JPS59117486A - エレベ−タの制御装置 - 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】 この発明は直流を交流に変換し、この交流でかごを駆動
するエレベータの制御装置に関するものである。

従来、エレベータを駆動する誘導電動機には。

主に電圧制御が採用されてきたが、近年、半導体技術の
進歩に伴い２周波数も変化させて誘導電動機を広い範囲
にわたって速度制御する方式が考えられている。

第１図は特開昭５２−１３７８４５号公報で提案された
ものに類似し、可変電圧・可変周波数の交流でエレベー
タを駆動する制御回路の一例である。

図中、Ｒ，Ｓ、Ｔは三相交流電源、（１）は整流回路、
（２）は整流回路（１）の直流出力を平滑にするコンデ
ンサ、（３）は整流回路（１）の直流側に接続され一定
直流電圧をパルス幅制御して可変電圧・可変周波数の交
流電力を発生する周知のＰＷＭ方式のインバータ、（４
）はインバータ（３）にょシ駆動される三相誘導電動機
、（５）は電動機（４）に結合されたブレーキ車、（６
）はブレーキ車（５）の外周に対向して設けられたブレ
ーキ車（５）にばね（図示しない）のカで抑圧されて制
動力を与えるブレーキシュー、（７）は付勢されるとブ
レーキシュー（６）を上記ばねのカに抗しテフレーキ車
（５）から引き離すブレーキコイル、（８）は電動機（
４）により駆動される巻上機の駆動納車。

（９）は綱車（８）に巻き損けられだ主索、Ｈは主索（
９）に結合されたかご、０υは同じくっシ合おもり、０
渇は電源Ｒ，Ｓ、Ｔと整流器（１）の出力側との間に接
続された電力回生用インバータ、ｏ３）は−次側が電源
Ｒ，Ｓ、Ｔに接続された変圧器、αａは変圧器０階の二
次側に接続された整流器、ｏ均は整流器（１４）の直流
側に接続されたかご０＠の起動停止を制御する起動停止
装置、αｅはブレーキコイル（７）に接続されこれを制
御するブレーキ制御装置、αηは接触器制御装置、０均
は接触器制御装置σηによ力制御されかごｏｌが起動す
るとき付勢され停止するとき消勢される運転用電磁接触
器で、　　（１８ａ）〜（１８ｃ）はその常開接点、Ｈ
は同じく電磁接触器０Ｑが付勢された後に付勢され電磁
接触器α樽が消勢された後に消勢される運転用電磁接触
器で、　　（１９ａ）〜（１９ｃ）はその常開接点、（
イ）はインバータ（３１，（１２を制御する速度制御装
置、　（２］）はかと０１に設けられたかご戸の開閉を
制御するドア制御装置である。

すなわち、かご（［の停止中は、ブレーキシュー（６）
は上記ばねの力でブレーキ車（５）を押圧している。

かごＯＱに起動指令が出されると、電磁接触器０枝は付
勢され、接点（１８ａ）〜（１８ｃ）は閉成し、整流器
（１）は直流出力を発生する。そして、コンデンサ（２
）は充電され、その電圧が所定値に達すると、インバー
タ（３）の各アームの制御素子（図示しない）は順次運
転方向に従って導通して行き、運転方向に対応する相順
の可変電圧・可変周波数の交流電力を発生する。次いで
、電磁接触器α錫が付勢され。

接点（１９ａ）〜（１９ｃ）は閉成し、交流電力が電動
機（４）に供給される。同時に、ブレーキコイル（７）
は付勢されるので、ブレーキシュー（６）はブレーキ車
（５）から離れる。これで、電動機（４）は入力の相順
によって足首る方向へ起動し、かごＯＱは走行開始する
。

そして、速度制御装置−の動作により、速度指令信号に
従ってインバータ（３）の出力周波数が調整され、電動
機（４）の回転速度、すなわちかご（１０）の走行速度
が制御される。速度制御手段としては９周知の電圧／周
波数一定制御、滑シ周波数制御、ベクトル制御等がある
が、説明は省略する、さて、ここで、加速時及び重負荷
上昇又は軽負荷下降時のいわゆる上げ荷運転時には、電
力はインバータ（３）を通って電動機（４）に供給され
るが、減速時及び軽負荷上昇又は重負荷下降時のいわゆ
る下げ荷運転時には、電動機（４）は回生運転状態とな
り、インバータ（３）内に回生電力が流れ込む。このエ
ネルギはコンデンサ（２）に蓄積され、電圧を上列させ
、インバータ（３）内の素子を破壊する虞れがある。こ
の回生電力を交流側へ返還して、インバータ（３）を保
護するのが電力回生用インバータｏ２である。

