JP5041710B2

JP5041710B2 - エレベータ制御装置

Info

Publication number: JP5041710B2
Application number: JP2006050472A
Authority: JP
Inventors: 順二竹田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007223798A

Description

本発明は、三相交流電源から供給される交流をコンバータで直流に変換してさらにこの直流をインバータで交流に変換してエレベータのかごを上下移動するモータに供給するエレベータ制御装置に係わり、特にモータの再生電力を電源側に帰還させる電力回生機能を備えたエレベータ制御装置に関する。

一般に、電力再生機能を備えたエレベータ制御装置においては、コンバータとインバータとからなる電力変換部が組込まれている。そして、三相交流電源から供給される三相交流を電力変換部のコンバータで一旦直流に変換して、さらにこの直流をインバータで交流に変換してエレベータのかごを上下移動するモータに供給するようにしている。また、モータの負担を軽減するために、かごに対してシーブを介して釣合い重りを設けるようにしている。さらに、釣合い重りの重力でかごが移動するモータの回生運転時にモータに生じる回生電力をインバータで直流に変換して、この直流をコンバータで三相交流に変換して、三相交流電源側に再生電力として送出する。したがって、エレベータシステム全体の電力消費量を低減できる。

しかしながら、エレベータ据付調整時に発電機等を用いた仮設電源を使用している場合で、かつ、仮設電源を使用した場合における仮設電源側の負荷系統が小規模な場合には、電力再生機能付きの電力変換部を適用したエレベータシステムでは、エレベータの負荷バランス条件で発生する回生電力をこのエレベータシステムが組込まれるビルの受電側へ帰還すると、受電側電源系統の電圧が上昇してしまい、系統に接続される他の機器が故障する可能性があった。そのため、据付調整段階より正規の定格容量を有した三相交流電源を必要としていた。

なお、特許文献１には、エレベータの据付工事期間において、仮設電源設備もしくは単相電源を用いて工事が可能なように、巻上機の代わりに、補助電動機とその減速機を設けて巻上機に結合する方式が提唱されている。
特開平５−１０５３５２号公報

しかしながら上述した手法においては、エレベータの据付工事のためだけに、補助電動機やその減速機を取付ける必要があるので、工事費用が上昇するとともに、工事期間が大幅に延びる問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、たとえ定格容量以下の仮設の三相交流電源を用いたとしても、エレベータを上下移動させるモータに対する電力回生機能を有した電力変換部を組込んだエレベータシステムの据付け、及びエレベータの動作調整が実施でき、据付け工事費用の節減と、据付、調整期間の短縮化を図ることができるエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明は、定格容量を有した三相交流電源が接続された電源側端から入力された三相交流をコンバータで直流に変換しインバータで交流に変換して出力側端から出力するとともに、出力側端から入力された回生交流を前記インバータで直流に変換し前記コンバータで回生交流に変換して電源側端から出力する電力変換部と、この電力変換部の出力側端に接続され、力行運転及び回生運転を行うエレベータのかごを上下移動するモータと、モータの回生運転時に電力変換部のインバータからコンバータ側へ出力される直流の回生電力を消費する回生電力消費部と、この回生電力消費部と電力変換部のインバータのコンバータ側出力端との間に介挿されたスイッチ回路とを備え、回生電力消費部は、電力変換部のインバータのコンバータ側の回生電圧を検出する電圧検出回路と、インバータのコンバータ側出力端子間に負荷スイッチを介して接続された負荷抵抗とを有し、電力変換部の電源側端に定格容量を有した三相交流電源に代えて仮設の三相交流電源が接続されている状態においては、電力変換部のコンバータにおける直流から交流への電力変換動作を停止し、かつスイッチ回路を閉じ、さらに、定格容量を有した三相交流電源が接続された状態におけるコンバータに印加されるゲートパルス信号を回生電力消費部の負荷スイッチへ印加して負荷抵抗に回生電流を流すようにしている。

このように構成されたエレベータ制御装置においては、定格容量を有した三相交流電源を用いた状態においては、エレベータのかごを上下移動するモータの回生運転時には、モータの回生電力は電力変換部の電源側端から定格容量を有した三相交流電源へ帰還される。

