JP4815276B2

JP4815276B2 - エレベータ制御装置

Info

Publication number: JP4815276B2
Application number: JP2006162638A
Authority: JP
Inventors: 潤鳥谷部; 定夫保苅; 広樹篠塚
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-06-12
Also published as: JP2007331851A

Description

本発明は、エレベータ制御装置に係り、特に電動機の回生電力をバッテリに充電する回路を備えたエレベータ制御装置に関する。

近年，バッテリの高寿命化、高性能化に伴い，回生運転時に電動機が発生する回生電力をバッテリに充電し，力行運転時に前記電動機に放電して駆動制御を行なうエレベータ制御装置が普及した。

このような制御装置は、例えば、図４に示すように、商用電源５には、遮断器１０１を介してコンバータ１０２およびインバータ１０４が接続され、インバータ１０４を介してエレベータ用電動機６を駆動する。なお、インバータ１０２およびインバータ１０４等を制御するための制御電源１０３の入力端子は、コンバータ１０２とインバータ１０４を接続する直流部７に接続する。

エレベータ用電動機６の回生運転時における回生電力は、図４の「バッテリ充電経路」に示すように、コンバータ１０２とインバータ１０４を接続する直流部７から、電力充放電回路２内の遮断器１１２、スイッチング素子２０４、リアクトル２０３、および遮断器１１３を介してバッテリ３に充電される。

エレベータ用電動機６の力行運転時には、図４の「バッテリ放電経路」に示すように、バッテリ３の放電電力は、遮断器１１３，リアクトル２０３、スイッチング素子２０４、および遮断器１１２を介して、直流部７に供給され、インバータ１０４を介してエレベータ用電動機６を駆動する（特許文献１参照）。
特開２００１−１３９２４３号公報

このように、駆動時に商用電源５からコンバータ１０２を介してエレベータ用電動機に電力を供給する電動機駆動回路と、回生運転時に発生する回生電力をバッテリに充電し、またバッテリ３の放電電力を電動機６に供給して駆動する充放電回路２を備えたエレベータ制御装置は、商用電源およびバッテリの二つの電力源を持つことになる。

このため、保守・点検等の作業に際しては、安全確保のため、前記二つの電力源をともに遮断しておくことが必要となる。

特に、エレベータの昇降路の最上部等に機械室を設けない装置（機械室レスエレベータ）のように、昇降路の側面に沿って上下方向に電動機駆動回路、バッテリ充放電回路、バッテリ、遮断器等を分散して配置する装置では、前記遮断器等を操作する際、作業者はエレベータ籠に乗って移動しながら操作することが要求される。このため、作業負担が増加し、作業効率が低下する、
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、エレベータ用電動機の回生運転時に発生する回生電力をバッテリに充電し、またバッテリの放電電力をエレベータ用電動機に供給する充放電回路を備えたエレベータ制御装置において、保守・点検作業時における作業効率の向上、作業者の安全性の確保を図ることのできるエレベータ制御装置を提供するものである。

本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。

商用電源からの交流電力を遮断器を介して受電し、受電した交流電力を整流して直流電力を出力するコンバータ、および該コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してエレベータ用電動機を駆動するインバータを備えたエレベータ用電動機駆動回路と、前記コンバータとインバータとを接続する直流側接続点とバッテリ間を接触器を介して接続し、前記インバータによる前記電動機の回生運転時に回生電力を前記バッテリに充電し、インバータによる前記電動機の駆動運転時に駆動電力を前記バッテリから供給するバッテリ充放電回路と、前記遮断器の開閉に連動して前記接触器を開閉する安全回路を備え、前記遮断器を開路して商用電源からの給電回路を遮断したとき、前記接触器を開路して前記バッテリ充放電回路を遮断する。

本発明は、以上の構成を備えるため、エレベータ用電動機の回生運転時に発生する回生電力をバッテリに充電し、またバッテリの放電電力をエレベータ用電動機に供給する充放電回路を備えたエレベータ制御装置において、保守・点検作業時における作業効率の向上、作業者の安全性の確保を図ることのできるエレベータ制御装置を提供することができる。

以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるエレベータ制御装置を説明する図である。

図１に示すように、商用電源５には、遮断器１０１を介してコンバータ１０２およびインバータ１０４が接続され、インバータ１０４を介してエレベータ用電動機６を駆動する。なお、インバータ１０２およびインバータ１０４等を制御するための制御電源１０３の入力端子は、コンバータ１０２とインバータ１０４を接続する直流部７に接続する。

