JP6020717B2 - Elevator control system - Google Patents
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Description
この発明は、エレベータの制御システムに関するものである。 The present invention relates to an elevator control system.
特許文献1に記載のエレベータは、停電時に電力蓄積装置の電力を用いて運転を継続する。 The elevator described in Patent Document 1 continues to operate using the power of the power storage device during a power failure.
しかしながら、特許文献1に記載のエレベータにおいては、停電時に電力バックアップシステムから限られた電力が供給された際に電力蓄積装置に緻密に蓄電することができない。 However, in the elevator described in Patent Document 1, when limited power is supplied from the power backup system in the event of a power failure, it is not possible to accurately store power in the power storage device.
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。すなわち、この発明の目的は、限られた電力が供給された際に電力蓄積装置に緻密に蓄電することができるエレベータの制御システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide an elevator control system capable of precisely storing power in a power storage device when limited power is supplied.
この発明に係るエレベータの制御システムは、エレベータに利用する電力を蓄積する電力蓄積装置の電圧値を検出する電圧検出部と、外部から前記エレベータに供給し得る電力が制限された際に電力制限値を検出する電力制限検出部と、前記電力制限値と前記電圧値とに基づいて、外部から前記エレベータに供給し得る電力が制限された際に外部から前記電力蓄積装置へ流れる許容電流値を決定する許容電流決定部と、を備えたものである。 The elevator control system according to the present invention includes a voltage detection unit that detects a voltage value of a power storage device that stores power used for an elevator, and a power limit value when power that can be supplied to the elevator from the outside is limited. Based on the power limit detection unit and the voltage value, the allowable current value that flows from the outside to the power storage device when the power that can be supplied to the elevator is limited is determined based on the power limit value and the voltage value And an allowable current determination unit.
この発明によれば、限られた電力が供給された際に電力蓄積装置に緻密に蓄電することができる。 According to the present invention, when limited power is supplied, the power storage device can be charged with high density.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 A mode for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds in each figure. The overlapping explanation of the part is appropriately simplified or omitted.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの制御システムを利用したエレベータの構成図である。Embodiment 1 FIG.
1 is a configuration diagram of an elevator using an elevator control system according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、ビル、マンション等の商用電力源1には、図示しない電力バックアップシステムが適用される。電力バックアップシステムは、自家発電設備、太陽光発電設備、蓄電設備等の少なくとも一つからなる。 In FIG. 1, a power backup system (not shown) is applied to a commercial power source 1 such as a building or a condominium. The power backup system includes at least one of a private power generation facility, a solar power generation facility, a power storage facility, and the like.
商用電力源1の出力端には、電力遮断部2の入力端が接続される。電力遮断部2の出力端には、コンバータ3の入力端が接続される。コンバータ3の出力端には、直流母線4の入力端が接続される。直流母線4の出力端には、インバータ5の入力端が接続される。インバータ5の出力端には、電動機6の入力端が接続される。電動機6の出力軸には、巻上機7が設けられる。巻上機7には、ロープ8が巻き掛けられる。ロープ8の一端には、かご9が吊るされる。ロープ8の他端には、釣合おもり10が吊るされる。 The input end of the
直流母線4には、平滑コンデンサ11と回生抵抗12とが接続される。平滑コンデンサ11と回生抵抗12との間において、直流母線4には、電力遮断部13の入力端が接続される。電力遮断部13の出力端には、充放電装置14の入力端が接続される。充放電装置14の出力端には、電力蓄積装置15が接続される。電力蓄積装置15は、エレベータのシステム規模に応じて選定される。 A
インバータ5の出力側には、電流検出装置16が接続される。巻上機7の近傍には、エンコーダ17が設けられる。充放電装置14と電力蓄積装置15との間には、電圧検出装置18が接続される。 A
