JPS61135392A - Elevator drive system - Google Patents

Elevator drive system

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Publication number
JPS61135392A
JPS61135392A JP59254075A JP25407584A JPS61135392A JP S61135392 A JPS61135392 A JP S61135392A JP 59254075 A JP59254075 A JP 59254075A JP 25407584 A JP25407584 A JP 25407584A JP S61135392 A JPS61135392 A JP S61135392A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
power
voltage
elevator
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP59254075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadao Hokari
定夫 保苅
Kiyoya Shima
島 清哉
Masaru Komuro
勝 小室
Toshiaki Okuyama
俊昭 奥山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59254075A priority Critical patent/JPS61135392A/en
Publication of JPS61135392A publication Critical patent/JPS61135392A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B66B1/308Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor with AC powered elevator drive

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To operate a single-phase AC power source while using a 3-phase AC motor for driving a cage by using frequency converting means which inputs single-phase AC power and outputs variable frequency 3-phase AC power. CONSTITUTION:A single-phase AC power from a single-phase AC power source 8 is input through a reactor 9 to the single-phase inverter (single-phase power reactor) 11 of a frequency converter 10, and supplied as DC power to a DC intermediate circuit of a smoothing condenser 12. Further, it is converted by 3-phase inverter (3-phase power inverter) 13 to the prescribed 3-phase AC power, and supplied to a 3-phase induction motor 6 to operate an elevator.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、乗かご駆動用に三相交流電動機を用いたエレ
ベータ−に係り、特に単相交流電源によって運転するこ
とができるようにしたエレベータ−の駆動方式に関する
っ 〔発明の背景〕 近代的な社会では各種のエネルギー消費を伴なうが、そ
のなかで眠気エネルギーは欠かすことのできないものと
なっている。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an elevator that uses a three-phase AC motor to drive a car, and particularly to an elevator that can be operated using a single-phase AC power source. [Background of the Invention] Modern society involves various types of energy consumption, and among these, sleepy energy has become indispensable.

そして、この電気エネルギー、いわゆる電力は、家庭用
などの小口のものを除いては、はとんどが三相交流電力
として供給されており、これに応じて各種の動力源とし
ては従来から三相交流電動機。
This electrical energy, so-called electric power, is almost always supplied as three-phase AC power, except for small-scale electricity such as for household use. Phase AC motor.

なかんずく三相誘導電動機が主として使用されており、
エレベータ−の乗かご駆動用にも広(用いられている。
Above all, three-phase induction motors are mainly used.
It is also widely used to drive elevator cars.

一方、このような三相交流電動機を乗かご駆動用に使用
したエレベータ−においても、その制御特性を改善する
ため、例えばコンバータとインバータを組合わせた周波
数変換装置を用い、三相交流電動機を可変周波数制御す
る方式のものが、近年、多く用いられるようになり、そ
の−例としては例えば実開昭59−8968号公報に開
示されているものを挙げることができる。
On the other hand, in order to improve the control characteristics of elevators that use such three-phase AC motors to drive cars, for example, a frequency converter that combines a converter and an inverter is used to make the three-phase AC motor variable. Frequency control systems have come into widespread use in recent years, such as the one disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 59-8968.

ところで、近年は、エレベータ−の価値感にも変化が現
われ、2〜3階程度の低階床の建物や一般の住宅などに
おいても需要が見込まれるようになってきた。
Incidentally, in recent years, there has been a change in the value of elevators, and demand for elevators is expected to be seen in buildings with low floors of 2 to 3 floors and general residences.

しかしながら、従来のエレベータ−は、上記したように
ほとんどが三相交流電動機を用いるものであり、上記公
報に示されているように可変周波数制御を行なうもので
も電源としては全て三相交流電力を用いるも・のであり
、一方、上記した低階床の建物や一般の住宅では、単相
交流電力しか給電されていない場合がほとんどである。
However, as mentioned above, most conventional elevators use three-phase AC motors, and even those that perform variable frequency control, as shown in the above publication, all use three-phase AC power as a power source. On the other hand, in most of the above-mentioned low-floor buildings and general residences, only single-phase AC power is supplied.

このため、従来は、このような低階床の建物や一般の住
宅などでエレベータ−を設置するためには、三相の電力
線による配電を必要とし、この分だけコストアップとな
ったり、場合によっては配電が不可能でエレベータ−が
設電できないという欠点があった。
For this reason, in the past, in order to install an elevator in such low-floor buildings or general residences, power distribution using three-phase power lines was required, which increased costs and in some cases The disadvantage was that it was impossible to distribute electricity and the elevators could not be energized.