また、定格容量を有した三相交流電源に代えて仮設の三相交流電源を用いた状態においては、コンバータの直流から交流への電力変換動作が停止しているので、モータの回生運転時には、モータの回生電力は電力変換部の電源側端から仮設の三相交流電源へ送出されることはない。そして、このモータの回生電力は電力変換部のインバータのコンバータ側出力端に接続された回生電力消費部で消費される。

したがって、たとえ定格容量以下の仮設の三相交流電源を用いたとしても、エレベータを上下移動させるモータに対する電力回生機能を有した電力変換部を組込んだエレベータシステムの据付け、及びエレベータの動作調整が実施できる。
また、回生電力消費部の負荷スイッチをコンバータに印加されるゲートパルス信号で駆動しているので、回生電力消費部の構成を簡素化できる。

また、別の発明は、上記発明におけるエレベータ制御装置において、回生電力消費部は、電力変換部のインバータのコンバータ側出力端に対して着脱自在に設けられている。すなわち、エレベータの据付工事が完了して、仮設の三相交流電源から定格容量を有した三相交流電源へ切替える際には、回生電力消費部を取り外し、この回生電力消費部を他のエレベータの据付け現場への使回しを行うことが可能であり、設備費を大幅に節減できる。

また別の発明は、定格容量を有した三相交流電源が接続された電源側端から入力された三相交流をコンバータで直流に変換しインバータで交流に変換して出力側端から出力するとともに、出力側端から入力された回生交流を前記インバータで直流に変換しコンバータで回生交流に変換して電源側端から出力する電力変換部と、この電力変換部の出力側端に接続され、力行運転及び回生運転を行うエレベータのかごを上下移動するモータと、電力変換部のコンバータにおけるダイオードとスイッチング素子との並列回路素子を６個ブリッジ接続した三相ブリッジの正負いずれか一方の直流側端子と任意に選択された一相の交流側端子との間に負荷スイッチを介して接続された負荷抵抗と、コンバータにおける選択された一相の交流側端子に対する三相交流電源の電力路に介挿された相スイッチ回路と、電力変換部の電源側端に定格容量を有した三相交流電源に代えて定格容量を有しない仮設の三相交流電源が接続されている状態においては、相スイッチを開放し、コンバータの選択されていない二相の並列回路素子における各スイッチング素子を開放して、選択されていない二相のダイオードで単相ブリッジ整流回路を生成する単相ブリッジ整流回路生成手段と、仮設の三相交流電源が接続されている状態において、負荷スイッチを閉成し、負荷抵抗に選択された相の並列回路素子を介してインバータ側から出力された直流の回生電流を流す切換手段とを備えている。

このように構成されたエレベータ制御装置において、仮設の三相交流電源が接続されている状態では、コンバータは三相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）交流のうちの二相（Ｒ、Ｓ）のダイオードで単相ブリッジ整流回路を形成している。したがって、仮設の三相交流電源からの三相交流は単相ブリッジ整流回路で直流に変換されて、インバータに供給される。モータの回生運転時の回生電力は、インバータで直流に変換されて、三相ブリッジの正負いずれか一方の直流側端子、閉じられた負荷スイッチ、負荷抵抗、選択された一相（Ｔ）の交流側端子、選択された一相（Ｔ）のスイッチング素子、三相ブリッジの他方の直流側端子を流れる。

したがって、定格容量を有した三相交流電源が接続された状態におけるコンバータに印加されるゲートパルス信号を選択された一相（Ｔ）のスイッチング素子に印加することにより、回生電力を負荷抵抗で消費させることが可能となる。

また別の発明は、電力変換部に仮設の三相交流電源が接続されている状態におけるモータの回転速度を、電力変換部に定格容量の三相交流電源が接続されている状態におけるモータの回転速度より低くするようにインバータの電力変換動作を制御する。