エレベータ用電動機６の回生運転時における回生電力は、図１の「バッテリ充電経路」に示すように、コンバータ１０２とインバータ１０４を接続する直流部７から、電力充放電回路２内の遮断器１１２、接触器２０２の接点２０２ｂ、スイッチング素子２０４、リアクトル２０３、接触器２０１の接点２０１ｂ、および遮断器１１３を介してバッテリ３に充電される。なお、スイッチング素子２０４とリアクトル２０３は昇降圧チョッパ回路を構成している。

エレベータ用電動機６の力行運転時には、図１の「バッテリ放電経路」に示すように、バッテリ３の放電電力は、遮断器１１３、電力充放電回路２内の前記接触器２０１の接点２０１ｂ、リアクトル２０３、スイッチング素子２０４、および遮断器２を介して、制御部１のコンバータ１０２とインバータ１０４を接続する直流部７に供給され、インバータ１０４を介してエレベータ用電動機６を駆動する。

なお、前記接触器の接点２０１ｂ、２０２ｂは後述する安全回路４の制御により連動して開閉する。また、安全回路４は前記遮断器１０１の開閉を監視し、遮断器１０１が開放されたとき、これに連動して前記接触器２０１ｂ、２０２ｂを開放する。

図２は、安全回路４の詳細を説明する図である。図２において、図に示す正負の電源Ｖ（＋）、Ｖ（−）は、図１の制御電源１０３から供給される。なお、図２において、１０１ｂは図１に示す遮断器１０１の補助接点であり、遮断器１０１の開閉に連動して開閉する。

４０１ａはコイルであり、前記遮断器１０１の補助接点１０１ｂが閉のとき励磁されて接点４０１ｂ、４０１ｃを閉路する。

２０１ａ、２０２ａはそれぞれコイルであり、コイル２０１ａは前記接点４０１ｂを介して前記正負の電源Ｖ（＋）、Ｖ（−）に接続される。また、コイル２０２ａは前記接点４０１ｃを介して前記正負の電源Ｖ（＋）、Ｖ（−）に接続される。

前記コイル２０１ａは、前記接点４０１ｂを介して励磁されたとき、接点２０１ｂを閉路する。また、前記コイル２０２ａは、前記接点４０１ｃを介して励磁されたとき、接点２０２ｂを閉路する。また、前記コイル２０１ａは、前記接点４０１ｂが開路して励磁電流が遮断されたとき、接点２０１ｂを開路する。また、前記コイル２０２ａは、前記接点４０１ｃが開路して励磁電流が遮断されたとき、接点２０２ｂを開路する。

このため、前記遮断器１０１を開路すると、遮断器１０１の補助接点１０１ｂが開路して前記コイル４０１ａに供給されていた電流が喪失される。このため、接点４０１ｂおよび４０１ｃが開路する。これにより、電力充放電回路２とバッテリ３とを接続する接触器２０１の接点２０１ｂを駆動するコイル２０１ａ、および電力充放電回路２と前記直流部を接続する接触器２０２の接点２０２ｂを駆動するコイル２０２ａに供給されていた電流が喪失され、前記接点２０１ｂおよび接点２０２ｂは開路する。

したがって、保守点検に際して前記遮断器１０１を開路すると、遮断器１０１の開路に連動して接点４０１ｂおよび接点４０１ｃが開路することになる。また、保守点検の終了に際して前記遮断器１０１を閉路すると、遮断器１０１の閉路に連動して接点４０１ｂおよび接点４０１ｃが閉路することになり、保守・点検作業時における作業効率を向上し、作業者の安全性の確保を図ることができる。

図３は、エレベータ制御装置における安全回路の動作を説明する図である。何らかの原因によりエレベータ制御装置が故障した場合、あるいは保守・点検作業時等において、自動あるいは手動により遮断器１０１を遮断する（Ｓ３１，Ｓ３２）。

遮断器１０１が遮断すると、これに連動して遮断器１０１の補助接点１０１ｂも開路する（Ｓ３３）。これにより、接点４０１ｂおよび接点４０１ｃを駆動する安全開路の４のコイル４０１ａへの電流供給が遮断され、前記接点４０１ｂおよび４０１ｃは開路する（Ｓ３４，Ｓ３５）。

