JPH0673047U - エレベータ装置 - Google Patents
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- JPH0673047U JPH0673047U JP084995U JP8499592U JPH0673047U JP H0673047 U JPH0673047 U JP H0673047U JP 084995 U JP084995 U JP 084995U JP 8499592 U JP8499592 U JP 8499592U JP H0673047 U JPH0673047 U JP H0673047U
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 従来技術のトルク反転の問題を克服した、二
重コンバータの電源駆動制御器を含むエレベータ装置を
提供する。 【構成】 負荷回路に電機子回路14が含まれ交流電源
へ接続されている直流駆動モータ12と、交流電源と負
荷回路との間に接続したSCRを有するコンバータバン
クI,IIを備えた二重コンバータ18と、モータ電機
子電流制御信号RU発生手段56,59〜62と、制御
信号に応答する,所定の整流及び反転エンドストップの
制限内の点弧角を有するゲート駆動信号を一方のコンバ
ータバンクのSCRへ供給する手段とよりなる。ゲート
駆動信号供給手段は、制御信号に応答してゲート駆動パ
ルスを他方のコンバータバンクへ切り換える電流ループ
制御器64、点弧角を反転エンドストップの方へ遅らせ
て作動中のコンバータバンクを流れる電流を消滅させる
手段、ゲート駆動パルスを他方のコンバータバンクへ切
り換える手段、ゲート駆動パルスの点弧角を進め整流の
方へ戻す手段VC,82及び制御信号に応答し点弧角が
整流の方へ戻される速度を選択する手段よりなる。
重コンバータの電源駆動制御器を含むエレベータ装置を
提供する。 【構成】 負荷回路に電機子回路14が含まれ交流電源
へ接続されている直流駆動モータ12と、交流電源と負
荷回路との間に接続したSCRを有するコンバータバン
クI,IIを備えた二重コンバータ18と、モータ電機
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方へ戻す手段VC,82及び制御信号に応答し点弧角が
整流の方へ戻される速度を選択する手段よりなる。
Description
【0001】
本考案は、一般にエレベータ装置に関し、更に詳細には、その駆動装置が二重 コンバータより成る電源から給電されるDCモータを含んだエレベータ装置に関 する。
【0002】
牽引式のエレベータ装置は、駆動あるいは牽引滑車に掛けられた複数の鋼製ロ ープを介してつり合い重りに連結したエレベータ箱を有する。駆動滑車は一般に DCモータによって駆動され、DCモータの電力源はソリッドステートの二重コ ンバータである。二重コンバータは2つのコンバータより成り、その各々は交流 回路と直流回路の間でエネルギーの交換を行なうように接続されゲートされる複 数のSCR装置を含んでいる。1つのコンバータは、動作時1つの方向に電機子 電流を流すように接続されており、もう一方のコンバータは、動作時その1つの 方向とは反対の方向に電機子電流を流すように接続されている。エレベータ装置 の所望の応答に対する実際の動作に応答して発生される誤差信号、あるいは基準 制御信号により、いずれのコンバータを作動すべきかの決定、及び動作中のコン バータによって供給されるべき電機子電流の大きさが選択される。
【0003】 エレベータ装置の作動時、誤差信号が駆動モータのトルク出力の迅速な反転を 要求することが普通起こる。コンバータバンクの切り換えは、作動中のコンバー タバンクの電流が確実に消滅するように、この作動中のコンバータに加えられる ゲート駆動パルスの点弧角を反転エンドストップと呼ばれる制限値にまで遅らせ ることによって行われる。電流が消滅すると、もう一方のコンバータバンクがイ ネーブルされ、このコンバータに加えられるゲート駆動パルスの点弧角が整流の 方へ進められて、これからオンになるコンバータバンクからの電機子電流を形成 する。
【0004】 トルクの迅速な反転が必要なとき、バンクの切り換えをできるだけ迅速にして 、コンバータが誤差信号すなわち基準信号に追従しない″デッドタイム(dead t ime)″を減少させることが肝要である。したがって、点弧角を整流の方へ戻すプ ロセスを早めるために、バンクの切り換えをする″プルスルー″バイアスが、新 たなコンバータバンクがイネーブルされるときから、新たなコンバータバンクか らの電流が流れ始めるときまで、電流制御ループに導入される。
