JP5041375B2 - Elevator control device - Google Patents
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Description
本発明は、昇降機駆動用モータに電流を供給する電力変換装置に設置するスイッチング素子の冷却機能を有する昇降機制御装置に関する。 The present invention relates to an elevator controller having a cooling function of a switching element installed in a power converter that supplies current to an elevator drive motor.
従来、例えば、特許文献1に開示されるように、昇降機のインバータ装置のスイッチング素子の過度の温度上昇を防止するための冷却ファンが設けられており、インバータ装置の動作時に冷却ファンが動作してインバータ装置のスイッチング素子を冷却している。
Conventionally, for example, as disclosed in
昇降機が停止することで、前述したインバータ装置の動作が停止すると冷却ファンを停止させることになるが、インバータ装置の動作が停止した後もインバータ装置のスイッチング素子の温度が十分に低くなるまでは冷却ファンを引き続き動作させており、スイッチング素子の温度が十分に低くなった時点で冷却ファンを停止させている。 When the elevator stops, the cooling fan is stopped when the operation of the inverter device stops. However, the cooling device is cooled until the temperature of the switching element of the inverter device becomes sufficiently low even after the operation of the inverter device stops. The fan is continuously operated, and the cooling fan is stopped when the temperature of the switching element becomes sufficiently low.
このように、インバータ装置の動作が停止した状態となっても冷却ファンを駆動し続けると、インバータ装置のスイッチング素子が急激に冷却されてしまうため、当該スイッチング素子に対して過度の温度ストレスが生じ、使用寿命が短くなってしまう。 As described above, even if the operation of the inverter device is stopped, if the cooling fan is continuously driven, the switching element of the inverter device is rapidly cooled, so that excessive temperature stress is generated on the switching element. The service life will be shortened.
この問題を解決するためには、冷却器の性能を向上させて、エレベータ運転中におけるスイッチング素子の温度の上昇幅を抑制する構成とすることが考えられるが、冷却器にかかるコストが大幅に高くなってしまう。 In order to solve this problem, it may be possible to improve the performance of the cooler and suppress the temperature rise of the switching element during elevator operation, but the cost of the cooler is significantly higher. turn into.
そこで、本発明の目的は、インバータ装置のスイッチング素子の使用寿命を大幅に向上させるための冷却を行なうことが可能になる昇降機制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an elevator controller that can perform cooling for significantly improving the service life of a switching element of an inverter device.
すなわち、本発明に係わる昇降機制御装置は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと、前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力するためのスイッチング素子を含むインバータ装置と、前記インバータ装置から出力された交流電力で駆動する電動機と、前記インバータ装置のスイッチング素子のゲート電圧を検出する検出手段と、前記インバータ装置のスイッチング素子を冷却するための冷却ファンと、前記検出手段により検出したゲート電圧が、前記インバータ装置の動作時とみなせる所定の周波数および電圧でスイッチングしている場合には前記冷却ファンを駆動させ、前記インバータ装置の動作時とみなせる所定の周波数および電圧でスイッチングしていない場合には前記冷却ファンを停止させる冷却ファン駆動手段とを備え、前記冷却ファン駆動手段は、前記検出手段により検出したゲート電圧が前記所定の周波数および電圧でスイッチングしていない場合であって、かつ乗りかごの呼び登録がなされていない場合に前記冷却ファンを停止することを特徴とする。 That is, the elevator controller according to the present invention includes a rectifier circuit that converts AC power from an AC power source into DC power, a smoothing capacitor that smoothes pulsation of DC power converted by the rectifier circuit, and the smoothed circuit. An inverter device including a switching element for converting the output DC power into AC power of variable voltage and variable frequency, and an electric motor driven by the AC power output from the inverter device, and a gate of the switching element of the inverter device The detecting means for detecting the voltage, the cooling fan for cooling the switching element of the inverter device, and the gate voltage detected by the detecting means are switched at a predetermined frequency and voltage that can be regarded as the operation of the inverter device. If the inverter is in operation, drive the cooling fan. If not switching at a predetermined frequency and voltage and a cooling fan drive means for stopping the cooling fan, the cooling fan drive means, the gate voltage detected by the detecting means at the predetermined frequency and voltage The cooling fan is stopped when the switching is not performed and the call registration of the car is not performed .
本発明によれば、昇降機のインバータ装置のスイッチング素子の使用寿命を大幅に向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the service life of the switching element of the inverter apparatus of an elevator can be improved significantly.
以下図面により本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。以下の各実施形態ではエレベータを例にとって本発明を説明するが、後述する第3の実施形態を除いた各実施形態で説明する本発明は、エスカレータなどのその他の昇降機にも適用することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態におけるエレベータ制御装置は、駆動系として、三相交流電源1、コンバータ装置2、平滑コンデンサ3、インバータ装置4、エレベータ駆動用モータ5、エレベータ制御用マイコン6、ファン駆動電源7、ファン駆動用リレー8、冷却ファン9、およびゲート駆動回路10を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the present invention will be described by taking an elevator as an example. However, the present invention described in each embodiment except for a third embodiment to be described later can also be applied to other elevators such as an escalator. .