電流検出装置16とエンコーダ17と電圧検出装置18とには、エレベータ制御装置19が接続される。エレベータ制御装置19には、所要電力演算回路19aと許容電流決定回路19bとが設けられる。エレベータ制御装置19は、インバータ5に接続する。エレベータ制御装置19には、商用電力制限検出装置20が接続される。エレベータ制御装置19は、充放電制御装置21に接続する。充放電制御装置21には、電流値制限回路21aが設けられる。充放電制御装置21は、充放電装置14に接続する。 An
商用電力源1は、外部電力源として交流電力を出力する。当該交流電力は、コンバータ3に入力される。コンバータ3は、交流電力を整流して直流電力に変換する。当該直流電力は、インバータ5に入力される。インバータ5は、当該直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換する。この際、電流検出装置16は、インバータ5の出力電流値を検出する。当該交流電力により、電動機6が駆動する。当該駆動により、巻上機7が回転する。この際、エンコーダ17は、巻上機7の回転速度を検出する。当該回転により、ロープ8が移動する。当該移動により、かご9と釣合おもり10とが昇降する。 The commercial power source 1 outputs AC power as an external power source. The AC power is input to the
この際、エレベータ制御装置19は、エレベータの起動、停止を決定する。エレベータ制御装置19は、かご9の位置指令、速度指令を作成する。インバータ5は、エレベータ制御装置19からの位置指令、速度指令に基づいて、電動機6を回転駆動する。この際、電流検出装置16からの電流帰還とエンコーダ17からの速度帰還とが考慮される。 At this time, the
エレベータの回生運転時において、充放電制御装置21は、充放電装置14を制御する。当該制御により、電力蓄積装置15は、直流母線4からの直流電力を蓄積する。エレベータの力行運転時において、充放電制御装置21は、充放電装置14を制御する。当該制御により、電力蓄積装置15は、蓄積された直流電力を再利用する。その結果、商用電力源1の消費電力が抑制される。 During the regenerative operation of the elevator, the charge /
停電時において、商用電力源1は、電力バックアップシステムを用いて、制限された電力を供給する。この際、商用電力制限検出装置20は、電力制限検出部として、エレベータに供給し得る電力制限値を検出する。所要電力演算回路19aは、エレベータの所要電力値を演算する。電圧検出装置18は、電圧検出部として、電力蓄積装置15の電圧値を検出する。 At the time of a power failure, the commercial power source 1 supplies limited power using a power backup system. At this time, the commercial power
エレベータの所要電力値が0である場合、許容電流決定回路19bは、許容電流決定部として、エレベータの電力制限値と電力蓄積装置15の電圧値とに基づいて、商用電力源1から電力蓄積装置15に流れる許容電流値を決定する。当該決定に対応した指令に基づいて、電流値制限回路21aは、充放電装置14を制御する。当該制御により、電力蓄積装置15には、許容電流値以内の値の電流が流れる。 When the required power value of the elevator is 0, the allowable
エレベータの所要電力値が正である場合、許容電流決定回路19bは、許容電流決定部として、エレベータの電力制限値とエレベータの所要電力値と電力蓄積装置15の電圧値とに基づいて、商用電力源1から電力蓄積装置15に流れる許容電流値を決定する。当該決定に対応した指令に基づいて、電流値制限回路21aは、充放電装置14を制御する。当該制御により、電力蓄積装置15には、許容電流値以内の値の電流が流れる。 When the required power value of the elevator is positive, the allowable
次に、図2を用いて、エレベータで使用できる電力を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの制御システムを利用したエレベータで使用できる電力を説明するための図である。図2の横軸は時間である。図2の縦軸は電力である。Next, electric power that can be used in the elevator will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining electric power that can be used in an elevator using the elevator control system according to Embodiment 1 of the present invention. The horizontal axis in FIG. 2 is time. The vertical axis in FIG. 2 is power.
図2において、停電が発生すると、エレベータで使用できる電力がなくなる。その後、自家発電設備等が起動する。当該起動により、エレベータは、電力制限値以内の値の電力を使用できる。この際、電力制限値は、当初の電力値よりも小さい。電力制限値は、自家発電設備等の電力供給能力値、エレベータと同じ系統に接続されるシステムの数等により設定される。 In FIG. 2, when a power failure occurs, there is no electric power that can be used by the elevator. Thereafter, the private power generation facility and the like are activated. By the start-up, the elevator can use electric power within a power limit value. At this time, the power limit value is smaller than the initial power value. The power limit value is set by the power supply capacity value of the private power generation facility, the number of systems connected to the same system as the elevator, and the like.
次に、図3を用いて、エレベータの所要電力値が0である場合の許容電流値の算出方法を説明する。
図3はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの制御システムによる許容電流値の算出方法を説明するための図である。Next, a method for calculating the allowable current value when the required power value of the elevator is 0 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating an allowable current value by the elevator control system according to Embodiment 1 of the present invention.