なお、単相交流電力で使用しようとするのであるから、
単相交流電動機、例えば単相誘導電動機をエレベータ−
駆動用に使用することが考えられる。
Furthermore, since we are trying to use single-phase AC power,
A single-phase AC motor, such as a single-phase induction motor, is used in an elevator.
It is conceivable to use it for driving purposes.

しかしながら1周知の如く、単相機は三相機に比して大
型になり、かつ損失も多くなる上、極(小容量のものを
除き、汎用品としてはほとんど市場に存在しないから、
単相機を用いたのでは大きなコストアップとなってしま
うという欠点がある。
However, as is well known, single-phase machines are larger than three-phase machines, have more losses, and are rarely available as general-purpose products on the market except for small-capacity ones.
Using a single-phase machine has the drawback of significantly increasing costs.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、乗か
ご駆動に三相交流電動機を用いながら単相交流電源によ
る運転が可能なエレベータ−をローコストで提供するに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide an elevator at low cost that can be operated using a single-phase AC power source while using a three-phase AC motor to drive the car.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的を達成するため、本発明は、単相交流電力を入
力して可変周波数三相交流電力を出力する周波数変換手
段を用い、この出力を乗かご駆動用の三相交流電動機に
供給するようにした点を特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention uses a frequency conversion means that inputs single-phase AC power and outputs variable frequency three-phase AC power, and supplies this output to a three-phase AC motor for driving a car. It is characterized by the following points.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明によるエレベータ−駆動方式について、図
示の実施例により詳細に説明する。
Hereinafter, the elevator driving system according to the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例で、この図において、エレベ
ータ−の乗かご1はカウンタウェイト2に対してロープ
3で結合され、駆動用のシープ4につるべ状に吊り下げ
られている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this figure, an elevator car 1 is connected to a counterweight 2 by a rope 3, and suspended from a driving sheep 4 in a hanging shape.

シープ4は減速機5を介して三相誘導電動機6に連結さ
れ、停止時には電磁ブレーキ7によってロックされるよ
うKなっている。
The sheep 4 is connected to a three-phase induction motor 6 via a speed reducer 5, and is locked by an electromagnetic brake 7 when stopped.

一方、単相交流電源8かもの単相交流電力はりアクドル
9を介して周波数変換装置10の単相インバータ(単相
の順変換器)11に入力され、平滑コンデンサ12から
なる直流中間回路に直流の電力となって供給され、さら
に三相インバータ(三相の逆変換器)13で所定の電圧
の三相交流電力に変換された上で三相誘導電動機6に供
給され、エレベータ−の運転が行なわれる。
On the other hand, the single-phase AC power from the single-phase AC power supply 8 is inputted to the single-phase inverter (single-phase forward converter) 11 of the frequency converter 10 via the handle 9, and the DC intermediate circuit consisting of the smoothing capacitor 12 receives the DC power. The electric power is supplied as electric power, which is further converted into three-phase AC power of a predetermined voltage by a three-phase inverter (three-phase inverter) 13, and then supplied to the three-phase induction motor 6 to operate the elevator. It is done.

この単相コンバータ11はゲート・ターンオフ・サイリ
スタ(Gate TtLrn 0−ff Thyris
tor ) G T OとダイオードDとを逆並列接接
し、これらを単相交流電源に対してブリッジ構成したも
のであり、周知の如く、各GTOを交流電源の半周期(
正又負)に、複数の波形幅パルスで駆動1−1所要の電
力変換を行うことができる。すなわち、単相交流電源8
を直流変換してコンデンサ12以後の負荷に供給する順
変換器、また逆の変換を行5逆変換器のいずれにも用い
られ、かつ入力電流・電圧をほぼ正弦波とすることがで
きるものである。
This single-phase converter 11 has a gate turn-off thyristor (Gate TtLrn 0-ff Thyris
tor ) GTO and diode D are connected in antiparallel to form a bridge configuration for a single-phase AC power supply, and as is well known, each GTO is connected to a half cycle (
(positive or negative), the required power conversion for driving 1-1 can be performed with a plurality of waveform width pulses. That is, single-phase AC power supply 8
It is used for both the forward converter that converts DC into DC and supplies it to the load after capacitor 12, and the inverse converter 5 that performs the reverse conversion, and can make the input current and voltage almost sinusoidal. be.

さらに、このコンバータ11は単相交流電源8との間に
挿入しであるリアクトル9の働きにより、周知の昇圧チ
ョッパとして動作し、これにより、この実施例の特徴の
一つである昇圧動作を行ない、直流中間回路のコンデン
?12の端子電圧を電源80波高値屯圧よりも高くする
ことができるようKなっており、以下、この昇圧動作に
ついて第2図により説明する。なお、ここでは、説明を
判り易くするため、単相交流電源8を直流電源81に置
き換えて説明を進める。
Furthermore, this converter 11 operates as a well-known step-up chopper due to the action of a reactor 9 inserted between it and the single-phase AC power supply 8, thereby performing a step-up operation, which is one of the features of this embodiment. , DC intermediate circuit capacitor? K is set so that the terminal voltage of the terminal 12 can be made higher than the peak voltage of the power supply 80. Hereinafter, this boosting operation will be explained with reference to FIG. Note that here, in order to make the explanation easier to understand, the explanation will be continued with the single-phase AC power source 8 replaced with the DC power source 81.