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the first embodiment of the present invention is specially described.
As shown in FIG. 1, the elevator control device according to the first embodiment of the present invention includes a three-phase
三相交流電源1は、商用電源として所定電力の交流電力を供給する。コンバータ装置2は、三相交流電源1から供給された交流電力を直流電力に変換する。平滑コンデンサ3は、コンバータ装置2の出力電力である直流電力の脈動を平滑化する。インバータ装置4はスイッチング素子を搭載しており、このスイッチング素子により、コンバータ装置2から平滑コンデンサ3を介して与えられた直流電力をPWM(Pulse Width Modulation)制御により可変周波数可変電圧値の交流電力に変換し、これを駆動電力としてエレベータ駆動用モータ5に供給する。
The three-phase
エレベータ駆動用モータ5の回転軸にはシーブ11が取り付けられており、そこに巻き掛けられたロープ12を介して乗りかご13とカウンタウェイト14が昇降路内をつるべ式に昇降動作する。エレベータ駆動用モータ5は、インバータ装置4から出力された交流電力で駆動して乗りかご13を昇降させる。
A
冷却ファン9は、インバータ装置4の近傍に設置され、このインバータ装置4に搭載しているスイッチング素子を冷却する。
冷却ファン9はファン駆動用リレー8を介してファン駆動電源7に接続される。ファン駆動用リレー8がON状態である場合にはファン駆動電源7と冷却ファン9とが電気的に接続されているのでファン駆動電源7により冷却ファン9が駆動し、ファン駆動用リレー8がOFF状態である場合にはファン駆動電源7と冷却ファン9との間の回路が遮断し、冷却ファン9が停止する。
The
The
エレベータ制御用マイコン6は、CPU、ROM、RAMなどが搭載されたコンピュータによって構成される。このエレベータ制御用マイコン6は、エレベータの起動および停止を判別する起動/停止判別部6a、ファン駆動用リレー8のON/OFFを制御するリレー制御部6bを有する。また、ゲート駆動回路10は、エレベータ制御用マイコン6からの各制御信号をゲート電圧としてインバータ装置4に与える。
The
次に、図1に示した構成のエレベータ制御装置の動作について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
エレベータが起動した、つまり運転が開始したことをエレベータ制御用マイコン6の起動/停止判別部6aが判別すると(ステップS1)、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート駆動回路10にインバータ装置4への通電を開始させ、リレー制御部6bは、この起動と連動してファン駆動用リレー8をON状態とする(ステップS2)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9が駆動し(ステップS3)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
Next, the operation of the elevator control device having the configuration shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the first embodiment of the present invention.
When the start /
そして、エレベータの運転が停止したことをエレベータ制御用マイコン6の起動/停止判別部6aが判別すると(ステップS4)、リレー制御部6bは、この停止と連動してファン駆動用リレー8をOFF状態とする(ステップS5)。これにより、ファン駆動電源7と冷却ファン9との間の回路が遮断し、冷却ファン9が停止する(ステップS6)。つまりエレベータ制御用マイコン6は、インバータ装置の動作が開始した際に冷却ファンを駆動させ、インバータ装置の動作が停止した際に冷却ファンを停止させる冷却ファン駆動手段である。以下の実施形態でも同様である。
When the start /
以上のように、本発明の第1の実施形態におけるエレベータ制御装置では、エレベータ起動と連動して冷却ファン9を駆動させて、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の発熱を冷却し、エレベータの運転停止と連動して冷却ファン9を停止させることでインバータ装置4のスイッチング素子の自然空冷を行なうので、電流通電によって発熱されたスイッチング素子に急激な温度ストレスを与えないようにすることができる。よって、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の寿命を延ばすことが可能となる。また、冷却ファン9の駆動時間が短縮されるので、省エネ効果も期待できる。
As described above, in the elevator control device according to the first embodiment of the present invention, the cooling
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態におけるエレベータ制御装置の構成のうち図1に示したものと同一部分の説明は省略する。
図3は、本発明の第2の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態におけるエレベータ制御装置は、第1の実施形態と比較して、ゲート駆動回路10のゲート電圧監視回路21をさらに備える。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, description of the same part as what was shown in FIG. 1 among the structures of the elevator control apparatus in each following embodiment is abbreviate | omitted.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the second embodiment of the present invention is specially described.
