JPS59203072A - 交流エレベ−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】 との発明は交流エレベータを制−する装置の改良に関す
るものである。

最近、パワーエレクトロニクス素子及びそれを制御する
技術の進歩により、インバータを用いて誘導電動機に可
変電圧・可変周波数の交流電力を供給して速度制御を行
い、かごを運転するものが、例えばＥＬＥｖＡＴｏＲＷ
ＯＲＬＤ　ＥＬＥｖＡＴｏＲＶｌｏＲＬＤ、工ＮＣ，％
行　ＤＥＣＥＭＢＥＲ１９８２第６３〜第６７ページ［
０ＴＩｓＵｌｆｆＥ工ＬＳ　ＶＡＲＩＡＢＬＥ　ＦＲＥ
Ｑ、ＵＥＮＣＹ　ＤＲ工ＶＥ　Ｊに示されている。これ
を第１図に示す。

図中、（１）は単相交流電源、（２）　１４交流電源０
）に接続された充電電流制限抵抗、（３）は抵抗（２）
を介して交流電源（１）に接続され単相全波整流回路を
構成するダイオード（３Ａ）〜（３Ｄ）からなり単相交
流を直流に変換する整流回路、（４）は整流回路（３）
の直流側に接続された電池、（５）は電池（４）に接続
され２個ずつ直列に接続されたトランジスタ（５Ａ）〜
（５Ｊｉ”）　（又はゲートターンオフトランジスタ）
と、これらに並列に接続されたダイオード（５ａ）〜（
５ｆ）からなシ、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圧に変換する周知のＰＷＭ方
式のインバータ、（６）はインバータ（５）の交流側に
接続された三相誘導電動機、（７ンは電動機（６）によ
シ駆動される巻上機の駆動綱車、（８）は綱車（７）に
巻き掛けられた主索、（９）、αＯは主索（８）に結合
されたかと及びつり合おもりである。

すなわち、整流回路（３）Ｋより変換された直流電力に
より、電池（４）には一定量の充電電流が流れ込んでい
る。かご（９）が動くときには、インバータ（５）のト
ランジスタ（５Ａ）〜（５Ｆ）が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。これで、電動機（６）
は入力の相順によって定まる方向へ起動し、かご（９）
は走行開始する。しかし、かご（９）の運転状態によっ
ては、電動機（６）は回生電力を発生し、インバータ（
５）を介して電源側へ返還される。

すなわち、電池（４〕に充電されていた電荷は、インバ
ータ（５）を通じて電動機（６）に放電した９、逆にイ
ンバータ（５）を介して電池（４）を充電したりする。

第２図はその一例を示したもので、重負荷上昇及び下降
運転が連続して生じたときの電池（４）の充放電状態を
示す。図中、Ｔ１は重負荷上昇運転時間、Ｔ２は重負荷
下降運転時間、ｔｌは加速時間、＋２は一定速走行時間
、＋３は減速時間、ｔ４〜七〇も同様に加速時間、一定
速走行時間及び減速時間を示す。

すなわち、重負荷上昇運転の加速時間＋１中は、電動機
（６）が大電力を消費するので放電量は大きい〇−一定
速走行時間２中はそれに次ぎ、減速時間＋３中はほとん
ど電力を消費しない。また、重負荷下降運転の加速時間
＋４中もほとんど放電しない。

一定速走行時間＋５中は少し充電し１、減速時間＋６中
はかなり充電する。第１図に示すように、電池（４）は
常に交流電源（１）から充電されているが、上記回生電
力が充電されるときの過充電を防止するため、大きな充
電電流を流すことはできない。そのため電池（４）の電
荷は第２図の曲線ＱＡに示すように、（’９ｏ−Ｑ、−
Ｑ２と変化する。このような急激な充放電の反復は、イ
ンバータ制御のエレベータ川電池（４）に特Ｍのもので
ある。

しかし、この充放電の反復は、電池（４）の寿命に重大
な影響を与えるもので、エレベータのように長寿命（１
５〜２０年）を保証しなければならない設備に使用され
る機器としては、この充放電により寿命が短縮されるこ
とは致命的なことであシ、実用化を阻害している。

この発明は上記不具合を改良するもので、電池への充電
量を電池の放電量に応じて制御することによシ、電池の
寿命短縮を防止できるようにした交流エレベータの制御
装置を提供することを目的とする。

