JP5520174B2 - エレベータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、スイッチング素子の寿命診断機能を有するエレベータ制御装置に関する。

従来のエレベータ制御装置においては、インバータ装置に搭載しているスイッチング素子が発熱によって破損しないように温度センサによって予め設定した閾値に達するか否かを監視しているが、閾値を超えない場合であっても、繰り返し起こる温度サイクルによってスイッチング素子が破損する恐れがある。

特開２００７−２８７４１ 特開平３−２６１８７７

本発明はスイッチング素子が破損する前に交換することが可能であるスイッチング素子の寿命診断機能を有するエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るエレベータ制御装置は、コンバータと、平滑コンデンサと、インバータと、スイッチング素子の放熱面温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部によって測定される前記放熱面温度の測定結果を実測値とし、前記放熱面温度として予め定められる所定値と前記実測値とを比較し、前記スイッチング素子の異常を検出する異常発報部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第４の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面中の構成に関して点線で構成されたものについては外部接続機器を示すものである。また、外部接続機器はエレベータ制御装置を構成するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

まず、図１を用いて本発明の第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。

図１に示すように、第１の実施形態に係るエレベータ制御装置は、交流電源１から交流電力を受け取り整流するコンバータ２と、コンバータ２によって整流された電圧を平滑し、直流電圧とする平滑コンデンサ３と、その直流電圧を所望の周波数、所望の電圧の交流電圧に変換するインバータ４を備えている。

インバータ４によって変換された電圧がモータ５に加わり、モータ５はロープを介して昇降路内に設けられたかご６を上下させている。また、かご６が吊り下げされているロープの他端にはカウンターウェイト７が吊り下げられている。

さらに、第１の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、インバータ４に、インバータ４に接続されている図示しないスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを測定する温度測定部８が接続されており、温度測定部８には、温度測定部８にて測定されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを記憶する測定値記憶部９が接続されている。

また、温度測定部８および測定値記憶部９には、スイッチング素子の寿命を判定する寿命判定部１０が接続され、判定結果を制御マイコン１２へ出力している。制御マイコン１２は判定結果に基づいたエレベータの運行を行うように、インバータ４を制御している。

また、寿命判定部１０には、スイッチング素子の寿命を判定するための基準値を設定する寿命判定値設定部１１が外部から接続される。寿命判定値設定部１１は外部接続機器であり、スイッチング素子の寿命を判定するための基準値を設定する際に、保守員等により接続される。

制御マイコン１２には、スイッチング素子の異常を発報する異常発報部１３が接続され、また、スイッチング素子の寿命を判定する際のエレベータの運転条件を設定する運転条件設定部１４が外部から接続される。運転条件設定部１４も寿命判定値設定部１１と同様に外部接続機器であり、エレベータの運転条件を設定するたびに保守員等により接続される。

次に第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の作用について説明する。

上述したように、第１の実施形態に係るエレベータ制御装置において、交流電源１から供給される交流電圧は、コンバータ２によって整流され、コンバータ２によって整流された電圧は平滑コンデンサ３によって直流電圧に平滑される。平滑コンデンサ３によって平滑された直流電圧は、スイッチング素子がブリッジ接続されたインバータ４によって、ＰＷＭ制御でスイッチングされ、所望の周波数、所望の電圧の交流電圧に変換される。

そして所望の電圧に変換された交流電圧によってモータ５を駆動し、昇降路内のかご６およびカウンターウェイト７を上下させている。

ここで、かご６を昇降路内に設置した後などのエレベータ初期状態において、運転条件設定部１４にて定められる所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させる。その際にインバータ４に接続されているスイッチング素子から発生するスイッチング時の損失熱の温度上昇、下降の傾きをインバータ４に接続された温度測定部８にて予め測定しておき、測定値記憶部９にその温度上昇、下降の傾きを初期値として記憶しておく。その後、定期点検などの際に、改めて運転条件設定部１４にて、エレベータ初期状態において定められた所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させ、その際、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを実測値として寿命判定部１０に出力する。

