JPH02255481A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はエレベータ制御装置に関するものであり、特
に、インバータを使用したエレベータ制御装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来から、誘導電動機のパルス幅変調方式（以下、単に
ｒＰＷＭＪという）によるインバータ制御においては、
インバータ部の複数のスイッチング素子のうち直列に接
続ｌ−た一Ｌ下素子の同時点弧による短絡現象を防止す
るために短絡防止期間を設けている。しかし、この短絡
防止期間によりトルク脈動や磁気騒音の増加、電動機出
力の減少等の悪影響があることも知られている。そこで
、上記短絡防止期間による影響を補償するために、例え
ば、特開昭６３−７３’８９８号公報、特開昭６３−２
３４８７８号公報に示された補正手段が考えられている
。そして、これ等の手段はエレベータにも利用されてい
る。

第３図から第８図は従来例を示すものであり、第３図は
従来のエレベータ制御装置の全体構成を示すブロック図
、第４図は従来のエレベータ制御装置に使用されている
マイクロコンピュータの内部構成を示すブロック図、第
５図は従来のエレベータ制御装置を示す回路構成図、第
６図は従来のエレベータ制御装置の各信号を示す特性図
、第７図は第５図のエレベータ制御装置の比較器からの
ＰＷＭ信号とフォトカブラからの状態信号との組合わせ
による特性を示すマトリックス、第８図は従来のエレベ
ータ制御装置による処理動作を示すフローチャートであ
る。

まず、第３図において、（１）は三相交流電源、（２）
は主回路接点、（３）は交流を直流に変換するコンバー
タ部、（４）はコンバータ部（３）で整流した直流電圧
に含まれるリプル電圧等を吸収する平滑コンデンサ、（
５）は直流を交流に変換するインバータ部である。この
コンバータ部（３）、平滑コンデンサ（４）及びインバ
ータ部（５）でエレベータの誘導電動機（６）を駆動す
るインバータ手段を構成している。（６）はエレベータ
の巻上機用の誘導電動機、（７）はエレベータのかご、
（８）は釣合い錘、（９）はかご（７）と釣合い錘（８
）とを繋ぐロープ、（１０）は釣合い錘（８）の移動位
置をかご（７）の移動位置から逸すためのそらせ車であ
る。（１１）は各構成機器に出力信号（ｌｌａ）、（ｌ
ｌｂ）を発信してエレベータの動作をシーケンス制御す
るシーケンス回路、（１２）ばかご位置信号等に応じて
速度指令発生回路（図示せず）で生成される速度指令、
（１３）は誘導電動機（６）の回転数等により速度検出
して速度検出信号（１３ａ）を出力する速度検出器、（
１４）は速度指令（１２）と速度検出信号（１３ａ）と
を比較制御し電流指令（１４ａ）を発する速度制御回路
、（１５）はインバータ部（５）の出力電流を検出し電
流検出信号（１５ａ）を出力する電流検出器、（１６）
は電流指令（１４ａ）と電流検出信号（１５ａ）とを比
較制御し、電圧指令（１６ａ）を発する電流制御回路で
ある。この速度制御回路（１４）及び電流制御回路（１
６）は前記インバータ手段のインバータ部（５）の出力
電流を制御する電流制御手段として機能する。（１７）
は前記電流制御手段の出力信号をパルス幅変調するパル
ス幅変調手段たるＰＷＭ回路であり、電圧指令（１６ａ
、）をＰＷＭ変調する。（１８）は電流検出信号（１５
ａ）等を監視する安全回路であり、エレベータの動作制
御中に種々の異常を検出して作動する安全回路手段であ
る。（１９）はマイクロコンピュータであり、前記のシ
ーケンス回路（１１）、速度制御回路（１４）及び電流
制御回路（１６）としての各機能を果す。

ここで、マイクロコンピュータ（１９）の内部構成につ
いて第４図によって説明する。

第４図において、（２０）は中央演算処理装置として機
能するマイクロコンピュータのＣＰＵ。

（２１）は読出し専用のメモリ（以下、単に「ＲＯＭＪ
という）、（２２）は読み書き可能なメモリ（以下、単
にｒＲＡＭＪという）、（２３）はアナログ・ディジタ
ル変換器（以下、単にｒＡ／Ｄ」という）、（２４）は
ディジタル・アナログ変換器（以下、単にｒＤ／ＡＪと
いう）、（２５）は出力用のインターフェース（以下、
単にｒＩ／Ｆ」という）、（２６）は入力用のインター
フェース（以下、単にｒ　Ｉ　／ＦＪという）、（２７
）は各種の情報の伝達用のバスである。