【0005】 バンク切り換え時″プルスルー″バイアスをかけるとバンク切り換えプロセス を早めることになるが、負荷がバランスした状態では、すなわちエレベータ箱の 重さと荷重がつり合い重りの重量に近い場合、1つの問題が生じる。エレベータ 箱が一定速度でバランスした荷重を運んでいるときの電機子電流は零に近い。昇 降路における通常の摩擦より高いまたは低い領域によって生じる乱れを克服する か、または補償プロセスのわずかなインバランスを克服するために、電流をほん のわずかに変化させることが要求される。″プルスルー″バイアスは点弧角を通 常より大きなステップ進めるので、新しいバンクにより供給される電流が零に近 いとき、点弧角が進み過ぎて所望の値を越える傾向がある。この状態が発生する と、5ないし10アンペアの″衝撃″電流が、導通の開始と共に生じる。この″ 衝撃″は、一般的にバンク切り換えジッターと呼ばれており、共振性の高いエレ ベータ装置に振動を開始させる傾向にある。電流の″衝撃″はまたエレベータ箱 を所望の大きさ以上に加速する傾向があり、そのため、もう一方のコンバータバ ンクに戻るよう切り換えを行うことによってエレベータ箱を直ちに減速する必要 性が生じる。そのあと、このプロセスが再びくり返される場合がある。もし、電 流衝撃が継続するなら、エレベータ箱の振動が増大して乗りごこちが悪くなるで あろう。
【0006】
本考案の目的は、従来技術に存在したトルク反転の問題を克服した、二重コン バータの電源駆動制御器を含むエレベータ装置を提供することにある。
【0007】 本考案によれば、エレベータ箱と、負荷回路に電機子回路が含まれると共に交 流電源へ接続されている直流駆動モータを有するエレベータ箱駆動手段と、前記 交流電源と負荷回路との間で電気エネルギーを交換するよう接続した制御整流装 置をそれぞれ有する第1及び第2のコンバータバンクを有する二重コンバータ手 段と、所望のモータ電機子電流を示す制御信号を発生させる手段と、制御信号に 応答する,所定の整流及び反転エンドストップの制限内の点弧角を有するゲート 駆動信号を第1及び第2のコンバータバンクのうちの選択した一方の制御整流装 置へ供給する手段とよりなり、前記ゲート駆動信号供給手段は、制御信号に応答 してゲート駆動パルスを一方のコンバータバンクからもう一方のコンバータバン クへ切り換える手段、点弧角を反転エンドストップの方へ遅らせて作動中のコン バータバンクを流れる電流を消滅させる手段、ゲート駆動パルスをもう一方のコ ンバータバンクへ切り換える手段、ゲート駆動パルスの点弧角を進めて整流の方 へ戻す手段及び制御信号に応答して点弧角が整流の方へ戻される速度を選択する 手段よりなることを特徴とするエレベータ装置が提供される。
【0008】 次に、添付図面を参照して、本考案を実施例につき詳細に説明する。
【0009】
概説すると、本明細書は迅速なトルク反転の要求があるときバンク切り換え速 度を犠牲にすることなしに、バンク切り換えジッターをなくする改良型エレベー タ装置を開示するものである。新規なエレベータ装置は、実際上、これからオン になるコンバータによって供給される初期電流の大きさを予想し、点弧角を進め る速度を自動的に選択する。もし、オンになるコンバータから所定値を越える電 流の供給が必要とされる場合、プルスルーバイアスが加えられ、点弧角を整流エ ンドストップの方へ進ませる加速された速度が選択される。もしオンになるコン バータが初期的に供給すべき電流が所定の大きさより小さい場合、プルスルーバ イアスは加えられず、点弧角は、前の第1の速度より低い第2速度で進められる 。このように、実際の電流の要求値が零付近にあるとき、オンになるコンバータ に加えられるゲート駆動パルスが所要の点弧角を行き過ぎることがないようにバ ンクの切り換えが行なわれ、エレベータ箱の振動及び望ましくない加速を生ぜし める電流の″衝撃″が除去される。
【0010】 さて、図面、特に図1を参照すると、本考案の教示によって構成したエレベー タ装置10が示されている。エレベータ装置10は、牽引型であり、電機子14 及び界磁巻線16を含む直流駆動モータ12を有している。電機子14は、二重 コンバータ18より成る調節可能な直流電源に接続されている。二重コンバータ は、第1コンバータI及び第2コンバータIIを含み、これらは逆並列接続した 3相、全波ブリッジ整流器である。各コンバータバンクは、交流及び直流回路間 で電気エネルギーを相互に変換するよう接続した複数のSCR(サイリスタ)装 置を有している。その交流回路は、交流電源22及びライン導体A,B,Cを含 んでいる。直流回路はバス30,32を含み、それらにDCモータの電機子14 が接続されている。SCR装置に加えられるゲート駆動パルスの導通角、すなわ ち点弧角を制御することにより、二重ブリッジコンバータ18が電機子14を流 れる電流の大きさを調節し、また、コンバータバンクを選択的に作動することに よって、電機子を流れる電流の方向を所望のとき逆転することが可能となる。コ ンバータバンクIが作動中のときは、電機子14の電流はバス30からバス32 へ向い、コンバータバンクIIが作動中のときは、電流はバス32からバス30 へ向う。
【0011】 DCモータ14の界磁巻線16は、図1はおいて電池で表わされた直流電源3 4に接続されているが、単相ブリッジコンバータのような任意適当な電源を用い てもよい。