しかし、電力回生用インバータ（１２を設けることは、
装置が複雑でかつ高価となることは避けられない。葦だ
電力回生時に電源Ｒ，Ｓ、Ｔに他の負荷が接続されてい
ない場合は２回生電力は吸収されないので電力回生用イ
ンバータａ２を設けたとしても電圧が上昇しインバータ
（３）を破壊する虞れはあった。１だ、抵抗を通じて回
生電力を消費させることも考えられるが２周囲温度を上
昇させる点で、また、省エネルギにならない点で好丑し
くない。

この発明は上記不具合点に鑑みなされたもので。

第１の交流を整流回路で整流して直流に変換し。

この直流回路に誘導電動機を付勢するインバータとエネ
ルギ蓄積手段を接続し、誘導電動機が回生電力を発生し
たときはこの回生電力をエネルギ蓄積手段に蓄えるよう
にして、直流を第１の交流へ変換する回生用インバータ
を省き安価なエレベータの制御装置とすることを目的と
するものである。

以下、第２図及び第３図によりこの発明の一実施例を説
明する。第２図中、　（１ａ）〜（１ｆ）は３相全波整
流回路（１）を構成するダイオードで、直流電圧Ｅを発
生する。（６Ａ）と（３Ｂ）、　　（３０）と（ろＤ）
及び（３Ｅ）と（６Ｆ）はそれぞれ直列に接続されて整
流回路（＋）の直流側に接続されたトランジスタ、　（
３ａ）〜（６ｆ）はそれぞれトランジスタ（３Ａ）〜（
３Ｆ）に逆並列に接続されたダイオードで、トランジス
タ（３Ａ）〜（６Ｆ）とともにインバータ（３）を構成
する。

（２鴎は充電制御回路からなる蓄積制御手段で、端子Ａ
を介して整流回路（１）の正極に、端子Ｃを介して整流
回路（１）の負極に接続されている。１２３）は蓄電池
からなるエネルギ蓄積手段で、電圧■を発生し。

正極が充電制御回路（２２の端子Ｂに、負極が整流回路
（１）の負極に接続されている。０４）は蓄電池（２３
）の電力を放電させるダイオードである。

第３図は充電制御回路の詳細を示す図で、（ト）―あら
かじめ設定された第１の基準電圧Ｅ１　を発生する第１
の定電圧手段で、電動機（４）が力行状態のとき整流回
路（１）の直流側電圧Ｅよりも高め経設定しである。（
１００）はあらかじめ設定された第２の基準電圧Ｖ１　
を発生する第２の定電圧手段で、電動機（４）が力行状
態の整流回路（１）の直流側電圧Ｅ１よりも低めに設定
しである。（１０１）は第１の電圧比較器で、第一の基
準電圧Ｅ１　と整流回路（１）の直流側電圧Ｅを比較し
Ｅ＜Ｂ１のとき論理出力”Ｌ〃。

Ｅ≧Ｅ１のとき論理出力゛Ｈ〃を出力するよう動作する
。（１０２）は第２の電圧比較器で、第２の基準電圧ｖ
１　と蓄電池（至）の両端電圧−Ｖを比較しＶ（Ｖｌの
とき論理出力゛ゝＬ／／、ｙ≧ｖ１のとき論理出力”Ｈ
“を出力するよう動作する。（１０５）　、　（１０４
）はそれぞれ論理回路のＮＯＲ回路である。（１０５）
は抵抗器、　　（１０６）はホトカブラで（１０６ａ　
）の発光ダイオードと（１０６ｂ）のホトトランジスタ
が光学的に結合し、電気的に絶縁されたものである。（
１０７）は電流制限抵抗器、　　（１０８）はトランジ
スタ、　（１０９）は充電電流制限用の抵抗器、　　（
１１０）は充電制御用のトランジスタである。

上記のとお役構成された交流エレベータの制御装置にお
いて、電動機（４）のカ行制御は第１図に示す従来例と
同様にインバータ（３）から可変電圧・可変周波数の交
流電圧が電動機（４）に供給され、かご０〔を駆動する
。

