JPS60144284A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は複数台の交流エレベータを制御する装置の改
良に関するものである。

〔従来技術〕

商用交流電源の交流電力をコンバータで直流に変換し、
これをインバータで可変電圧・可変周波数の交流電力に
変換し、この変換された交流を誘導電動機に供給してか
ごを運転するエレベータがある。この場合、かご台数分
だけコンバータを設置すること伏、エレベータの運行形
態から考えて不経済である。すなわち、エレベータの運
転には、重負荷上昇時のように大きな電力を消費する場
合もある反面、重負荷下降時のように大きな電力を回生
する場合もある０そして、これらが同時に起きることは
まれであり、全体として見ればコンバータはそれ程大き
な容量を必要としないからである。そこで、複数台の電
動機及びインバータに対し、１台のコンバータから直流
電力を供給するようにしたものが、例えば特開昭５８−
６６５９８号公報に示されている。−１これを第１図及
び第２図により説明する０ 第１図中、（１）は三相交流電源、（２）は電源（１）
に接続すれたコンバーク、（５）はコンバータ（２）の
直流側に接続された平滑コンデンサ、（６）は平滑コン
デンサ（５）の両端に接続された抵抗からなる電圧検出
器、（７コ）〜（７５）は互いに並列に接続され平滑コ
ンデンサ（５）に接続された１号機〜５号機のインバー
タ、（８１）〜（８５）はそれぞれインバータ（７１）
〜（７５）の交流側に接続された三相誘導電動機、（９
１）〜（９５）はそれぞれ電動機（８１）〜（８５）に
より駆動される巻上機の駆動綱車、（ｌｏｌ）〜（１ｏ
５）はそれぞれ綱車（９１）〜（９５）　Ｋ巻き掛けら
れた主索、（１１１）〜（ユ１５）はそれぞれ主索（１
０１）〜（１０５）の一端に結合されたがご、（１２１
）〜（１２５）は同じく他端に結合されたつり合おもり
、（１３１）は電動機（８１）に直結され速度信号■ｔ
１を出力する速度計用発電機、エンコーダ等からなる速
度検出器、（１４１）は速度指令信号Ｖｐいと速度信号
■ｔｌとの偏差信号を出力する加算器、（１５１）は上
記偏差信号を入力してインバータ（７１）にベース駆動
信号を与えるベース駆動回路、（１６１）は速度検出器
（１３１）　、加算器（１４１）及びベース駆動回路（
１５１）からなる１号機の制御回路、（１６２）〜（１
８４）は同じく２号機〜４号機の制御回路である。

第２図中、（３）は交流電源（１）に接続されサイリス
タ（３ａ）〜（３ｆ）により三相全波整流回路が形成さ
れた回生用コンバータ、（４）は交流電源（１）と回生
用コア　／＜　−タ（３１の直流側に接続されサイリス
タ（４ａ）〜（４ｆ）により三相全波整流回路が形成さ
れたカ行用コンバータ、（７１）は平滑コンデンサ（５
）の両端に接続さｈ互いに２個ずつ直列に接続された３
組のトランジスタ（７Ａ）〜（７Ｆ）ととれらに逆並列
に接続されたダイオード（７ａ）〜（７ｆ）により構成
されベース、駆動回路（１５１）からのベース駆動信号
（ｘ５１ａ）により直流電力を可変電圧・可変周波数の
交流電力に変換するパルス幅変調方式として周知の１号
機のインパークで、２号機〜５号機のインバータ（７２
）〜（′？５）も同様に構成されている。（イ）は速度
に対応する電圧指令信号Ｖ。と負装置された電圧信号Ｖ
ｂとによシ点弧回路Ｃ２］）又は点弧回路（イ）を動作
させる位相制御回路で、点弧回路１２１）からの点弧信
号（２１ａ）はす・ｆリスク（３ａ’）　〜（３ｆ　）
のゲートに、点弧回路（イ）からの点弧信号（２ｚａ）
はサイリスタ（４ａ）〜（４ｆ）にそれぞれ送出される
。