まず、電源810電圧ERの極性が第2図(α)に示す
ようになっていたとし、このとき、例えばGTO2だゆ
をONすると、電流IRはリアクトル9→GTO2→ダ
イオードD4→電源81を通る実線で示すループで流れ
る。したがって、リアクトル9にはエネルギが蓄えられ
る。このエネルギはGTO2(7)ON時間を’rON
としたときER・IP−TONで表わされる。
First, assume that the polarity of the voltage ER of the power supply 810 is as shown in FIG. It flows in a loop shown by the solid line. Therefore, energy is stored in the reactor 9. This energy increases the GTO2 (7) ON time by 'rON'.
It is expressed as ER・IP-TON.

次に、GTO2をOFFすると、リアクトル9に蓄えら
れていたエネルギにより電流I、はりアクドル9→ダイ
オードD1→コンデン−グ12及び負荷回路からダイオ
ードD4を介してリアクトル9へ破線で示すループで流
れる。そして、リアクトル9に蓄えられていたエネルギ
はコンデンサ12及び負荷回路に移行する。このときの
エネルギはGTO2のOFF時間をT 0PIF 、コ
ンデンサ12の電圧をEdとすると、(E tL −E
 R) IR・’royyで表わされる。一方、このO
FF期間には電源81から同時にダイオードD1及びD
4を介してコンデンサ12及び負荷回路に対してER”
 IR” TOFFで表わされるエネルギが供給されて
いるうそこで、コンデンサ端子電圧Edを求めると、エ
ネルギ保存則から ER11R0TON=(Ed−ER) IR0TOFF
Ed = ER(TON + TOFF ) /TOP
IF= ER−T/TOFF 但し、T = ToN+ TOFF :  スイッチン
グ周期であり、従って、T / TOPIF≧1 とな
る。
Next, when the GTO 2 is turned off, the energy stored in the reactor 9 causes a current I to flow from the beam handle 9 to the diode D1 to the condenser 12 and the load circuit to the reactor 9 via the diode D4 in a loop shown by a broken line. The energy stored in the reactor 9 is then transferred to the capacitor 12 and the load circuit. The energy at this time is (E tL −E
R) Represented by IR・'royy. On the other hand, this O
During the FF period, diodes D1 and D are simultaneously connected from the power supply 81.
4 to the capacitor 12 and the load circuit
If we calculate the capacitor terminal voltage Ed where the energy represented by IR” TOFF is supplied, then from the law of conservation of energy, ER11R0TON = (Ed - ER) IR0TOFF
Ed=ER(TON+TOFF)/TOP
IF=ER-T/TOFF However, T=ToN+TOFF: Switching period, therefore, T/TOPIF≧1.

よって、コンデンサ120電圧Edは、この条件(T 
/ TOFF≧1)の結果、電源電圧ERよりも高くな
り、かつ、GTO2のOFF時間T OFF及びスイッ
チング周期Tをかえることにより、このコンデンサ12
の電圧Edを制御することができることになる。
Therefore, the capacitor 120 voltage Ed is determined under this condition (T
/TOFF≧1), this capacitor 12 becomes higher than the power supply voltage ER, and by changing the OFF time TOFF and switching period T of GTO2.
This means that the voltage Ed of can be controlled.

次に、電源81の電圧ERの極性が第2図(b)に示す
ようになっていたとし、このとき、例えばGTO4だけ
をONすると、電源81から実線で示すループの電流が
流れ、ついでGTO4をOFFすると破線で示すループ
に沿ってリアクトル9に蓄えられたエネルギによる電流
が流れる。
Next, suppose that the polarity of the voltage ER of the power supply 81 is as shown in FIG. When turned off, a current due to the energy stored in the reactor 9 flows along the loop shown by the broken line.

従って、このときにも、コンデンサ12には第2図(α
)の場合と同じ極性で、しかも電源81の電圧ERより
も高い電圧Edを供給することができ、結局、電#81
が交に11源であったとしても、上記T/rOFFの制
御により、コンデンサ12の電圧ECtを電源の電圧E
Rよりも高い所定のほぼ一定の電圧にすることができる
ことが判る。
Therefore, at this time as well, the capacitor 12 has α
), it is possible to supply a voltage Ed with the same polarity as in the case of #81 and higher than the voltage ER of the power supply 81.
Even if there are 11 sources at each intersection, the voltage ECt of the capacitor 12 is changed to the voltage E of the power supply by controlling T/rOFF.
It can be seen that a predetermined approximately constant voltage higher than R can be achieved.