The elevator control device in this embodiment further includes a gate
図4は、本発明の第2の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
この実施形態では、ゲート駆動回路10のゲート電圧が、エレベータ運転中とみなせる所定の周波数、電圧でスイッチングしているか否かをゲート電圧監視回路21により常時監視している(ステップS21)。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the gate
エレベータ制御用マイコン6は、ゲート電圧監視回路21による監視結果を取得し、この監視結果が、前述した所定の周波数、電圧でゲート電圧がスイッチングしているとの監視結果であった場合には、エレベータが起動して運転中の状態となっていると判断する(ステップS22のYES)。この場合、リレー制御部6bはファン駆動用リレー8をON状態とする(ステップS2)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9が駆動し(ステップS3)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
The
一方、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート電圧監視回路21からの監視結果が、前述した所定の周波数、電圧でゲート電圧がスイッチングしていないとの監視結果であった場合には、エレベータ運転中でないと判断する(ステップS22のNO)。この場合、リレー制御部6bはファン駆動用リレー8をOFF状態とする(ステップS5)。これにより、ファン駆動電源7と冷却ファン9との間の回路が遮断し、冷却ファン9が停止する(ステップS6)。
On the other hand, when the monitoring result from the gate
以上のように、本発明の第2の実施形態におけるエレベータ制御装置では、インバータ装置4のスイッチング素子が所定の周波数、電圧でスイッチングしている場合には冷却ファン9を駆動させて、インバータ装置4のスイッチング素子を冷却し、所定の周波数、電圧でゲート電圧がスイッチングしていない場合には冷却ファン9を停止させ、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の自然空冷を行なうので、第1の実施形態と同様に、スイッチング素子に急激な温度ストレスを与えないようにすることができる。よって、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の寿命を延ばすことが可能となる。
As described above, in the elevator control device according to the second embodiment of the present invention, when the switching element of the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第1の実施形態では説明しなかったホール呼びボタン22、かご内行先階ボタン23についても説明する。
また、エレベータ制御用マイコン6は、第1の実施形態とは異なり、呼び有無判別部6cおよびリレー制御部6bを有する。呼び有無判別部6cは、ホール呼びボタン22やかご内行先階ボタン23の操作により登録されて応答していない呼びがあるか否かを判別する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the third embodiment of the present invention is specially described.
In this embodiment, the
Unlike the first embodiment, the
図6は、本発明の第3の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
ここでは初期状態として、エレベータが運転中であって、第1の実施形態と同様にしてエレベータの運転開始とともに駆動した冷却ファン9によりインバータ装置4に搭載しているスイッチング素子を冷却しているものとする。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the third embodiment of the present invention.
Here, as an initial state, the elevator is in operation, and the switching element mounted on the
ホール呼びボタン22やかご内行先階ボタン23が操作された場合、呼び登録のための信号がエレベータ制御用マイコン6に出力される。
エレベータ制御用マイコン6は、ホール呼びボタン22やかご内行先階ボタン23からの信号に応じて呼び登録を行なっており、応答前の呼びである呼び登録の情報を内部メモリに保持する。
When the
The
エレベータ制御用マイコン6の呼び有無判別部6cは、呼び登録があると判別した場合には(ステップS31のYES)、エレベータは一旦停止した後に再度運転を行なう、つまり連続運転を行なう判断する。この場合、リレー制御部6bは、エレベータが停止してもファン駆動用リレー8をON状態に維持する(ステップS2)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9が継続して駆動し(ステップS3)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱の冷却が維持される。
When it is determined that there is a call registration (YES in step S31), the call presence /
一方、エレベータ制御用マイコン6の呼び有無判別部6cが、呼び登録がないと判別した場合には(ステップS31のNO)、エレベータは現在停止中であって、次の呼び登録がなされるまで運転を再開しない、つまりエレベータの連続運転がなされないと判別する。この場合、リレー制御部6bはファン駆動用リレー8をOFF状態とする(ステップS5)。これにより、ファン駆動電源7と冷却ファン9との間の回路が遮断し、冷却ファン9が停止する(ステップS6)。
On the other hand, if the call presence /
以上のように、本発明の第3の実施形態におけるエレベータ制御装置では、呼び登録がある場合には連続運転ありと判断してエレベータが一旦停止しても冷却ファン9の駆動を維持してインバータ装置4のスイッチング素子を引き続き冷却し、呼び登録がない場合には冷却ファン9を停止してインバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の自然空冷により冷却を行なうので、当該スイッチング素子に急激な温度ストレスを与えないようにすることができる。よって、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の寿命を延ばすことが可能となる。
As described above, in the elevator control apparatus according to the third embodiment of the present invention, when there is a call registration, it is determined that there is continuous operation, and even if the elevator stops, the drive of the cooling
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第1の実施形態と比較して、スイッチング素子温度検出器24、外部温度検出器25、温度演算装置26をさらに備える。また、この実施形態では、第1の実施形態で用いていたファン駆動電源7、ファン駆動用リレー8および冷却ファン9は備えない。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the fourth embodiment of the present invention is specially described.
