JP4606744B2

JP4606744B2 - エレベータ制御装置

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Publication number: JP4606744B2
Application number: JP2004018620A
Authority: JP
Inventors: 利幸小寺; 茂男北川; 直孝林; 茂樹山川; 秀夫内野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP2005212921A

Description

この発明は、エレベータの制御装置に関し、特に待機電力の節減に関するものである。

昨今、エレベータの消費電力節減のために電力ロスの少ないインバータ化などで省エネ化が図られているが、例えば家庭用エレベータなどを含む利用頻度が少ないエレベータにおいては、ほとんどが待機中であり、この待機中に常に電源回路などで電力が消費されている。このような待機中の消費電力を押さえるために、従来のエレベータの制御装置として、自動運転開始または休止のためのタイムスイッチの操作部をエレベータの乗場側に設け、利用者が必要に応じ操作して、エレベータを利用しないとき等に、制御回路部及び電動機を駆動する主回路部への電源を遮断して省エネを図るようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
また、所定時限の間に呼びが発生しないときはエレベータを駆動する電動機に取付けられた電動機冷却用扇風機やかご内照明灯を消灯させ、エレベータの呼びがあると所定時限の間扇風機や照明灯を点灯させるようにしたものがある（例えば特許文献２参照）。
一方、商用の交流電源から変換された直流を平滑コンデンサによって平滑にしてインバータに供給するエレベータにおいて、主回路と別に設けた整流回路を経由して平滑コンデンサを充電するようにしたものがある（例えば特許文献３参照）。

特開２００１−２４０３１６号公報（第２頁、図１・図２）特開昭５８−６３６６７号公報（第２頁、図２）特公平１−１７９８５号公報（第３頁、図２）

上記のような従来のエレベータの制御装置において、特許文献１に記載された発明では待機中の電力を押さえるために、タイムスイッチによる開閉手段が用いられるが、タイムスイッチを利用者が設定する必要があり利便性に欠ける上、設定された時間がくると利用しない場合でも電源が投入される。また、設定された節電時間内で利用したい場合には、スイッチ操作によりタイムスイッチを解除する必要があるが、乗場の全階床にスイッチを設けないと利便性に欠ける。複数階にタイムスイッチを設けた場合、設定時間の管理が複雑である。毎日同じ時間帯にエレベータを利用する場合はともかく、例えば不定期あるいは不特定の人が利用するエレベータなどにおいては利用しづらいものであり、且つ十分に省エネを図ることができないなどの課題があった。また、特許文献２の発明では、節電は冷却用扇風機やかご内照明に限られるという問題があった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、利用状況に応じて自動的に電源を遮断でき、通常利用する呼び釦などの釦操作で電源を復帰させることにより、操作が容易で利便性に優れ、利用する必要が生じるまでは省エネ状態を維持させることにより省エネ効果を高めたエレベータ制御装置を得ることを目的とするものである。

この発明によるエレベータ制御装置は、交流電源と、交流電源に接点を介して接続され、交流を直流に変換する整流回路、かごを昇降させる電動機を制御するインバータ、整流回路で整流された直流電源を平滑化し、インバータに供給する平滑コンデンサを有する主回路部と、平滑コンデンサの充電電圧を検知する電圧検出回路と、接点の開放時も平滑コンデンサを充電可能に構成された充電回路と、かごの運転を制御する制御回路部と、乗場又はかごの釦操作が所定時間なされない状態のとき、制御回路部及び充電回路に対する交流電源からの電源供給を自動的に遮断し、且つ、この電源遮断によって制御回路部に接点を開放させる遮断回路と、遮断回路による電源遮断時に乗場又はかごの釦操作が行なわれると、遮断回路を復帰させて、制御回路部及び充電回路に交流電源からの電源を供給する復帰回路とを備え、制御回路部は、電圧検出回路によって平滑コンデンサの充電電圧が所定の基準電圧よりも上昇したことが検出されると、接点を閉成するものである。
また、この発明によるエレベータ制御装置は、交流電源と、交流電源に接点を介して接続され、交流を直流に変換する整流回路、かごを昇降させる電動機を制御するインバータ、整流回路で整流された直流電源を平滑化し、インバータに供給する平滑コンデンサを有する主回路部と、接点の開放時も平滑コンデンサを充電可能に構成された充電回路と、かごの運転を制御する制御回路部と、乗場又はかごの釦操作が所定時間なされない状態のとき、制御回路部及び充電回路に対する交流電源からの電源供給を自動的に遮断し、且つ、この電源遮断によって制御回路部に接点を開放させる遮断回路と、遮断回路による電源遮断時に乗場又はかごの釦操作が行なわれると、遮断回路を復帰させて、制御回路部及び充電回路に交流電源からの電源を供給する復帰回路とを備え、制御回路部は、復帰回路によって交流電源からの電源が供給されてから所定時間経過後に、接点を閉成するものである。