第1図に戻り、上記した電圧Ejの制御動作は次のよ5
Kして行なわれる。すなわち、直流電圧設定器14から
与えられる電圧指令信号と、コンデンサ12の電圧Ed
を検出する直流電圧検出回路15かもの検出信号とを比
較器16で比較し、その比較結果を、電圧制御器17を
介してPWM信号発生器18に入力し、これにより単相
コンバータ11のGTOK対する制御信号を得、このG
TOのON・OFF時間を制御して電圧Bdが所定の電
圧値となるようKしているのである。なお、このとき、
PWM信号発生器18にはトランス19を介して単相電
源8からの単相交流電圧が入力されており、これにより
PWM信号発生器18が電源8の電圧の極性を検出し得
るようになっている。
Returning to FIG. 1, the control operation of the voltage Ej described above is as follows.
It is done with K. That is, the voltage command signal given from the DC voltage setting device 14 and the voltage Ed of the capacitor 12
The comparator 16 compares the detection signal of the DC voltage detection circuit 15 that detects the Obtain a control signal for this G
The ON/OFF time of TO is controlled so that the voltage Bd becomes a predetermined voltage value. Furthermore, at this time,
A single-phase AC voltage from a single-phase power supply 8 is input to the PWM signal generator 18 via a transformer 19, so that the PWM signal generator 18 can detect the polarity of the voltage of the power supply 8. There is.

次に、三相インバータ13について説明すると、このイ
ンバータ13もGTOとダイオードDで構成され、コン
デンサ12による直流中間回路により電圧形PWM方式
のインバータとして動作し、可変電圧の三相電力を誘導
電動機6に供給する。一方、七の制御動作は、速度指令
発生器20からの速度指令と速度発電機21かもの速度
帰還信号とを入力とする速度制御Il装置22によって
遂行されるようになっている。
Next, the three-phase inverter 13 is explained. This inverter 13 is also composed of a GTO and a diode D, and operates as a voltage source PWM inverter with a DC intermediate circuit formed by a capacitor 12, and transfers variable voltage three-phase power to the induction motor 6. supply to. On the other hand, the control operation No. 7 is performed by the speed control device 22 which receives the speed command from the speed command generator 20 and the speed feedback signal from the speed generator 21 as input.

次に、このように、単相インバータ11と三相インバー
タ13とを含む周波数変換装置10の動作について以F
に説明するっ まず、単相コンバータ11は、単相交流電源8かも第3
図に示すように波高値電圧ERMを有する単相交流電圧
gHを入力し、それを直流電圧設定器14の設定値によ
って定まる直流電圧Ed中A −EHMに変換する。な
お、既に説明したところから明らかなよ5に、この定数
には(k≧1)とすることができ、これにより、三相誘
導電動機6の定格電圧をEMとしたとぎ、(EM>ER
M )となっていたときでも、三相インバータ13はこ
の電圧EMの三相交流電圧を発生するのに必要な直流入
力電圧Edを得ることができる。
Next, the operation of the frequency converter 10 including the single-phase inverter 11 and the three-phase inverter 13 will be explained below.
First, the single-phase converter 11 is connected to the single-phase AC power supply 8 or the third
As shown in the figure, a single-phase AC voltage gH having a peak value voltage ERM is input, and it is converted into a DC voltage Ed (A-EHM) determined by the setting value of the DC voltage setting device 14. Furthermore, as is clear from the above explanation, this constant can be set to (k≧1), so that if the rated voltage of the three-phase induction motor 6 is EM, then (EM>ER
M), the three-phase inverter 13 can obtain the DC input voltage Ed necessary to generate the three-phase AC voltage of this voltage EM.

他方、三相インバータ13は、第4図に示すように、直
流入力電圧EdのもとでPWM動作を行ない、周波数を
f、基本波電圧をeとするPWM化された三相交流電圧
を発生し、それを三相誘導電動機6に供給する。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the three-phase inverter 13 performs PWM operation under the DC input voltage Ed, and generates a PWM three-phase AC voltage with a frequency of f and a fundamental voltage of e. and supplies it to the three-phase induction motor 6.