そして寿命判定部１０では、測定値記憶部９に記憶されている初期値を受け取り、測定値記憶部９に記憶されている初期値と、改めて温度測定部８にて測定された実測値とを比較し、その差分を算出する。寿命判定部１０は、算出された差分が、寿命判定値設定部１１にて予め設定されている所定値以上であるかを判定し、所定値以上である場合は、スイッチング素子に異常があると判断し、所定値以下である場合は、そのままエレベータの運行を継続すると判断する。寿命判定部１０はその判断結果を制御マイコン１２へ出力する。制御マイコン１２は、スイッチング素子に異常があるとの判断結果を入力された場合は、その判断結果を異常発報部１３へ出力し、異常発報部１３にてスイッチング素子の異常を発報することができる。

なお、エレベータの運行を継続するとの判断結果を入力された場合は、制御マイコン１２はそのままエレベータの運行を継続するようインバータ４を制御する。

このような構成とすることで、管理者等がインバータ４に接続されているスイッチング素子の異常を早期に発見することができ、スイッチング素子の破損前に異常箇所の修理、交換を行うことが可能となる。

なお、本実施形態においては、温度測定部８にて測定された実測値を直接、寿命判定部１０へ出力したが、実測値を測定値記憶部９へ出力し、寿命判定部１０は測定値記憶部９から実測値を受け取るとして、一度測定値記憶部９に実測値を記憶させる構成としてもよい。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。

図２は本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

まず、図２を用いて本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。

第２の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、第１の実施形態に係るエレベータ制御装置に、詳細を後述する電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６および電流測定部１７と、差分測定部１８、差分設定部２０および補正部１９の構成を加えたものである。

具体的には、電源電圧測定部１５は、交流電源１とコンバータ２との間に接続されており、コンバータ２への入力電源電圧を測定する。また、周囲温度測定部１６はインバータ４に接続され、インバータ４の周辺の平均的な温度である周囲温度を測定する。また、電流測定部１７はインバータ４とモータ５との間の電流値を測定する。

電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６及び電流測定部１７は測定されたそれぞれの測定値を測定値記憶部９に出力するように設定されている。

そして測定値記憶部９には、第１の実施形態と同様に、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子から発生するスイッチング時の損失熱の温度上昇、下降の傾きや、かご６を昇降路内に設置した後などのエレベータ初期状態において測定された初期電源電圧、初期周囲温度、初期電流や、定期点検などの際に改めて測定される現状電源電圧、現状周囲温度、現状電流が記憶される。

また、測定値記憶部９には差分測定部１８が接続され、差分測定部１８には、差分測定部１８に接続され温度測定部８にて測定される実測値の補正を行う補正部１９によって補正を行う対象となる差分基準値を設定する差分設定部２０が外部から接続される。差分設定部２０は外部接続機器であり、補正を行う対象となる差分基準値を設定する際に、保守員等により接続される。

さらに補正部１９は寿命判定部１０に接続されている。その他の構成については既述した第１の実施形態と同様の構成であるため説明を省略する。

第２の実施形態においては、詳細を後述する手法により上記の差分測定部１８によって測定された差分に基づいて、温度測定部８にて測定される実測値の補正を行う。

これは、初期状態におけるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの測定および再度のスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの測定の際の運転条件を運転条件設定部１４で設定した運転条件で統一している場合であっても、初期状態での測定環境と、実際に測定する際の測定環境とにおける環境変動に対応するためである。すなわち、初期状態で測定される電源電圧やスイッチング素子の周囲温度、電流の値と、実際に測定される電源電圧やスイッチング素子の周囲温度、電流の値とを比較し差分を考慮することで、さらに高精度でスイッチング素子の寿命判定を行うことができる。

以下、本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の作用について説明する。

第１の実施形態と同様に、かご６を昇降路内に設置した後などのエレベータ初期状態において、運転条件設定部１４にて定められる所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させ、その際にインバータ４に接続されているスイッチング素子から発生するスイッチング時の損失熱の温度上昇、下降の傾きをインバータ４に接続された温度測定部８にて予め測定しておき、測定値記憶部９にその温度上昇、下降の傾きを初期値として記憶しておく。また、その際にエレベータ初期状態において電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６、電流測定部１７にて測定される初期電源電圧、初期周囲温度、初期電流についても測定値記憶部９に記憶しておく。

その後、定期点検などの際に、改めて運転条件設定部１４にて定められる所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させ、その際、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを実測値として寿命判定部１０に出力する。