【0012】 DC駆動モータ12は、点線36で概略的に示す駆動シャフトを含み、この駆 動シャフトに牽引滑車、すなわち駆動滑車38が取付けられている。エレベータ 箱40は牽引滑車38に掛けられたワイヤロープ42によって支持されている。 ロープの他端はつり合い重り44に連結されている。エレベータ箱40は、フロ ワー47のような複数のフロワー、すなわち階を有する建物ハッチ、すなわち昇 降路46中に配置され、フロワーはエレベータ箱40によりエレベータサービス を受ける。
【0013】 エレベータ箱40の移動モード及び昇降路46の中の位置は、フロワーセレク タ48によって制御される。電機子14に印加されるDC電圧の大きさ及び極性 は、速度パターン発生器50により与えられる速度命令信号VSPに応答する。 この速度パターン発生器50はフロワーセレクタ48からの信号に応答して速度 パターン信号VSPを発生する。フロワーセレクタ及び速度パターン発生器とし て使用可能な適当な装置は英国特許第1,436,743号明細書に示されてお り、該特許は本出願と同一の譲受人に譲渡されている。
【0014】 速度命令信号VSPに応答して、昇降路46中のエレベータ箱40の速度及び 位置を制御する適当な制御ループは、エレベータ箱40の実際の速度に応答する 信号を与える速度計用発電機52を含んでいる。速度パターン信号VSPは、本 出願と同一譲受人に譲渡された米国特許第4,258,829号に開示されたよ うな処理機能部54中で処理される。処理した速度パターンVSP′は、本出願 と同一譲受人に譲渡された英国特許第1,431,832号及び1,431,8 31号に開示されたような誤差増幅器で速度計用発電機52からの実速度信号と 比較される。
【0015】 誤差増幅器56からの出力、すなわち誤差信号RBは、加速フィードバック手 段57によって形成された加速フィードバック信号、及びジッター抑制フィード バック手段58によって形成された、ある種の振動、すなわちジッターを抑制す る信号により、種々の加算点で補償され増幅される。英国特許第1,436,8 92号及び第1,555,520号は加速及びジッター抑制回路をそれぞれ開示 しているが、それらをこの機能を実現するために用いてもよい。誤差信号RB及 び機能部57からの加速フィードバック信号は加算点59で加算され、加算接続 の演算増幅器のような増幅器60で増幅される。モータ電機子のフィードバック (図示せず)を加算点59に加えてもよい。
【0016】 増幅器60の出力は、手段58により得られるジッター抑制信号と共に加算点 61に加えられ、その結果生じた加算信号が切り換え増幅器62に加えられる。 増幅器62として用いることのできる適当な切り換え増幅器の構造が前述の英国 特許第1,431,832号に開示されているが、この特許を切り換え増幅器の 一層完全な理解のために参照されたい。補償を施されると、信号RBは、二重コ ンバータ18の作動のための電流基準として働き、モータ電機子14は負荷とな る。切り換え増幅器62の機能は、双方向性の補償した誤差信号RBに応答して 実質的な単方向性基準信号RUを与えることである。コンバータバンクの選択は 信号Qoのロジックレベルに応答し、この信号のロジックレベルは切り換え増幅 器の+1、または−1の伝達関数を選択するのに用いられる。後述する如く、信 号RUは、場合によっては、切り換え増幅器62が伝達関数を変化させてその実 質的に単方向性出力信号の極性に戻る前に、ゼロ交差し、所定の最大負値になる ことがある。
【0017】 コンバータ装置は、閉じた電流ループモードで作動され、電流フィールドバッ クを用いて、二重コンバータを電流増幅器として作動させる。電流比較回路は、 補償した信号RBを実質的な単方向性信号RUに変換する切り換え増幅器62、 制御信号RUに応答する反転検出器63、誤差増幅器を含む電流ループ制御器6 4、及び整流器68を含む。変流器70A,70B及び70Cは作動コンバータ バンクに向ってライン導線A,B及びCを流れる電流に応答する信号を与え、整 流器68はライン電流に応答する単方向性信号TSA及びIFBを与える。導線 PSCは共通電源である。
【0018】 単方向性電流フィールドバック信号IFB及びTSAは、負荷回路、すなわち 電機子14を通って流れる電流の方向とは無関係に、負荷回路を流れる電流の大 きさに比例する。
【0019】 単方向性基準信号RU及び単方向性フィールドバック信号TSAは、後述する 如く、電流ループ制御器64の誤差増幅器中で比較され、これら2つの信号間の 差に応答する大きさ及び極性を有する誤差信号VCが形成される。
【0020】 誤差信号VCはコンバータバンク18I及び18IIに対して、それぞれ点弧 パルスFPI及びFPIIを与える位相制御器80に加えられる。点弧パルスは 誤差信号VCに応答してSCR装置の導通角を制御する。バンクの反転、すなわ ちどちらのコンバータバンクが差動するかの選択は信号Qoのロジックレベルに 応答する。
