JPH04365766A - 交流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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インバータをＰＷＭ
制御して誘導電動機を駆動する交流エレベータ制御装置
に関し、特に非常時に制御回路を駆動するための制御電
源を経済的に提供した交流エレベータ制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、商用電源からの交流電圧をコ
ンバータで直流電圧に変換した後、インバータのＰＷＭ
制御により可変交流電圧に変換して誘導電動機を駆動す
る交流エレベータ制御装置は良く知られている。又、近
年では、インバータの高調波電流を低減するために、高
力率コンバータが用いられるようになってきた。高力率
コンバータは、ＰＷＭ方式を用いて３相交流の商用電源
入力電流を正弦波に制御することにより、入力電流に含
まれる高調波電流を低減することができるうえ、制動時
の回生電力を商用電源側に返還することができる。

【０００３】図３は例えば特公昭６３−２７２７０号公
報に記載された従来の交流エレベータ制御装置の主回路
接続構成を示す回路図である。図において、１は商用電
源からなる３相交流電源、２は３相交流電源１からの交
流電圧を直流電圧に変換するコンバータである。この場
合、コンバータ２は、ダイオードＤ７〜Ｄ１２及びトラ
ンジスタＴｒ７〜Ｔｒ１２からなる３相全波ブリッジ回
路により、高力率コンバータを構成している。

【０００４】３はコンバータ２の出力電圧を平滑するコ
ンデンサ、４はコンデンサ３で平滑された直流電圧を可
変３相電圧に変換するインバータである。インバータ４
は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６及びダイオードＤ１〜
Ｄ６によって構成されている。コンバータ２及びインバ
ータ４は、共に図示しない制御回路によりＰＷＭ駆動制
御されるようになっている。

【０００５】５はインバータ４からの３相電圧が印加さ
れる誘導電動機であり、交流エレベータの駆動源となっ
ている。６はインバータ４の入力端子間に挿入された開
閉スイッチ、７は開閉スイッチ６に直列接続された非常
用バッテリである。

【０００６】次に、図３に示した従来の交流エレベータ
制御装置の動作について説明する。通常、３相交流電源
１の出力は、コンバータ２により直流電圧に変換され、
更にコンデンサ３で平滑されてインバータ４に対する直
流電源となる。

【０００７】インバータ４は、コンデンサ３を介して印
加された直流電圧を、ＰＷＭ制御により３相の可変交流
電圧に変換する。即ち、通常運転の力行時には電圧と周
波数との比を一定に保持しつつ、可変交流電圧の周波数
を漸次増大させて誘導電動機５の力行トルクを制御する
。又、制動時には、同様に電圧と周波数との比を一定に
保持しつつ、可変交流電圧の周波数を漸次減少させる。 このとき、コンバータ２内のトランジスタＴｒ７〜Ｔｒ
１２を交流電源の位相に合わせて導通制御し、誘導電動
機５の回生電力を３相交流電源１に返還して回生トルク
を制御する。

【０００８】このように、誘導電動機５の力行トルクと
制動トルクとを適切に制御することにより、通常時のエ
レベータの加速及び減速の速度制御を行う。一方、停電
等の非常時には、開閉スイッチ６が閉成されて非常用バ
ッテリ７がインバータ４の直流入力端子に接続されるこ
とにより、エレベータの非常運転が可能となる。

【０００９】尚、図３に示した交流エレベータ制御装置
は、制御回路に対する非常用電源について考慮していな
いが、例えば、図４のような非常用制御電源の回路構成
が考えられる。図４において、８はエレベータの起動毎
に閉成され且つ非常時には開放される主回路接触器、９
は主回路接触器８に直列接続されて３相交流電源１の出
力端子側に挿入されたリアクトル、１０は停電時に開閉
スイッチ６を介して非常用バッテリ７に接続される非常
用インバータである。

【００１０】１１は二次巻線側が制御電源として機能す
る制御トランスであり、一次巻線側が通常は３相交流電
源１に接続され、停電時には非常用インバータ１０の出
力端子に接続されるようになっている。６ａは開閉スイ
ッチ６と連動する接点であり、主回路接触器８及びリア
クトル９の接続点Ａと非常用インバータ１０の入力端子
との間に挿入されている。６ｂは開閉スイッチ６と連動
する切換接点であり、制御トランス１１の一次巻線を、
通常は３相交流電源１に接続し、停電時には非常用イン
バータ１０の出力端子に接続するようになっている。