このように仮設の三相交流電源が接続されている状態においては、モータの回転速度を低下させて不測の事態を避けることができる。

本発明によれば、たとえ定格容量以下の仮設の三相電源を用いたとしても、エレベータを上下移動させるモータに対する電力回生機能を有した電力変換部を組込んだエレベータシステムの据付け、及びエレベータの動作調整が実施でき、据付け工事費用の節減と、据付、調整期間の短縮化を図ることができる。

以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図である。この図１は、建屋にエレベータを新規に据付ける据付工事状態におけるエレベータ制御装置を示している。

したがって、このエレベータ制御装置には、据付工事完了時点に接続される定格容量を有した三相交流電源１の代わりに、定格容量を有していない仮設の三相交流電源２が接続されている。そして、据付工事が完了すると定格容量の三相交流電源１が接続される。よって、このエレベータ制御装置は、定格容量の三相交流電源１及び仮設の三相交流電源２のいずれの三相交流電源１、２でも正常に動作可能である。

仮設の三相交流電源２から供給される三相交流は電力線３ａ、３ｂ、３ｃを介して電力変換部７のコンバータ８の電源側端に入力される。電力線３ａ、３ｂ、３ｃには、定格容量を有した三相交流電源１が接続されている場合に、三相交流電源１に帰還される交流回生電力波形のリップル成分を除去するための三相交流リアクトル４ａ、４ｂ、４ｃ、６ａ、６ｂ、６ｃ、及び共振回路コンデンサ５ａ、５ｂ、５ｃが設けられている。

仮設の三相交流電源２から供給される三相交流は、電力変換部７のコンバータ８で全波波整流され、平滑コンデンサ１１でリップル分が吸収され、直流の電力線９ａ、９ｂを介してインバータ１０に供給される。インバータ１０は平滑コンデンサ１１で平滑された直流を三相交流に変換して三相誘導電動機からなるモータ１２に供給する。このモータ１２は主シーブ１３を回転制御する。主シーブ１３及び副シーブ１４には両端にかご１５及び釣合い重り１６が取付けられたロープ１７が掛けられている。

次に、電力変換部７について説明する。図２（ａ）は、電力変換部７のコンバータ８の詳細回路図である。このコンバータ８は図示するように、ダイオード１８とスイッチング素子１９との並列回路素子２０を６個ブリッジ接続した三相ブリッジ回路で構成されている。電力変換部７のインバータ１０も、図２（ｂ）に示すように、ダイオード１８とスイッチング素子１９との並列回路素子２１を６個ブリッジ接続した三相ブリッジ回路で構成されている。

コンバータ８における交流／直流変換、直流／交流変換の切換はコンバータ制御部２３が行う。すなわち、定格容量の三相交流電源１が接続されている場合、作業員は、コンバータ制御部２３とゲート制御回路２６との間の各接点２５を閉じる。コンバータ制御部２３は、電流計２２ａ、２２ｂの電源側電流ＩＲＦ、ＩＴＦ、電圧計２４のインバータ側の直流電圧ＤＶＣＦに基づいて、ゲート制御回路２６へ電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴを出力する。ゲート制御回路２６は、電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴに基づいて、コンバータ８の６個の各スイッチング素子１９へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を印加する。具体的には、インバータ側の直流電圧ＤＶＣＦ（ＤＣリンク電圧）が基準値以下の場合は、ＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号のパルス幅を狭くして、整流器とし、三相交流電源１から供給される三相交流を全波整流してインバータ１０側へ出力する。逆に、直流電圧ＤＶＣＦ（ＤＣリンク電圧）が基準値を規定値以上大きくなると、ＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号のパルス幅を広くして、インバータ１０から出力された回生直流を回生交流に変換して、定格容量の三相交流電源１へ帰還させる。

一方、仮設の三相交流電源２が接続されている場合、作業員は、コンバータ制御部２３とゲート制御回路２６との間の各接点２５を開く。すると、ゲート制御回路２６には電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴが入力されないので、コンバータ８の６個の各スイッチング素子１９へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号が送出されない。その結果、各スイッチング素子１９は導通しないので、コンバータ８は、図４に示すように６個のダイオード１８がブリッジ接続された整流器となる。したがって、この状態においては、インバータ１０から出力された直流の回生電力は三相交流に変換されることはない。