【0021】 位相制御器80と二重コンバータ18の間の同期を維持するために、導通角は 、所定の制限値すなわちエンドストップ(整流及び反転エンドストップ)間に維 持される。信号ESPは、反転エンドストップに到達したとき、位相制御器80 によって与えられ、この信号は電流制御ループ64に加えられる。電流制御ルー プ64は信号BSを与え、その信号は、ロジック″0″のとき、位相制御器80 を強制的に反転エンドストップ状態にする。
【0022】 位相制御器80は電圧制御式発振器(VCO)82,波形発生器84、リング 計数器86、複合関数発生器88及び電源モニタ89を含んでいる。位相制御器 80の出力は、ゲート駆動器90に加えられ、このゲート駆動器は、どちらのバ ンクが作動中であるかによって、点弧パルスFPIまたはFPIIを与える。ゲ ート駆動器90は、前述の英国特許第1,431,832号に、または本出願と 同一の譲受人に譲渡された米国特許第4,286,315号に開示されているよ うに構成することができる。米国特許第4,277,825号は、VCO2、リ ング計数器86及び複合関数発生器88に用いることの可能な回路を開示してい る。米国特許第4,286,222号は、波形発生器84及び電源モニター89 に用いることのできる回路を開示している。
【0023】 本考案は、他のコンバータバンク中の電流が消滅した後オンになるコンバータ によって初期に供給されるべき電流が最小であるか否か、すなわち零に近いか否 かを予想するものである。もし電流基準が零付近にあり、エレベータ箱が一定速 度でほぼバランスのとれた負荷で運転中のように、緩っくりと変化しているなら ば、VCO82は、基準信号VCが零に近くなればなるほど点弧角を遅らせ、信 号VCが零を横切った後すぐに、最終的に反転エンドストップに達する。反転エ ンドストップに到達すると、信号ESPが与えられる。次に、他のコンバータバ ンクが作動させられるが、初期の電流要件は零に近く、走行の一定速度部分の間 は低い値にとどまる。
【0024】 もし、オンになるコンバータバンクによって供給される電流要件が一層実質的 な値であるならば、すなわち迅速なトルク変化が要求されているならば、電流基 準信号RUは迅速に変化し、電流基準信号が零を横切ると、実際の電流TSAは 遅れる。これらの条件の下で、VCOが反転エンドストップに達する前に、電流 基準RUは所定の負のしきい値に達する。
【0025】 本考案は、所望のモータ電流を指示する制御信号RUを与え、前記制御信号R Uに応答してコンバータを変化させる必要性を検出し、検出ステップに応答して 作動しているコンバータ中の電流を消滅させ、もう一方のコンバータへゲート駆 動パルスも加え、次いで制御信号に依存する速度でゲート駆動パルスの点弧角を 整流の方へ前進させることによって、エレベータ装置の二重コンバータモータ駆 動システムにおいて一方のコンバータバンクからもう一方のコンバータバンクへ の切り換ええを行なう新規な改良方法を含んでいる。
【0026】 さらに具体的に説明すると、図1に示す反転検出機能部63は、信号RUがい つ所定のしきい値を横切るかを検出して、横切ると信号BRを与える。しきい値 はわずかに正の値から所定の負の値の範囲で調節可能であり、このしきい値は本 考案の好ましい実施例においては負の値に設定されている。信号BRは、反転検 出機能部63によって与えられると、電流制御ループ64に加えられ、作動中の コンバータバンク中の電流が消滅すると、電流ループ制御器64が、VCO82 へ信号BSを与え、この信号がVCO82を強制的に反転エンドストップにする 。
【0027】 本考案の実施例では、制御信号に応答してコンバータバンク切り換えの2つの 異なった原因を区別する手段が設けられており、これらの原因は信号RUに応答 するものである。第1の原因は、ロジックレベルが信号RUが所定しきい値に到 達したことを指示する信号BRを反転増幅器63が発生することによる切り換え であり、コンバータバンク切り換えの第2原因は、電流ループ制御器64からの 信号BSによって強制されることなしに、VCO82による信号ESPの発生に 起因するものである。
【0028】 図2は、図1においてブロックで示す反転検出器63に用いることができる反 転検出器の概略図である。反転検出器63は、信号RUが所定のしきい値に減少 したのを検出するように接続した演算増幅器(OPAMP)100を含んでいる 。好ましい実施例において、この所定値は可変抵抗102によって選択される、 約+0.08Vないし−0.07Vの範囲内にあり、好ましい値は約−0.04 Vである。信号RUは抵抗104及び106を介してOPAMP100の反転入 力に加えられるが、これらの抵抗間の接続点は可変抵抗102の1端を介して共 通電源PSCに接続されている。可変抵抗102の他端は正の直流電源に接続さ れている。OPAMP100の非反転入力は、抵抗108を介してPSCに接続 されている。フィードバック抵抗110及びこのフィードバック抵抗110に並 列に接続したコンデンサー112は、OPAMP100より成る比較器を完成さ せるものである。OPAMP100の出力は通常は負である。