This embodiment further includes a switching
スイッチング素子温度検出器24は、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の温度を検出する。外部温度検出器25は、外部、ここではインバータ装置4からの発熱が及ばない箇所の温度を検出する。
温度演算装置26は、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度との差分を演算する。
The switching
The
また、エレベータ制御用マイコン6は、第1の実施形態とは異なり、通電制御部6dを有する。通電制御部6dは、ゲート駆動回路10を介して、インバータ装置4への通電制御を行なう。
Unlike the first embodiment, the
図8は、本発明の第4の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
初期状態として、エレベータは運転中であるとする。この状態においてエレベータの運転が停止する、つまり登録された呼びが無くなった状態になると(ステップS51)、エレベータ制御用マイコン6は、温度演算装置26に対し、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度との差分の演算を指示する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the fourth embodiment of the present invention.
As an initial state, it is assumed that the elevator is in operation. When the operation of the elevator is stopped in this state, that is, when the registered call is lost (step S51), the
すると、温度演算装置26は、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度とを取得して(ステップS42,S43)、両者の差分を演算し、この演算結果をエレベータ制御用マイコン6に出力する。
Then, the
エレベータ制御用マイコン6は、演算結果である差分が所定の値以下である場合には(ステップS44のYES)、インバータ装置4のスイッチング素子の温度が、次の運転開始後においてスイッチング素子への過度の温度ストレスを生じさせる温度に低下していると判断する。この場合、エレベータ制御用マイコン6の通電制御部6dは、新たな呼びが登録されることによるインバータ装置4の動作開始前に、ゲート駆動回路10によりインバータ装置4を介してエレベータ駆動用モータ5の設定した相に徐々に電流を通電し、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子への通電電流を徐々に上昇させることで、通電電流による発熱でスイッチング素子の温度を徐々に上昇させる(ステップS45)。
When the difference as the calculation result is equal to or less than a predetermined value (YES in step S44), the
一方、エレベータ制御用マイコン6は、演算結果である差分が前述した所定の値を超える場合には(ステップS44のNO)、インバータ装置4のスイッチング素子の温度が、次の運転開始後においてスイッチング素子への過度の温度ストレスを生じさせる温度に低下していないと判断する。この場合、エレベータ制御用マイコン6の通電制御部6dによる、エレベータ駆動用モータ5の前述の設定した相への通電はなされない。
On the other hand, when the difference as the calculation result exceeds the above-described predetermined value (NO in step S44), the
この後、エレベータの運転が開始された場合には(ステップS46)スイッチング素子の温度がある程度上昇しているので、運転によるスイッチング素子への温度ストレスが軽減される。 Thereafter, when the operation of the elevator is started (step S46), the temperature of the switching element has risen to some extent, so that the temperature stress on the switching element due to the operation is reduced.
以上のように、本発明の第4の実施形態におけるエレベータ制御装置では、エレベータの運転停止中にインバータ装置4のスイッチング素子付近の温度と電力変換部の外部の温度との差分が所定の値以下になった場合に、エレベータの運転開始前に、モータの設定した相に徐々に電流を通電してスイッチング素子への通電電流を徐々に上昇させて、電流通電による発熱によりスイッチング素子の温度を徐々に上昇させてから運転を行なうので、急激な温度ストレスをスイッチング素子に与えないようにすることが可能となる。よって、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の寿命を延ばすことが可能となる。
As described above, in the elevator control device according to the fourth embodiment of the present invention, the difference between the temperature in the vicinity of the switching element of the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図9は、本発明の第5の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第1の実施形態と異なり、冷却ファンは冷却ファン9A,9Bの2つが設けられ、ファン駆動用リレーは、冷却ファン9A,9Bのそれぞれに対応してファン駆動用リレー8A,8Bの2つが設けられる。また、この実施形態では、ファン駆動用リレー8A,8BのON/OFFを個別に切り替えることで冷却ファン9A,9Bの駆動および停止を切り替えるファン駆動回路27をさらに備える。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the fifth embodiment of the present invention is specially described.
In this embodiment, unlike the first embodiment, the cooling fans are provided with two cooling
冷却ファン9Aはファン駆動用リレー8Aを介してファン駆動電源7に接続され、冷却ファン9Bはファン駆動用リレー8Bを介してファン駆動電源7に接続される。
ファン駆動用リレー8AがON状態である場合にはファン駆動電源7により冷却ファン9Aが駆動し、ファン駆動用リレー8AがOFF状態である場合にはファン駆動電源7と冷却ファン9Aとの間の回路が遮断し、冷却ファン9Aが停止する。
また、ファン駆動用リレー8BがON状態である場合にはファン駆動電源7により冷却ファン9Bが駆動し、ファン駆動用リレー8BがOFF状態である場合にはファン駆動電源7と冷却ファン9Bとの間の回路が遮断し、冷却ファン9Bが停止する。
また、冷却ファン9A,9Bのそれぞれの冷却能力は第1の実施形態で説明した冷却ファンの半分であるとする。
The cooling
When the
When the
Further, it is assumed that the cooling capacity of each of the cooling
また、エレベータ制御用マイコン6は、第1の実施形態と異なり、起動/停止判別部6aやリレー制御部6bは有しない。
Further, unlike the first embodiment, the
図10は、本発明の第5の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
エレベータが起動したことをエレベータ制御用マイコン6が判別すると(ステップS1)、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート駆動回路10にインバータ装置4への通電を開始させ、ファン駆動回路27は、この判別と連動してファン駆動用リレー8A,8BをON状態とする(ステップS49)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9A,9Bが駆動し(ステップS50)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the fifth embodiment of the present invention.