図3に示すように、許容電流決定回路19bには、エレベータの電力制限値と電力蓄積装置15の電圧値とが入力される。エレベータの電力制限値と電力蓄積装置15の電圧値とは、時々刻々と変動する。許容電流決定回路19bは、エレベータの電力制限値を電力蓄積装置15の電圧値で常時除算することにより、許容電流値の変化を算出する。 As shown in FIG. 3, the allowable
次に、図4を用いて、エレベータの所要電力値が正である場合の許容電流値の算出方法を説明する。
図4はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの制御システムによる許容電流値の算出方法を説明するための図である。Next, a method for calculating the allowable current value when the required power value of the elevator is positive will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating an allowable current value by the elevator control system according to Embodiment 1 of the present invention.
所要電力演算回路19aは、日本特許第4343381号公報に記載されたものと同様の方法でエレベータ運転時の所要電力値を演算する。具体的には、所要電力演算回路19aは、d−q座標系における電圧指令値Vdと固定子巻線電流指令値Id*との積を演算する。所要電力演算回路19aは、d−q座標系における電圧指令値Vqと固定子巻線電流指令値Iq*との積を演算する。所要電力演算回路19aは、これらの積を加算することによりエレベータの所要電力値を演算する。The required
図4に示すように、許容電流決定回路19bには、エレベータの電力制限値とエレベータの所要電力値と電力蓄積装置15の電圧値とが入力される。エレベータの電力制限値とエレベータの所要電力値と電力蓄積装置15の電圧値とは、時々刻々と変動する。許容電流決定回路19bは、エレベータの電力制限値からエレベータの所要電力値を差し引いて電力蓄積装置15の蓄電に利用し得る電力値を演算する。許容電流決定回路19bは、電力蓄積装置15の蓄電に利用し得る電力値を電力蓄積装置15の電圧値で常時除算することにより、許容電流値の変化を算出する。 As shown in FIG. 4, the allowable
次に、図5を用いて、エレベータの動作を説明する。
図5はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの制御システムを利用したエレベータの所要電力値の図である。図5の横軸は時間である。図5の縦軸は電力である。Next, the operation of the elevator will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram of the required electric power value of the elevator using the elevator control system according to Embodiment 1 of the present invention. The horizontal axis in FIG. 5 is time. The vertical axis in FIG. 5 is power.
図5に示すように、エレベータの電力制限値がエレベータの所要電力値よりも大きい時間帯において、エレベータは動作する。この場合、電力蓄積装置15には、商用電力源1からの電流が流れる。その結果、電力蓄積装置15が充電される。これに対し、エレベータの電力制限値がエレベータの所要電力値以下の時間帯においては、エレベータは停止する。この場合、電力蓄積装置15には、商用電力源1からの電流が流れない。その結果、電力蓄積装置15は充電されない。 As shown in FIG. 5, the elevator operates in a time zone in which the power limit value of the elevator is larger than the required power value of the elevator. In this case, a current from the commercial power source 1 flows through the
以上で説明した実施の形態1によれば、エレベータの電力制限値と電力蓄積装置15の電圧値とに基づいて、商用電力源1から電力蓄積装置15に流れる許容電流値が決定される。このため、限られた電力が供給された際に電力蓄積装置15に無駄なく緻密に蓄電することができる。その結果、長時間の電力バックアップを実施することができる。 According to the first embodiment described above, the allowable current value flowing from the commercial power source 1 to the
また、許容電流値は、エレベータの電力制限値の変化に応じて変化する。このため、電力蓄積装置15に対し、より緻密に蓄電することができる。 Further, the allowable current value changes according to the change in the power limit value of the elevator. For this reason, the
また、エレベータの所要電力値も考慮して、許容電流値が決定される。その結果、エレベータの動力を確保しつつ、電力蓄積装置15に蓄電することができる。このため、エレベータの運転を継続することができる。当該継続により、エレベータのサービスの低下を抑制することができる。 Further, the allowable current value is determined in consideration of the required power value of the elevator. As a result, power can be stored in the
また、許容電流値は、エレベータの所要電力値の変化に応じて変化する。このため、電力蓄積装置15に対し、より緻密に蓄電することができる。 Further, the allowable current value changes according to the change in the required power value of the elevator. For this reason, the