【0029】 信号RUが零に向って減少し、所定のしきい値、好ましくはわずかに負の電圧 を横切ると、OPAMP100の出力は正に切り換る。NPNトランジスタ11 4は所定のしきい値への到達を示すのに用いられる。OPAMP100の出力は 抵抗116を介してトランジスタ114のベースに加えられ、トランジスタのコ レクタは抵抗118を介して正の直流電源に接続され、出力端子BRにも接続さ れている。トランジスタ114のエミッタPSCはPSCに接続されており、ダ イオード120はそのエミッタ・ベース間に接続されている(ダイオードのアノ ードがエミッタ側に接続されている)。このように、信号RUが所定のしきい値 より大きいとき、OPAMP100の負出力はトランジスタ114をカットオフ 状態に維持するため、信号BRは直流電源の正レベルにある。信号RUがしきい 値へ減少すると、OPAMP100の出力が正に切り換り、トランジスタ114 はオンに転じて、出力端子BRが導体PSCの論理0レベルになる。このように 、信号BRが論理0レベルになると、それは、バンクの切り換えが要求されてい ることを指示する。
【0030】 図3は、図1に示す整流器68を構成するよう用いることのできる回路図であ る。単相全波ブリッジ整流器230,232及び234はそれぞれ変流器70A ,70B及び70Cの出力を整流し、それらの出力が、電流iLを発生するよう に加算される。したがって、電流iLは作動中のコンバータの負荷電流に正比例 する。抵抗R1が整流器の負出力端子236からPSCに接続され、ツエナーダ イオード238が整流器の正出力端子240からPSCに接続されている。通常 の作動時、無視できる電流がダイオード238を流れる。この目的は、整流器6 8が接続された回路の連続性がなくなった場合、iLに対して他の通路を与える ためである。抵抗R1は、電流ループ制御器62中の同様な値の抵抗R1′と協 働して、iLを分割し、負荷電流フィードバック信号IFB及びTSAを与える 。
【0031】 図4は、図1においてブロックで示す電流ループ制御器64に用いられる回路 の概略図である。電流ループ制御器64は誤差増幅器121を含み、誤差増幅器 はOPAMP122を含んでいる。誤差増幅器121は単方向電流基準信号RU を実際のコンバータ電流に応答する単方向信号TSAと比較する。誤差増幅器1 21の出力信号VCは、作動中のコンバータバンクに加えられるゲート駆動パル スの点弧角を制御してモータ電機子14に所望の電機子電流を与える。
【0032】 誤差増幅器121はフィードバックコンデンサ124を有し、積分器として接 続されている。整流器68からの整流した電流信号iLはダイオード126及び 128を流れ、接続点127で分かれて、第3図の抵抗R1及び第4図の抵抗R 1′を流れ、端子131において、負荷電流に比例する電圧を抵抗R1′の両端 間に発生させる。端子131における電圧と抵抗R1′にかかる電圧の極性とは 反対の極性を有する単方向性信号RUが、加算抵抗130及び132によって加 算され誤差増幅器121で積分される。このように、出力信号VCは、信号RU で表わされる所望のモータ電機子電流と信号IFB及びTSAで表わされる実際 のモータ電機子電流との差の積分に比例するものである。
【0033】 電力コンバータバンクの1つにあるサイリスタ、すなわちSCR装置がオンに ゲートされる毎に、短い持続時間パルス(約25μs)が入力端子P′に発生す る。これらのパルスは、米国特許第4,277,825の第2図に示すVCO8 2の単安定マルチバイブレータ110のQ出力により得ることができる。この負 パルスがPNPトランジスタ134に加えられると、このトランジスタ134は オンになり、トランジスタ134のこの短い導通が、積分誤差増幅器121のフ ィードバックコンデンサ124の両端間に接続したスイッチング装置136を短 時間の間ゲートする。図示の如く、FETでもよいスイッチング装置136はコ ンデンサ124を放電させ、VCを零にリセットし(360回/秒)、リセット パルス間の積分特性を保持しながら、この段の1/s伝達関数を事実上なくする 。
【0034】 電機子14を流れる負荷電流の反転は、(1)電流の反転が所望されている状 態と、(2)現在作動中のコンバータにおける負荷電流の流れが停止した状態の 検出に応答して始動される。これらの2つの状態が発生すると、本考案は(1) を生ぜしめた種々の原因を識別し、電機子電流、すなわち負荷電流の反転を行う ための適当な速度を選択するよう回路を設定する。この識別機能のための論理回 路は、NANDゲート140及び142、反転ゲート144,146及び148 、及びD形フリップフロップ150,152,154及び156を含む。負荷電 流の消滅を検出する回路はPNPトランジスタ158及びNPNトランジスタ1 60を含む。バンク切り換え速度の選択に対する回路は抵抗162及びダイオー ド164及び166を含む。図5及び図6は、バンク反転の2つの原因に対応す る電流ループ制御器64の作動時の種々の信号を例示するダイミングダイヤグラ ムであり、これらの図面を、電流ループ制御器64の動作についての以下の説明 において参照する。
