JPS58162477A - エレベ−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】 ｔａ＞　　技術分野の説明 本発明はエレベータ制御装置に関し、特に三相交流を電
源とする誘導電動機駆動のエレベータ制御装置に関する
。

（ｂ）　　従来技術の説明 近年、エレベータも半導体応用による制御装置が広く使
用されている１例えば、直流エレベータでは従来の電動
発電機を用いたワードレオナード方式に変ってサイリス
タレオナード方式が採用され、又、交流エレベータで本
、サイリスタを用いた誘導電動機−次電圧制御方式のも
のがある。

これら半導体制御装置の採用に伴ってエレベータの制御
性能は着しく向上し、サイリスタレオナード方式では、
従来の電動発電機を用いたワード゛レオナード方式に比
較して大巾な節電効果を得た。

しかしながら、上記した２つの制御装置にも。

次に揚げるような問題点がある。

一次電圧制御の交流エレベータでは、起動時のすべりＳ
の大きな所でも、犬き彦トルクを必要とするため、汎用
誘導機にない大きな起動トルクを有する専用電動機を必
要とし、低速域でＶｉ％に力率、効率の悪い領域で運転
されるため電源容量が大きくなる。

また−次電圧制御は、非線形制御となるため―゛流機の
制御と比較して、安宇制御が難しい。特に定格速度は誘
導機の同期速度で規宇されるため。

調整が困難である。

制動を直流発電制御による方式では、三相電源に対し、
不平衡電流が流れ、電源系統が弱い場合（電源の短絡容
量の小さい場合）には悪影畳を及はす場合があり、逆相
制動、直流発電制動と４゜電力回生が行なわれないので
、省エネ効果が少ない。

又、サイリスタレオナード制御による直流エレベータで
は、低速域では極めて低力率な運転を行なうので電源容
量が大きくなり、１［源電圧低下を考慮した電源設定を
行なう必要があυ、定格走行時の力ｒにもおのずと限界
がある。

更に、サイリスタ制御角の範囲本電源設定によって規制
されるため、一般のダイオード整流回路と比較して、基
本波電流に対する高調波電流の含有率が大きいので電源
に対する高調波の影響度が大きい。

特に電源容ｔは、比較的容量の小さい自家発電源運転の
際等の場合には、非常に大きな問題となる場合がある。

（Ｃ）　　発明の目的 本発明は上鮎の点に鑑みがされたもので、電源容量が小
さく、電力回生を可能とし、省エネの効果も大きくかつ
制御性能も非常に優れた。誘導機駆動によるエレベータ
制御装置を提供するものである。

囮　発明の構成 第１図は本発明のエレベータ制御装置の主回路構成を示
した図で、図中１は三相交流電＠、２は主回路用変圧器
で二次巻線は電圧の異なる２つのタップを有する。３は
グレッツ接続されたダイオード整流回路、４は平滑コン
デンサ５を接続した直流回路６Ｐ　、６Ｎを電源とする
三相トランジスタインバータ回路、７はトランジスタイ
ンバータ回路４によって駆動される三相鋳導電動機であ
る。

８は誘導電動機７の回生エネルギーを交流電源１に回生
ずるための三相グレッツ接続されたサイリスタインバー
タ回路である。９人及び９Ｂはダイオード整流回路３と
サイリスタインバータ回路８の循環電流抑制用の直流リ
アクトルである。

ｔｅｌ　　発明の作用 誘導電動機７が力行運転を行なう場合は、ダイオード整
流回路３と直流リアクトル９Ａ、９Ｂ及び平滑コンデン
サ４からなる直流電源回路６Ｐ。

６Ｎにより、トランジスタインバータ回路４のトランジ
スタ７を順次スイッチングすることＫよプ誘導電動機７
に供給される三相交゛流の周波数および電圧・電流を制
御して、カ行運転を行なう０以上述べた制御方式は、一
般に電圧形トランジスタインバータ方式として知られて
おり、誘導電動機には方形波状の電圧が印加されるが、
さらにＰＷＭ制御と呼ばれる方式では、トランジスタの
スイッチングを頻繁に行表っで第２図（１１）にボした
電圧を印加し、誘導電動機７のインダクタンスの幼妻に
より、誘導電動機７に流れる電流は第２図（ｂ）に示□
した正弦波に近い電流波形を得る。

この方式では、誘導電動機７の無効電力は、トランジス
タがオフ状態の際にトランジスタインバータ４のトラン
ジスタに並列接続されたダイオードと平滑コンデンサ５
の作用により供給されるため、電源傭の力率ＬＯ８中は
ダイオード整流回路の力率で、一定値と保たれ、る、こ
れは、第１図に示したエレベータ制御装置の回路構成で
は、電源から供給される皮相電力のほとんどが有効電力
として直流電源６Ｆ　、６Ｎに供給されることを意味し
ている。

次’ＫＷＩ４電動機７が回生運転を行なう場合について
説明する。

ところでエレベータは、頻繁に起動停止を行ない運転モ
ードのほぼ半分が、回生運転モードである。第１図に示
した本発明の方法は回生エネルギーを図中のサイリスタ
インバータ回路８により交流電源ＩＫ回生するものであ
る。

第１図の変圧器２は上で述べたように、２次巻線が２つ
の異なる電圧タップを有し、低位の夕・ノブがダイオー
ド整流回路３に、高位のタップがサイリスタインバータ
回路８に接続されており、サイリスタインバータ８には
、ダイオード整流回路３と変圧器２の低（ｉ’ｌ’タッ
プ電圧によって得られる無負荷直流出力電圧より高い逆
電圧となるような一定の点弧指令を与える。