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2におけるエレベータの制御システムに利用されるエレベータ制御装置のブロック図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
6 is a block diagram of an elevator control device used in an elevator control system according to
実施の形態2のエレベータ制御装置19は、実施の形態1のエレベータ制御装置19に、記憶回路19c、蓄電量確認回路19d、かご負荷率判定回路19e、サービス可能階判定回路19f、点灯制御回路19gを付加したものである。 The
記憶回路19cは、記憶部として、出発階から目的階までに必要な電力量Wnをエレベータの仕様テーブルとして予め記憶する機能を備える。蓄電量確認回路19dは、蓄電量確認部として、電力蓄積装置15の放電可能蓄電量Wdを確認する機能を備える。かご負荷率判定回路19eは、かご負荷率判定部として、かご9内の負荷率を判定する機能を備える。 As a storage unit, the
サービス可能階判定回路19fは、放電可能蓄電量Wdに放電効率Kdを乗じたものに商用電力源1の電力供給能力値W1を加算することによりエレベータの供給電力量を演算する機能を備える。サービス可能階判定回路19fは、負荷率βからCWT率Cを差し引いたものに電力量Wnと定格積載量Lfとを乗じることにより、エレベータの所要電力量を演算する機能を備える。サービス可能階判定回路19fは、サービス可能階判定部として、停止階を出発階とした際にエレベータへの供給電力量がエレベータの所要電力量よりも大きくなる目的階をサービス可能階として判定する。点灯制御回路19gは、点灯制御部として、かご9内において、サービス可能階に対応した階床ボタンの点灯状態を変化させる機能を備える。 The serviceable
次に、図7を用いて、エレベータの動作を説明する。
図7はこの発明の実施の形態2におけるエレベータの制御システムを利用したエレベータの所要電力値の図である。図7の横軸は時間である。図7の縦軸は電力である。Next, the operation of the elevator will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram of the required electric power value of the elevator using the elevator control system in
図7に示すように、エレベータの電力制限値がエレベータの所要電力値よりも大きい時間帯において、エレベータは動作する。この場合、電力蓄積装置15には、商用電力源1からの電流が流れる。その結果、電力蓄積装置15が充電される。これに対し、エレベータの電力制限値がエレベータの所要電力値以下の時間帯においては、電力蓄積装置15に蓄積された電力がエレベータに供給される。その結果、かご9の加速度が最大の場合でも、エレベータの運転は継続する。このため、エレベータが急停止することはない。 As shown in FIG. 7, the elevator operates in a time zone in which the power limit value of the elevator is larger than the required power value of the elevator. In this case, a current from the commercial power source 1 flows through the
次に、図8を用いて、エレベータ制御装置19の動作を説明する。
図8はこの発明の実施の形態2におけるエレベータの制御システムに用いるエレベータ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。Next, operation | movement of the
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the elevator control apparatus used in the elevator control system according to
ステップS1では、エレベータ制御装置19は、エレベータの電力供給能力値W1を確認する。その後、ステップS2に進み、蓄電量確認回路19dは、電力蓄積装置15の放電可能蓄電量Wdを確認する。その後、ステップS3に進み、かご負荷率判定回路19eは、かご9内の負荷率βを確認する。 In step S1, the
その後、ステップS4に進み、サービス可能階判定回路19fは、かご9内で押された階床ボタンに対応した階を目的階とした際にエレベータへの供給電力量がエレベータの所要電力量よりも大きくなるか否かを判定する。 Thereafter, the process proceeds to step S4, where the serviceable
ステップS4でエレベータへの供給電力量がエレベータの所要電力量以下の場合は、ステップS5に進む。ステップS5では、エレベータ制御装置19は、エレベータの起動を阻止する。その結果、エレベータは待機状態となる。ステップS4でエレベータへの供給電力量がエレベータの所要電力量よりも大きい場合は、ステップS6に進む。ステップS6では、エレベータ制御装置19は、エレベータの起動を許可する。その結果、かご9は目的階まで走行する。 If the amount of power supplied to the elevator is equal to or less than the amount of power required for the elevator in step S4, the process proceeds to step S5. In step S5, the
以上で説明した実施の形態2によれば、電力供給能力値W1、放電可能蓄電量Wdに基づいて、サービス可能階が判定される。このため、エレベータの運転を継続することができる。当該継続により、エレベータのサービスの低下を抑制することができる。 According to the second embodiment described above, the serviceable floor is determined based on the power supply capacity value W1 and the dischargeable storage amount Wd. For this reason, the operation of the elevator can be continued. Due to the continuation, it is possible to suppress a decrease in elevator service.