【0035】 最初に、迅速なトルク反転がエレベータ装置10で要求され、従って、第2図 につき述べたように、信号RUが迅速に変化し、BRをトリガーするしきい値電 圧に達すると仮定する。図5のタイミングダイヤグラムはこの状態を表すもので ある。バンク反転のしきいトリガー値に迅速に変化する信号RUが到達すると、 信号BRは、図5の168で示すように、論理″0″になる。トランジスタ15 8のベース駆動電流は、負荷電流信号IFB、電流iLによって形成されるダイ オート126及び128間の電圧降下に応答する。信号IFBが所定の最小値に 減少すると、トランジスタ158は導通を停止し、もしこのトランジスタが約1 msの間遮断状態を継続すると、トランジスタ160が導通を停止し、ダイオー ド172と抵抗174(これらはPSCからトランジスタ160のコレクタへ直 列に接続されている)の間の接続点170における電圧が、図5の176で示す ように、論理″0″から論理″1″レベルになる。
【0036】 反転ゲート144を介する信号BR、接続点170の論理レベル及びフリップ フロップ152のQ出力に応答するNANDゲート142は、すべて論理″1″ の入力信号を持つこととなり、その出力が178で示すように低くなる。かくし て、出力信号BSが低くなってVCO82を反転エンドストップ状態に強制し、 負荷電流を作動中のコンバータにおいて確実に消滅させる。NANDゲート14 2の出力が低くなると、反転ゲート146が論理″1″信号をフリップフロップ 156に加えて、フリップフロップ156をクロックし、そのQ出力を、図5の 180で示すように、論理″1″レベルに切り換える。これにより、電流反転の 速度を増加させるプルスルーバイアスを”可能化状態”にする。ここで、プルス ルーバイアスはフリップフロップ152のQ出力、抵抗162及びダイオード1 64によって与えられるものである。
【0037】 ダイオード164は、抵抗184とダイオード186のアノード電極との間の 接続点182に接続されている。抵抗184の他端は負の直流電源に接続され、 ダイオード186のカソード電極はOPAMP122の反転入力に接続されてい る。フリップフロップ156のQ出力が低いと、ダイオード164のアノードが 論理″0″となり、プルスルーバイアスは印加できなくなる。フリップフロップ 156のQ出力が高いと、プルスルーバイアスが可能化される。
【0038】 信号BSが論理″0″になると、VCO82の反転エンドストップ状態に電力 周波数1サイクルの1/3内で到達し、VCO82は、図5の188で示すよう に、エンドストップパルス信号ESPを与える。ことため、ESP及び接続点1 70の論理レベルに応答するNANDゲート140は2つの論理″1″入力信号 を有し、その出力が論理″0″に切り換る、反転ゲート148はNANDゲート 140の低出力を反転し、フリップフロップ150をクロックし、190で示す ように、そのQ出力を論理″0″にする。第2のESPパルス192は、第1パ ルス188の後の、電力周波数1サイクルの1/6で生じ、それによって、フリ ップフロップ150が再びクロックされ、そのQ出力は、194で示すように、 論理″1″になる。フリップフロップ150のQ出力における論理″1″はフリ ップフロップ152及び154のクロック信号として働く。このためフリップフ ロップ152のQ出力は、196に示すように、論理″1″レベルになり、プル スルーバイアスを誤差増幅器121に加える。
【0039】 また、フリップフロップ154のQ出力は、198で示すように、低くなり、 信号Qoを論理″0″にし、1つのコンバータバンクから他のコンバータバンク へのゲート駆動信号の切り換えを開始させる。信号Qoが論理″0″になると、 切り換え増幅器62が信号RUを正に切り換え、信号BRは、199で示すよう に論理″1″になる。フリップフロップ152がクロックされると、そのQ出力 は論理″0″になりNANDゲート142の出力を駆動し、そのため、200で 示すように信号BSを論理″1″にして、位相制御器80の点弧角の反転エンド ストップへの強制を解除する。プルスルーバイアスにより負の出力信号VCが発 生し、VCO82を反転エンドストップから離れて整流エンドストップへ向う方 向へ迅速に進めて、オンになるコンバータバンク中に電流の流れを発生させるプ ロセスを早める。
【0040】 電機子電流が電機子14中に流れるのに十分なだけ点弧角が進むと直ちに、ト ランジスタ158及び160が導通し、接続点170は、202で示すように、 論理″0″レベルになって、反転ゲート204を介してフリップフロップ152 及び156をリセットする。このように、208で示す″バイアス可能化状態″ の終了と同時にプルスルーバイアスが206の時点で終了する。