すなわち、電動機（８１）のカ行運転時は、電圧指令信
号■。≧電圧信号■ゎの関係にあり、位相制御回路翰は
点弧回路（イ）を動作させ、カ行用コンバータ（４）の
サイリスタ（４ａ）〜（４ｆ）は位相制御され、交流電
源（１）の交流電力１．Ｊ：コンど（−タ（４）で直流
に変換され、インバータ（７１）に供給される。一方、
速度指令信号■１と速度信号■１とは加算器（１４１）
で演算され、その偏差信号はベース駆動回路（１５１）
で演算され、ベース駆動信号（１５１ａ）が出力されて
インバータ（７１）は動作し、電動機（８１）には可変
電圧・可変周波数の交流電力が供給される。これで、電
動機（８１）は駆動され、かご（１１１）は走行する。

電動機（８１）は、重負荷下降時のように同期速度以上
の回転速度で回転すると、発電機として動作し、電力が
返還されてインバータ（７１）の直流側の電圧が上昇す
る。そして、電圧指令信号■。く電圧信号■ゎの関係に
なると、位相制御回路翰は点弧回路（２ηを動作させ、
回生用コンバータ（３）のサイリスタ（３ａ）〜（３ｆ
）は位相制御され、回生電力は回生用コンバータ（３）
を介して交流電源（１）に返還される。２号機〜５号機
についても同様である。

このようにして、速度指令信号■、と速度信号■、によ
り、各インバータ（ｒｌｌ）〜（７５）は制御され、１
月機〜５号機のかご（１１１）〜（１１５）は運転され
る０ しかし、１台のコンバータ（２）ですべてのエレベータ
のインバータ（７１）〜（７５）に給電しているため、
もしコンバータ（２）が故障すると、走行中のエレベー
タは急停止し、乗客はかご内に閉じ込められる０更に、
全部のエレベータは停止して、いわゆるシステムダウン
を生じる可能性がある０これは、エレベータにとって致
命的である０ 〔発明の概要〕 この発明は上記不具合を改良するもので、複数台のコン
バータのいずれかの故障を検出すると、それに接続され
たインバータを他のコンノ（−夕に接続することにより
、コンバータが故障し７てもシステムダウンが生じない
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。

〔発明の実施例〕

以下、第３図〜第９図によりとの発明の一実施例を説明
する０ 第３図及び第４図中、（２Ａ）、（２Ｂ）は交流電源（
１）に接続され第２図のコンバータ（２）と同様に構成
されたコンバータ、（２４Ａ）、（２４Ｂ）はそれぞれ
コンバータ（２Ａ）、（２Ｂ）の直流側の電圧が異常な
とき動作する故障検出器、（２５Ａ）は故障検出器（２
４Ａ）が動作すると消勢される故障検出リレーで、（２
５Ａａ）〜（２５Ａｃ　）はその常開接点、（２５Ａｃ
ｌ）〜（２５Ａｇ）は同じく常閉接点、（２５Ｂ）は故
障検出器（２４Ｂ）が動作すると消勢される故障検出リ
レーで、（２５Ｂａ）〜（２５ＢＱ）はその常開接点、
（２５Ｂｃｌ）〜（２５Ｂｇ）は同じく常閉接点、（２
６Ａ）、（２６Ｂ）はそれぞれコンバータ（２Ａ　）　
、　（２Ｂ　）に流れる電流を検出しこれが所定値を越
えると動作する電流検出器、（２７Ａ）は電流検出器（
２６Ａ）が動作すると付勢される電流検出リレーで、（
２’ｉ’Ａ、ａ）はその常開接点、（２７Ｂ）は電流検
出器（２６Ｂ　）が動作すると付勢される電流検出リレ
ーで、（２’７Ｂａ）はその常開接点、（２８１）〜（
２８５）は１号機〜５号機の走行指令リレーで、（２８
１ａ）〜（２ｓ５ａ）はその常開接点（接点（２８２ａ
）〜（２ｓ４ａ）は図示しない）、（２９１）〜（２９
５）はそれぞれ速度指令信号■創〜■ｐ５を発生しこれ
を制御回路（１６１）〜（１６５）に送出する１号機〜
５号機の速度指令発生装置（回路（２９２）〜（２９４
）は図示しない）で、端子（ａ）　、　（ｂ）は直流電
源（＋）　、　（−）に接続され、端子（Ｃ）　、　（
ｄ）が接続されると正常動作が行われ、端子（Ｃ）、（
ｄ）が開放されると起動前であれば速度指令信号ｖｐ１
〜■や、は出力されない。また、端子（ｅ）　、　（ｆ
）が開放されていると正常動作が行われ、端子（ｅ）　
、　（ｆ）が走行中に接続されると最寄り階に着床させ
る速度指令信号ｖｐ１〜■ｐ５を発する。