運転制御部２７は、このエレベータの乗客のかご呼び操作や乗場呼び操作に応じて、ゲート制御回路２８を介してインバータ１０の各スイッチング素子１９にＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を印加する。これにより、インバータ１０の直流／交流の電力変換動作を制御して、モータ１２を運転制御して、かご１５を目的階へ上下移動させる。

乗客が搭乗している状態のかご１５の重量と釣合い重り１６の重量との関係において、重量が大きい側が上昇している期間においてモータ１２は力行運転状態となり、重量が大きい側が下降している期間においてモータ１２は発電機として動作し回生運転状態となる。

モータ１２の力行運転期間においては、インバータ１０はコンバータ８で整流された直流を交流に変換してモータ１２に供給する。一方、モータ１２の回生運転期間においては、モータ１２の回生電力はインバータ１０のダイオード１８のブリッジ回路で直流に変換されてコンバータ８側に出力され、コンバータ８で交流に変換されて三相交流電源１へ帰還される。

インバータ１０とコンバータ８とを接続する電力線９ａ、９ｂ間に、スイッチ回路としてのソケット２９を介して回生電力再生部３０が着脱自在に設けられている。定格容量の三相交流電源１を使用している時は、この回生電力再生部３０はソケット２９に装着されていなくて、仮設の三相交流電源２を使用している時は、この回生電力再生部３０をソケット２９に装着する。

この回生電力再生部３０内において、ソケット２９を介して電力線９ａ、９ｂ間に、インバータ１０のコンバータ８側の直流電圧Ｖｃ（ＤＣリンク電圧）を検出する電圧検出回路３１と、負荷スイッチ３２と負荷抵抗３３との直列回路、及び駆動電圧Ｖｄを生成する電源回路３４が接続されている。さらに、この回生電力再生部３０内には、ゲートパルス発生回路３５及びゲート駆動回路３６が設けられている。

電源回路３４は、電圧検出回路３１、ゲートパルス発生回路３５及びゲート駆動回路３６に駆動電圧Ｖｄを供給する。ゲートパルス発生回路３５は、図３に示すように、電圧検出回路３１で検出された直流電圧Ｖｃ（ＤＣリンク電圧）に対応したデユーティ比（Ｔ₁／Ｔ₀）を有したゲートパルス信号ｇを作成してゲート駆動回路３６へ送出する。ゲート駆動回路３６はゲートパルス信号ｇを負荷スイッチ３２へ印加して負荷抵抗３３に回生電流を流す。ゲートパルス発生回路３５及びゲート駆動回路３６は負荷スイッチ制御回路を構成する。

すなわち、仮設の三相交流電源２を使用している時にこの回生電力再生部３０をソケット２９に装着した状態において、電圧検出回路３１で検出された直流電圧Ｖｃ（ＤＣリンク電圧）が基準値を規定値以上に上昇すると、モータ１３が回生運転期間中で、インバータ１０のコンバータ８側から回生電力が出力されているので、図３（ｂ）に示すように、図３(a)に比べて、ゲートパルス信号ｇのデユーティ比（Ｔ₁／Ｔ₀）上昇させて、回生電力を負荷抵抗３３で消費させる。

このように構成された第１実施形態のエレベータ制御装置において、エレベータの据付け工事期間において、仮設の三相交流電源２が接続されている場合、回生電力再生部３０をソケット２９に装着し、コンバータ制御部２３とゲート制御回路２６との間の各接点２５ａを開放しておく。

この状態においては、コンバータ８は整流器として動作する。モータ１２の力行運転時には、仮設の三相交流電源２から出力された三相交流はコンバータ８で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。このモータ１２の力行運転時には、コンバータ８とインバータ１０とを接続する電力線９ａ、９ｂ間の電圧Ｖｃ（ＤＣリンク電圧）は基準値を規定値以上に上昇することはないので、回生電力再生部３０へ電流が流れることははない。