以下、第３図〜第６図によりこの発明の一実施例を説明
する。

図中、（１１）は抵抗（２）を介して交流電源（１）に
接続され単相全波整流回路を構成するサイリスタ（ＩＩ
Ａ）〜（ＩＩＤ）からなる充電装置、０２）は充電装置
（１１）と遊方向に接続されたサイリスタ（１２Ａ）〜
（１２Ｄ）からなる放電装置、（瑚は充放電装置（ＩＩ
）　、　（＋２）の直流側とインバータ（５）の直流側
を結ぶ線路に挿入された電流検出器、（Ｉ４）は充放電
量制御回路、（１６）は詳細を第４図に示し、充電用ゲ
ート制御指令信号（１５ａ）及び放電用ゲート制御指令
信号（１５ｂ）を発するゲート制御指令回路、ｕ６）　
、　０７）は指令信号（工５ａ）　、　（１５ｂ）と電
流検出器０３）からの電流帰還信号によって制御されサ
イリスタ（ＩＩＡ）〜（ＩＬＤ）及びサイリスタ（１２
人）〜（１２Ｄ）を制御する充電用及び放電用ゲート制
御信号を宅する周知の充電用及び放電用ゲート制御回路
、任）　、　（−）は直流電源、（１８）はかと（９）
の負荷が平衡負荷（かと（９）とつり合おもりｕｔ）が
平衡する負荷）のとき閉成する平衡負荷検出リレー接点
、０９）は同じく重負荷のとき閉成する重負荷検出リレ
ー接点、（２（支）は同じく軽負荷のとき閉成する軽負
荷検出リレー接点、（２１ａ）　、（２１ｂ）はかと（
９）が上昇運転中閉成する上昇運転リレー接点、（２２
ａ）　、　（ｚｚｂ）は同じく下降運転中閉成する下降
運転リレー接点、（２３ａ）〜（２３ｃ）はかと（９）
の加速時閉成する加速検出リレー接点、（ｚ３ａ　）　
、　（２３ｅ）は同じく開放する加速検出リレー接点、
（２４ａ）〜（２４ｃ）は同じく減速時閉酸する減速検
出リレー接点、（２４ａ）　、　（２４ｅ　）は同じく
開放する減速検出リレー接点、物は平衡負荷加速検出リ
レーで、（２５ａ）はその常開接点、（２５ｂ）は同じ
く常閉接点、（イ）は平衡負荷減速検出リレーで、（２
ａａ）はその常開接点、（２６ｂ）は同じく常閉接点、
（イ）は軽負荷下降重負荷上昇加速検出リレーで、（２
７ａ）はその常開接点、（２７ｂ）は同じく常閉接点、
（ト）は軽負荷下降重負荷上昇一定速検出リレーで、（
２ｓａ）はその常開接点、（２８ｂ）は同じく常閉接点
、翰は軽負荷上昇重負荷下降減速検出リレーで、（２９
ａ）はその常開接点、（２９ｂ）は同じく常閉接点、（
１）は軽負荷上昇重負荷下降一定速検出リレーで、（３
０ａ）はその常開接点、（３０ｂ）は同じく常閉接点、
ｅ　＋　、　ｅ　２は直流電圧、Ｒ１−Ｒ６は抵抗、Ｃ
，、Ｃ２はコンデンサの静電容量である。

次に、この実施例の動作を説明する。

例えば、かご（９）が重負荷で上昇加速中には、重負荷
検出リレー接点（１９）、上昇運転リレー接点（２１ａ
）及び加速検出リレー接点（２３ｂ）は閉成し、ｆ十）
　−ｔ１９）　−（２ｈ）　−（２Ｓｂ）　−＠　−（
−１の回路で、軽負荷下降重負荷上昇加速検出リレー＠
は付勢され、接点（２７ａ）は閉成し、接点（２’７１
））は開放する。また、かご（９）が重負荷で上・・・
昇一定速中には、ｆ−＋＋−（１９）−（２１ａ）　−
（２３ａ）−ｅＡ　−（−）の回路で軽負荷下降重負荷
上昇一定速検出リレーに）は付勢され、接点（２８ａ）
は閉成し、接点（ｚ８ｂ）は開放する。以下、同様に、
負荷、運転方向及び走行状態により次のように各検出リ
レー曽〜渇が付勢される。

なお、上表中「−」を記したところは、どの検出リレー
ｑ〜ζ埒も付勢されないことを示す。

今、かご（９）が正負荷上昇運甲ムしているとすると、
加速中は上述のように接点（２’ｉ’ａ）は閉成し、接
点（２’７ｂ）は開放するので、ｅｌ（２６ｂ）　−（
３０ｂ）−（２ｐｂ）　−（２７ａ）　−Ｒ２−Ｒ３−
Ｃ，−ｅ、の回路で電流が流れる。接点（２７ａ）が抵
抗Ｒ１は短絡されるので、充′Ｔは用ゲート制御指令１
６号（１５ａ）は、第６図容量Ｃ１と抵抗Ｒ２，Ｒ３で
決まる時定数で上昇する。

一定速中は、接点（２８ａ）は閉成し、接点（２８ｂ）
は開放するので、ｅ　１（２６ｂ　）　　（３０ｂ　）
　　（２９ｂ　）−（２８ａ）　−Ｒ，−Ｒ２−Ｒ３−
Ｃ，−ｅ、の回路で電流が流れる。接点（２８ａ）で抵
抗Ｒ１の一部が短絡される　　　□ので、指令信号（１
５ａ　）は、そのときの電荷量から３ ｃ　×　　　　　　を目標として静電容量ｃ１と抵’　
　Ｒ，十Ｒ２＋Ｒ３ 抗Ｒ１〜Ｒ３で決まる時定数で上昇する。

