JPH0374198A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ＰＷＭインバータを用いたエレベータ制御
装置に関する。

（従来の技術） ＰＷＭインバータを用いたエレベータ制御装置として従
来、第４図に示す構成のものが知られいてる。この従来
のエレベータ制御装置では、１は三相交流電源、２はリ
アクトル、３は交流−直流変換を行うＰＷＭコンバータ
である。また４は直流主回路に設置された平滑コンデン
サ、５は直流を任意の可変電圧、可変周波数交流電力に
変換するＰＷＭインバータ、６はＰＷＭインバータ５の
出力に接続された誘導電動機、７は誘導電動機６に直接
あるいは減速機を介して結合されたシープ、８はエレベ
ータの乗りかご、９は釣り合い重り、１０はシープ７を
介して乗りかご８および釣り合い重り９を結合するロー
ブである。さらに、１１はＰＷＭコンバータ制御装置、
１２はＰＷＭインバータ制御装置である。

第５図はこのＰＷＭコンバータ制御装置１１の詳しい構
成を示しており、２１は直流電圧設定回路、２２は直流
電圧検出器、２３は電圧制御器、２４は位相変圧器であ
り、この位相変圧器２４は電源電圧正弦波に同期した電
圧を出力するものである。また２５は掛算器、２６は電
流検出器、２７は電流制御器、２８はＰＷＭコンバータ
３のスイッチング信号を出力するＰＷＭゲート回路であ
る。なお、その他の回路要素については、第４図と同一
要素に対して同一の符号を付して示しである。

通常、ＰＷＭコンバータ制御装置１１を用いて位相変圧
器２４の出力信号を電源の相電圧と同期の正弦波とすれ
ば、ＰＷＭコンバータ３は常に電源力率１．０の電力制
御が可能となる。

しかしながら、このようなＰＷＭコンバータ制御装置で
は、ＰＷＭコンバータ３の自己消弧素子にはそれぞれ帰
還用ダイオードが逆並列接続されているため、ＰＷＭ制
御を行うために直流電圧を交流電源電圧のダイオード整
流電圧よりも高くしなければならない。なぜならば、直
流電圧がダイオード整流電圧よりも低下するとＰＷＭコ
ンバータ３の帰還用ダイオードによって直流電力が供給
されるようになり、パルス幅制御が不能になるからであ
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、エレベータでは、その据付時や保守点検時に
エレベータを低速で運転する場合がある。特に据付作業
時には、乗りかご８が完成しておらず、釣り合い重り９
も最終の設定になっていないので、乗りかご８と釣り合
い重り９との不平衡が通常運転時よりも大きくなってい
る可能性がある。このような不平衡状態でインバータ５
により誘導電動機６を運転すると、誘導電動機６が大き
な不平衡補償トルクを発生するようにインバータ５が低
周波で大電流を流すように制御しなければならない。そ
こで特に、運転速度を低く設定した状態でエレベータ昇
降路の最下階から最上階までの連続運転を行うと、長時
間に渡って低周波、大電流が流れるためにインバータ５
の自己消弧素子の損失が増大して破損に至る場合がある
問題点があった。

そして特に、第４図に示したような昇圧形コンバータを
用いた方式では、直流電圧が高いために損失（特にスイ
ッチング損失）が大きくなる問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、エレベータの低速運転時にインバータの電流耐
量を増大させる回路を付加することによりインバータを
破損させることなく安全、確実に動作させることのでき
るエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のエレベータ制御装置は、交流電源電圧を直流
電圧に変換するＰＷＭコンバータと、このＰＷＭコンバ
ータの直流出力端子間に接続される平滑コンデンサと、
前記ＰＷＭコンバータからの直流電圧を可変電圧可変周
波数制御して電動機駆動交流を得るＰＷＭインバータと
、エレベータの低速運転時に前記ＰＷＭコンバータで制
御される直流電圧を当！＊ＰＷＭコンバータのダイオー
ド整流電圧よりも小さく設定する直流電圧設定手段とを
備えたものである。