また、モータ１２の回生運転時には、モータ１２の回生電力はインバータ１０で直流の回生電力に変換されてコンバータ８に印加される。しかし、コンバータ８は整流器の状態であり、直流から交流への電力変換動作が停止しているので、モータ８の回生電力は電力変換部７の電源側端から仮設の三相交流電源２へ帰還されることはない。そして、このモータ１２の回生電力は電力変換部７のコンバータ８とインバータ１０とを接続する電力線９ａ、９ｂ間の電圧Ｖｃ（ＤＣリンク電圧）を、基準値を規定値以上に上昇させるので、回生電力は回生電力再生部３０の負荷抵抗３３で消費される。

そして、エレベータの据付け工事が終了して、仮設の三相交流電源２を取外して、定格容量の三相交流電源１を接続して、回生電力再生部３０をソケット２９から取外して、コンバータ制御部２３とゲート制御回路２６との間の各接点２５を閉じる。

この状態において、モータ１２の力行運転時には、定格容量の三相交流電源１から出力された三相交流はコンバータ８で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。モータ１２の回生運転時には、モータ１２の回生電力はインバータ１０で直流の回生電力に変換されてコンバータ８に印加され、このコンバータ８で交流回生電力に変換され、定格容量の三相交流電源１に帰還される。

したがって、たとえ定格容量以下の仮設の三相交流電源２を用いたとしても、エレベータを上下移動させるモータに対する電力回生機能を有した電力変換部７を組込んだエレベータシステムの据付け、及びエレベータの動作調整を実施できる。

さらに、回生電力消費部３０は、ソケット２９でインバータ１０のコンバータ側出力端に対して着脱自在に設けられている。よって、この回生電力消費部３０を他のエレベータの据付け現場への使回しを行うことが可能であり、設備費を大幅に節減できる。

（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図である。図１に示す第１実施形態に係わるエレベータ制御装置と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略している。

この第２実施形態のエレベータ制御装置においては、ソケット２９に装着された回生電力消費部３０ａ内には、負荷スイッチ３２と負荷抵抗３３との直列回路、及び駆動電圧Ｖｄを生成する電源回路３４、ゲート駆動回路３６が設けられている。

さらに、コンバータ制御部２３ａからゲート制御回路２６ａへ送出する三相の電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴのうちの二相の電圧指令信号ＶＲ、ＶＳの信号路に各接点２５ａが設けられている。

そして、各接点２５ａが閉じられた状態において、コンバータ制御部２３aは、電流計２２ａ、２２ｂの電源側電流ＩＲＦ、ＩＴＦ、電圧計２４のインバータ側の直流電圧ＤＶＣＦに基づいて、ゲート制御回路２６ａへ電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴを出力する。ゲート制御回路２６ａは、電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴに基づいて、コンバータ８の６個の各スイッチング素子１９へＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を印加する。

各接点２５ａが開放された状態において、ゲート制御回路２６ａは、入力された電圧指令信号ＶＴに基づいてコンバータ８に印加すべきＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号を、ゲートパルス信号ｇ₁としてソケット２９に装着された回生電力消費部３０ａ内のゲート駆動回路３６へ別のソケット２９ｂを介して送出している。ゲート駆動回路３６はゲートパルス信号ｇ₁を負荷スイッチ３２へ印加して負荷抵抗３３に回生電流を流す。

このように構成された第２実施形態のエレベータ制御装置においては、仮設の三相交流電源２が接続された状態においては、回生電力消費部３０ａをソケット２９に装着するとともに、二相の各接点２５ａを開放する。

仮設の三相交流電源２が接続された状態においては、コンバータ８には、ＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号が印加されないので、コンバータ８は整流器の機能のみを有するので、モータ１２の回生電力がコンバータから仮設の三相交流電源２に帰還されることはない。また、ゲート制御回路２６ａから出力されるゲートパルス信号ｇ₁のパルス幅は、電圧計２４で検出されたインバータ側の直流電圧ＤＶＣＦ（ＤＣリンク電圧）に対応するので、モータ１２の回生電力は回生電力消費部３０ａの負荷抵抗３３で消費される。