接点４０１ｂおよび接点４０１ｃが開路すると、前記接点２０１ｂを駆動するコイル２０１ａおよび前記接点接点２０２ｂを駆動するコイル２０２ａへの電流供給が停止する（Ｓ３６）。これにより、接点２０１ｂおよび２０２ｂは開路する。

すなわち、商用電源５と電動機駆動回路１を接続している遮断器１０１を開路すると、安全開路４の接点４０１ｂおよび接点４０１ｃが開路する。また、前記接点４０１ｂおよび接点４０１ｃが開路すると、接触器２０１の接点２０１ｂおよび接触器２０２の接点２０２ｂが開路する。このため、電力充放電回路２をバッテリ３および電動機駆動回路の１の直流部から同時に切り離すことができる。

なお、遮断器１０１，１１２，１１３、および接触器２０１，２０２としては、汎用の遮断器、および汎用の電磁接触器を使用することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、商用電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータおよび該コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してエレベータ用電動機を駆動するインバータと、前記コンバータとインバータとの直流側接続点とバッテリ間を接続し、前記インバータによる前記電動機の回生運転時に回生電力を前記バッテリに充電し、インバータによる前記電動機の駆動運転時に駆動電力を前記バッテリから供給する充放電回路を備えたエレベータ制御装置において、前記商用電源とエレベータ制御装置間を接続する遮断器の開閉動作に連動して、前記充放電回路を前記バッテリおよび直流部７に対して接続・遮断することができる。このため、保守・点検作業時における作業効率を向上し、作業者の安全を確保することができる。また、異常時には前記遮断器を遮断することで、電力充放電回路およびバッテリを瞬時に切り離すことができる。

また、遮断器１１３および１１２に従属するように、接触器２０１の接点２０１ｂおよび接触器２０２の接点２０２ｂを接続する。このため、前記遮断器１１３および１１２が配置された位置まで出向いて遮断器１１３および１１２を開閉操作しなくとも、前記商用電源とエレベータ制御装置間を接続する遮断器１０１を開閉操作するのみで、該開閉操作に連動して、前記充放電回路を前記バッテリおよび直流部７に対して接続・遮断することができる。このため、本実施形態では、エレベータの昇降路の最上部等に機械室を設けない装置（機械室レスエレベータ）のように、昇降路の側面に沿って上下方向に電動機駆動回路、バッテリ充放電回路、バッテリ、遮断器等を分散して配置する装置に適用する場合に効果が大きい。このように遮断器に連動して開閉する通常のインターロック機構に比して安全性および作業効率を向上することができる。

本発明の実施形態にかかるエレベータ制御装置を説明する図である。安全回路の詳細を説明する図である。エレベータ制御装置における安全回路の動作を説明する図である。従来のエレベータ制御装置を説明する図である。

符号の説明

１電動機駆動回路
１０１遮断器
１０１ｂ補助接点
１０２コンバータ
１０３制御電源
１０４インバータ
１１２，１１３遮断器
２電力充放電回路
２０１，２０２接触器
２０３リアクトル
２０４スイッチング素子
３バッテリ
４安全回路
５商用電源
６電動機
７直流部

Claims

商用電源からの交流電力を遮断器を介して受電し、受電した交流電力を整流して直流電力を出力するコンバータ、および該コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してエレベータ用電動機を駆動するインバータを備えたエレベータ用電動機駆動回路と、
前記コンバータとインバータとを接続する直流側接続点とバッテリ間を接触器を介して接続し、前記インバータによる前記電動機の回生運転時に回生電力を前記バッテリに充電し、インバータによる前記電動機の駆動運転時に駆動電力を前記バッテリから供給するバッテリ充放電回路と、
前記遮断器の開閉に連動して前記接触器を開閉する安全回路を備え、
前記遮断器を開路して商用電源からの給電回路を遮断したとき、前記接触器を開路して前記バッテリ充放電回路を遮断することを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項１記載のエレベータ制御装置において、
前記充放電回路はスイッチング素子およびリアクトルを備えた昇降圧チョッパ回路であることを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項２記載のエレベータ制御装置において、
前記接触器は、前記昇降圧チョッパ回路のバッテリ側または前記直流側接続点側に備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項１記載のエレベータ制御装置において、
前記電動機駆動回路、充放電回路、バッテリ、遮断器を昇降路の側面に沿って上下方向に配置したことを特徴とするエレベータ制御装置。