（作用） この発明のエレベータ制御装置では、エレベータを低速
運転する場合には、直流電圧設定手段によりＰＷＭコン
バータの直流電圧を当該ＰＷＭコンバータのダイオード
整流電圧よりも小さい値になるように切換え、ＰＷＭイ
ンバータの電流耐量を増大させ、低速運転を安全、確実
に行う。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例のブロック図を示しており
、第５図に示した従来例と共通の回路要素については同
一の符号を付して示している。

この実施例の特徴は、コンバータ制御装置１１において
、位相変圧器２４と掛算器２５との間に移相器２９を設
け、通常電圧Ｖｎ、低電圧ｖｌを切換えて設定すること
のできるの直流電圧設定回路２１０を従来の直流電圧設
定器２１と置換え、これらの移相器２９と直流電圧設定
器２１０とにエレベータ低速運転スイッチン号Ｌｏを入
力するように構成したところにある。

そして、移相器２つには位相変圧器２４の電源電圧信号
Ｅと、電圧制御器２３の極性信号Ｓｐとを人力し、低速
運転スイッチ信号ＬＯが人力されることにより電源電圧
Ｅを極性信号Ｓｐの極性によって一定角度だけ移相した
移相交流電源電圧信号Ｓｅを掛算器２５に出力するよう
にしている。

直流電圧設定回路２１０は、第２図に示すように通常運
転時の直流電圧Ｖｎを設定する設定器２１１と、低速運
転時の直流電圧Ｖｌを設定する設定器２１２と、反転論
理回路２１３と、低速運転スイッチ信号ＬｏがＨ゛の時
にオンとなるスイッチ２１４と、反転論理回路２１３の
出力がＨ。

となる時にオンとなるスイッチ２１５とから構成されて
いる。

したがって、通常運転時には低速運転スイッチ信号Ｌｏ
はＬ゛であり、反転論理回路２１３の出力２１３ＡがＨ
′　となってスイッチ２１５がオンとなり、直流電圧指
令として通常電圧Ｖｎを電圧指令Ｖｓとして出力するこ
とができる。そして、低速運転時には低速運転スイッチ
信号ＬＯがＨ°　となり、反転論理回路２１３の出力２
１３ＡはＬ°　となり、スイッチ２１５はオフとなり、
逆にスイッチ２１４はオンとなり、低速運転用の直流電
圧指令Ｖｔｌを電圧指令Ｖｓとして出力することができ
る。

なおここで、電圧指令ｖｎ、Ｖｌは、ＰＷＭコンバータ
のダイオード整流電圧との間で、Ｖｉ＜ダイオード整流
電圧＜Ｖｎとなるように設定されるものとする。

第３図は移相器２９の詳しい回路構成を示しており、位
相変圧器２４からの三相正弦波同期信号Ｅ１〜Ｅ３に対
してその正弦波の正負に応じて’Ｈ”Ｌ’　のディジタ
ル信号を出力するアナログコンパレータ２９１．２９２
，２９３と、マイクロプロセッサ２９４とから構成され
、このマイクロプロセッサ２９４にはアナログコンパレ
ータ２９１〜２９３の出力信号と共に、低速運転スイッ
チ信号ＬＯと、電圧制御器２３からの演算出力信号Ｓｐ
が入力され、マイクロプロセッサ２９４から移相交流電
圧信号Ｓｅが出力されるようになっている。

次に、上記の構成のエレベータ制御装置の動作について
説明する。

エレベータの通常運転時には、低速運転スイッチ信号Ｌ
ｏがｌ　Ｌ　ｌであり、直流電圧設定回路２１０では通
常電圧指令Ｖｎが電圧指令Ｖｓとして電圧制御器２３に
出力され、ここで平滑コンデンサ４の両端の直流電圧Ｖ
ｏと比較され、その偏差信号ΔＶが掛算器２５に与えら
れる。

また、移相器２９は、そのマイクロプロセッサ２９４が
ＰＷＭ電流指令である単位正弦波信号を演算して出力し
、電圧制御器２３からの極性信号Ｓｐとは無関係に電源
相電圧に同期した単位正弦波信号Ｓｅを掛算器２５に出
力し、ここで電流指令信号１ｐが求められ、次の電圧制
御器２７において交流入力電流Ｉと比較され、その偏差
信号がＰＷＭゲート回路２８に与えられ、コンバータ３
のゲート制御に用いられ、力率１．０の制御が行われる
。