そこで、エレベータ−の加速制御に際しては、まず、電
磁ブレーキ7を開放すると共に、速度指令発生器20か
らの速度指令に基づいて速度制御装置22がPWM信号
を発生し、第5図に示すように、すなわち、インバータ
13の出力電圧εと周波数fの比−/fがほぼ一定にな
るような関係を保ったままで、周波数fをほぼ零からエ
レベータ−の定格速度に相当する周波数f1まで増加さ
せ、これにより三相誘導電動機6がすべり周波数に見合
った所定のトルクのもとで速度零からエレベータ−の定
格速度にまで加速してゆくようにする。そして、この結
果、減速機5及びシープ4を介して乗かご1が加速され
る。なお、このとき、上記した比C/fをほぼ一定に保
つのは、電動機6の内部磁束をほぼ一定に保ち、効率良
(トルクを発生させるためである。
Therefore, when controlling the acceleration of the elevator, first, the electromagnetic brake 7 is released, and the speed control device 22 generates a PWM signal based on the speed command from the speed command generator 20, as shown in FIG. That is, while maintaining a relationship such that the ratio -/f between the output voltage ε of the inverter 13 and the frequency f is approximately constant, the frequency f is increased from approximately zero to the frequency f1 corresponding to the rated speed of the elevator, This causes the three-phase induction motor 6 to accelerate from zero speed to the rated speed of the elevator under a predetermined torque commensurate with the slip frequency. As a result, the car 1 is accelerated via the speed reducer 5 and the sheep 4. Note that at this time, the reason why the ratio C/f is kept substantially constant is to keep the internal magnetic flux of the electric motor 6 substantially constant and to generate efficient torque (torque).

次に、エレベータ−の減速制御は、速度指令発生器20
の信号により速度制御装置22が周波数fを定格周波数
11から零にまで減少させてゆく。一方、これと並行し
てコンバータ110GTOを制御して電源回生を行ない
、これにより電動機6は回生制動トルクを発生してエレ
ベータ−を減速させ、ついで停止させる。こうして乗か
ごlが停止したら電磁ブレーキ7を戻して停止保持を行
なう。
Next, the elevator deceleration control is performed by a speed command generator 20.
In response to the signal, the speed control device 22 decreases the frequency f from the rated frequency 11 to zero. Meanwhile, in parallel with this, converter 110GTO is controlled to perform power regeneration, and thereby electric motor 6 generates regenerative braking torque to decelerate and then stop the elevator. When the car 1 has stopped in this manner, the electromagnetic brake 7 is returned to hold the car stopped.

従って、この実施例によれば、単相電源8からの単相電
力により三相誘導電動機6を用いたエレベータ−の運転
を行なうことができろ上、この電動機6の定格電圧EM
(”’1)が例えば200 [:V]であり、一方、単
相電源80軍圧11Rが例えば1oo(v’)であった
としても、変圧器などを用いろことなくそのままで効率
良くエレベータ−を駆動することができる。
Therefore, according to this embodiment, an elevator using a three-phase induction motor 6 can be operated using single-phase power from a single-phase power source 8. In addition, the rated voltage EM of this motor 6
(''1) is, for example, 200 [:V], and on the other hand, even if the single-phase power supply 80 military pressure 11R is, for example, 1oo (v'), the elevator can be efficiently operated without using a transformer or the like. - can be driven.

次に1本発明の他の一実施例を第6図によって説明する
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この第6図の実施例は直流中間回路に蓄電池を用い、停
電時での運転も可能したもので、図において、23は停
電検出装置、24は制御回路等に電圧を供給するための
電圧変換装置、25は停電時、蓄電池120を電力源と
して単相コンバータ11をインバータ動作させることに
よって交流電源を得るための交流化制御信号発生装置、
26 、27は停電検出装置23の信号により開路する
接点、28は前記信号により閉路する接点、29はブレ
ーキ制御用接点。
The embodiment shown in Fig. 6 uses a storage battery in the DC intermediate circuit and can be operated during a power outage. The device 25 is an alternating current control signal generating device for obtaining alternating current power by operating the single-phase converter 11 as an inverter using the storage battery 120 as a power source during a power outage;
26 and 27 are contacts that open in response to a signal from the power failure detection device 23, 28 a contact that closes in response to the signal, and 29 a brake control contact.

30はドアモータ制御用接点、31はドア開閉用のドア
モータ、モして120は蓄電池であり、その他は第1図
の実施例と同じである。
30 is a contact for controlling the door motor, 31 is a door motor for opening and closing the door, and 120 is a storage battery, and the rest is the same as the embodiment shown in FIG.

以上の回路構成により、単相コンバータ11は昇圧直流
変換器、蓄電池を充電するための充電器、電力回生を行
う逆変換器、さらに、停電時において制御回路電源を作
るインバータ動作を行うことができる。
With the above circuit configuration, the single-phase converter 11 can function as a step-up DC converter, a charger for charging a storage battery, an inverter for regenerating power, and an inverter for generating control circuit power during a power outage. .