第５図及び第６図は１号機の速度指令発生装置（２９１
）の回路を示すが、２号機〜５号機用も同様に構成され
ている０ 図中、（＋）　、　（−）は直流電源、Ｒ３−Ｒ８は抵
抗、Ｃ１゜Ｃ２はコンデンサ、（３０ａ）はかと（１１
１）の起動時閉成し停止時開放する起動リレー接点、（
３０１））は起動時開放し停止時閉成する起動リレー接
点、Ｎ１〜Ｎ４は加減速指令リレーで、Ｎｌａ　〜Ｎ４
ａ、Ｎｌｂ　〜Ｎ４ｂはその常開接点、Ｎ１ｃ−Ｎ３ｃ
は同じく常閉接点、（３１）は乗場呼び又はかと呼び（
以下呼びという）が検出されると閉成し起動時開放する
第１呼び検出リレー接点、（３２）は第２呼び検出リレ
ーで、（３２ａ）〜（３ｇｈ）はその常閉接点、（３２
１）は同じく常開接点、（３３）〜（３６）は停止時閉
成し停止予定階（呼びのある階）から所定距離手前の点
に達すると順次開放する位置リレー接点で、接点（３６
：）−）接点（３５）・・・接点（３３）の順に開放す
る。（３７）〜（３９）は付勢されると直ちに動作し消
勢されると一定時間後に復帰する時限リレーで、（３’
？ａ）〜（３９ａ）はその常閉接点、（３７ｂ）〜（，
５９ｂ）は同じく常開接点、（４０）　、　（４１）は
逆流阻止用のダイオードである。

第８図は１号機のコンバータ（２人）の電圧指令発生装
置（４５Ａ）の回路を示すが、２号機も同様に構成され
ている。

図中、ＶｅＬはバイアス電圧信号、Ａ１．Ａ２は演算増
幅器、Ｒ１１〜Ｒ１５は抵抗、Ｚはゼナーダイオードで
、演算増幅器Ａ１及び抵抗Ｒ１１〜Ｒｊ３によって加算
器が形成さね、演算増幅器Ａ２及び抵抗ＲＩ４．Ｒ１Ｂ
によって利得が−１の反転増幅器が形成されている０ 上記以外は第１図及び第２図と同様である。

次に、この実施例の動作を説明する。

コンバータ（２Ａ）　、　（２Ｂ）が正常な場合は、故
障検出器（２４Ａ）　、　（２４Ｂ　）は不動作で、故
障検出リレー（２５Ａ）　、　（２５Ｂ）は付勢され、
接点（ｚ５Ａａ）　〜（２５ＡＣ）　、　（２５Ｂａ）
　〜（２５ＢＣ）は閉成し、接点（２５Ａａ）　〜（２
５Ａｇ）　。