減速中は、どの検出リレー（ハ）〜に）も付勢されない
ので、指令信号（１５ａ）は零となる。

これらの指令信号（１５ａ）に応じて充電用ゲート制御
回路１１６）は動作し、サイリスタ（１１Ａ）〜（ＬＩ
Ｄ）は制御され、電池（４）は充電される。この電池（
４）への充’ｌ１ｔｉは第６図の重負荷上昇時間Ｔ１中
の曲線ＱＢに示すように変化する。一方、同時間Ｔ中の
電池（４）は第２図で説明したように曲線。Ａに従って
放電する。その結果、電池（４）の電荷は直線。Ｃに示
すように一定に保たれる。

重負荷下降運転の場合も同様に説明でき、指令信号（１
５ｂ）　Ｋ応じて放電用ゲート制御回路０′７）が動作
し、サイリスタ（１２Ａ）〜（ユ２Ｄ）７は制御され、
電池（４）は放電される。この放電量は第６図の曲線Ｑ
Ｂの時間Ｔ２中の部分で示すように変化する。一方、電
池（４）は曲線ＱＡに従って充電されるので、結局電池
（４）の電荷は直線ＱＣに示すように一定に保たれる０ 他の負荷、運転方向及び走行状態についても同様に説明
でき、常に電池（４）の電荷は一定に維持される。

第７図はこの発明の他の実施例を示す。

この実施例は、第１図の回路傾おいて、充電電流制限抵
抗（２）に平衡負荷加速検出リレー（イ）、軽負荷下降
重負荷上昇一定速検出リレー翰及び軽負荷下降重負荷上
昇加速検出リレー＠のそれぞれの常開接点（２５Ｃ）　
、（２７０）　、（２８（１４）を接続したものからな
る充電量制御回路（１ｃｈ）を用いたものである。し用
ゲート制御回路（ｌ［９、θ乃は用いられていない。

すなわち、第３図のものでは、電池（４）の放電量と充
電量が等しくなるように制御したが、第７図のものでは
、エレベータが消費又は回生する電力が杵容範囲内であ
れば、それらの電力を電池（４）が放電又は充電するこ
とによって処理するようにしている。そして、平衡負荷
加速時、軽負荷下降重負荷上昇一定速及び同左加速時の
ように電池（４）が大放電するときだけ、それぞれ接点
（２５ｃ）、（２８０）が閉成して、電池（４）の充電
量を増大させる。

この実施例を採用すると、交流電源（１）から流出する
電流、又は交流電源（１）へ流入する電流を小さくする
ことができ、交流電源（１）の容量及び電線の太さを下
げることが可能となる。

以上説明したとおシこの発明では、エレベータの誘導電
動機に交流電力を供給するインバータに接続された電池
への充電量を、この電池の放電量に応じて制御するよう
Ｋしたので、電池の急激な放電を避けることができ、電
池の寿命短縮を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交流エレベータの制御装置を示す回路図
、第２図は第１図の電池の放電量曲線図、第３図はこの
発明による交流エレベータの制御装置の一実施例を示す
回路図、第４図及び第５図は第３図のゲート制御指令回
路図、第６図は第３図の電池の充放電量曲線図、第７図
はこの発明の他の実施例を示す要部回路図である。 図において、（１）・単相交流電源、（４）・・・電池
、（５）９．・インバータ、（６）・・・三相誘導電動
機、（９）・・エレベータのかご、（月）・・・充電装
置、（１４）・充放電量制御回路 なお、図中同一符号は同一部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図 一一−Ｔｒ−→−−Ｔ２−−÷ 第３図 第７図 ／４Ａ −一 昭和　５衛已　６月　５日 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−７８５０７号２、発
明の名称　　交流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　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、　補正の対象 図面の第２図及び第３図 ６、　補正の内容 図面中、第２図及び第３図を添付別紙のとおり訂正する
。 フ、　添付書類の目録 訂正後の第２図及び第３図を示す図面　　］１１通以 上２図 「 →−−ｒｔ　−−キー−Ｔ２−一÷ 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）充電装置に接続された電池の出方をインバータで
   可変電圧・可変周波数の交流に変換して誘導電動機を駆
   動してかごを運転するようにしたものにおいて、上記充
   電装置に接続され上記電池への充電量を上記電池の放電
   量に応じて制御する充電量制御回路を備えたことを特徴
   とする交流エレベータの制御装置。
2. （２）　　交流電源に接続された整流回路を充電装置と
   して用いた特許請求の範囲第１項記載の交流エレベータ
   の制御装置。
3. （３）かごの負荷と運転方向によって充電装置を制御す
   る回路を充電量制御回路として用いた特許請求の範囲第
   １項記載の交流エレベータの制御装置０