また、その際に改めて電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６、電流測定部１７にて測定される、現状電源電圧、現状周囲温度、現状電流を測定値記憶部９へ出力する。

測定値記憶部９では、記憶された初期電源電圧、初期周囲温度、初期電流および現状電源電圧、現状周囲温度、現状電流を差分測定部１８へ出力する。

差分測定部１８では、入力された初期電源電圧、初期周囲温度、初期電流および現状電源電圧、現状周囲温度、現状電流について、初期電源電圧と現状電源電圧、初期周囲温度と現状周囲温度、初期電流と現状電流とを比較し、それぞれの差分を算出する。そして差分設定部２０で設定されている許容差分値以上の差分を算出した場合、補正部１９によって、その差分に応じて、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの実測値を補正し、補正実測値とする。

そして補正実測値は寿命判定部１０へ出力され、寿命判定部１０では、測定値記憶部９に記憶されている初期値と補正実測値を比較して差分を算出する。なお、算出した差分が許容差分値以内である場合には、補正部１９によって補正を行うことはなく、差分測定部１８は寿命判定部１０へ算出した差分を出力する。

寿命判定部１０は、算出された差分が、寿命判定値設定部１１にて予め設定されている所定値以上であるかを判定し、所定値以上である場合は、スイッチング素子に異常があると判断し、所定値以下である場合は、そのままエレベータの運行を継続すると判断する。寿命判定部１０はその判断結果を制御マイコン１２へ出力する。制御マイコン１２は、スイッチング素子に異常があるとの判断結果を入力された場合は、その判断結果を異常発報部１３へ出力し、スイッチング素子の異常を発報することができる。

なお、エレベータの運行を継続するとの判断結果を入力された場合は、制御マイコン１２はそのままエレベータの運行を継続するようインバータ４を制御する。

以上のように本発明の第２の実施形態の構成によれば、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの初期値と実測値の測定時における測定環境の変動を補正部１９によって補正することができる。すなわち補正部１９は差分電源電圧、差分周囲温度、差分電流から、実測値を初期値の測定条件と同様の条件に補正して補正実測値とすることができる。

このような構成とすることで、スイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの測定の際の測定環境の変動によらず、管理者等がインバータ４に接続されているスイッチング素子の異常を早期に発見することができ、スイッチング素子の破損前に異常箇所の修理、交換を行うことが可能となる。

本実施形態では、現状電源電圧、現状周囲温度、現状電流を測定するために電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６、電流測定部１７を備える構成としたが、その中の少なくとも１つを備える構成としても良い。

具体的には、電源電圧測定部１５のみを第１の実施形態の構成に付加する構成としてもよく、また周囲温度測定部１６のみを第１の実施形態の構成に付加する構成としてもよく、電流測定部１７のみを第１の実施形態の構成に付加する構成としてもよい。

すなわち、差分電源電圧に基づいて上記実測値を補正して補正実測値とし、または差分周囲温度に基づいて上記実測値を補正して補正実測値とし、または差分電流に基づいて上記実測値を補正して補正実測値とする。

また当然に、電源電圧測定部１５、周囲温度測定部１６、電流測定部１７のうちの２つを備える構成としてもよい。

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。

図３は本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

まず、図３を用いて本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。

第３の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、かご６内に設けられ、利用者が希望する行先階を登録する行先階登録部２１と、かご６に設けられ、かご内の荷重を検出する荷重検出部２２とから得られるかご利用情報に基づいてスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを予測する温度上昇予測部２４が設けられている。

第１の実施形態においては、エレベータの運転条件を同条件として温度測定部８にて測定されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの初期値と実測値とを比較することで、スイッチング素子の寿命判定を行う構成としているが、第３の実施形態においては、新たに設けられる温度上昇予測部２４によって予測されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きと、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの実測値とを比較することで、エレベータの運転条件を同条件としなくてもスイッチング素子の寿命判定を行うことが可能となる構成としている。

以下、具体的に説明する。

図３に示すように、第３の実施形態に係るエレベータ制御装置は、第１の実施形態と同様に、交流電源１から交流電圧を受け取るコンバータ２と、コンバータ２によって整流された電圧を平滑し、直流電圧とする平滑コンデンサ３と、その直流電圧を所望の周波数、所望の電圧の交流に変換するインバータ４を備えている。

