JPS61189194A - 交流エレベ−タの速度制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高速巻線及び低速巻線を有する誘導電動機に
より駆動される交流エレベータの速度を制御する装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

交流２段変速エレベータは、高速巻線及び低速巻線を有
する誘導電動機によって駆動される。これは、最初高速
巻線によシ起動し、減速指令によって低速巻線に切シ換
えて制御トルクを得るようにしたもので、極数変換によ
る速度制御を利用するものである。これは９例えば木材
武雄・木村利雄著「建築設備のためのエレベータ・エス
カレータ」新版第１刷（昭和４８−Ｉｔ−２０）株式会
社オーム社＋ｐ、１１０〜１１３及び第８・６図に示さ
れている。これに類似した電動機回路及びその動作を第
３図及び第４図により説明する。

図中、Ｒ，８，Ｔは三相交流電源、　（１ａ）、（１ｂ
）は上昇運転時閉成する上昇用電磁接触器接点、　（２
ａ）、　　　＋’（２ｂ）は下降運転時閉成する下降用
電磁接触器接点。

（３ａ）Ｉ（３ｂ）は高速運転時閉成する高速用電磁接
触器接点、　（４ａ）、（４’ｂ）は低速運転時閉成す
る低速用電磁接触器接点、（５）は三相誘導電動機の高
速巻線、（６）は同じく低速巻線、　（７ａ）〜（７Ｃ
）は高速巻線（５）に接続された抵抗、　（８ａ）〜（
８Ｃ）は低速巻線（６）に接続された抵抗、　（９ａ）
〜（９Ｑ）　Ｕ起動指令発令後に閉成する加速用電磁接
触器接点、　（１０ａ）〜（１０６・）は減速指令発令
波に閉成する減速用電磁接触器接点、　（１１ａ）〜（
１１ｃ）は接点（１０ａ）　〜（１０ｃ）が閉成して一
定時間後に　　。

閉成する減速用電磁接触器接点、αりはかご（図示しな
い）を駆動する誘導電動機の回転子である。

従来の交流２段速度エレベータは上記のように構成され
、起動指令によシ接点（１ａ）ｊ（１１））又は接点（
２ａ）、（２ｂ）が閉成し、接点（３ａ）、（３ｂ）が
閉成すると。

高速巻線（５）には抵抗（７ａ）〜（７Ｃ）が接続され
た状態で三相電圧が印加されて回転子ａ７Ｊは起動する
。起動後一定時間経過した時刻Ａで、接点（９ａ）〜（
９Ｃ）は閉成して抵抗（７ａ）〜（７Ｃ）は短絡される
。これで。

かごは高速の一定速度ｖ１で走行する。かごが減速点ｒ
（達して時刻Ｂで減速指令が出ると、接点（４ａ）。

（４ｂ）は閉成し、接点（３ａ）、（３ｂ）は開放する
。これで。

低速巻線（６）には抵抗（８ａ）〜（８Ｃ）が接続され
た状態となり１回転子（Ｉっは減速を開始する。減速後
一定時間経過した時刻Ｃで、接点（１０ａ）〜（１０ｃ
）は閉成して抵抗（８ａ）〜（８Ｃ）の一部が短絡され
、更に一定時間経過し７た時刻りで、接点（１１ａ）〜
（１１ｃ）は閉成して抵抗（８ａ）〜（８ｃ）は全部が
短絡される。これで、かごは低速の一定速度ｖ２で走行
する。２段速度電動機の速度比は種々のものがあるが、
ここでは一般的な４：１のものとする。すなわち、’７
２ｍ”−ｉ’Ｖ１とする。かごが停止すべき階床に接近
すると１時刻Ｅですべての接点は開放し２回転子Ｑ鴎に
は摩擦ブレーキが作用し２時刻Ｆで停止する。したがっ
て、第４図のＴ１は高速巻線（５）による運転時間、Ｔ
２は低速巻線（６）による運転時間、Ｔ３はブレーキ時
間となる。