なお、定格容量の三相交流電源１が接続された状態においては、回生電力消費部３０ａをソケット２９から取外して、各接点２５ａを閉じる。この場合の動作は、前述した第１実施形態と同じである。

したがって、前述した第１実施形態のエレベータ制御装置とほぼ同じ作用効果が得られる。さらに、この第２実施形態のエレベータ制御装置においては、回生電力消費部３０ａの負荷スイッチ３２をコンバータ８に印加されるゲートパルス信号ｇ₁で駆動しているので、回生電力消費部３０ａの構成を簡素化できる。

（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図である。図１に示す第１実施形態に係わるエレベータ制御装置と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略している。

この第３実施形態のエレベータ制御装置においては、コンバータ制御回路２３とゲート制御回路２６との間に各接点２５は設けられていない。そして、仮設の三相交流電源２と電力変換部７のコンバータ８とを接続する電力線３ａ、３ｂ、３ｃにソケット２９ａを介して、回生電力消費部３０ｂが接続されている。この回生電力消費部３０ｂにおいては、図示するように、図１に示す第１実施形態の回生電力消費部３０の各構成部材３１〜３６に、ソケット２９ａを介して入力された三相電力を直流電力に変換する整流器３７を付加されている。したがって、電圧検出回路３１、負荷スイッチ３２と負荷抵抗３３との直列回路、及び駆動電圧Ｖｄを生成する電源回路３４には、整流器３７で変換された電力線３ａ、３ｂ、３ｃの三相交流電力に対応する直流電力が印加される。

このように構成された第３実施形態のエレベータ制御装置においては、エレベータの据付工事期間には、回生電力消費部３０ｂをソケット２９ａに装着する。この状態において、モータ１２の力行運転時には、仮設の三相交流電源２から出力された三相交流はコンバータ８で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。モータ１２の回生運転時には、モータ１２の回生電力はインバータ１０で直流の回生電力に変換されてコンバータ８に印加され、このコンバータ８で交流回生電力に変換され、電力線３ａ、３ｂ、３ｃへ出力される。その結果、電力線３ａ、３ｂ、３ｃ相互間の電圧が上昇する。電力線３ａ、３ｂ、３ｃ相互間の電圧が上昇すると、回生電力消費部３０ｂの電圧検出回路３１が検出する直流電圧も上昇するので、コンバータ８の三相交流電源２側に出力されたモータ１３の回生電力は、回生電力消費部３０ｂ内の負荷抵抗３３で消費される。よって、仮設の三相交流電源２にモータ１３の回生電力が帰還することはない。

また、エレベータの据付工事が終了すると、回生電力消費部３０ｂをソケット２９ａから取外して、定格容量の三相交流電源１を接続する。この状態において、モータ１２の力行運転時には、定格容量の三相交流電源１から出力された三相交流はコンバータ８で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。モータ１２の回生運転時には、モータ１２の回生電力はインバータ１０で直流の回生電力に変換されてコンバータ８に印加され、このコンバータ８で交流回生電力に変換され、定格容量の三相交流電源１に帰還される。

したがって、整流器３７の追加分だけ回生電力消費部３０ｂの製造費が上昇するが、電力変換部７、コンバータ制御部２３の構成、及び処理動作を変更する必要がないので、エレベータの据付け作業の効率を向上できる。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図であり、図８は要部の詳細拡大図である、図１に示す第１実施形態に係わるエレベータ制御装置と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略している。

この第４実施形態のエレベータ制御装置においては、コンバータ制御部２３ｂからゲート制御回路２６ｂへ送出する三相の電圧指令信号ＶＲ、ＶＳ、ＶＴのうちの二相の電圧指令信号ＶＲ、ＶＳの信号路に各接点２５ｂが設けられている。