この発明によれば、利用状況に応じて自動的に電源が遮断され、また通常利用する呼び釦などの釦操作で電源が復帰されるので、操作が容易で利便性に優れている。また、利用する必要が生じるまでは省エネ状態が維持できることにより省エネ効果の高いエレベータ制御装置を提供することができる。

実施の形態１．
図１ないし図４はこの発明を実施するための実施の形態１であるエレベータ制御装置の要部を説明するもので、図１は概要構成を示す回路図、図２は図１の遮断回路と復帰回路を詳細に示す回路図、図３は図１に示す制御回路の一部と電圧検出回路の信号により、電磁接触器接点を開閉する制御回路図、図４は図１に示す平滑コンデンサの充電電圧波形を示す図である。図に示すように、交流を直流に変換する整流回路３は、電磁接触器接点２を介してエレベータ（図示省略）への電源を供給する商用の交流電源１に接続され、該整流回路３で整流された直流電源は平滑コンデンサ４によって平滑化され、エレベータを駆動するための電動機７を制御するインバータ６に供給される。なお、５は直流電源の電圧を監視するための電圧検出回路、１００は主回路部であり、この例では上記整流回路３、平滑コンデンサ４、インバータ６、及び電動機７などで構成されている。

上記平滑コンデンサ４は、電磁接触器接点２が開放しているときも充電可能とするため、別途設けられた充電回路８に接続されている。なお、上記充電回路８は絶縁トランス８ａ、整流ダイオード８ｂ、及び電流制限のための制限抵抗８ｃを用いて構成されている。９はインバータ６を制御するためのゲートドライブ回路、１０は制御用電源回路であり、ゲートドライブ回路９を動作させるためのゲート電源回路１０ａ、制御回路１１を動作させるための制御電源１０ｂから構成されている。１２はエレベータを動かすための釦である呼び釦であり、１２ａはかご内に設けられたかご呼び釦、１２ｂは各乗場に設けられた乗場呼び釦を示している。なお、呼び釦１２は図示では１個であるが、エレベータの停止階数分設けられている。また、２００は制御回路部であり、この例では上記ゲートドライブ回路９、制御用電源回路１０、及び制御回路１１などで構成されている。

１３は電源を投入・遮断できる遮断回路であり、一例としてフォトトライアックカップラで構成されている。１４は電源を投入するための復帰回路電源であり、交流電源１を直流に変換する整流回路１４ａと、その出力側に直列に挿入された抵抗１４ｂと、その負荷側に接地されたコンデンサ１４ｃにて構成されている。２３、２４は電流制限抵抗、２５は呼び釦１２の動作を検知するフォトカップラ、２６は遮断回路１３を駆動するトランジスタである。１４０は復帰回路であり、この例では上記復帰回路電源１４、電流制限抵抗２３、２４、フォトカップラ２５、トランジスタ２６、及び遮断回路１３の発光ダイオード１３ａなどで構成されている。また、１７は電磁接触器、１８はこの電磁接触器１７を駆動するためのトランジスタ、１９は基準電圧２０と電圧検出回路５の出力を比較するコンパレータである。なお、各図を通じて同一符号は同一もしくは相当部分を示すものとする。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。先ず、図１に示す遮断状態から復帰させる場合には、釦としての呼び釦１２を押すことにより、復帰回路電源１４、抵抗２３、遮断回路１３を構成している発光ダイオード１３ａ、フォトカップラ２５のルートで電流が流れ、遮断回路１３がＯＮすることにより、制御用電源回路１０が動作し、制御回路１１が動作する。制御回路１１はフォトカップラ２５の信号を検出し、トランジスタ２６をＯＮさせ、遮断回路１３のＯＮ状態を保持する。遮断回路１３のＯＮによって充電回路８に電源が供給され、平滑コンデンサ４が充電される。