インバータ４によって変換された電圧がモータ５に加わり、モータ５はロープを介してかご６を上下させている。また、かご６が吊り下げされているロープの他端にはカウンターウェイト７が吊り下げられている。

また、インバータ４に、インバータ４に接続されている図示しないスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを測定する温度測定部８が接続されており、温度測定部８には、温度測定部８にて測定されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを記憶する第１の記憶部２３が接続されている。

また、かご６内に設けられている行先階登録部２１と荷重検出部２２とから得られるかご６利用情報を受け取る制御マイコン１２にはそのかご６利用情報に基づき、スイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを予測する温度上昇予測部２４が接続されている。上述の温度測定部８と同様に、温度上昇予測部２４には、温度上昇予測部２４にて予測されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを記憶する第１の記憶部２３が接続されている。

第１の記憶部２３には、スイッチング素子の寿命を判定する寿命判定部１０が接続され、判定結果を制御マイコン１２へ出力している。制御マイコン１２は判定結果に基づいたエレベータの運行を行うようにインバータ４を制御している。また、寿命判定部１０には、スイッチング素子の寿命を判定するための基準値を設定する寿命判定値設定部１１が外部から接続される。寿命判定値設定部１１は外部接続機器であり、スイッチング素子の寿命を判定するための基準値を設定する際に、保守員等により接続される。

制御マイコン１２には、スイッチング素子の異常を発報する異常発報部１３が接続される。

次に、図３を用いて本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の作用について説明する。

第３の実施形態に係るエレベータ制御装置において、交流電源１から供給される電源電圧は、コンバータ２によって整流され、コンバータ２によって整流された電圧は平滑コンデンサ３によって直流電圧に平滑される。平滑コンデンサ３によって平滑された直流電圧は、スイッチング素子がブリッジ接続されたインバータ４によって、ＰＷＭ制御でスイッチングされ、所望の周波数、所望の電圧の交流電圧に変換される。

そして変換された交流電圧によってモータ５を駆動し、かご６およびカウンターウェイト７を上下させている。

その際、インバータ４に接続されているスイッチング素子から発生するスイッチング時の損失熱の温度上昇、下降の傾きをインバータ４に接続された温度測定部８にて常時測定し、第１の記憶部２３にその温度上昇、下降の傾きを記憶させる。

ここで、第３の実施形態においては、行先階登録部２１と荷重検知装置２２とからの出力信号を制御マイコン１２が受け取り、その信号情報に基づいて温度上昇予測部２４は、スイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを予測する。そしてその予測結果を第１の記憶部２３に記憶させる。

具体的には、制御マイコン１２は行先階登録部２１からの出力信号によりかご６の行先階を判断する。また、制御マイコン１２は荷重検知装置２２からの出力信号により、かご６内の積載荷重を判断する。

そして、制御マイコン１２はその信号情報を温度上昇予測部２４へ出力する。温度上昇予測部２４は、かご６の階間移動距離および積載荷重からスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを予測する。つまり、階間移動距離および積載荷重から、必要なモータ５の駆動力を判断し、それに応じた交流電圧をインバータ４は出力するため、その交流電圧に応じたスイッチング素子の温度上昇、下降の傾きを予測することができる。

寿命判定部１０では第１の記憶部２３に記憶されているスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの予測値と、温度測定部８によって測定された実測値とを比較し、その差分を算出する。そして寿命判定部１０は、算出された差分が、寿命判定値設定部１１にて予め設定されている所定値以上であるかを判定し、寿命判定部１０はその判定結果を制御マイコン１２へ出力する。制御マイコン１２は、その判定結果を異常発報部１３へ出力し、異常発報部１３は予測値と実測値との差分が、寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であるとの判定結果を受け取った場合は、スイッチング素子に異常があると判断し、スイッチング素子の異常を発報することができる。

このような構成とすることで、管理者等がインバータ４に接続されているスイッチング素子の異常を早期に発見することができ、スイッチング素子の破損前に異常箇所の修理、交換を行うことが可能となる。

（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について説明する。

図４は本発明の第４の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

第４の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、第３の実施形態に係るエレベータ制御装置に、詳細を後述する第２の記憶部２５、回数判定部２６および回数判定設定部２７の構成を加えたものである。その他の構成は第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成と同様であるため説明を省略する。