さて、近年パワーエレクトロニクスの進歩により１例′
えば特公昭５８−１８８２８１号公報に示されるように
、三相交流をコンバータで直流に変換し。

これを半導体で構成された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に供給する方式（以
下ＶＶ’１方式という）がエレベータの分野にも応用さ
れるようになって来た。この方式は任意の速度が得られ
ること、エネルギの節約になること等の利点があるため
、既設の交流２段速度方式をＶＶＶＦ方式に変更するこ
とが多くなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述必ように交流２段速度方式をＶＶＶＦ方式に変更す
る場合は、高速巻線（５）をＶＶＶＦ力式で駆動するよ
うに構成するのが一般的であるか、交流２段速度方式は
比較的大容量電動機が用いられていることが多（、’　
　ＶＶＶＦ装置も大出力のものが必要となる。このよう
な大出力のｖｖｖＦ装置は、使用するパワートランジス
タも当然大容量の素子を用いることとなり、極めて高価
なものとなる。

このような場合に、小出力のインバータを並列運転する
ことが考えられるが９例えば２台のインバータを並列運
転しようとすると、２台のインバータの同期を取らなけ
ればならず、制御回路は極めて面倒なものとなるという
問題点がある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、非同期式のインバータ２台を用（・て電動機を制御し
、安価にＶＶＶＦ方式に変更できるようｋした交流エレ
ベータの速度制御装置を提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係る交流エレベータの速度制御装置は、誘導
電動機の高速巻線に直流を交流に変換する第１のインバ
ータを、高速巻線のｎ倍の極数を持つ低速巻線に同じく
第２のインバータを接続し。

第２のインバータの出力周波数を第１のインバータの出
力周波数のｎ倍に保持するようにしたものである。　　
　□ 〔作用〕 この発明においては、第１のインバータの出力により発
生する高速巻線の同期速度と、第２のインバータの出力
により発生する低速巻線の同期速度は等しくなるため、
高速巻線と低速巻線の並列運転により電動機は駆動され
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す図で、Ｊ’ｓ；　　
’ｒ、　ｆ５１．　（６１，ａ２は上記従来装置と同様
のものである。

図中、　＋１５１は第１のＶＶＶＦ装置、αｅは交流電
源Ｒ９Ｓ、Ｔに接続されたダイオード（１１５Ａ）〜（
１６１＋’）によって三相全波整流回路が形成され直流
電源の機能を持つコンバータ、ａηはコンバータａｅの
直流側に接続された平滑コンデンサ、（１８は一端が平
滑コンデンサＱｉの一端に接続された抵抗、　（ｆｌは
抵抗特の他端と平滑コンデンサ０ηの他端の間に接続さ
れたトランジスタ、（イ）は６個のトランジスタ（２Ｏ
Ａ）〜（２０Ｆ）と６個のダイオード（２０ａ）〜（２
０ｂ）からなる第１のインバータで、トランジスタ（２
ＯＡ）〜（２０Ｆ）は互いに２個ずつ直列に接続された
ものが３組並列に接続され、トランジスタ（２ＯＡ）〜
（２０Ｆ’）にはそれぞれダイオード（２０ａ）〜（２
０ｆ）が並列に接続されて（・る。

ｃｉｌ＋は第１　）ＶＶＶＦ’装置＋１５１と同様にコ
ンバータ（社）。

第２のインバータ（ハ）等で構成された第２のＶＶＶＦ
装置、　（２４ａ）〜（２４ｃ）は第１のインバータ（
イ）と高速巻線（５）の間に挿入され起動時閉成し停止
後開放する運転用電磁接触器接点、　（２５ａ）〜（２
５ｃ）は同じく第２のインバータ（ハ）と低速巻線（６
）の間に挿入された運転用電磁接触器接点、＠はそれぞ
れ第１及び第２のインバータ（イ）、（ハ）のトランジ
スタを制御する電圧指令値及び周波数指令値を含む制御
信号（２６ａ）。

（２６ｂ）を発する制御回路で、その周波数指令値は次
のように設定される。

高速巻線側周波数指令値ｏｅｉ×速度指令値低速巻線側
周波数指令値ｏｃｎ×速度指令値ここに、ｎ−低速巻線
（６）の極数／高速巻線（５）の極数上記のように構成
された交流エレベータの速度制御装置においては、交流
電源Ｒ，Ｓ、Ｔの交流はコンバータａｅで直流に変換さ
れ、平滑コンデンサＱ７）により平滑される。第１のイ
ンバータ（イ）は制御回路（ホ）からの制御信号（２６
ａ）によシ周知のパルス幅変調制御され、上記直流を任
意の電圧及び任意の周波数の交流に変換する。起動時、
接点（２２ａ）〜（２２ｃ）は閉成しているから、上記
変換された交流は高速巻線（５）に印加される。これで
２回転子α３は高速巻線（５）に印加された電圧ｖ１及
び周波数ｆ１に対応する速度で駆動される。誘導電動機
は、その印加される電圧及び周波数の比をほぼ一定に保
ちながら制御すると、トルクかけば一定となる性質を有
している。