ここで、単相交流電源8に対する各電圧の関係を説明し
ておく。単相交流電源80波高値をER1蓄電池120
の定格電圧なEB、単相コンバータ11による直流変換
電圧をEd、三相誘導電動機6の定格電圧をEMとすれ
ば、(2)式の設定を行う。
Here, the relationship of each voltage to the single-phase AC power supply 8 will be explained. Single phase AC power supply 80 wave peak value ER1 storage battery 120
If EB is the rated voltage of EB, Ed is the DC conversion voltage by the single-phase converter 11, and EM is the rated voltage of the three-phase induction motor 6, then equation (2) is set.

ER< EB≦Ed≦EM(2) ただし、Ed 、 EB  はPWMインバータ13で
交流変換したとぎ実効値でE、を魯るのに必要な電圧値
をもたなければならない。すなわち、単相交流電源8の
電圧が100 (V:] (実効値)のとき、定格電圧
が200 CVDの三相誘導電動機6を用いたとすれば
、蓄電池120の電圧EBは少くとも(v/Tx 20
0)〔v〕とし、さらに単相コンバータ11によって昇
圧されて得られる直流中間回路の電圧Edは、次のよう
に設定する。
ER<EB≦Ed≦EM (2) However, Ed and EB must have a voltage value necessary to maintain the effective value E after AC conversion by the PWM inverter 13. That is, when the voltage of the single-phase AC power supply 8 is 100 (V:] (effective value), if the three-phase induction motor 6 with a rated voltage of 200 CVD is used, the voltage EB of the storage battery 120 is at least (v/ Tx 20
0) [v], and the voltage Ed of the DC intermediate circuit obtained by further boosting by the single-phase converter 11 is set as follows.

Ed≧Es=1丁X 200 CV) 次に、この第6図の実施例の動作について説明する。Ed≧Es=1 block x 200 CV) Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 6 will be explained.

エレベータ−休止、及び夜間においては接点26゜27
が閉路されている。したがって、蓄電池1200電圧E
Bが直流電圧設定器14の設定電圧Elより下回ってい
るとき、単相コンバータ11は充電器として作用し、蓄
電池電圧EBがEdとなるまで蓄電池120を充電させ
る。
Elevator - Contacts 26°27 during suspension and at night
is closed. Therefore, the storage battery 1200 voltage E
When B is lower than the set voltage El of the DC voltage setter 14, the single-phase converter 11 acts as a charger and charges the storage battery 120 until the storage battery voltage EB reaches Ed.

通常運転時は、前記と同様に接点26 、27が閉路さ
れており、さらに図示してない運転信号により接点29
も閉じており、この結果、蓄電池120かも電力が供給
されてブレーキ7が開放されている。
During normal operation, contacts 26 and 27 are closed as described above, and contact 29 is further closed by an operation signal (not shown).
are also closed, and as a result, power is also supplied to the storage battery 120 and the brake 7 is released.

そして、速度制御装置22は速度指令発生器20からの
速度指令と速度検出器21からの速度帰還信号とに基づ
いて動作し、三相インバータ13から電動機6へ供給す
べき電力の周波数fと電圧−が@3図に示す関係に保た
れるように、すなわちg/fの比が一定になるようなP
WM信号を発生する。このとき、蓄電池120の電圧E
Bが直流電圧設定器14の設定電圧Elと一致していた
ときには、インバータ13から出力される電力は蓄電池
120から供給されるが、設定電圧Eelと蓄電池電圧
EBとがEコ≧EBとなっていたときKは、単相電源8
から単相コンバータ11を介して電力が供給されること
になる。
The speed control device 22 operates based on the speed command from the speed command generator 20 and the speed feedback signal from the speed detector 21, and operates based on the frequency f and voltage of the power to be supplied from the three-phase inverter 13 to the motor 6. - is maintained in the relationship shown in Figure @3, that is, the ratio of g/f is constant.
Generates WM signal. At this time, the voltage E of the storage battery 120
When B matches the set voltage El of the DC voltage setter 14, the power output from the inverter 13 is supplied from the storage battery 120, but if the set voltage Eel and the storage battery voltage EB are Eco≧EB. When K is single-phase power supply 8
Electric power is supplied from there through the single-phase converter 11.

一方、減速時には回生電力により蓄電池120が充電さ
れるが、電池電圧EBが設定電圧Eコより高(なったと
きには単相コンバータ11を介して単相電源8側Km力
が回生され、したがって電池電圧EBはほば一定に保た
れる。
On the other hand, during deceleration, the storage battery 120 is charged by the regenerated power, but when the battery voltage EB becomes higher than the set voltage E, the Km force on the single-phase power supply 8 side is regenerated via the single-phase converter 11, and therefore the battery voltage EB remains almost constant.