さらに、図８に示すように、電力変換部７のコンバータ８におけるダイオード１８とスイッチング素子１９との並列回路素子２０を６個ブリッジ接続した三相ブリッジの電力線９ａが接続された直流側正端子４２ａとＴ相の電力線３ｃが接続された交流側端子４１ｃとの間に負荷スイッチ３９を介して負荷抵抗３８が接続されている。なお、他の二相の交流側端子４１ａ、４１ｂには何も接続されていない。さらに、三相ブリッジのＴ相の交流側端子４１ｃに接続された電力線３ｃには、相スイッチ４０が介挿されている。

このように構成された第４実施形態のエレベータ制御装置において、エレベータの据付工事期間には、作業者は、負荷スイッチ３９を閉じ、相スイッチ４０を開放し、さらに、各接点２５ｂを開放する。

モータ１２の力行運転時には、仮設の三相交流電源２から出力された三相交流のうちのＲ相、Ｓ相の二相交流は、コンバータ８の図９に示す単相ブリッジ整流回路で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。

この状態においては、コンバータ制御部２３ｂから出力される二相の電圧指令信号ＶＲ、ＶＳはゲート制御回路２６ｂへ入力しないので、コンバータ８の交流側端子４１ａ、４１ｂに接続された４個の並列回路素子２０のスイッチング素子１６は導通していない。

したがって、この状態においては、コンバータ８は図９に示すように、単相ブリッジ整流回路を生成する。よって、モータ１２の力行運転時には、仮設の三相交流電源２から出力された三相交流のうち、Ｒ相とＳ相からなる単相交流は、コンバータ８の単相ブリッジ整流回路で直流に変換され、さらにインバータ１０で交流に変換されてモータ１２に供給される。

そして、各接点２５ｂが開放された状態において、ゲート制御回路２６ｂは、入力された電圧指令信号ＶＴに基づいてコンバータ８に印加すべきＰＷＭ（パルス幅変調）ゲート信号をゲートパルス信号ｇ₁としてコンバータ８のＴ相の交流側端子４１ｃと直流側負端子４２ｂとの間に接続されているスイッチング素子１９を導通制御する。なお、Ｔ相の交流側端子４１ｃと直流側正端子４２ａとの間のスイッチング素子１９は開放状態である。

ゲート制御回路２６ｂから出力されるゲートパルス信号ｇ₂のパルス幅は、電圧計２４で検出されたインバータ側の直流電圧ＤＶＣＦ（ＤＣリンク電圧）に対応するので、モータ１２の回生電力は負荷抵抗３８で消費される。

そして、エレベータの据付工事が終了すると、作業者は、負荷スイッチ３９を開放し、相スイッチ４０を閉じ、さらに、各接点２５ｂを開放する。そして、定格容量の三相交流電源１を接続する。

このように構成された第４実施形態のエレベータ制御装置においては、コンバータ８の一つのスイッチング素子１９を負荷抵抗３８の電流制御に兼用しているので、図５に示す第２実施形態のエレベータ制御装置に比較して、さらに部品点数を低減でき、エレベータの据付工事の工事費用をさらに、低減できる。

なお、本発明は上述した実各実施形態に限定されるものではない。例えば、エレベータの据付工事期間中に、仮設の三相交流電源２が電力変換部７に接続されている状態におけモータ１２の回転速度を、電力変換部７に定格容量の三相交流電源１が接続されている状態におけるモータ１２の回転速度より低くするように、インバータ１０の直流／交流の電力変換時における変換後の周波数を２段階制御することも可能である。

具体的には、運転制御部２７にエレベータのかご１５が起動時、停止時以外の安定速度を２段階のレベルで記憶保持させ、作業員がいずれか一方を選択する。

本発明の第１実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図同第１実施形態に係わるエレベータ制御装置のコンバータ及びインバータの詳細回路図同第１実施形態に係わるエレベータ制御装置のゲートパルス信号の波形図同第１実施形態に係わるエレベータ制御装置のコンバータの等価回路図本発明の第２実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図本発明の第３実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図本発明の第４実施形態に係わるエレベータ制御装置の概略構成図同第４実施形態に係わるエレベータ制御装置の要部の詳細拡大図同第１実施形態に係わるエレベータ制御装置のコンバータの等価回路図