【0041】 次に、低い信号BRをトリガーするしきい値レベルに到達することなしに、信 号RUが徐々に零を横切ることによってコンバータバンクの切り換えが行なわれ る場合を想定する。図6のタイミングダイヤグラムは電流ループ制御器64のこ の動作を表すものである。信号RUが零に近づくと、位相制御器80は、ゲート 駆動パルスの点弧角を遅らせることによって、信号RUに追従しようする。トラ ンジスタ158及び160は電流がほぼ零になるのを検出して、図6の210で 示すように接続点170を論理″1″レベルにし、点弧角は、反転エンドストッ プ状態に到達するまで引続き遅延される。反転エンドストップに到達すると、E SPパルスが図6の212で示すように、VCO82によって与えられる。
【0042】 ESPパルス212が与えられると、NANDゲート140及びインバータ1 48がフリップフロップ150をクロックし、そのQ出力を214で示すように 、論理″0″にする。これにより、BSが図6の217で示すようにダイオード 215を介して論理″0″になる。これにより、電力周波数1サイクルの1/6 後に、第2のESPパルス216が確実に与えられる。第2ESPパルス216 はフリップフロップ150をクロックし、フリップフロップのQ出力は、2l8 で示すように、論理″1″になる。フリッププロップ150のQ出力が、218 において論理″1″になると、信号BSは219において論理″1″に戻り、フ リップフロップ152及び154がクロックされ、フリップフロップ152のQ 出力を、220で示すように、論理″1″レベルにし、フリップフロップ154 のQ出力を222で示すように、論理″0″レベルにする。このように、信号Q oは、222において低くなり、1つのコンバータバンクから他のコンバータバ ンクへゲート駆動を切り換える。
【0043】 しかしながら、フリップフロップ152の高いQ出力は、バイアス可能化状態 がフリップフロップ156によって与えられていないため、プルスルーバイアス を誤差増幅器121には印加しない。フリップフロップ156はこのプロセス中 クロックされることなく、そのQ出力はバンク切り換えのプロセス全体にわたっ て低いレベルに保持され、接続点182を論理″0″レベルに結合する。このよ うに、バンクの切り換えは起こるが、点弧角は第1の例のような進み速度では整 流エンドストップに強制的に戻されない。したがって、オンになるコンバータ中 の初期電流は比較的大きな″衝撃″としては表われず、バンク切り換え中エレベ ータ装置10に振動が発生しない。
【0044】 さらに、エレベータ箱が不当に加速されることがなく、制御器がこれを相殺す る減速を行うようにバンクの切り換えをすぐ始動させる必要がない。オンになる コンバータ中に電流が発生すると、トランジスタ160は導通し、接続点170 は、224で示すように論理″0″レベルになり、フリップフロップ152が2 26で示すように、リセットされる。
【0045】 バンク切り換えのこの第2例において、バンク切り換えが始動される222の 時点から、バンク切り換えが完了する224の時点までの任意の時点において、 もし信号BRが論理″0″レベルになると、フリップフロップ156がクロック され、プルスルーバイアスの誤差増幅器121への印加が可能化状態となる。
【0046】 要約すると、エレベータ装置のDC駆動モータ中で電流反転を行う新規で改良 型の装置を含む新規で改良型のエレベータ装置を開示した。エレベータ装置はソ リッドステートの二重コンバータ、及び切り換えの際エレベータ装置の実際の必 要性に応答してコンバータバンクの切り換え速度を選択する制御器を含んでいる 。この瞬間におけるエレベータ装置の実際の必要性は制御信号RUで決まる。信 号RUが迅速に変化し、所定のしきい値の大きさに達して、迅速なトルク反転の 要求があることが示されると、誤差増幅器121は切り換えプロセス時にバイア スされ、1つのコンバータバンク中の負荷電流の消滅と、オンになるバンク中の 負荷電流の発生との間の時間が減少する。制御信号RUが零を横切るが、所定の しきい値に到達しないときは、迅速なトルクの反転が要求されず、またこれは事 実望ましくないものである。この場合、本考案はバイアス、すなわちプルスルー バイアスなしに、バンク切り換えを行う。
【図1】図1は、本考案の教示にしたがって構成したエ
レベータ装置の概略図である。
レベータ装置の概略図である。
【図2】図2は、図1においてブロックで示す機能部
(この機能部は、プルスルーバイアスを印加した状態で
のバンク切り換えが要求されているのを検出する)に用
いることのできる回路の詳細なダイヤグラムである。
(この機能部は、プルスルーバイアスを印加した状態で
のバンク切り換えが要求されているのを検出する)に用
いることのできる回路の詳細なダイヤグラムである。
【図3】図3は、図1においてブロックで示す機能部
(この機能部はコンバータバンク電流に応答してある種
の信号を与える)に用いることができる回路の詳細なダ
イヤグラムである。
(この機能部はコンバータバンク電流に応答してある種
の信号を与える)に用いることができる回路の詳細なダ
イヤグラムである。
【図4】図4は、プルスルーバイアスを適当に可能化し
且つ不可能化状態にするために、図2の回路からの信号
を他の装置の信号と論理的に関連させるための、図1に