When the
エレベータの運転が停止すると(ステップS51)、エレベータ制御用マイコン6は、温度演算装置26に対し、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度との差分の演算を指示する。
When the operation of the elevator is stopped (step S51), the
すると、温度演算装置26は、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度とを取得して(ステップS52,S53)、両者の差分を演算し、この演算結果をファン駆動回路27に出力する。
Then, the
ファン駆動回路27は、温度演算装置26の演算結果である差分が所定の値以上である場合には(ステップS54のYES)、ファン駆動用リレー8BをOFF状態とする(ステップS55)。これにより、ファン駆動電源7と冷却ファン9Bとの間の回路が遮断し、冷却ファン9Bが停止する(ステップS56)。これにより、冷却ファン9Aのみでインバータ装置4に搭載しているスイッチング素子を徐々に冷却することになる。
The
この後、ファン駆動回路27は、温度演算装置26の演算結果である差分が所定の値未満となった場合には(ステップS57のYES)、ファン駆動用リレー8AをOFF状態とする(ステップS58)。これにより、ファン駆動電源7と冷却ファン9Aとの間の回路が遮断し、冷却ファン9Aが停止する(ステップS59)。これにより、冷却ファン9A,9Bがともに停止し、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の自然空冷がなされることになる。
Thereafter, when the difference, which is the calculation result of the
以上のように、本発明の第5の実施形態におけるエレベータ制御装置では、一つの電力変換装置において、インバータ装置4のスイッチング素子を冷却する冷却ファンを複数個使用している場合において、エレベータの運転停止中にスイッチング素子付近の温度と電力変換装置外部の温度との差分が所定値以上になった場合に、冷却ファンの駆動数を所定の数量に減らしてスイッチング素子を徐々に冷却し、前述した差分が所定値未満となった場合に駆動中の残りの冷却ファンを停止させ、インバータ装置に搭載しているスイッチング素子の自然空冷により冷却を行ない、数段階に分けて徐々に冷却能力を低下させることができるので、スイッチング素子に急激な温度ストレスを与えないようにすることが可能となる。よって、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の寿命を延ばすことが可能となる。
As described above, in the elevator control device according to the fifth embodiment of the present invention, when a plurality of cooling fans for cooling the switching elements of the
この実施形態では、冷却ファンとファン駆動用リレーが2組であると説明したが、さらに多くの数の組として、前述した温度の差分が一旦所定値以上となった後の低下とともに動作中の冷却ファンの一部を段階的に停止させるようにしてもよい。これにより、スイッチング素子への温度ストレスをさらに軽減することができる。 In this embodiment, it has been described that there are two sets of cooling fans and fan drive relays. However, as a larger number of sets, the above-described temperature difference is once in operation with a decrease after becoming a predetermined value or more. You may make it stop a part of cooling fan in steps. Thereby, the temperature stress to the switching element can be further reduced.
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図11は、本発明の第6の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第5の実施形態と比較して、温度差記録装置28をさらに備える。また、エレベータ制御用マイコン6は、第5の実施形態と異なり、交換要否判別部6eと発報部6fとを有する。また、第5の実施形態と異なり、温度演算装置26とファン駆動回路27とは直接接続されない。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the sixth embodiment of the present invention is specially described.
In this embodiment, as compared with the fifth embodiment, a temperature
温度差記録装置28は、温度演算装置26とエレベータ制御用マイコン6との間に設けられ、温度演算装置26による演算結果である、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度との差分がスイッチング素子への一回分のヒートサイクルが生じたとみなせる所定値を超えた回数を記録する。
The temperature
エレベータ制御用マイコン6の交換要否判別部6eは、温度差記録装置28により記録した回数をもとに、インバータ装置4のスイッチング素子の交換の要否を判別する。発報部6fは、スイッチング素子の交換を要すると交換要否判別部6eが判別した場合に、この交換を要する旨を示す所定の場所への異常発報を行なう。
A replacement
発報先の所定の場所とは、本装置が設置されている場所つまり機械室や、ビルの管理室、さらに、通信ネットワークを介して外部の遠隔監視センターであっても良い。要は、管理者や保守員が直ぐに確認できる場所であれば良い。また、発報方法としては、スピーカを通じて警告音を出力したり、警告メッセージを音声出力するなどの他に、表示器を通じて警告メッセージを表示したりすることでも良い。 The predetermined place of the report destination may be a place where the present apparatus is installed, that is, a machine room, a building management room, or an external remote monitoring center via a communication network. In short, any location that can be immediately confirmed by an administrator or maintenance personnel may be used. In addition to outputting a warning sound through a speaker or outputting a warning message as a warning method, the warning message may be displayed through a display.