【００１１】１２は制御トランス１１からの交流電圧（
制御電源）が印加されるエレベータ要素即ち交流負荷、
１３は制御トランス１１からの交流電圧を制御回路用の
直流電圧に変換する電源回路、１４は電源回路１３から
の直流電圧により駆動されてコンバータ２及びインバー
タ４をＰＷＭ制御する制御回路である。

【００１２】次に、図４に示した従来の交流エレベータ
制御装置の動作について説明する。通常、３相交流電源
１が健全な場合、開閉スイッチ６及び接点６ａは開放さ
れ且つ切換接点６ｂは３相交流電源１側を選択しており
、又、エレベータが起動するときには、主回路接触器８
が閉成される。

【００１３】従って、３相交流電源１からの交流電圧は
、リアクトル９及びコンバータ２を介してインバータ４
に供給されると共に、切換接点６ｂを介して制御トラン
ス１１の一次側にも供給される。又、交流負荷１２及び
制御回路１４は、制御トランス１１を介した３相交流電
源１からの給電により駆動される。このとき、電源回路
１３は、制御回路１４並びに装置内で用いられる各種の
直流電源を供給する。

【００１４】一方、３相交流電源１が停電したときには
、主回路接触器８が開放されると共に、開閉スイッチ６
及び接点６ａが閉成され且つ切換接点６ｂが図示したよ
うに非常用インバータ１０側を選択する。これにより、
３相交流電源１が切り離されると共に、非常用バッテリ
７がコンバータ２及び非常用インバータ１０に接続され
る。従って、非常用バッテリからの給電により、コンバ
ータ２、インバータ４、交流負荷１２及び制御回路１４
が全て駆動され、エレベータの非常運転が可能となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の交流エレベータ
制御装置は以上のように、非常時において、非常用バッ
テリ７の出力電圧を非常用インバータ１０に印加して交
流電源を生成し、これを制御トランス１１を介した制御
電源として制御回路１４に供給しているので、停電時専
用の非常用インバータ１０が必要となり、経済的でなく
コストダウンを実現することができないという問題点が
あった。

【００１６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、非常用インバータを用いること
なく制御電源を提供し、コストダウンを実現した交流エ
レベータ制御装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る交流エレ
ベータ制御装置は、非常時にコンバータに対する交流電
圧の印加を遮断する第１のスイッチ手段と、非常時にコ
ンバータの直流端子間に非常用バッテリを接続する第２
のスイッチ手段と、非常時に電源回路に対する給電をコ
ンバータの交流端子に行わせる第３のスイッチ手段とを
備えたものである。

【００１８】

【作用】この発明においては、非常用バッテリからの直
流電圧をコンバータの直流端子間に印加すると共に、制
御回路によりコンバータをインバータとして作動させ、
コンバータの交流端子から生成される交流電圧を制御電
源として制御回路に供給する。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す構成図であり、
１〜９及び１２〜１４は前述と同様のものである。１５
は制御回路１４に設けられた非常時の起動用バッテリ、
１６は主回路接触器８及びリアクトル９の接続点Ａと制
御トランス１１の一次巻線との間に挿入された昇圧トラ
ンスである。 この場合、非常用インバータは不要となっている。

【００２０】２０は３相交流電源１の出力端子に接続さ
れて制御トランス１１の一次巻線側の給電系を切換える
ための励磁コイル、２０ａは３相交流電源１と制御トラ
ンス１１の一次巻線との間に挿入された励磁コイル１０
のａ接点、２０ｂは接続点Ａと昇圧トランス１６の一次
巻線との間に挿入された励磁コイル２０のｂ接点である
。

【００２１】ここで、主回路接触器８は、非常時にコン
バータ２に対する交流電圧の印加を遮断する第１のスイ
ッチ手段を構成し、開閉スイッチ６は、非常時にコンバ
ータ２の直流端子間に非常用バッテリ７を接続する第２
のスイッチ手段を構成し、励磁コイル２０のａ接点２０
ａ及びｂ接点２０ｂは、非常時に電源回路１３に対する
給電をコンバータ２の交流端子に行わせる第３のスイッ
チ手段を構成している。

【００２２】次に、図１と共に停電時の状態を示す図２
の構成図を参照しながら、この発明の一実施例の動作に
ついて説明する。通常時は、励磁コイル２０が３相交流
電源１により励磁されるので、ａ接点２０ａは閉成し且
つｂ接点２０ｂは開放しており、各スイッチ手段は図１
の状態になっている。

