JPH0673047U - エレベータ装置 - Google Patents

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。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

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】

【従来の技術】

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】

【考案が解決しようとする課題】

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】

【実施例】

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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。