第２のインバータ（ハ）の動作も同じであるが、低速巻
線（６）は高速巻線５（５）の４倍の極数を有している
とすれば、第１及び第２のインバータ（イ）、■で同時
に回転子ａｚを駆動するためには、第２のインバータ＠
の出力周波数ｆ２−４ｆｉでなければならない。

これで２両巻線ｆ５１．　＋６１による同期速度は等し
くなり２回転子αりは円滑に駆動される。

極数比が２倍なら当然ｆ２−２ｆ１となる。

このようにして、ｎ：１の極数比を持つ誘導電動機を２
台のインバータ■、＠で駆動し、第２のインバータ（ハ
）の出力周波数を、第１のインバータＱＯのｎ倍となる
ように制御することで、非同期式インバータＣＨＩ、１
２３１２台による並列運転が可能となり、安価に構成で
きる。

なお２回生電力が例えば第１のインバータ彌の直流側に
返還されたとき、トランジスタ（ＩＩは導通して抵抗（
Ｉｅで消費するようになっているが、この発明とは直接
関係はないので、詳細は省略する。

第２図はこの発明の他の実施例を示し、直流電源として
電池を用いたものである。ただし２図は単線で表されて
おり、接点ｆｉｌ　〜（４１，（９１〜Ｈ，ｃ１４゜（
ハ）及び抵抗（７１，（８１はそれぞれ第３図に複数個
で示されているものを代表して表している。

この実施例では、交流電源Ｒ，Ｓ、　　Ｔに変圧器Ｃｌ
１１．抵抗０３及びダイオード（ハ）を介して電池０４
）が接続され、電池（ロ）はそれぞれ第１及び第２のイ
ンバータ（イ）、ａの直流側に接続されており、停電時
救出回路が形成されている。

すなわち、平常時は第３図と全く同様の回路で。

かごは交流２段速度方式で運転される。一方、電池（財
）は変圧器０１）、抵抗０２及びダイオード（至）から
なる充電回路によって充電されている。

交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔの停電時は、電池（財）の直流が第
１及び第２のインバータ翰、＠に供給され。

第１図の場合と同様に第２のインバータ（ハ）の出力周
波数は、第１のインバータ■の出力周波数のｎ倍となる
。そして、かごは最寄υ階まで運転され。

：乗客はその階から救出される・ 〔発明の効果〕 以上説明したとおシこの発明では、エレベータのかごを
駆動する誘導電動機の高速巻線に直流を交流に変換する
第１のインバータを接続し、高速巻線の極数のｎ倍の極
数を持つ低速巻線に同じく第２のインバータを接続し、
第２のインバータの出力周波数を第１のインバータの出
力周波数のｎ倍に保持するようにしたので、非同期式の
インバータ２台を用いて電動機を制御することができ。

制御装置を安価に構成することができる効果がある０

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による交流エレベータの速度制御装置
の一実施例を示す回路図、第２図はこの発明の他の実施
例を示す回路図、第３図は従来の交流２段速度エレベー
タを示す回路図、第４図は第３図による運転の速度曲線
図である。 図中、（５）は三相誘導電動機の高速巻線、（６）は同
左低速巻線、ａ）は回転子、０Ｑは直流電源（コンバー
タ）、＠は第１のインバータ、（２）は直流電源（コン
バータ）、（ハ）は第２のインバータ、（ホ）は制御回
路である。 なお９図中同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高速巻線及びこの高速巻線の極数のｎ倍の極数を持つ低
   速巻線を有しかごを駆動する誘導電動機と、直流を交流
   に変換してそれぞれ上記高速巻線及び上記低速巻線に出
   力を供給する第１のインバータ及び第２のインバータと
   、上記第１及び第２のインバータを制御し上記第２のイ
   ンバータの出力周波数を上記第１のインバータの出力周
   波数のｎ倍に保持する制御回路とを備えてなる交流エレ
   ベータの速度制御装置。