第３の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、温度上昇予測部２４により予測されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの予測値と、温度測定部８によって測定されたスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの実測値とを比較して、その差分を算出して、スイッチング素子の異常を判断する構成となっている。

それに対して第４の実施形態に係るエレベータ制御装置は、新たな構成として加えられた回数判定部２６によって、所定値以上の差分が算出された回数を判定し、その回数によって、スイッチング素子の異常を判断する構成となっており、繰り返し異常が検出された場合に異常発報を行う。これにより、誤検出等による異常検出を防ぐことができる。

以下、第４の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成および作用について説明する。

図４に示すように、第２の記憶部２５は寿命判定部１０に接続され、第２の記憶部２５は寿命判定部１０での算出された差分が寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上となった回数を記憶する。

そして第２の記憶部２５には、所定回数以上、所定値以上の差分が算出されたかを判定し、その判定結果を制御マイコン１２に出力する回数判定部２６が接続される。また、回数判定部２６には、回数判定部２６にて判定する基準となる所定値以上の差分の算出回数を設定する回数判定設定部２７が接続される。回数判定設定部２７は外部接続機器であり、回数判定部２６にて判定する基準となる差分の算出回数を設定する際に、保守員等により接続される。

回数判定部２６は制御マイコン１２に接続され、制御マイコン１２は、回数判定部２６にて判定した判定結果を異常発報部１３へ出力し、異常発報部１３は回数判定設定部２７によって予め設定されている所定回数以上の差分が算出されたとの判定結果を受け取った場合は、スイッチング素子に異常があると判断し、スイッチング素子の異常を発報することができる。

したがって、管理者等がインバータ４に接続されているスイッチング素子の異常を早期に発見することができ、スイッチング素子の破損前に異常箇所の修理、交換を行うことが可能となる。

またこのような構成とすることで、何らかの影響により、差分が検出された場合であっても、繰り返し検出された場合のみ異常発報を行うこととなる。すなわち、誤検出等であった場合に、すぐ異常発報を行うこととはならない。

（第５の実施形態）
次に第５の実施形態について説明する。

図５は本発明の第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。

第５の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、第１の実施形態に係るエレベータ制御装置に、詳細を後述するキャリア周波数変更部２８、キャリア周波数設定部２９、速度・積載変更部３０、速度・積載設定部３１、保護動作判定部３２、保護レベル設定部３３の構成を加えたものである。その他の構成については第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成と同様であるため説明を省略する。

第５の実施形態に係るエレベータ制御装置においては、スイッチング素子の異常が検出された場合であっても、スイッチング素子のキャリア周波数を変更することにより、スイッチング素子への負担を軽減させ、異常が検出されてから修理がされるまでの間、サービス効率は低下するものの運転を継続して行うことができる構成となっている。

キャリア周波数とは、ＰＷＭ制御方式においてインバータ４で出力電圧のパルス幅を設定するために信号波を変調させる高周波であり、キャリア周波数を変更することにより、スイッチング素子の発生損失の増加を防ぐことができる。

まず、図５を用いて第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。

スイッチング素子のキャリア周波数を変更するキャリア周波数変更部２８は、寿命判定部１０と制御マイコン１２との間に接続され、キャリア周波数変更部２８には変更されるキャリア周波数を予め設定するキャリア周波数設定部２９が接続されている。

エレベータの荷重制限や運転速度を変更する速度・積載変更部３０は制御マイコン１２に接続され、速度・積載変更部３０には変更される荷重制限や運転速度を予め設定する速度・積載設定部３１が接続されている。

エレベータの運転を通常運転からエレベータの運行を行わない保護運転に切り替える判定を行う保護動作判定部３２は寿命判定部１０と制御マイコン１２との間に接続され、保護動作判定部３２には、運転切替を行うと判定する所定値すなわちスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きの初期値と実測値との許容差分を予め設定する保護レベル設定部３３が接続されている。