このとき、蓄電池（２）は十分充電がなされておらず電
圧■が第２の基準電圧７１未満であシ、かつ整流回路（
１）の直流電圧Ｅが第１の基準電圧Ｅ１未満であるとす
ると、第１の電圧比較器（１０１）及び第２の電圧比較
器（１０２）はいずれも論理出力１ゝＬ“となる。この
ため、ＮＯＲ回路（１０３）の出力は論理出力１１Ｈ〃
とな９．ＯＲ素子（１０４）は論理出力ゝゝＬ　／ｌと
なる。発光ダイオード（１０６ａ　）はＡ’−（１０６
ａ　）　−（１０５）　−（１０４）の回路で付勢され
て点灯し、ホトトランジスタ（１０６ｂ）が導通する。

この導通によって、トランジスタ（ｉ　ａｓ）及び（１
１０）が導通する。トランジスタ（１１０）が導通ずる
と。

整流回路（］）の正極→端子Ａ→抵抗器（１０９）→ト
ランジスタ（１１０）→端子Ｂ→蓄電池ｃ！Ｊ→整流回
路（１）の負極の回路で蓄電池ｅ３）に充電が行われる
。

すなわち１次表に示す■の状態となる。

充電制御回路の動作 Ｅ：整流器直流側電圧 Ｖ：蓄電池両端電圧 Ｅｌ：第１の基準電圧 ■１：第２の基準電圧 やがて充電されて蓄電池（２３）の電圧Ｖが第２の基準
電圧１１以上になると第２の電圧比較器（１０２）は論
理出力″ｌＨ“となってＮＯＲ回路（１０３）の論理出
力を”Ｌ”と仮定したので、ｌ！ＪＯＲ回路（１０４）
の論理出力は１″Ｈ“どなる。このため発光ダイオード
（１０６ａ）は印加される電位差が零となシ消灯る。こ
の消灯によりトランジスタ（１０６−Ｉ）　）　、　（
１ｏｓ）及び（１１０）はいずれも不導通となシ蓄電池
ｃ１３）への充電が停止される。すなわち２表の■の状
態となる。

次に、電動機（４）が回生電力を発生しているときは、
インバータ（３）によって直流に変換される。この直流
電力はコンデンサ（２）に蓄えられ、整流回路（１）の
直流側電圧Ｅを増大させる。第１の基準電圧Ｅ１　　よ
シも高くなると第１の電圧比較器（１０１）の論理出力
は’　Ｈ／／となり、ＮＯＲ素子（１０４）の論理出力
をゝゝＬ“にする。これによって２発光ダイオード（ｉ
ｏ６ａ）が付勢され２蓄電池（ハ）の充電回路を導通さ
せる。この導通によって回生電力が蓄電池（２）に蓄積
される。

すなわち１表の■又は■の状態となる。以後。

回生電力は蓄電池（ハ）に蓄えられるので、整流回路（
１）の直流側電圧Ｅが極端に増大するということはない
。

このように回生電力が蓄電池Ｑ３）に蓄えられると。

整流回路（１）の直流側電圧Ｅは蓄電池＠の直流電圧■
に等しくなり、交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔを整流して得られる
直流電圧よｐも高くなっている。このため、電動機（４
）がその後にカ行運転したとしても。

しばらくの間はダイオード（財）を介して蓄電池（ハ）
から電力が供給される。やがて、直流電圧Ｖが低下する
と、整流回路（１）によって供給されるようになる。

上記実施例によれば、整流回路（１）の直流側に蓄電池
（２３）を接続し、電動機（４）の回生電力を吸収する
ようにしたので、ダイオード（１ａ）〜（１ｆ）及びト
ランジスタ（６Ａ）〜（６Ｆ）等に高電圧が印加される
のを阻止できる。まだ９回生電力は蓄電池（２３）に蓄
えられるので、カ行運転時に利用でき、省電力を図るこ
ともできる。

壕だ、かごα０が停止している間に、運転用電磁接触器
接点（１８ａ）〜（１８ｃ）が開成していてもコンデン
サ（２）は０３）−０４）　−（２）−（ハ）の回路で
蓄電池（ハ）の両端電圧■の近く１で充電されているた
め、かごｉｆ）の起動時運転用電磁接触器接点（１８ａ
）〜（１８ｃ）が閉成されたときにコンデンサ（２）に
流れる突入電流を緩和させることができる。このため、
コンデン？　（２１、ダイオード（１ａ）〜（１ｆ）及
び運転用電磁接触器接点（１８ａ）〜（１８ｃ）の寿命
に及ぼす悪影響を除くことが可能である。