（２５Ｂｃｌ　）〜（２５Ｂｇ）は開放している。した
がって、コンバータ（２Ａ）は１号機〜３号機のインバ
ータ（７１）〜（７３）に電力を供給し、コンバータ（
２Ｂ）は４号機及び５号機のインバータ（°７４）　、
　（７５）に電力を供給している。寸だ、（＋）　−（
２５Ａｃ　）　−（２８１）〜（２Ｂ３）−（−）の回
路、及び（＋）　−（２５Ｂ（り−（２８４）・（２８
５）　（→の回路により、走行指令リレー（２Ｆ＋１）
〜（２８５）は付勢され、接点（ｚｓｌａ）〜（２８５
ａ　）は閉成している。一方、電源（＋）　、　（−）
の投入時、接点（３０１））を通じて時限リレー（３７
）〜（３９）は付勢され、接点（３７１））〜（３９ｂ
）の閉成により自己保持する。また、接点（３’？ａ）
〜（３９ａ）は開放している。更に、位置リレー接点（
３３）〜（３６）も閉成している。

今、かご（１１１）に起動指令が出て、起動リレー接点
（３０ａ）が閉成すると、（＋）　−（３０ａ）　−（
２８１ａ）　−（３２ａ　）　−Ｎｌ　−（−）の回路
により、加減速指令リレーＮ１は付勢され、接点１＝Ｉ
ｌｂの閉成により自己保持する。

”また、接点Ｎｌａは閉成する。これで、抵抗Ｒ１は短
絡さＪＬるＯまだ、接点ＬＪｌｃは開放し、このとき接
点（３０ｂ）は開放しているので、時限リレー（３７）
は一定時間後に復帰し、接点（３’７ａ）は閉成する。

これで、（＋）　−（３’ｉ’ａ）　−（３２ｃ　）　
−Ｎ２−　（−）の回路で加減速指令リレーＮ２は付勢
され、接点Ｎ２ｂの閉成により自己保持する。そして、
接点Ｎ２ａは閉成して抵充Ｒ２は短絡される。また、接
点Ｎ２ａは開放するので、時限リレー（３８）は一定時
間後に復帰し、（＋）−（３８ａ）　−（３２ｅ）　−
Ｎ３−　（−）の回路で加減速指令リレーＮ３は付勢さ
れ、接点Ｎ３ａは閉成して抵抗Ｒ３は短絡される。以下
同様にして接点Ｎ４ａは閉成して抵抗Ｒ４は短絡される
。このようにして、速度指令信号Ｖｐ＋は第７図に示す
ように漸増する加速指令信号■７となる。加速が終了す
ると、一定値を保持する一定速指令信号■ゆとなる。

呼びが検出されると、第１呼び検出リレー接点（３１）
は閉成し、第２呼び検出リレー（３２）は伺勢され、接
点（３２１）は閉成し、接点（３２ｂ）〜（３２ｈ）は
開放する。接点（３２１）の閉成により、時限リレー（
３７）〜（３９）は付勢され、接点（３ツａ）〜（３９
ａ）は開放し、接点（３７１））〜（３９１））は閉成
する。かご（Ｉｌｌ）が停止予定階の最初の減速点に達
すると、位置リレー接点（３６）は開放するので、加減
速指令リレーＮ４は消勢され、接点Ｎ４＆は開放して抵
抗Ｒ４は挿入される０かと（１１１）が次の減速点に達
すると、位置リレー接点（３５）は開放するので、加減
速指令リレーＮ３は消勢され、接点Ｎ３ａは開放して抵
抗Ｒ３は挿入される。以下同様にして、接点Ｎ２ａ、Ｎ
ｌ＆は開放し、抵抗Ｒ２，Ｒ１は１）−次挿入される。

このようにして、速度指令係号ｖｐ、は漸減する減速指
令信号■、。となる。２号機〜５号機についても同様で
あるＯ 今、例えばコンバータ（２人）が故障したとすると、故
障検出リレー（２５Ａ）は消勢され、接点（２５Ａａ）
。

（２５Ａｂ）は開放し、コンバータ（２人）はインバー
タ（７１）〜（７３）から切り放される。同時に、接点
（２５Ａａ）。

（２５Ａｅ）は閉成するので、インバータ（７１）　〜
（７３）は故障していないインバータ（２Ｂ）に接続さ
れる。また、接点（２５ＡＣ）も開放する（回路に影響
はない）。