平滑コンデンサ４の充電電圧は電圧検出回路５によって検知され、図３に示すように制御回路１１の基準電圧２０とコンパレータ１９で比較され、該充電電圧が図４に示す基準電圧Ｖ１より上昇したことを検出すると、トランジスタ１８がＯＮされ、電磁接触器１７が動作してその電磁接触器接点２が閉成され、主回路部１００の整流回路３、インバータ６へと電源が供給され、制御回路１１によりゲートドライブ回路９が制御され、電動機７の駆動、即ちエレベータの運転が可能となる。なお、基準値Ｖ１の代わりに図４に示す時限Ｔ１で接点２を動作させるようにしてもよい。以上に示した復帰のシーケンスによって、待機状態から呼び釦１２の操作により自動的に電源を復帰させエレベータの運転制御が行なわれる。

次に、所定時間乗場又はかごの呼び登録がなかった場合の動作について説明する。上記制御回路１１は、所定時間乗場又はかごの呼び登録がなされない状態の時、トランジスタ２６をＯＦＦさせ、遮断回路１３をＯＦＦさせる。この動作により、制御用電源回路１０をＯＦＦする。この制御用電源回路１０がＯＦＦされることにより、交流電源１を主回路部１００へ通電させるための電磁接触器接点２も開放され、制御回路部２００及び電動機７を駆動する主回路部１００の電源が自動的に遮断される。電源が遮断された状態では、主回路部１００、及び制御回路部２００への電力は完全に遮断され、図示しないかご内の照明灯なども消灯され節電状態となる。

なお、上記復帰回路電源１４は呼び釦１２の釦操作時に電流が流れるように構成されていることから、無視できるレベルの電力消費を実現している。また、上記利用がないときの電源遮断までの時間の設定は、制御回路１１に内蔵されたタイマー回路（図示省略）で行われるが、固定式でも良いし、あるいは必要により例えばエレベータの利用者、管理者などが使用状況、利用実態などに応じて任意に設定、可変できるように構成することも容易である。

上記説明したように、この実施の形態１によれば、利用状況に応じて自動的に電源を遮断でき、遮断後の消費電力を無視できるレベルにでき、通常利用する呼び釦操作で電源を容易に復帰できることにより、特に節電を意識しなくても自動的に節電状態が得られ、次に利用するまではその節電状態が維持されるので、常用時において特別な設定や操作などが一切不要で利便性が高められ、しかも省エネ性に優れたエレベータ制御装置が得られる。また、タイムスイッチを乗場に設けるなども不要にでき、従って利用者が設定する必要もない。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２であるエレベータ制御装置を示す回路図である。この実施の形態２は、主回路部の電源が遮断されると、次の投入時に電源回路が立ち上がるまでエレベータの動作が遅れるのを改善するために、主回路部の電源遮断時に平滑コンデンサ４のみ電源を供給することにより、動作遅れをなくしたエレベータ制御装置を得るものである。図５に示すように、平滑コンデンサ４の充電回路８は遮断回路を経由せず、常時、商用電源１に接続されている。１５は上記実施の形態１で示した遮断回路１３と同一構成の遮断回路である。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

次に上記のように構成された実施の形態２の動作について説明する。上記実施の形態１では、電源が復帰したときに平滑コンデンサ４への充電が必要なため、エレベータが動作するまでに、若干の充電時間が必要であるのに対し、この実施の形態２では、所定時間乗場又はかごの呼び登録がなされない状態の時、実施の形態１と同様に図２に示すトランジスタ２６に相当するトランジスタ（図示省略）がＯＦＦされることにより、遮断回路１５がＯＦＦされ、主回路部１００へ通電させるための電磁接触器接点２も開放されるが、平滑コンデンサ４は商用電源１から常時充電状態にある。従って、呼び釦１２の操作により電源が復帰した場合でも、平滑コンデンサ４ヘの充電を必要としないことから復帰動作が速くなる。