続いて、インバータ部（５）とＰＷＭ回路（１７）の要
部の回路構成について第５図及び第６図によって説明す
る。

第５図及び第６図において、（５ａ）、　　（５ｂ）は
インバータ部（５）のパワートランジスタ等からなるス
イッチング素子、（２８）は三角波信号、（２９）は電
圧指令（１６ａ）と三角波信号（２８）とを比較しＰＷ
Ｍ信号（２９ａ）を生成する比較器、（３０）はインバ
ータ部（５）のスイッチング素子（５ｂ）の出力状態に
応じた状態信号（３０ａ）を出力するフォトカプラ、（
３１）。

（３２）、（３３）はＮＯＴゲート、（３４）。

（３５）はＡＮＤゲート、（３６）、（３７）は抵抗、
（３８）は加算積分器であり、（３８ａ）はその出力信
号、（３９）は信号（３８ａ）の符号を判別する符号判
別器であり、（３９ａ）はその出力信号、（４０）、（
４１）は共に短絡防止期間回路である。

従来のエレベータ制御装置は上記のように構成されてお
り、下記のような制御動作を行なう。

まず、運転開始という速度指令（１２）が発せられると
、速度制御回路（１４）からは電流指令（１４ａ）が、
そして、電流制御回路（１６）からは電圧指令（１６ａ
）が出力されるとともに、シーケンス回路（１１）によ
り主回路接点（２）が閉じ、三相交流電源（１）からイ
ンバータ手段に電力が供給される。コンバータ部（３）
で整流された直流電圧は平滑コンデンサ（４）に充電さ
れてインバータ部（５）に供給される。このとき、電圧
指令（１６ａ’）は比較器（２９）で三角波信号（２８
）と比較されてＰＷＭ信号（２９ａ）となる。一方、フ
ォトカブラ（３０）によりスイッチング素子（５ｂ）の
オンまたはオフの状態が状態信号（３０ａ）として検出
される。そして、この状態信号（３０ａ）とＰＷＭ信号
（２９ａ）との状態により第７図のマトリックスに示し
た値が加算積分器（３８）で積分されて信号（３８ａ）
となる（第６図及び第７図参照）。すなわち、ＰＷＭ信
号（２９ａ）及び状態信号（３０ａ）が共にオンかまた
はオフ状態にある場合には“０“であり、ＰＷＭ信号（
２９ａ）がオンで状態信号（３０ａ）がオフの場合には
プラス値となり、ＰＷＭ信号（２９ａ）がオフで状態信
号（３０ａ）がオンの場合にはマイナス値となる。この
信号（３８ａ）は符号判別器（３９）を経て信号（３９
ａ）となる（第６図参照）。つまり、ＰＷＭ信号（２９
ａ）は信号（３９ａ）となり、Ｃ１から０５だけ補正さ
れる（第６図参照）。

このような、インバータ手段のインバータ部（５）の各
スイッチング素子（５ａ）、　　（５ｂ）の出力状態を
検出して短絡防止時間の補償をする短絡防止期間補正手
段を、この種のエレベータ制御装置では備えている。

また、このエレベータ制御装置では、安全回路（１８）
が作動した場合に、かご（７）が階と階との間に停止し
て乗客等がかご（７）内に閉込められることを防止する
ために救出運転される。すなわち、安全回路手段が作動
した場合には、エレベータのかご（７）を乗り場まで通
常の運転時よりも低速で移動した後に扉を開放する救出
運転手段を備えている。

第８図はその救出運転動作を示すフローチャートである
。

第８図において、まず、ステップＳ１で安全回路（１８
）が作動状態にあるか否かを判断する。

作動状態にある場合には、何等かの異常が発生している
場合であるから、ステップＳ２からステップＳ５の一連
の救出運転動作がなされる。この場合には、ステップＳ
２でシーケンス回路（１１）と安全回路（１８）をリセ
ット状態にしてかご（７）の移動を停止する。ステップ
Ｓ３でかご（７）が停止したか否かを判断し、停止した
ことを確認すると、ステップＳ４で救出指令が発信され
たか否かを判断する。この救出指令はかご（７）が階と
階との間に停止し、且つ、かご（７）内に乗客等が閉込
められている場合等に発信される。