なお、キャリア周波数設定部２９、速度・積載設定部３１、保護レベル設定部３３は外部接続機器であり、それぞれの設定動作を行う際に、保守員等により接続される。

次に、第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の作用について説明する。

第１の実施形態と同様に、かごを昇降路内に設置した後などのエレベータ初期状態において、運転条件設定部１４にて定められる所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させ、その際にインバータ４に接続されているスイッチング素子から発生するスイッチング時の損失熱の温度上昇、下降の傾きをインバータ４に接続された温度測定部８にて予め測定しておき、測定値記憶部９にその温度上昇、下降の傾きを初期値として記憶しておく。その後、定期点検などの際に、改めて運転条件設定部１４にて、エレベータ初期状態において定められた所定の条件を制御マイコン１２へ出力してエレベータを運転させ、その際、温度測定部８にて測定されるスイッチング素子の放熱面の温度上昇、下降の傾きを実測値として寿命判定部１０に出力する。

そして、第１の実施形態と同様に、寿命判定部１０では、測定値記憶部９に記憶されている初期値と、改めて温度測定部８にて測定された実測値とを比較し、その差分を算出する。寿命判定部１０は算出された差分が寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であるかを判定し、寿命判定部１０はその判定結果をキャリア周波数変更部２８および保護動作判定部３２へ出力する。そしてキャリア周波数変更部２８は受け取った判定結果を制御マイコン１２へ出力する。制御マイコン１２は、その判定結果を異常発報部１３へ出力し、異常発報部１３は初期値と実測値との差分が、寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であるとの判定結果を受け取った場合は、スイッチング素子に異常があると判断し、スイッチング素子の異常を検出する。

その一方で、寿命判定部１０にて算出された差分が寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であると判定され、その判定結果を受け取ったキャリア周波数変更部２８は予めキャリア周波数設定部２９にて設定した周波数となるようにスイッチング素子のキャリア周波数を変更する。キャリア周波数を変更することによって、スイッチング素子の発生損失を抑制する。

キャリア周波数が変更された場合、速度・積載変更部３０は、速度・積載設定部３１によって予め設定した値でエレベータの荷重制限や運転速度を変更し、保守員等によってスイッチング素子の異常が修理されるまで、エレベータの運転を継続する。このようにしてキャリア周波数が変更されることにより、スイッチング素子への負担を軽減させ、異常が検出されてから修理がされるまでの間、サービス効率は低下するものの運転を継続して行うことができる。

また、保護動作判定部３２では、キャリア周波数変更部２８と同様に、寿命判定部１０から寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であるとの判定結果を受け取った場合、保護レベル設定部３３で予め設定された保護動作レベル値以上の差分であるかを判定する。これは、寿命判定部１０にて算出された差分が寿命判定値設定部１１にて設定されている所定値以上であると判定された場合、上述のようにキャリア周波数を変更して運転を継続させることが可能か否かを判断するためである。

具体的には、保護動作レベル値以上の差分であると判定されたときに、その判定結果を制御マイコン１２へ出力し、エレベータの運転を停止させる保護運転へ切り替える。保護動作レベル値以下の差分であると判定された場合は、保護運転に切り替えることなくそのままエレベータの運転を継続する。

このようにエレベータの運転を制限することにより、継続運転中にスイッチング素子が破損し、エレベータが故障する事態を回避することができる。

このような構成とすることで、管理者等がインバータ４に接続されているスイッチング素子の異常を早期に発見することができ、かつエレベータの利用者に最低限のサービスを提供することができる。

１…交流電源
２…コンバータ
３…平滑コンデンサ
４…インバータ
５…モータ
６…かご
７…カウンターウェイト
８…温度測定部
９…測定値記憶部
１０…寿命判定部
１１…寿命判定値設定部
１２…制御マイコン
１３…異常発報部
１４…運転条件設定部
１５…電源電圧測定部
１６…周囲温度測定部
１７…電流測定部
１８…差分測定部
１９…補正部
２０…差分設定部
２１…行先階登録部
２２…荷重検知装置
２３…第１の記憶部
２４…温度上昇予測部
２５…第２の記憶部
２６…回数判定部
２７…回数判定設定部
２８…キャリア周波数変更部
２９…キャリア周波数設定部
３０…速度・積載変更部
３１…速度・積載設定部
３２…保護動作判定部
３３…保護レベル設定部

Claims (9)