これで、コンバータ（２Ｂ）から供給される直流電力に
より、インバータ（７４”）　、　（７５）は動作し、
４号機及５号機が運転される。

コンバータ（２Ｂ）は、元来４号機及び５号機のインバ
ータ（７４）Ｉ　（７５）に給電するようにその容量が
設定されている（若干の余裕はあるが）ので、１号機〜
５号機のインバータ（７１）〜（７５）全部を、例えば
定員で上昇させる容量はない。しかし、一般にエレベー
タは全号機が同時に定員で上昇する機会は少ないので、
通常の運転、例えば定員上昇運転〜（７５）に給電可能
である。しかし、まれには多くのエレベータが定員上昇
運転を行うこともある。

このときは、コンバータ（２Ｂ）に流入する電流が増加
し、これが電流検出器（２６Ｂ）で検出されると、電流
検出リレー（２７Ｂ）は付勢され、接点（２７Ｂａ）は
開放する。このとき、接点（２５ＡＱ）は開放している
ので、１号機〜３号機の走行指令リレー（２８１）〜（
２８３）は消勢され、接点（２＋３１ａ）　〜（２８３
ａ）は開放する〇 一方、接点（２５Ａｆ）は閉成しているので、第２呼び
検出リレー（３２）は付勢されるが、これは最寄り階の
呼びを強制的に登録したことと同じ作用をする。すなわ
ち、接点（３２ｔ）の閉成により、時限リレー（３７）
〜（３９）は付勢されて、接点（３７ａ）〜（３９ａ）
は開放し、例えばかと（１１１）が走行中であれば最寄
り階の各減速点に達すると、既述のように位置リレー接
点（３６）〜（３３）は順次開放し、減速指令信号■ｐ
ｏが発せられて、かご（１，１：ｌ）は最寄り階に停止
する０かと（１１１）が停止中であれば、起動リレー　
（３０ａ）が閉成しても、接点（３２ａ　）〜（３２ｇ
）は開放しているため、加減速指令リレーＮ１〜Ｎ４は
付勢されず、加速指令信号Ｖｐａは発生しないから、か
ご（１１：Ｌ）は起動しない。

このようにして、コンバータ（２Ｂ）に過電流が流れ続
けるのを防止して破損を防ぐ。

２号機及び３号機の動作についても同様である。

また、コンバータ（２Ｂ）が故障したときも同様で、コ
ンバータ（２Ｂ）はインバータ（’７４）　、　（’７
５）から切り放され、コンバータ（２Ａ）に接続され、
コンバータ（２Ａ）から電力の供給を受けて４号機及び
５号機が運転される。電流検出リレー（２７Ａ）が付勢
されると、４号機及び５号機の運転は制限さｉｚること
も同様である。

なお、電圧指令発生装置（４５Ａ）は次のように動作す
る。

１号機のコンバータ（２人）の電圧指令信号■。は、と
なる。ただし、電圧指令信号Ｖ。は、ゼナーダイオード
２のゼナー電圧７２以上にはならない。この電圧指令信
号■。は第２図の位相制御回路銅にに入力され、電圧信
号ｖｂと照合されて点弧回路（イ）又は点弧回路Ｑ１）
を制御するだめ、コンバータ（２人）の出力電圧は第９
図のようになっている。この最低電圧■。はバイアス電
圧信号■、により定まり、最高電圧Ｖｍはゼナー電圧■
２によシ決まる。Ｖｏは定格速度である。２号機のコン
バータ（２Ｂ）についても全く同様である。

実施例では、電流検出器（２６Ａ）　、　（２６Ｂ）で
コンバータ（２Ａ）、（２Ｂ）に流れる電流を検出した
が、コンバータ（２Ａ）ｌ（２Ｂ）の温度を検出してか
と（Ｉｌｌ）〜（１１５）の動きを制限するようにして
もよい０また、電流検出リレー（２７Ａ）が付勢される
と、４号機及び５号機の運転を制限し、電流検出リレー
　（２７Ｂ）が付勢されると、１号機〜３号機の運転を
制限するものとしたが、これを過電流検出を複数段階に
分け、１台ずつ運転制限するようにしてもよい。