救出指令が発せられた場合には、ステップＳ５で救出運
転を行なう。すなわち、エレベータのかご（７）を乗り
場まで通常の運転時よりも低速で移動し、その後に扉を
開放する。一方、ステップＳ４で救出指令が発せられな
い場合は、かご（７）が既にいずれかの階で停止してい
る状態か、成るいは、かご（７）内に乗客が閉込められ
ていない状態であるので、ステップＳ５の救出運転は行
なわれない。

一方、ステップＳ１で安全回路（１８）が作動状態にな
い場合には、エレベータは一応正常な運転状態にある。

そこで、ステップＳ６で現行の運転が救出運転中か否か
を判断する。救出運転中である場合には、ステップＳ５
の救出運転が続行される。しかし、救出運転中でない場
合には、現行の運転は通常の運転状態でよいから、ステ
ップＳ７の通常運転が続行される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のエレベータ制御装置では、エレベー
タの運転性能向上策としてインバータ部（５）の各スイ
ッチング素子（５ａ）、　　（５ｂ）の出力状態を検出
して短絡防止時間の補償をし、しかも、異常時の安全対
策として救出運転を行なうものであった。

しかし、フォトカプラ（３０）の故障、フォトカプラ（
３０）に接続したケーブルの断線、或いは、各接続部の
接触不良が発生した場合等には、スイッチング素子（５
ｂ）の状態を示す状態信号（３０ａ）が不正な値となり
、電流検出器（１５）により過電流が検出されて、安全
回路（１８）が作動していた。この安全回路（１８）の
作動により、かご（７）の移動は停止し、その後に、救
出運転が開始されるが、幾度となく安全回路（１８）が
作動するため、連続して救出運転が行なわれることにな
り、乗客はかご（７）内に閉込められてしまう虞れがあ
った。このため、信頼性の高い救出運転ができ、且つ、
短絡防止期間による影響が補償できるエレベータ制御装
置が望まれていた。

そこで、この発明はエレベータの運転性能向上策として
短絡防止期間による影響を補償でき、しかも、安全対策
として有効に機能する救出運転が適正に行なわれるエレ
ベータ制御装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるエレベータ制御装置は、エレベータの
誘導電動機（６）を駆動するインバータ手段のインバー
タ部（５）の出力電流を制御する電流制御手段と、前記
インバータ手段のインバータ部（５）の各スイッチング
素子（５ａ）、　　（５ｂ）の出力状態を検出して短絡
防止時間の補償をする短絡防止期間補正手段と、エレベ
ータの動作制御中に種々の異常を検出して作動する安全
回路手段と、前記安全回路手段の作動によりエレベータ
のかご（７）を乗り場まで低速で移動し扉を開放する救
出運転をする救出運転手段とを具備し、前記救出運転状
態にあるときには前記短絡防止期間補正手段の機能を無
効にし、通常運転状態にあるときには前記短絡防止期間
補正手段の機能を有効にするものである。

［作用］ この発明のエレベータ制御装置においては、短絡防止期
間補正手段によりエレベータの誘導電動機（６）を駆動
するインバータ手段のインバータ部（５）の各スイッチ
ング素子（５ａ）、（５ｂ）の出力状態を検出し、短絡
防止時間（Ｔｄ）が補償される。また、安全回路手段が
エレベータの動作制御中に種々の異常を検出することに
より、エレベータのかご（７）を乗り場まで低速で移動
し扉を開放する救出運転がされる。しかも、前記救出運
転状態にあるときと通常運転状態にあるときとで、前記
短絡防止期間補正手段の機能の無効と有効とが切換わり
、救出運転の際には短絡時間を補正する機能が無効にさ
れる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例であるエレベータ制御装置
を示す回路構成図、第２図はこの発明の一実施例である
エレベータ制御装置による処理動作例を示すフローチャ
ートである。図中、従来例と同−符号及び同一記号は、
同一または相当する構成部分を示すものであるから、こ
こでは重複する説明を省略する。

第１図において、（５０）はインバータ部（５）の各ス
イッチング素子（５ａ）、（５ｂ）の短絡防止時間の補
償を行なうか否かを指令する短絡防止期間補正指定信号
、（５１）はＮＯＴゲート、（５２）、　　（５３）は
共にＡＮＤゲートである。

この実施例の図は従来例で示した第５図に、上記の（５
０）から（５３）の要素を追加したものである。また、
運転状態に応じて短絡防止期間補正手段の機能の無効と
有効を切換える運転切換手段を有している。