乗かご1が停止位置に達すると、図示してない運転信号
により接点29が開路され、ブレーキ7が停止保持を行
なう。これと同時に接点30も開路し。
When the car 1 reaches the stop position, the contacts 29 are opened by an operation signal (not shown), and the brake 7 maintains the stop. At the same time, the contact 30 is also opened.

乗かご1上のドアモータ31が作動してドアを開閉し1
乗客の乗降が行なわれる。
The door motor 31 on the car 1 operates to open and close the door 1.
Passengers are boarded and alighted.

次に停電時について説明する。停電が発生すると停電検
出器23より停電信号が発生し、接点26゜27 、2
9が開路され、さらに、速度指令発生器20を介してP
WMインバータ13の駆動°が停止される。
Next, we will explain what happens during a power outage. When a power outage occurs, a power outage signal is generated from the power outage detector 23, and the contacts 26°27, 2
9 is opened, and furthermore, P via the speed command generator 20
Driving of the WM inverter 13 is stopped.

したがって、三相誘導電動機6への電力が遮断されると
ともに、ブレーキ7が動作し、エレベータ−は停止保持
される。
Therefore, the power to the three-phase induction motor 6 is cut off, and the brake 7 is operated to keep the elevator stopped.

また、接点28が閉路され、これによって単相コンバー
タ11には交流化制御信号発生回路28が接続される。
Further, the contact 28 is closed, thereby connecting the AC control signal generation circuit 28 to the single-phase converter 11 .

そして、この回路28からのゲート信号により単相コン
バータ11のGTOが制御され、この結果、単相コンバ
ータ11は蓄電池120を電力源としてインバータ動作
を行ない、その交流入力側に単相交流出力を発生し、こ
れを電圧変換器24に供給し始め、これにより停電した
にもかかわらず、各制御装置へは通常の運転時と同様に
動作電源が入力され続けることKなる。
Then, the GTO of the single-phase converter 11 is controlled by the gate signal from this circuit 28, and as a result, the single-phase converter 11 performs inverter operation using the storage battery 120 as a power source, and generates a single-phase AC output on its AC input side. However, this power is started to be supplied to the voltage converter 24, and as a result, operating power continues to be input to each control device in the same way as during normal operation, even though the power is interrupted.

従って、この実施例によれば、エレベータ−運転中に停
電が発生しても、蓄電池120が放電されてしまうまで
はそのまま運転の継続が可能で、救出運転などを確実に
行なうことができる。なお、このためには、停電時に単
相コンバータIIKよるインバータ動作が立上るまでの
間、電圧変換器24の出力電圧が保持されるように構成
しなければならないが、このためにはバックアップ用の
コンデンサ又はバッテリを設けてやればよく、特に問題
はない。
Therefore, according to this embodiment, even if a power outage occurs while the elevator is in operation, the operation can be continued until the storage battery 120 is discharged, and rescue operations can be carried out reliably. In order to do this, it is necessary to configure the output voltage of the voltage converter 24 to be maintained until the inverter operation by the single-phase converter IIK starts in the event of a power outage. There is no particular problem as long as a capacitor or battery is provided.

ところで、以上の実施例では、単相コンバータ11及び
三相インバータ13のスイッチング素子をGToで構成
したが、本発明はこれに限ることな〈実施可能なことは
いうまでもなく、例えばトランジスタなどの制御素子で
構成してもよい。
Incidentally, in the above embodiment, the switching elements of the single-phase converter 11 and the three-phase inverter 13 are constructed of GTo, but the present invention is not limited to this. It may also be composed of a control element.

また、周波数変換装置による誘導電動機の制御も、上記
実施例のようなi v/fを一定に保ったすベク周波数
制御に限らず、ベクトル制御方式を用いるようにしても
よい。
Furthermore, the control of the induction motor by the frequency conversion device is not limited to vector frequency control in which i v/f is kept constant as in the above embodiments, but may also use a vector control method.