符号の説明

１…定格容量の三相交流電源、２…仮設の三相交流電源、３ａ，３ｂ，３ｃ，９ａ，９ｂ…電力線、７…電力変換部、８…コンバータ、１０…インバータ、１１…平滑コンデンサ、１２…モータ、１８…ダイオード、１９…スイッチング素子、２０、２１…並列回路素子、２３，２３ａ，２３ｂ…コンバータ制御部、２５，２５ａ，２５ｂ…接点、２９，２９ａ，２９ｂ…ソケット、３０，３０ａ，３０ｂ…回生電力消費部、３１…電圧検出回路、３２，３９…負荷スイッチ、３３，３８…負荷抵抗、３４…電源回路、３５…ゲートパルス発生回路、３６…ゲート駆動回路、３７…整流器、４０…相スイッチ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…交流側端子、４２ａ，４２ｂ…直流側端子

Claims

定格容量を有した三相交流電源が接続された電源側端から入力された三相交流をコンバータで直流に変換しインバータで交流に変換して出力側端から出力するとともに、出力側端から入力された回生交流を前記インバータで直流に変換し前記コンバータで回生交流に変換して電源側端から出力する電力変換部と、
この電力変換部の出力側端に接続され、力行運転及び回生運転を行うエレベータのかごを上下移動するモータと、
前記モータの回生運転時に前記電力変換部のインバータからコンバータ側へ出力される直流の回生電力を消費する回生電力消費部と、
この回生電力消費部と前記電力変換部のインバータのコンバータ側出力端との間に介挿されたスイッチ回路とを備え、
前記回生電力消費部は、前記電力変換部のインバータのコンバータ側の回生電圧を検出する電圧検出回路と、前記インバータのコンバータ側出力端子間に負荷スイッチを介して接続された負荷抵抗とを有し、
前記電力変換部の電源側端に前記定格容量を有した三相交流電源に代えて仮設の三相交流電源が接続されている状態においては、前記電力変換部のコンバータにおける直流から交流への電力変換動作を停止し、かつ前記スイッチ回路を閉じ、さらに、前記定格容量を有した三相交流電源が接続された状態における前記コンバータに印加されるゲートパルス信号を前記回生電力消費部の負荷スイッチへ印加して前記負荷抵抗に回生電流を流すこと
を特徴とするエレベータ制御装置。
前記回生電力消費部は、前記電力変換部のインバータのコンバータ側出力端に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
定格容量を有した三相交流電源が接続された電源側端から入力された三相交流をコンバータで直流に変換しインバータで交流に変換して出力側端から出力するとともに、出力側端から入力された回生交流を前記インバータで直流に変換し前記コンバータで回生交流に変換して電源側端から出力する電力変換部と、
この電力変換部の出力側端に接続され、力行運転及び回生運転を行うエレベータのかごを上下移動するモータと、
前記電力変換部のコンバータにおけるダイオードとスイッチング素子との並列回路素子を６個ブリッジ接続した三相ブリッジの正負いずれか一方の直流側端子と任意に選択された一相の交流側端子との間に負荷スイッチを介して接続された負荷抵抗と、
前記コンバータにおける前記選択された一相の交流側端子に対する前記三相交流電源の電力路に介挿された相スイッチ回路と、
前記電力変換部の電源側端に前記定格容量を有した三相交流電源に代えて定格容量を有しない仮設の三相交流電源が接続されている状態においては、前記相スイッチを開放し、前記コンバータの選択されていない二相の並列回路素子における各スイッチング素子を開放して、前記選択されていない二相のダイオードで単相ブリッジ整流回路を生成する単相ブリッジ整流回路生成手段と、
前記仮設の三相交流電源が接続されている状態において、前記負荷スイッチを閉成し、前記負荷抵抗に前記選択された相の並列回路素子を介して前記インバータ側から出力された直流の回生電流を流す切換手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
前記電力変換部に前記仮設の三相交流電源が接続されている状態における前記モータの回転速度を、前記電力変換部に前記定格容量の三相交流電源が接続されている状態におけるモータの回転速度より低くするように前記インバータの電力変換動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のエレベータ制御装置。