このように、実施の形態２によれば、遮断回路１５から平滑コンデンサ４の充電回路８を切り離し、遮断回路１５が働いたときも平滑コンデンサ４が常時充電可能としたことにより、電源復帰時に、平滑コンデンサ４ヘの充電のために必要な動作遅れをなくすことができる効果が得られる。なお、充電回路８は平滑コンデンサ４の充電が完了すれば、以降はほとんど電流が流れないことから、無視できるレベルの電力消費を実現しており、上記実施の形態１と同様に、利便性に優れ、しかも省エネ性にも優れたものである。

実施の形態３．
図６及び図７はこの発明の実施の形態３であるエレベータ制御装置を説明するもので、図６はエレベータ制御装置の概要を示す回路図、図７は遮断・復帰回路の詳細を示す回路図である。この実施の形態３は、上記実施の形態１及び２の場合、電源が復帰するまで呼び釦を押し続ける必要がある点を、ラッチ回路を備えたことにより短時間の釦操作で復帰できるようにしたものである。即ち図に示すように、呼び釦１２と制御回路１１の間に、呼び釦１２の信号を保持するラッチ回路である信号保持回路１６が設けられている。その他の構成は上記実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

次に上記のように構成された実施の形態３の動作について説明する。上記実施の形態１、及び２では、電源を復帰させる場合、呼び釦１２を操作した後、制御用電源回路１０が動作し、制御回路１１が動作し、トランジスタ２６をＯＮさせ、遮断回路１３または遮断回路１５のＯＮ状態を保持するまでの間、呼び釦１２を押し続ける必要がある。これに対し、この実施の形態３に示すように構成されたエレベータ制御装置では、呼び釦１２が押された時、その信号を信号保持回路１６にて保持することにより、呼び釦１２を押し続けなくても制御回路１１が動作し、トランジスタ２６をＯＮにして遮断回路１５をＯＮして、回路を復帰させる。

上記のように、実施の形態３によれば、上記実施の形態２の効果に加え、呼び釦１２の信号を保持する信号保持回路１６を設けたことにより、短時間の釦操作で電源復帰ができる効果が得られる。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４であるエレベータ制御装置の要部を示す回路図である。この実施の形態４は、呼び釦が操作されないまま所定時間が経過した時点でかご内に利用者が居残り、電源が遮断されてかご内の照明が消された場合に、かご内が暗くなって利用者が当惑するといった問題を解消する目的でなされたもので、呼び釦の表示灯の消灯を遅らせることで呼び釦が認識でき、乗りかご内に閉じ込められることを防止することができるエレベータ制御装置を得るものである。図において、２９は電源遅延回路であり、ダイオード２９ａ、抵抗２９ｂ、及びコンデンサ２９ｃを用いて構成されている。２８は例えば呼び釦１２などの釦内部に組み込まれたランプであり、具体的にはこの例では発光ダイオードなどの釦表示灯で、その電流は抵抗２７で制限されている。その他の構成は上記実施の形態３と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態４においては、ランプとしての釦表示灯２８の電源供給部に電源遅延回路２９を設けたことにより、電源遮断後も一定時間釦表示灯２８を点灯させることが可能である。従って、電源遮断後に連動してすぐに照明が消されるものに比べて、乗客に不安を与えることがないという特徴がある。なお、上記説明では呼び釦１２などの釦表示灯２８を継続点灯させたが、操作する釦類が認識できれば他の釦類などでもよく、また釦表示灯２８に代えて他の照明灯を暫時継続点灯させるようにしても同様の効果が期待できる。

上記のように、実施の形態４によれば、釦表示灯２８の電源供給部に電源遅延回路２９を設けたことにより、主回路部１００と制御回路部２００の電源遮断後も一定時間釦表示灯２８を点灯させることができ、何らかの理由でかご内に人が取り残された場合でも、呼び釦１２の認識ができ、操作ができることから、かご内に閉じ込められたり、利用者が当惑するような事態を防止することができる。