図12は、本発明の第6の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
エレベータが起動したことをエレベータ制御用マイコン6が判別すると(ステップS1)、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート駆動回路10にインバータ装置4への通電を開始させ、ファン駆動回路27は、この判別と連動してファン駆動用リレー8A,8BをON状態とする(ステップS60)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9A,9Bが駆動し(ステップS61)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the sixth embodiment of the present invention.
When the
エレベータの運転が停止すると(ステップS62)、エレベータ制御用マイコン6は、温度演算装置26に対し、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度との差分の演算を指示する。
When the operation of the elevator is stopped (step S62), the
すると、温度演算装置26は、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度と外部温度検出器25により検出した温度とを取得して(ステップS63,S64)、両者の差分を演算し、この演算結果を温度差記録装置28に出力する。
Then, the
温度差記録装置28は、温度演算装置26の演算結果である差分が、スイッチング素子への一回分のヒートサイクルが生じたとみなせる所定値を超える場合には(ステップS65のYES)、スイッチング素子へ生じたヒートサイクルの回数を1増加させて更新した値を内部メモリへ記録し、この記録した値をエレベータ制御用マイコン6へ出力する(ステップS66)。
また、温度演算装置26の演算結果である差分が前述した所定値を超えていない場合には(ステップS65のNO)、ステップS1へ戻る。
When the difference that is the calculation result of the
If the difference that is the calculation result of the
エレベータ制御用マイコン6の交換要否判別部6eは、温度差記録装置28からのヒートサイクル回数がインバータ装置4のスイッチング素子のヒートサイクル寿命であるとみなせる所定値以上である場合には(ステップS67のYES)、インバータ装置4のスイッチング素子の交換を要すると判別する。
この場合、エレベータ制御用マイコン6の発報部6fは、インバータ装置4のスイッチング素子の交換を要する旨を示す所定の場所への異常発報を行なう(ステップS68)。
また、温度差記録装置28からのヒートサイクル回数が前述した所定値以上でない場合には(ステップS67のNO)、ステップS1へ戻る。
If the number of heat cycles from the temperature
In this case, the
If the number of heat cycles from the temperature
以上のように、本発明の第6の実施形態におけるエレベータ制御装置では、冷却ファンが起動してから停止するまでのスイッチング素子の温度と外部の温度との差分がスイッチング素子への一回分のヒートサイクルが生じたとみなせる所定値を超えた回数を記録し、この回数が所定の回数以上となった場合にスイッチング素子のヒートサイクル寿命であると判断し、スイッチング素子の交換を要する旨を示す所定の場所への異常発報を行なうので、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子を破損前に保守員によって交換することが可能となる。
As described above, in the elevator control device according to the sixth embodiment of the present invention, the difference between the temperature of the switching element and the external temperature from when the cooling fan is started to when it is stopped is a single heat to the switching element. Record the number of times exceeding a predetermined value that can be regarded as having occurred, and when this number exceeds the predetermined number, it is determined that the switching element has a heat cycle life, and a predetermined value indicating that the switching element needs to be replaced Since the abnormality is reported to the place, the switching element mounted on the
(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図13は、本発明の第7の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第5の実施形態と比較して、停止回数記録装置29をさらに備える。また、エレベータ制御用マイコン6は、第5の実施形態と異なり、起動/停止判別部6aと交換要否判別部6eと発報部6fとを有する。また、第5の実施形態と異なり、スイッチング素子温度検出器24、外部温度検出器25および温度演算装置26は備えない。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the seventh embodiment of the present invention is specially described.
This embodiment further includes a stop
停止回数記録装置29は、ファン駆動回路27とエレベータ制御用マイコン6との間に設けられ、ファン駆動回路27がファン駆動用リレー8A,8BをOFF状態とした場合に、冷却ファン9A,9Bの停止回数を1増加させて更新した値を内部メモリに記録する。
The stop
図14は、本発明の第7の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
エレベータが起動したことをエレベータ制御用マイコン6の起動/停止判別部6aが判別すると(ステップS1)、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート駆動回路10にインバータ装置4への通電を開始させ、ファン駆動回路27は、この判別と連動してファン駆動用リレー8A,8BをON状態とする(ステップS70)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9A,9Bが駆動し(ステップS72)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the seventh embodiment of the present invention.