例へは変圧器２の低位タップ電圧をＥ’！ｍｓダイオー
ド整流器３の無負荷直流電圧をＥｄＤとすれば次の関係
式（１）が成り立つ。

ＥｄＤ＝１．３５ＥＳｘｍ　　　・Ｏ・・・・（１）ま
たサイリスタインバータ８に対し、ＫＦＥＦ２Ｏ３位タ
ップ電圧’ｋ　”ｍｓ、サイリスタインバータ８の逆変
換領域一定の制御角をβ、トランジスタインバータ回路
４の直流側電圧をｇｄｓとすれば、これ等の間には次の
関係式（２）が成り立つ。

Ｅｄｓ　＝　１．３５・ＥＳＳｉ２ＣＯ８β　・・−・
・　（２）以上のように１ｉｄｓ　）　ＥｄＤと設定す
る。

回生電力により、Ｗ流電源回路６Ｐ　、６Ｎの電圧が上
昇し、サイリスタインバータ回路８による逆ｗ１圧Ｂｄ
ｓを超えると、サイリスタインバータ回”　路８が転流
機能を開始し、回生電力は交流電源１に回生される。

第１−図のような回路においては、ダイオード整流回路
３の出力電圧とサイリスタインバータ回路８の逆電圧の
電位関係で短絡モードが存在するので、４［絡モードに
おける循環電流を抑制する目的で、ダイオード整流回路
３、サイリスタインバータ回路８の出力量に璽訛りアク
ドルを付加しである。

電力回生用のサイリスタインバータ回路８の電源側から
みた運転力率は、上で述べたように、一定Ｏ点弧角しか
も９ケに近い値に設定されるため高力率となる。

を九、サイリスタインバータ回路８の制御角β・は、あ
まり小さくしすぎると、エレベータ全負荷下降時の減速
で回生エネルギーが大キく、サイリスタインバータ回路
８０回生電流も大きいので、転流余裕角は転流失敗しな
い範囲で設定する。

（ｆ）　　発明の詳細 な説明し九通り本発明によれば１回生電力を交流電源に
返すことができるので、消費電力量が大幅ＫＩＩ滅され
省エネ効果が大きく、交流電源に直＊＊絖されゐ変換量
は、電源から見て常に高力率な運転を行かうため、皮相
電力と実効容量の差が小さく、電源容量を軽減できる。

また誘導電動機はトランジスタインバータによ°り周波
数制御されるため、特に加減速領域で高効率、高力率の
運転が可能となり、加減速電流の絶対値が大幅に減少す
るので電線サイズの低減や受電盤ブレーカ−の電流定格
な低減が可能となり、電動機自身の発熱量も少なくなゐ
ので、電動機を小型部でき１合わせて空調設備も軽減で
きる０周波数制御される誘導電動機は、起動トルクを４
１ＩＫ大きくする必要はなく、従って深溝、二重かごな
どの特殊構造でない汎用特性ＯＩＩ導電動機を使用で自
る。

また周波数制御は速度全領域に渡って制御の安定化が容
易であり、エレベータに使用した場合。

乗り心地１着床精度の両面に大きな効果を発揮する。

特に周波数制御では定格速度を任意の速度の選択が可能
となる。これらの効果を利用して１例えば、停電の際、
ビルの自家発設備によりエレベータを運転する場合、自
家発設備の容量に限りがある場合には、エレベータの定
格速度を任意の低速度に設定し、定格運転に対する必要
電源容量の値を低減して運転することも容易にできる。

又、制御の安定性、高精度の効果を生かして。

従来、ｆＬ流電動機駆動のエレベータの領域であった中
高速エレベータの領域への適用も容易に可能である０本
説明は主回路構成について述べたものであり、ａｍかい
速度制御環については省略しであるが１例えば、ベクト
ル制御回路を用いトランジスタインバータを電流制御形
インバータとしてすべり周波数−御することにより、制
御性能は直流電動機制御とＭ勢の制御が可能であるので
、停止時の微速制御１乗かごとつり合いおもりの不平衡
トルク制御等を必要とするエレベータの制御に適する。

【図面の簡単な説明】

第１図、は本発明のエレベータ制御装置の主回路構成を
示した閣、１１１２図は第１図のトランジスタインバー
タ回路の出力電圧・電流波形を示した図である。 １・・・・・三相交流電源　２・川・主回路用変圧器３
・川・ダイオード整流回路 ４・・・・・トランジスタインバータ回路５・・・・・
平滑コンデンサ　６Ｆ、６Ｎ・・・直流主回路７・・・
・・鋳導電動機 ８・曲サイリスタインバータ回路 ９Ａ、９Ｂ・・・・直流リアクトル （７３１７）代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか
１名）＼−−＼＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エレペー！を三相交流を電源として三相誘導電動機によ
   り駆動し、この三相誘導電動機を制御するエレベータ制
   御装置において、前記三相誘導電動機の電圧・電流およ
   び周波数を制御するトランジスタインバータ装置と、三
   相交流を整流し前記トランジスタインバータ装置に直流
   電源を供給するダイオード整流装置と、前記トランジス
   タインバータ装置を介した前記三相誘導電動機の直流回
   生電力を三相交流に変換して電源に返還するサイリスタ
   インバータ装置とを備えたことをＩｌ＃微とするエレベ
   ータ制御装置。