この発明の実施の形態１であるエレベータ制御装置の概要構成を示す回路図。図１に示す遮断回路と復帰回路を詳細に示す回路図。図１に示す制御回路の一部と電圧検出回路の信号により、電磁接触器接点を開閉する制御回路図。図１に示す平滑コンデンサの充電電圧波形を示す図。この発明の実施の形態２であるエレベータ制御装置を示す回路図。この発明の実施の形態３であるエレベータ制御装置の概要を示す回路図。図６に示す遮断・復帰回路の詳細を示す回路図。この発明の実施の形態４であるエレベータ制御装置の要部を示す回路図。

符号の説明

１交流電源、２電磁接触器接点、３整流回路、４平滑コンデンサ、５電圧検出回路、６インバータ、７電動機、８充電回路、８ａ絶縁トランス、８ｂ整流ダイオード、８ｃ制限抵抗、９ゲートドライブ回路、１０制御用電源回路、１０ａゲート電源回路、１０ｂ制御電源、１１制御回路、１２釦（呼び釦）、１２ａかご呼び釦、１２ｂ乗場呼び釦、１３遮断回路、１４復帰回路電源、１４ａ整流回路、１４ｂ抵抗、１４ｃコンデンサ、１５遮断回路、１６信号保持回路、１７電磁接触器、１８トランジスタ、１９コンパレータ、２０基準電圧、２３、２４電流制限抵抗、２５フォトカップラ、２６トランジスタ、２７抵抗、２８ランプ（釦表示灯）、２９電源遅延回路、２９ａダイオード、２９ｂ抵抗、２９ｃコンデンサ、１００主回路部、１４０復帰回路、２００制御回路部。

Claims

交流電源と、
上記交流電源に接点を介して接続され、交流を直流に変換する整流回路、かごを昇降させる電動機を制御するインバータ、上記整流回路で整流された直流電源を平滑化し、上記インバータに供給する平滑コンデンサを有する主回路部と、
上記平滑コンデンサの充電電圧を検知する電圧検出回路と、
上記接点の開放時も上記平滑コンデンサを充電可能に構成された充電回路と、
上記かごの運転を制御する制御回路部と、
乗場又はかごの釦操作が所定時間なされない状態のとき、上記制御回路部及び上記充電回路に対する上記交流電源からの電源供給を自動的に遮断し、且つ、この電源遮断によって上記制御回路部に上記接点を開放させる遮断回路と、
上記遮断回路による電源遮断時に乗場又はかごの釦操作が行なわれると、上記遮断回路を復帰させて、上記制御回路部及び上記充電回路に上記交流電源からの電源を供給する復帰回路と
を備え、
上記制御回路部は、上記電圧検出回路によって上記平滑コンデンサの充電電圧が所定の基準電圧よりも上昇したことが検出されると、上記接点を閉成することを特徴とするエレベータ制御装置。
交流電源と、
上記交流電源に接点を介して接続され、交流を直流に変換する整流回路、かごを昇降させる電動機を制御するインバータ、上記整流回路で整流された直流電源を平滑化し、上記インバータに供給する平滑コンデンサを有する主回路部と、
上記接点の開放時も上記平滑コンデンサを充電可能に構成された充電回路と、
上記かごの運転を制御する制御回路部と、
乗場又はかごの釦操作が所定時間なされない状態のとき、上記制御回路部及び上記充電回路に対する上記交流電源からの電源供給を自動的に遮断し、且つ、この電源遮断によって上記制御回路部に上記接点を開放させる遮断回路と、
上記遮断回路による電源遮断時に乗場又はかごの釦操作が行なわれると、上記遮断回路を復帰させて、上記制御回路部及び上記充電回路に上記交流電源からの電源を供給する復帰回路と
を備え、
上記制御回路部は、上記復帰回路によって上記交流電源からの電源が供給されてから所定時間経過後に、上記接点を閉成することを特徴とするエレベータ制御装置。
上記復帰回路は、上記乗場又はかごの釦操作が行われたとき、該操作信号を保持する信号保持回路を備えてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータ制御装置。
上記遮断回路が動作して、かご内の照明灯が消灯された時、上記かご内の釦を消灯時に認識し得るランプを暫時継続点灯させる電源遅延回路を備えてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のエレベータ制御装置。
上記かご内の釦を認識し得るランプは、釦の内部に設けられた釦表示灯であることを特徴とする請求項４に記載のエレベータ制御装置。