When the start /
エレベータの運転が停止したことをエレベータ制御用マイコン6の起動/停止判別部6aが判別すると(ステップS73)、ファン駆動回路27は、この判別と連動してファン駆動用リレー8A,8BをOFF状態とする(ステップS73)、これにより、冷却ファン9A,9Bがともに停止し(ステップS74)、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の自然空冷がなされる。
When the start /
ファン駆動回路27は、ファン駆動用リレー8A,8BをOFF状態とした旨を示す通知信号を停止回数記録装置29に出力する。停止回数記録装置29は、ファン駆動回路27からの通知信号を入力すると、冷却ファン9A,9Bの停止回数を1増加させて更新した値を内部メモリに記録し、この記録した値をエレベータ制御用マイコン6へ出力する(ステップS75)。
The
エレベータ制御用マイコン6の交換要否判別部6eは、停止回数記録装置29からの停止回数がスイッチング素子のヒートサイクル寿命であるとみなせる所定回数以上である場合には(ステップS76のYES)、インバータ装置4のスイッチング素子の交換を要すると判別する。
この場合、エレベータ制御用マイコン6の発報部6fは、インバータ装置4のスイッチング素子の交換を要する旨を示す所定の場所への異常発報を行なう(ステップS77)。
また、停止回数記録装置29からの停止回数が前述した所定値回数以上でない場合には(ステップS76のNO)、ステップS1へ戻る。
When the number of stops from the stop
In this case, the
If the number of stops from the stop
以上のように、本発明の第7の実施形態におけるエレベータ制御装置では、冷却ファンの停止回数を記録し、この記録した停止回数がスイッチング素子のヒートサイクル寿命であるとみなせる所定値になった場合に外部に異常を発報するので、保守員によってインバータ装置4に搭載しているスイッチング素子を破損前に交換することが可能となる。
As described above, in the elevator control device according to the seventh embodiment of the present invention, the number of cooling fan stops is recorded, and the recorded number of stops reaches a predetermined value that can be regarded as the heat cycle life of the switching element. Therefore, the maintenance element can replace the switching element mounted on the
(第8の実施形態)
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図15は、本発明の第8の実施形態におけるエレベータ制御装置の電力変換部を特記した構成例を示す図である。
この実施形態では、第5の実施形態と比較して、外部温度検出器25を備えず、温度演算装置26の代わりに温度判定装置30を備える。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example in which the power conversion unit of the elevator control device according to the eighth embodiment of the present invention is specially described.
In this embodiment, as compared with the fifth embodiment, the
温度判定装置30は、スイッチング素子温度検出器24、ファン駆動回路27、エレベータ制御用マイコン6の間に設けられ、エレベータの起動時にスイッチング素子温度検出器24により検出した温度を判定する。
The
図16は、本発明の第8の実施形態におけるエレベータ制御装置のインバータ装置の冷却のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
エレベータが起動したことをエレベータ制御用マイコン6が判別すると(ステップS1)、エレベータ制御用マイコン6は、ゲート駆動回路10にインバータ装置4への通電を開始させ、ファン駆動回路27は、この判別と連動してファン駆動用リレー8A,8BをON状態とする(ステップS80)。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9A,9Bが駆動し(ステップS81)、通電によるインバータ装置4のスイッチング素子の発熱を冷却しながら運転がなされる。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a processing operation for cooling the inverter device of the elevator control device according to the eighth embodiment of the present invention.
When the
ファン駆動回路27は、ファン駆動用リレー8A,8BをON状態とした旨を示す通知信号を温度判定装置30に出力する。温度判定装置30は、ファン駆動回路27からの通知信号を入力すると、スイッチング素子温度検出器24により検出した温度を判定し、この判定した温度値をエレベータ制御用マイコン6に継続的に出力する(ステップS82)。
The
エレベータ制御用マイコン6は、温度判定装置30からの温度値が所定値A以上である場合には(ステップS83のYES)、エレベータの運転が停止した際(ステップS84のYES)でもファン駆動用リレー8A,8BをON状態に維持する。この結果、ファン駆動電源7により冷却ファン9A,9Bが継続して駆動する。結果、高温時のスイッチング素子への温度ストレスが低減される。
When the temperature value from the
そして、エレベータ制御用マイコン6は、温度判定装置30からの温度値を再度入力し(ステップS85)、この温度値が所定値Aより低い所定値B以下である場合には(ステップS86のYES)、ファン駆動回路27にファン駆動用リレー8A,8BをOFF状態とする指示を出力する。
And the
ファン駆動回路27は、エレベータ制御用マイコン6からの指示を入力すると、ファン駆動用リレー8A,8BをOFF状態とする(ステップS87)、これにより、冷却ファン9A,9Bがともに停止し(ステップS88)、インバータ装置4に搭載しているスイッチング素子の自然空冷がなされる。
When the
以上のように、本発明の第8の実施形態におけるエレベータ制御装置では、エレベータ起動後のスイッチング素子の温度が第1の所定値以上となった場合にはエレベータが停止しても冷却ファンの駆動を維持してスイッチング素子を引き続き冷却し、スイッチング素子の温度が第1の温度値より低い第2の温度値以下になるまで冷却してから冷却ファンを停止する。これにより、エレベータの停止後も暫くは冷却ファンが引き続き駆動するので、高温時のスイッチング素子への温度ストレスを低減することができるようになり、冷却ファンの停止後はインバータ装置に搭載しているスイッチング素子の自然空冷により冷却を行ない、第1の実施形態と同様に、急激な温度ストレスをスイッチング素子に与えないようにすることが可能となる。 As described above, in the elevator control device according to the eighth embodiment of the present invention, when the temperature of the switching element after the elevator starts becomes equal to or higher than the first predetermined value, the cooling fan is driven even if the elevator stops. Then, the switching element is continuously cooled and cooled until the temperature of the switching element becomes equal to or lower than the second temperature value lower than the first temperature value, and then the cooling fan is stopped. As a result, since the cooling fan continues to drive for a while after the elevator stops, it is possible to reduce the temperature stress on the switching element at a high temperature, and it is mounted on the inverter device after the cooling fan stops. Cooling is performed by natural air cooling of the switching element, and it is possible to prevent sudden temperature stress from being applied to the switching element as in the first embodiment.
