized based on elevator power supply device |
US20200052642A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Fanuc Corporation | Motor drive apparatus having input power supply voltage adjustment function |
JP7184102B2 (en) | 2019-02-04 | 2022-12-06 | 三菱電機株式会社 | Passenger conveyor controller |
-
2012
- 2012-05-08 JP JP2012106679A patent/JP2013234028A/en active Pending
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