おいてブロックで示す他の機能部に用いることのできる
回路の詳細なダイヤグラムである。
且つ不可能化状態にするために、図2の回路からの信号
を他の装置の信号と論理的に関連させるための、図1に
おいてブロックで示す他の機能部に用いることのできる
回路の詳細なダイヤグラムである。
【図5】図5は、バンク切り換えがプルスルーバイアス
を印加した状態でおこなわれるときのある種の装置の信
号を示すタイミングダイヤグラムである。
を印加した状態でおこなわれるときのある種の装置の信
号を示すタイミングダイヤグラムである。
【図6】図6は、バンク切り換えがプルスルーバイアス
なしで行われるときの、図5に示す装置の信号を示すタ
イミングダイヤグラムである。
なしで行われるときの、図5に示す装置の信号を示すタ
イミングダイヤグラムである。
10 エレベータ装置 12 直流駆動モータ 14 電機子 16 昇磁巻線 18 二重コンバータ 40 エレベータ箱 50 速度パターン発生器 62 切り換え増幅器 63 反転検出器 68 整流器 64 電流ループ制御器
Claims (4)
- 【請求項1】 エレベータ箱(40)と、負荷回路に電
機子回路(14)が含まれると共に交流電源へ接続され
ている直流駆動モータ(12)を有するエレベータ箱駆
動手段と、前記交流電源と負荷回路との間で電気エネル
ギーを交換するよう接続した制御整流装置をそれぞれ有
する第1及び第2のコンバータバンク(I,II)を有
する二重コンバータ手段(18)と、所望のモータ電機
子電流を示す制御信号(RU)を発生させる手段(5
6,59,60,61,62)と、制御信号に応答す
る,所定の整流及び反転エンドストップの制限内の点弧
角を有するゲート駆動信号を第1及び第2のコンバータ
バンクのうちの選択した一方の制御整流装置へ供給する
手段とよりなり、前記ゲート駆動信号供給手段は、制御
信号に応答してゲート駆動パルスを一方のコンバータバ
ンクからもう一方のコンバータバンクへ切り換える手段
(64)、点弧角を反転エンドストップの方へ遅らせて
作動中のコンバータバンクを流れる電流を消滅させる手
段(140,142,150)、ゲート駆動パルスをも
う一方のコンバータバンクへ切り換える手段(15
4)、ゲート駆動パルスの点弧角を進めて整流の方へ戻
す手段(VC,82)及び制御信号に応答して点弧角が
整流の方へ戻される速度を選択する手段(152,15
6,162,164,166)よりなることを特徴とす
るエレベータ装置。 - 【請求項2】 制御信号に応答してコンバータバンクの
切り換えを始動する少なくとも第1(142)及び第2
(140,150)の異なる手段を含み、点弧角速度選
択手段が前記第1及び第2の異なる手段を介して制御信
号に応答することを特徴とする請求項1に記載のエレベ
ータ装置。 - 【請求項3】 第1及び第2の異なる手段がオンになる
コンバータが最初に送るべき電流の大きさを表わす制御
信号のパラメータに従ってコンバータの切り換えを始動
し、第2の手段がオンになるコンバータへ送るべき電流
が所定の大きさ以下のときその切り換えを始動し、第1
の手段がオンになるコンバータが送るべき電流が前記所
定の大きさより大きいとき切り換えを始動し、点弧角速
度選択手段が前記第2の手段が切り換えを始動するとき
は前記第1の手段が切り換えを始動するときよりも低い
速度を選択することを特徴とする請求項2に記載のエレ
ベータ装置。 - 【請求項4】 前記第1の手段が制御信号が所定のしき
い値に減少するとコンバータバンクの切り換えが必要な
ことを指示する手段(63)を含み、前記第2の手段が
ゲート駆動パルスの点弧角が所定の反転エンドストップ
値(ESP)へ遅れるとコンバータバンクの切り換えが
必要なことを指示する手段を含み、点弧角速度選択手段
が第1の手段がコンバータバンクの切り換えが必要なこ
とを指示すると第1の速度を、また第2の手段だけがコ
ンバータバンクの切り換えが必要なことを指示すると前
記第1の速度よりも小さい第2の速度を選択することを
特徴とする請求項1、2または3に記載のエレベータ装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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US349485 | 1982-02-17 | ||
US06/349,485 US4416352A (en) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | Elevator system |
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---|---|
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Family Applications (2)
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