さて、この発明は蓄電池を接続し、この蓄電池で回生電
力を吸収するものである。ところで、エレベータには停
電に備えてかごを最寄階丑で救出運転する装置の設けら
れたものがある。

この発明の蓄電池を使用すれは、停電時の救出運転装置
を容易に装着できる。

第５図は、この発明による交流エレベータの制御装置に
停電時の救出運転装置を装着した一実施例であって２図
中、　（２５１は交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔに接続された停電
検出回路、　　（２５ａ）はこの停電検出回路（ハ）が
停電を検出したとき閉成される接点、　（２６＋は最寄
階壕でかと００）を運転するための停電時制御回路で、
既に知られて：（、−シ、詳細は省略する。

すなわち、平常運転においては、第２図に示す実施例と
同様に動作する。停電になると停電検出回路（ハ）が作
動して接点（２５ａ）を閉成し、蓄電池Ｃ湯を制御電源
として流用すると共に、停電時制御回路ｔ２６）が作動
して、蓄電池＠を電源としてインバータ（３）で交流を
発生させ、電動機（４）を駆動するものである。この場
合、蓄電池（ハ）を共用できるので。

停電時の救出運転装置を安価に装着できる。

なお、上記実施例によれば、エネルギ蓄積手段を蓄電池
としたが、直流回路に直流電動機を接続して慣性体を回
転させることによシェ不ルギを蓄え、上記直流電動機を
慣性体で駆動することにより発電機として作用させるこ
とによりエネルギを放出させる慣性エネルギ蓄積手段と
しても所期の目的を達することができる。

この発明は以上述べたとおり、交流電源の交流を整流回
路で整流して直流に変換し、この直流回路に誘導電動機
を付勢するだめの交流を発生するインバータと誘導電動
機の発生する回生電力を蓄えるエネルギ蓄積手段とを接
続し、誘導電動機の発生する回生電力によって直流回路
の電圧が上昇し／ことき回生電力を蓄積するようにエネ
ルギ蓄積手段を制御する蓄積制御手段を設けたので２回
生電力を交流電源へ返還するだめの回生用インバータを
省くことができ、安価なエレベータの制御装置にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエレベータの制御装置の回路図。 第２図および第３図はこの発明の一実施例を示し。 第２図は第１図相当図、第３図は製部を示す回路図、第
４図はこの発明の他の実施例を示す第１図相当図である
。 図中、（１）は整流回路、（３）はインバータ、（４）
は三相誘導電動機、（２４は蓄積制御手段、Ｑ■はエネ
ルギ蓄積手段（蓄電池）である。 なお９図中同一符号は、同一部分又は相当部分を示す。 代理人　葛野信− 第１図 ↑、１−許庁長宮殿 ］、事件の表示　　　　持１頭昭５７−２３１６７０号
２　発明の名称 エレベータの制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代１１１区丸の内ご汀ｔ４２
悉３ん一名　称（６０１）　　　三菱電機株式会社代表
者片山仁八部 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第１３ページ第８行に「第５図」とあるのを「第
４図」と訂正する。 以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流を直流に変換する整流回路、この整流回路の
   直流側に接続されて上記直流を上記交流と異なる交流に
   変換し、この交流で誘導電動機を付勢するインバータ、
   上記整流回路の直流側に接続されて電力を蓄えるエネル
   ギ蓄積手段、このエネルギ蓄積手段に印加される電圧を
   検知し、この検知結果によってエネルギを蓄積するよう
   に上記エネルギ蓄積手段を制御する蓄積制御手段を備え
   だエレベータの制御装置。
2. （２）　　エネルギ蓄積手段を蓄電池としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のエレベータの制御装
   置。
3. （３）　　エネルギ蓄積手段を、慣性体を回転さぜるこ
   とによりエネルギを蓄える慣性エネルギ蓄積手段とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレベー
   タの制御装置。
4. （４）蓄積制御手段は、エネルギ蓄積手段の印加電圧が
   所定値以上になったときエネルギを蓄積するように制御
   するものとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のエレベータの制御装置。
5. （５）蓄積制御手段は、エネルギの蓄積量が所定値以下
   のときエネルギ蓄積手段を制御するものとしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレベータの制御
   装置。