1. 交流電源より供給された電源電圧を整流して整流電圧とするコンバータと、
   前記整流電圧を平滑して直流電圧とする平滑コンデンサと、
   スイッチング素子がブリッジ接続され、前記スイッチング素子により前記直流電圧をＰＷＭ制御でスイッチングさせ、所望の周波数、所望の電圧の交流に変換するインバータと、
   前記スイッチング素子に電流が通電されたときの前記スイッチング素子の放熱面温度を測定する温度測定部と、
   前記電源電圧を測定する電源電圧測定部と、
   前記電源電圧測定部によって予め測定される初期電源電圧と、前記電源電圧測定部によってその後測定される現状電源電圧とを比較し、その差分を測定して差分電源電圧とする差分電源電圧測定部と、
   前記温度測定部によって測定される前記放熱面温度の測定結果を実測値とし、前記差分電源電圧に応じて前記実測値を補正して補正実測値とする補正部と、
   予め定められる前記放熱面温度の所定値と前記補正実測値とを比較し、前記所定値と前記補正実測値との差異が一定値以上であった場合、前記スイッチング素子の異常を検出する寿命判定部と、
   を備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 交流電源より供給された電源電圧を整流して整流電圧とするコンバータと、
   前記整流電圧を平滑して直流電圧とする平滑コンデンサと、
   スイッチング素子がブリッジ接続され、前記スイッチング素子により前記直流電圧をＰＷＭ制御でスイッチングさせ、所望の周波数、所望の電圧の交流に変換するインバータと、
   前記スイッチング素子に電流が通電されたときの前記スイッチング素子の放熱面温度を測定する温度測定部と、
   前記インバータの周囲温度を測定する周囲温度測定部と、
   前記周囲温度測定部によって予め測定される初期周囲温度と、前記周囲温度測定部によってその後測定される現状周囲温度とを比較し、その差分を測定して差分周囲温度とする差分周囲温度測定部と、
   前記温度測定部によって測定される前記放熱面温度の測定結果を実測値とし、前記差分周囲温度に応じて前記実測値を補正して補正実測値とする補正部と、
   予め定められる前記放熱面温度の所定値と前記補正実測値とを比較し、前記所定値と前記補正実測値との差異が一定値以上であった場合、前記スイッチング素子の異常を検出する寿命判定部と、
   を備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 交流電源より供給された電源電圧を整流して整流電圧とするコンバータと、
   前記整流電圧を平滑して直流電圧とする平滑コンデンサと、
   スイッチング素子がブリッジ接続され、前記スイッチング素子に前記直流電圧をＰＷＭ制御でスイッチングさせ、所望の周波数、所望の電圧の交流に変換するインバータと、
   前記スイッチング素子に電流が通電されたときの前記スイッチング素子の放熱面温度を測定する温度測定部と、
   前記インバータからの出力電流を測定する電流測定部と、
   前記電流測定部によって予め測定される初期電流と、前記電流測定部によってその後測定される現状電流とを比較し、その差分を測定して差分電流とする差分電流測定部と、
   前記温度測定部によって測定される前記放熱面温度の測定結果を実測値とし、前記差分電流に応じて前記実測値を補正して補正実測値とする補正部と、
   予め定められる前記放熱面温度の所定値と前記補正実測値とを比較し、前記所定値と前記補正実測値との差異が一定値以上であった場合、前記スイッチング素子の異常を検出する寿命判定部と、
   を備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
4. 前記エレベータを予め設定した条件で運転し、前記温度測定部によって測定される前記放熱面温度の値を前記所定値とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
5. 前記エレベータの行先階および積載量から前記放熱面温度を予測し、予測された前記放熱面温度の値を前記所定値とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
6. 前記補正部は、前記差分が予め設定した値以上であった場合に前記実測値を補正して前記補正実測値とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
7. 予め設定した値以上であった前記差分が、前記寿命判定部にて複数回測定された場合に前記実測値を補正して前記補正実測値とすることを特徴とする請求項６に記載のエレベータ制御装置。
8. 前記寿命判定部は、前記所定値と前記補正実測値との間に予め設定した値以上の差異があった場合に、前記スイッチング素子の異常を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
9. 前記寿命判定部は、前記所定値と前記補正実測値との間に予め設定した値以上の差異が
   複数回あった場合に、前記スイッチング素子の異常を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。

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