【００２３】従って、前述と同様に、３相交流電源１か
らの給電により、コンバータ２及びインバータ４を介し
て誘導電動機５が駆動されると共に、交流負荷１２及び
制御回路１４が駆動される。このとき、コンバータ２は
、制御回路１４からのＰＷＭ制御により、直流端子から
出力される直流電圧を所定値に制御すると共に、交流端
子に入力される交流電流が正弦波となるように制御する
。

【００２４】一方、停電時においては、励磁コイル２０
が消勢するので、図２のように、ａ接点２０ａが開放さ
れ且つｂ接点２０ｂが閉成され、これにより、制御トラ
ンス１１の一次巻線は、３相交流電源１から切り離され
て、昇圧トランス１６を介して接続点Ａに接続される。 又、主回路接触器８が開放されて３相交流電源１を接続
点Ａから切り離すと共に、開閉スイッチ６が閉成されて
非常用バッテリ７をコンバータ２の直流端子間に接続す
る。

【００２５】従って、非常用バッテリ７からの直流電圧
は、インバータ４に印加されると共に、コンバータ２の
直流端子間に印加される。一方、制御回路１４は、停電
直後に電源回路１３からの給電が断たれるが、起動用バ
ッテリ１５からの給電によりコンバータ２を作動させ、
交流端子から接続点Ａに３相交流電源１と同一周波数の
交流電圧として発生させる。このとき、コンバータ２は
実質的にインバータとして機能し、その交流端子は交流
電源として作用している。

【００２６】接続点Ａに生成された交流電圧は、ｂ接点
２０ｂを介して昇圧トランス１６の一次巻線に印加され
、昇圧トランス１６は、二次巻線から３相交流電源１と
同一電圧の交流電圧を発生させ、これを制御トランス１
１の一次巻線に印加する。これにより、制御トランス１
１の二次巻線から制御電源が生成され、交流負荷１２及
び電源回路１３に供給される。従って、コンバータ２の
交流端子から生成される交流電圧は、制御トランス１１
を介して制御電源となり、電源回路１３を介して制御回
路１４に供給される。

【００２７】その後、非常用バッテリ７は、インバータ
４及び誘導電動機５に給電すると共に、コンバータ２及
び制御トランス１１を介して交流負荷１２及び制御回路
１４に給電するので、起動用バッテリ１５は不要となる
。この結果、非常用バッテリ７のみの給電により全てが
駆動され、エレベータを非常運転することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、非常時
にコンバータに対する交流電圧の印加を遮断する第１の
スイッチ手段と、非常時にコンバータの直流端子間に非
常用バッテリを接続する第２のスイッチ手段と、非常時
に電源回路に対する給電をコンバータの交流端子に行わ
せる第３のスイッチ手段とを設け、非常用バッテリの直
流電圧をコンバータの直流端子間に印加すると共に、制
御回路によりコンバータをインバータとして作動させ、
コンバータの交流端子から生成される交流電圧を制御電
源として制御回路に供給するようにしたので、非常用イ
ンバータを用いることなく制御電源を提供することがで
き、コストダウンを実現した交流エレベータ制御装置が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】図１の装置の停電時の状態を示す構成図である
。

【図３】従来の交流エレベータ制御装置の要部を示す回
路図である。

【図４】従来の交流エレベータ制御装置の他の例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１　　　　３相交流電源 ２　　　　コンバータ ４　　　　インバータ ５　　　　誘導電動機 ６　　　　開閉スイッチ（第２のスイッチ手段）７　　
　　非常用バッテリ ８　　　　主回路接触器（第１のスイッチ手段）１３　
　　　電源回路 １４　　　　制御回路 ２０　　　　励磁コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　交流電圧を直流電圧に変換するコンバ
   ータと、前記直流電圧を可変交流電圧に変換するインバ
   ータと、前記可変交流電圧により駆動されるエレベータ
   駆動用の誘導電動機と、前記コンバータ及び前記インバ
   ータをＰＷＭ制御する制御回路と、前記制御回路に給電
   する電源回路と、非常時に前記コンバータに対する前記
   交流電圧の印加を遮断する第１のスイッチ手段と、前記
   非常時に前記コンバータの直流端子間に非常用バッテリ
   を接続する第２のスイッチ手段と、前記非常時に前記電
   源回路に対する給電を前記コンバータの交流端子に行わ
   せる第３のスイッチ手段と、を備えた交流エレベータ制
   御装置。