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be omitted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…三相交流電源、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…エレベータ駆動用モータ、6…エレベータ制御用マイコン、6a…起動/停止判別部、6b…リレー制御部、6c…呼び有無判別部、6d…通電制御部、6e…交換要否判別部、6f…発報部、7…ファン駆動電源、8…ファン駆動用リレー、9…冷却ファン、10…ゲート駆動回路、11…シーブ、12…メインロープ、13…乗りかご、14…カウンタウェイト、21…ゲート電圧監視回路、22…ホール呼びボタン、23…かご内行先階ボタン、24…スイッチング素子温度検出器、25…外部温度検出器、26…温度演算装置、27…ファン駆動回路、28…温度差記録装置、29…停止回数記録装置、30…温度判定装置。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと、 A smoothing capacitor for smoothing pulsation of DC power converted by the rectifier circuit;
前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力するためのスイッチング素子を含むインバータ装置と、 An inverter device including a switching element for converting the smoothed DC power into AC power of variable voltage and variable frequency and outputting the AC power;
前記インバータ装置から出力された交流電力で駆動する電動機と、 An electric motor driven by the AC power output from the inverter device;
前記インバータ装置のスイッチング素子のゲート電圧を検出する検出手段と、 Detecting means for detecting a gate voltage of the switching element of the inverter device;
前記インバータ装置のスイッチング素子を冷却するための冷却ファンと、 A cooling fan for cooling the switching element of the inverter device;
前記検出手段により検出したゲート電圧が、前記インバータ装置の動作時とみなせる所定の周波数および電圧でスイッチングしている場合には前記冷却ファンを駆動させ、前記インバータ装置の動作時とみなせる所定の周波数および電圧でスイッチングしていない場合には前記冷却ファンを停止させる冷却ファン駆動手段と When the gate voltage detected by the detection means is switched at a predetermined frequency and voltage that can be regarded as an operation time of the inverter device, the cooling fan is driven, and a predetermined frequency and a frequency that can be regarded as an operation time of the inverter device. Cooling fan driving means for stopping the cooling fan when not switching by voltage;
を備え、With
前記冷却ファン駆動手段は、 The cooling fan driving means includes
前記検出手段により検出したゲート電圧が前記所定の周波数および電圧でスイッチングしていない場合であって、かつ乗りかごの呼び登録がなされていない場合に前記冷却ファンを停止することを特徴とする昇降機制御装置。 Elevator control characterized in that the cooling fan is stopped when the gate voltage detected by the detecting means is not switched at the predetermined frequency and voltage and the car registration is not performed. apparatus.
前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと、 A smoothing capacitor for smoothing pulsation of DC power converted by the rectifier circuit;
前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力するためのスイッチング素子を含むインバータ装置と、 An inverter device including a switching element for converting the smoothed DC power into AC power of variable voltage and variable frequency and outputting the AC power;
前記インバータ装置から出力された交流電力で駆動する電動機と、 An electric motor driven by the AC power output from the inverter device;
前記インバータ装置のスイッチング素子を冷却するための冷却ファンと、 A cooling fan for cooling the switching element of the inverter device;
前記インバータ装置の動作が開始した際に前記冷却ファンを駆動させ、前記インバータ装置の動作が停止した際に前記冷却ファンを停止させる冷却ファン駆動手段と、 Cooling fan driving means for driving the cooling fan when the operation of the inverter device is started, and stopping the cooling fan when the operation of the inverter device is stopped;
前記冷却ファン駆動手段による前記冷却ファンの停止回数を記録する記録手段と、 Recording means for recording the number of times the cooling fan is stopped by the cooling fan driving means;
前記記録手段により記録した停止回数が所定の回数となった場合に、前記スイッチング素子のヒートサイクル寿命である旨の発報を行なう発報手段と A reporting unit that reports that the switching element has a heat cycle life when the number of stops recorded by the recording unit reaches a predetermined number;
を備えたことを特徴とする昇降機制御装置。An elevator control device characterized by comprising:
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