さらに1直流中間回路についても、コンデンサと蓄電池
の一方に限らず、これら双方を並列にして用いてもよい
のはいうまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the single DC intermediate circuit is not limited to one of a capacitor and a storage battery, but may also be used in parallel with both.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、単相交流電源に
よりエレベータ−を効率良<、シかもコストアップをあ
まりもたらすことなく運転することができるため、従来
技術の欠点を除き、一般の住宅などにも容易に設置でき
、エレベータ−の利用範囲の拡大に役立つエレベータ−
駆動方式を容易に提供することができる。
As explained above, according to the present invention, an elevator can be operated efficiently using a single-phase AC power source without significantly increasing costs. An elevator that can be easily installed in places such as
The driving method can be easily provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるエレベータ−駆動方式の一実施例
を示すブロック図、第2図(α) 、 (b)はコンバ
ータによる昇圧動作の説明図、第3図はコンバータの入
力と出力の関係を示す波形図、第4図はインバータのP
WM動作の説明図、第5図はインバータの出力電圧と出
力周波数の関係を示す特性図、第6図は本発明の他の一
実施例を示すブロック図である。 1・・・・・・乗かご、6・・・・・・三相誘導電動機
、8・・・・・・単相交a’に源、9・・・・・・リア
クトル、10・・・・・・周波数変換装置、11・・・
・・・単相コンバータ、12・・・・・・コンデンサ、
13・・・・・・三相インバータ、14・・・・・・直
流電圧設定器、20・・・・・・速度指令発生器、21
・・・・・・速度発電機、22・・・・・・速度側−装
置、23・・・・・・停電検出器、24・・・・・・電
圧変換器、25・・・・・・交流化制御信号発生回路、
120・・・・・・蓄電池。 第2図 (b) TO4 !3囚 1!4図 OfIf (Vs)
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the elevator drive system according to the present invention, Fig. 2 (α) and (b) are explanatory diagrams of boosting operation by the converter, and Fig. 3 is the relationship between input and output of the converter. A waveform diagram showing the inverter's P
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the output voltage and output frequency of the inverter, and FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 1... Car, 6... Three-phase induction motor, 8... Single-phase AC a' source, 9... Reactor, 10... ...Frequency conversion device, 11...
...Single-phase converter, 12...Capacitor,
13... Three-phase inverter, 14... DC voltage setting device, 20... Speed command generator, 21
... Speed generator, 22 ... Speed side device, 23 ... Power failure detector, 24 ... Voltage converter, 25 ......・AC control signal generation circuit,
120...Storage battery. Figure 2 (b) TO4! 3 Prisoners 1! 4 FiguresOfIf (Vs)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、乗かご駆動用三相交流電動機に可変周波数三相交流
電力を供給して乗かごを運転制御する方式のエレベータ
ーにおいて、単相交流電力を可変周波数三相交流電力に
変換する周波数変換手段を設け、この周波数変換手段の
出力を上記三相交流電動機に供給することにより単相交
流電源でエレベーターの運転を行なうように構成したこ
とを特徴とするエレベーター駆動方式。 2、特許請求の範囲第1項において、上記周波数変換手
段が、相互に直流中間回路を介して結合した単相順変換
部と三相逆変換部で構成されていることを特徴とするエ
レベーター駆動方式。 3、特許請求の範囲第2項において、上記順変換部がリ
アクトルを用いた昇圧チョッパ機能を備え、単相交流電
源側より高い直流出力電圧を発生するように構成されて
いることを特徴とするエレベーター駆動方式。 4、特許請求の範囲第2項において、上記順変換部が逆
変換機能を併わせ備え、電力回生制動制御が行なえるよ
うに構成されていることを特徴とするエレベーター駆動
方式。 5、特許請求の範囲第2項において、上記直流中間回路
が蓄電池を備え、この蓄電池及び上記単相電源の少くと
も一方を電力源としてエレベーターの運転が行なえるよ
うに構成したことを特徴とするエレベーター駆動方式。 6、特許請求の範囲第3項において、上記単相交流電源
の電圧が100V、上記三相交流電動機の定格電圧が2
00Vにそれぞれ選ばれていることを特徴とするエレベ
ーター駆動方式。
[Claims] 1. In an elevator that controls the operation of a car by supplying variable frequency three-phase AC power to a three-phase AC motor for driving the car, converting single-phase AC power into variable frequency three-phase AC power 1. An elevator drive system characterized in that the elevator is operated by a single-phase AC power supply by providing a frequency conversion means for converting the frequency and supplying the output of the frequency conversion means to the three-phase AC motor. 2. The elevator drive according to claim 1, wherein the frequency conversion means is composed of a single-phase forward conversion section and a three-phase reverse conversion section that are coupled to each other via a DC intermediate circuit. method. 3. Claim 2 is characterized in that the forward conversion section has a step-up chopper function using a reactor and is configured to generate a DC output voltage higher than that on the single-phase AC power supply side. Elevator drive system. 4. The elevator driving method according to claim 2, wherein the forward conversion section is also provided with a reverse conversion function and is configured to perform power regenerative braking control. 5. Claim 2 is characterized in that the DC intermediate circuit includes a storage battery, and the elevator can be operated using at least one of the storage battery and the single-phase power source as a power source. Elevator drive system. 6. In claim 3, the voltage of the single-phase AC power supply is 100V, and the rated voltage of the three-phase AC motor is 2.
Elevator drive system characterized by being selected as 00V.
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