また、交流電源（１）で１号機〜５号機に給電するもの
を示したが、第１の交流電流で１号機〜３号機に給電し
、第２の交流電源で４号機及び５号機に給電するように
した場合にも適用可能である。

なお、交流電源（１）の停電時に非常用発電機を用いる
場合にも適用し得る０ 〔発明の効果〕 以上述べたとおりこの発明では、エレベータの駆動用電
動機に接続されたインノ（−夕の１台以上に直流電力を
供給する複数台のコンノ（−夕のいずれかが故障すると
、それに接続されたインノく一タを、故障していないコ
ンバータに接続するようにしたので、コンバータが故障
しても、そのコンバータによって給電されていたエレベ
ータの乗客をかご内に閉じ込めたり、システムダウンに
至らせたりすることなく、信頼性を向上することができ
る０ また、故障していないコンバータに流れる電流又はこれ
に対応する量を検出し、これに応じてかごの動きを制限
するようにしだので、故障していないコンバータが過電
流により破壊すること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構成図
、第２図は第１図の要部回路図、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構成図、
第４図は同じく回路図、第５図及び第６図は第４図の１
号機用の速度指令発生装置の回路図で、第５図は基本回
路図、第６図は第５図の付属回路図、第７図は第５図の
動作説明図、第８図は１号機用の電圧指令発生装置の回
路図、第９図はコンバータの出力電圧対速度の曲線図で
ある。 図中、（］）は三相和交流電源（２Ａ）、（２Ｂ）はコ
ンバータ、（７１）〜（７５）は１号機〜５号機のイン
バータ、（１１１）〜（１１５）はかご、（２４Ａ）　
、　（２４Ｂ）は故障検出器、（２５Ａ）　、　（２５
Ｂ）は故障検出リレーである○なお、図中同一符号は同
一部分を示す。 代理人　大岩増雄 第３図 ／ｌｌ 第４図 ＋ 第す図 第６図 万五 手続補正書（自発） 昭和５９年６　月５１町 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭５９−４７１Ｊ８２・発明０名
称　交流エレベータの制御装置３、補正をする者 ５、補正の対象 （１）　明細書の発明の詳細な説明の欄（２）　図面の
第１図及び第２図 ６　補正の内容 （１）明細書箱１６頁第６行Ｋｒ＋Ｂ、）Ｊとあるのを
ｒ＋Ｖ、）Ｊと訂正する。 （２）　図面中、第１図及び第２図を添付別紙のとおり
訂正する。 ７、添付書類の目録 訂正後の第１図及び第２図を示す図面　１通以　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１交流電力を複数台のコンバータにより直流に変換
   し、これを上記各コンバータに接続された１台以上のイ
   ンバータを介してそれぞれ交流に変換し、この変換され
   た交流電力によりそれぞれ誘導電動機を駆動してかごを
   運転するようにしだものにおいて、上記コンバータのそ
   れぞれの故障を検出する故障検出器、及びこの故障検出
   器が動作するとそれに対応する上記コンバータに接続さ
   れたインバータを上記他のコンバータに接続する接点を
   備えたことを特徴とする交流エレベータの制御装置。 （２）交流電力を複数台のコンバータにより直流に変換
   し、これを上記各コンバータに接続された１台以上のイ
   ンバータを介してそれぞれ交流に変換し、この変換され
   た交流電力によりそれぞれ誘導電動機上駆動してかごを
   運転するようにしたものにおいて、上記コンバータのそ
   れぞれの故障を検出する故障検出器、この故障検出器が
   動作するとそれに対応する上記コンバータに接続された
   インバータを上記他のコンバータに接続する接点、上記
   他のコンバータに流れる電流又はこれに対応する量を検
   出する異常検出器、及びこの異常検出器の出力に応じて
   上記かどの動きを制限する運行制限回路を備えだことを
   特徴とする交流エレベータの制御装置。