なお、この実施例のエレベータ制御装置も従来例と同様
に、エレベータの誘導電動機（６）を駆動するインバー
タ手段、インバータ手段のインバータ部（５）の出力電
流を制御する電流制御手段、前記電流制御手段の出力信
号をパルス幅変調するパルス幅変調手段、インバータ手
段のインバータ部（５）の各スイッチング素子（５ａ）
、　　（５ｂ）の出力状態を検出して短絡防止時間の補
償をする短絡防止期間補正手段、エレベータの動作制御
中に種々の異常を検出して作動する安全回路手段、安全
回路手段の作動によりエレベータのかご（７）を乗り場
まで低速で移動し扉を開放する救出運転を行なう救出運
転手段を各々有している。

ここで、この実施例のエレベータ制御装置の動作を、第
２図のフローチャートの流れに沿って説明する。この第
２図のフローチャートは従来例で示した第８図に、ステ
ップＳ１１とステップＳ１２の要素を追加したものであ
る。したがって、ここではステップＳ１１とステップＳ
１２の動作を中心に説明する。

まず、通常の正常な運転状態について述べる。

この場合には、ステップＳ１からステップｓ６ヲ経てス
テップＳ１１へと進む。そして、このステップ８１１で
短絡防止期間補正手段の機能を有効にして、ステップＳ
７の通常運転を行なう。すなわち、短絡防止期間補正指
定信号（５ｏ）が”１”となり、ＮＯＴゲート（５１）
及びＡＮＤゲート（５２）により、ＰＷＭ信号（２９ａ
）が直接短絡防止期間回路（４０）、（４１）に接続さ
れないように動作する。つまり、従来例の説明で述べた
ように、Ｃ１〜Ｃ５だけ補正された信号（３９ａ）、　
　（第６図参照）が短絡防止期間回路（４０）、　　（
４１）を通した上でスイッチング素子（５ａ）、　　（
５ｂ）を制御する。したがって、エレベータの誘導電動
機（６）を駆動するインバータ手段のインバータ部（５
）の各スイッチング素子（５ａ）、（５ｂ）の短絡防止
時間が補償されるので、トルク脈動等が軽減されエレベ
ータの運転性能が向上する。この結果、乗り心地のよい
運動特性となる。

つぎに、エレベータの動作制御中に異常が発生した場合
について述べる。

例えば、フォトカプラ（３０）の故障等が発生すると、
電流検出器（１５）が過電流を検出し安全回路（１８）
が作動する。この場合には、ステップＳ１からステップ
Ｓ２に進みシーケンス回路（１１）と安全回路（１８）
とをリセットし、ステップＳ３でかご（７）が停止した
のを確認した後、ステップＳ４で救出指令が発せられる
と、ステップＳ１２で短絡防止期間補正手段の機能を無
効にして、ステップＳ５の救出運転がされる。すなわち
、短絡防止期間補正指定信号（５ｏ）が“０”となり、
ＡＮＤゲート（５３）の出力も“０”となり、信号（３
９ａ）は短絡防止期間回路（４０）、（４１）から切離
され、ＮＯＴゲート（５１）とＡＮＤゲー）（５２）と
により、ＰＷＭ信号（２９ａ）が直接短絡防止期間回路
（４０）、　　（４１）に接続され、短絡防止期間補正
手段の機能は無効になる。この状態で運転を行なうと、
エレベータの誘導電動機（６）を駆動するインバータ手
段のインバータ部（５）の各スイッチング素子（５ａ）
、（５ｂ）の短絡防止時間の補償がされないので、トル
ク脈動等の影響により、乗り心地が悪化する。しかしな
がら、この救出運転は通常の運転速度よりも低速で行な
われるため何ら支障はない。なお、この救出運転に移行
した後は、従来と同様の動作をするが、短絡防止期間補
正はステップＳ１２で無効となったまま続行される。

上記のように、この実施例のエレベータ制御装置では、
救出運転状態にあるときには短絡防止期間補正手段の機
能を無効にし、通常運転状態にあるときには短絡防止期
間補正手段の機能を有効にする運転切換手段を具備して
いるので、通常運転の際には、短絡防止期間補正手段に
よりインバータ部（５）の各スイッチング素子（５ａ）
、　　（５ｂ）の出力状態を検出して短絡防止時間（Ｔ
ｄ）の補償がされる。したがって、インバータ部の複数
のスイッチング素子のうち直列に接続した上下素子の同
時点弧による短絡現象を防止する短絡防止期間による弊
害（トルク脈動や磁気騒音の増加、電動機出力の減少等
の悪影響）が減少しエレベータの運転性能が向上する。