次に、据付時や保守点検時でエレベータの低速運転スイ
ッチがオンとなり、低速運転スイッチ信号ＬｏがＨ゛　
となった時には、直流電圧設定回路２１０ではスイッチ
２１４がオンとなり低速電圧指令Ｖｌが電圧指令Ｖｓと
して出力される。

同時に移相器２つでは、低速運転スイッチ信号ＬｏがＨ
°　となると、マイクロプロセッサ２９４が電圧制御器
２３からの信号Ｓｐに応じて単位正弦波の位相をシフト
し、直流電圧をダイオード整流電圧よりも低い電圧に制
御する。つまり、低速運転時には正弦波の位相を、電圧
偏差信号ΔＶが正極性のときには０くφく９０°の間で
一定角度φだけ遅らせる移相処理を行い、不極性のとき
には一定角度φだけ進み位相とする移相処理を行い、こ
うして得られる移相正弦波信号Ｓｅを掛算器２５に出力
し、この移相正弦波信号Ｓｅと電圧偏差信号ΔＶとを掛
けることにより電流指令Ｉｐを求め、電流制御器２７に
より電流偏差を求めてこれをＰＷＭゲート回路２８に与
えてＰＷＭコンバータ３のゲート制御を行う。

このようにして、低速運転時には正弦波の位相を電圧制
御器信号Ｓｐに応じてシフトすることによりＰＷＭコン
バータ３により無効電力量を調整してダイオード整流電
圧よりも低い直流電圧制御を行えるようにするのである
。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、エレベータの低速運転
時にはその低速運転スイッチ信号によってＰＷＭコンバ
ータの直流電圧をＰＷＭコンバータのダイオード整流電
圧よりも低い値にするように設定変更するようにしてい
るため、エレベータの据付時や保守点検時などでエレベ
ータの低速運転を連続して長時間行うような場合、ＰＷ
Ｍコンバータの直流電圧を低下させて、ＰＷＭインバー
タに使用されている自己消弧素子のスイッチング損失を
低減して電流耐量を増大させることができ、エレベータ
の低周波、大電流運転の許容範囲をＰＷＭインバータの
大形化を行うことなくに増大させることができる。

なおこの場合、ＰＷＭコンバータに電圧低下制御のため
の無効電流が流れるが、低速運転時には電流は大きくて
も電動機電圧が低いために電動機容ｆｆｉ　（ＫＷ）が
小さく、ＰＷＭコンバータに流れる有効電力性の電流も
わずかなものとなり、通常運転で設定したコンバータの
容量内で十分機能を果たさせることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路ブロック図、第２図
は上記の実施例の直流電圧設定回路の回路構成図、第３
図は上記の実施例の移相器の回路構成図、第４図は一般
的なエレベータ制御装置の構成図、第５図は従来例の回
路構成図である。 １・・・交流電源　　　　　２・・・リアクトル３・・
・ＰＷＭコンバータ　４・・・平滑コンデンサ５・・・
ＰＷＭインバータ　６・・・誘導電動機１１・・・ＰＷ
Ｍコンバータ制御装置 １２・・・ＰＷＭインバータ制御装置 ２２・・・直流電圧検出器　２３・・・電圧制御器２４
・・・位相変圧器　　　２５・・・掛算器２６・・・電
流検出器　　　２７・・・電流制御器２８・・・ＰＷＭ
ゲート回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流電源電圧を直流電圧に変換するＰＷＭコンバータと
   、 このＰＷＭコンバータの直流出力端子間に接続される平
   滑コンデンサと、 前記ＰＷＭコンバータからの直流電圧を可変電圧可変周
   波数制御して電動機駆動交流を得るＰＷＭインバータと
   、 エレベータの低速運転時に前記ＰＷＭコンバータで制御
   される直流電圧を当該ＰＷＭコンバータのダイオード整
   流電圧よりも小さく設定する直流電圧設定手段とを備え
   て成るエレベータ制御装置。