また、かご9内において、サービス可能階に対応した階床ボタンの点灯状態が変化する。例えば、サービス可能階に対応した階床ボタンの状態が点灯から点滅に変わる。このため、利用者はサービス可能階を容易に認識することができる。その結果、利用者はエレベータを安心して利用することができる。 In the car 9, the lighting state of the floor button corresponding to the serviceable floor changes. For example, the state of the floor button corresponding to the serviceable floor changes from lighting to blinking. For this reason, the user can easily recognize the serviceable floor. As a result, the user can use the elevator with peace of mind.
以上のように、この発明に係るエレベータの制御システムは、限られた電力が供給された際に電力蓄積装置に緻密に蓄電するシステムに利用できる。 As described above, the control system for an elevator according to the present invention can be used for a system that accurately stores power in a power storage device when limited power is supplied.
1 商用電力源、 2 電力遮断部、 3 コンバータ、 4 直流母線、 5 インバータ、 6 電動機、 7 巻上機、 8 ロープ、 9 かご、 10 釣合おもり、 11 平滑コンデンサ、 12 回生抵抗、 13 電力遮断部、 14 充放電装置、 15 電力蓄積装置、 16 電流検出装置、 17 エンコーダ、 18 電圧検出装置、 19 エレベータ制御装置、 19a 所要電力演算回路、 19b 許容電流決定回路、 19c 記憶回路、 19d 蓄電量確認回路、 19e かご負荷率判定回路、 19f サービス可能階判定回路、 19g 点灯制御回路、 20 商用電力制限検出装置、 21 充放電制御装置、 21a 電流値制限回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power source, 2 Power interruption | blocking part, 3 Converter, 4 DC bus, 5 Inverter, 6 Electric motor, 7 Hoisting machine, 8 Rope, 9 Car, 10 Counterweight, 11 Smoothing capacitor, 12 Regenerative resistance, 13 Power interruption Unit, 14 charge / discharge device, 15 power storage device, 16 current detection device, 17 encoder, 18 voltage detection device, 19 elevator control device, 19a required power calculation circuit, 19b allowable current determination circuit, 19c storage circuit, 19d storage amount confirmation Circuit, 19e car load factor determination circuit, 19f serviceable floor determination circuit, 19g lighting control circuit, 20 commercial power limit detection device, 21 charge / discharge control device, 21a current value limit circuit
Claims (6)
外部から前記エレベータに供給し得る電力が制限された際に電力制限値を検出する電力制限検出部と、
前記電力制限値と前記電圧値とに基づいて、外部から前記エレベータに供給し得る電力が制限された際に外部から前記電力蓄積装置へ流れる許容電流値を決定する許容電流決定部と、
を備えたエレベータの制御システム。A voltage detection unit that detects a voltage value of a power storage device that stores power used for an elevator;
A power limit detection unit that detects a power limit value when power that can be supplied to the elevator from the outside is limited;
Based on the power limit value and the voltage value, an allowable current determination unit that determines an allowable current value that flows from the outside to the power storage device when power that can be supplied to the elevator from the outside is limited;
Elevator control system with
前記許容電流決定部は、前記電力制限値の変化に応じて、前記許容電流値を変化させる請求項1に記載のエレベータの制御システム。The power limit detection unit detects a change in the power limit value,
The elevator control system according to claim 1, wherein the allowable current determination unit changes the allowable current value in accordance with a change in the power limit value.
を備え、
前記許容電流決定部は、前記電力制限値と前記所要電力値と前記電圧値とに基づいて、前記許容電流値を決定する請求項1に記載のエレベータの制御システム。A required power calculation unit for calculating the required power value of the elevator,
With
The elevator control system according to claim 1, wherein the allowable current determination unit determines the allowable current value based on the power limit value, the required power value, and the voltage value.
前記所要電力演算部は、前記所要電力値の変化を演算し、
前記許容電流決定部は、前記電力制限値の変化と前記所要電力値の変化とに応じて、前記許容電流値を変化させる請求項3に記載のエレベータの制御システム。The power limit detection unit detects a change in the power limit value,
The required power calculation unit calculates a change in the required power value,
The elevator control system according to claim 3, wherein the allowable current determination unit changes the allowable current value in accordance with a change in the power limit value and a change in the required power value.
を備えた請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のエレベータの制御システム。A determination unit that determines a serviceable floor of the elevator based on an external power supply capacity value and a storage amount of the power storage device;
The control system of the elevator as described in any one of Claims 1-4 provided with these.
を備えた請求項5に記載のエレベータの制御システム。In the elevator car, a control unit that changes the lighting state of the floor button corresponding to the serviceable floor,
An elevator control system according to claim 5, comprising:
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