また、エレベータの動作制御中に異常が発生した場合に
は、安全回路手段がこの異常を検出し、エレベータのか
ご（７）を乗り場まで低速で移動し扉を開放する救出運
転ができ、しかも、この救出運転の際には短絡防止期間
補正手段による機能が無効になるので、乗客等がかご（
７）内に閉込められることもなく、救出運転が適正に行
なわれ安全対策として有効に機能する。したがって、信
頼性の高い救出運転が可能になり、安全性が向上する。

ところで、上記実施例ではシーケンス回路（１１）、電
流制御回路（１６）等を１個のマイクロコンピュータ（
１９）で構成したが、複数個のマイクロコンピュータ（
１９）を使用して構成してもよく、或いは、これらの一
部、例えば、電流制御回路（１６）をハードウェアで構
成してもよい。

また、上記実施例ではフォトカブラ（３０）を用いて下
側のスイッチング素子（５ｂ）のオンまたはオフの状態
を検出するように構成したが、これを上側のスイッチン
グ素子（５ａ）で検出するようにしてもよい。

さらに、フォトカブラ（３０）以外の検出器を使用して
もよい。また、スイッチング素子（５ａ）（５ｂ）のオ
ン・オフ状態ではなく、例えば、インバータ部（５）の
出力電圧を測定して電圧指令（１６ａ）との比較により
検出してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明のエレベータ制御装置は
、エレベータの電動機を駆動するインバータ手段のイン
バータ部の出力電流を制御する電流制御手段と、前記イ
ンバータ手段のインバータ部の各スイッチング素子の出
力状態を検出して短絡防止時間の補償をする短絡、防止
期間補正手段と、エレベータの動作制御中に種々の異常
を検出して作動する安全回路手段と、前記安全回路手段
の作動によりエレベータのかごを乗り場まで低速で移動
し、扉を開放する救出運転をする救出運転手段とを具備
し、運転切換手段で前記救出運転状態にあるときには前
記短絡防止期間補正手段の機能を無効にし、通常運転状
態にあるときには前記短絡防止期間補正手段の機能を有
効にするものである。

したがって、短絡防止期間補正手段によりインバータ部
の各スイッチング素子の出力状態を検出して短絡防止時
間の補償がなされるので、エレベータの運転性能が向上
する。また、安全回路手段がエレベータの動作制御中に
種々の異常を検出し、エレベータのかごを乗り場まで低
速で移動し扉を開放する救出運転ができ、しかも、この
救出運転の際には短絡時間を補正する機能が無効になる
ので、乗客等がかご内に閉込められることもなく、信頼
性の高い救出運転が可能になり、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるエレベータ制御装置
を示す回路構成図、第２図はこの発明の一実施例のエレ
ベータ制御装置による処理動作例を示すフローチャート
、第３図は従来のエレベータ制御装置の全体構成を示す
ブロック図、第４図は従来のエレベータ制御装置に使用
されているマイクロコンピュータの内部構成を示すブロ
ック図、第５図は従来のエレベータ制御装置を示す回路
構成図、第６図は従来のエレベータ制御装置の各信号を
示す特性図、第７図は第５図のエレベータ制御装置の比
較器からのＰＷＭ信号とフォトカブラからの状態信号と
の組合わせによる特性を示すマトリックス、第８図は従
来のエレベータ制御装置による処理動作を示すフローチ
ャートである。 図において、 ５：インバータ ５ａ、５ｂニスイツチング素子 ６：誘導電動機　　　　　７：かご １１ニジ−ケンス回路　　１６：電流制御回路１９：マ
イクロコンピュータ ４０．４１：短絡防止期間回路 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エレベータの電動機を駆動するインバータ手段と、前記
   インバータ手段のインバータ部の出力電流を制御する電
   流制御手段と、 前記インバータ手段のインバータ部の各スイッチング素
   子の出力状態を検出して短絡防止時間の補償をする短絡
   防止期間補正手段と、 エレベータの動作制御中に種々の異常を検出して作動す
   る安全回路手段と、 前記安全回路手段の作動によりエレベータのかごを乗り
   場まで低速で移動し、扉を開放する救出運転をする救出
   運転手段と、 前記救出運転状態にあるときには前記短絡防止期間補正
   手段の機能を無効にし、通常運転状態にあるときには前
   記短絡防止期間補正手段の機能を有効にする運転切換手
   段と を具備することを特徴とするエレベータ制御装置。