JPS61267675A - 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〕 本発明はエレベータの制御装置ｔ　ｌ：１．関し、特区
：電王形インバータＣ；より誘導電動機を駆動するエレ
ベータ制御装置の停電時制御技術に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、電圧形インバータを利用して可変周波数可変電圧
の交流電源を作り、誘導電動機を駆動するエレベータ制
御装置が実用化されている。電圧制御方式としてＰＷＭ
方式、又はＰＷＭ方式（：類似する方式を採用する電圧
形インバータを用いたエレベータ制御装置は、一般（：
商用の交流電源を−°担整流回路で直流電源Ｃ二置換し
、この直流電源から更（：電圧形インバータより可変周
波数可変電圧の交流電源Ｃ二置換している。このエレベ
ータ制御装置において、電圧形インバータ入力部には直
流電圧を一定（二保っため大容量のコンデンサが接続さ
れでおり、整流回路の平滑、インバータの発生する高調
波のバイパス、エレベータ加速時の直流電圧降下防止、
エレベータ制動時の回生電力の吸収等の役目を持ってい
る。ところが、このコンデンサのみでは回生電力を吸収
しきれない場合には、インバータ入力部の電圧が制限値
を越えたことを条件に、前記コンデンサと並列（：抵抗
を接続′　　　して回生電力を抵抗で消費させる装置で
は、装置が大型化するばかりか省エネ（二反するという
問題がある。

一方、停電時にカゴ内に乗客を閉じ込めないよう（：蓄
電池電源により電動機を駆動し、エレベータを着床させ
る停電時着床装置を設けるエレベータが増えでいる。電
圧形インバータを用いたエレベータ制御装置（二停電時
着床装置を適用する方法としては、 （イ）通常の制御装置とは別（二停電時着床用の制御装
置を設ける。

（ロ）　停電時に電圧形インバータ入力部に直接蓄電池
を接続する。

方法が考えられているが、（イ）では制御装置が２台と
なるので、スペース面、コスト面で問題があり、（ロ）
では高電圧の直流を作るために多くの蓄電池を必要とし
スペース面、保守面、コスト面で問題である。

【発明の目的〕

本発明は上記の点Ｃ二鑑みなされたもので、省エネルギ
ーのためにエレベータ制動時の回生電力を吸収する機能
を備え、構造が簡単で小型なエレベータの停電時着床装
置を備えたエレベータの制御装置を提供する。

〔発明の概要〕

本発明は、停電時着床制御の電源として備えた蓄電池を
、エレベータ制動時（：生ずる回生電力の吸収場所とし
て利用できること（二着目し、蓄電池と電圧形インバー
タとの間に直流−直流変換器を接続することにより、エ
レベータ制動時シーはインバータ入力部から蓄電池へ電
力を供給して回生電力の吸収をし、また、直流−直流変
換器として双方向の電力変換が可能なものを用い、エレ
ベータ始動時や停電時には蓄電池からインバータ入力部
へ電力を供給し、エレベータ始動時のインバータ入力電
圧低下の抑制、停電時着床制御をして、上記目的を達成
する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例（二ついで図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明によるエレベータの制御装置の一実施例
の構成を示した図である。図（；おいて、１は交流電源
、２は整流回路、３は平滑コンデンサ、４はｉｌＥ形イ
ンバータ、５は誘導電動機、６は電動機（：直結又は電
動機と減速機を介して結合したシーブ、７はエレベータ
のカゴ、８はつり合いおもり、９は本発明１：よる停電
時着床装置装置、１０は蓄電池、１１は蓄電池電圧とイ
ンバータ入力電圧の異なる２つの直流電圧間で双方向の
電力変換を行なう直流−直流変換器、１２は直流−直流
変換器１１に昇圧用ゲート信号α１、又は降圧用ゲート
信号へ°を与えることにより電力変換の方向及び蓄電池
電流Ｉｂを制御するゲート制御回路で、電源電圧検出器
１４で検出された電源電圧の検出値Ｖ、、蓄電池電流検
出器１５で検出された蓄電池電流の検出値Ｖ！、蓄電池
充電量検出器１６で検出された蓄電池充電量検出値ｖｂ
１インバータ入力電圧検出器１３で検出されたインバー
タ入力電圧検出値ｖｃを入力し、これらの検出値（：応
じてゲート信号α、又はα、を発生するものである。

第２図は前記直流−直流変換器９の構成を示す図である
。直流−直流変換器９は、第２図（ａ）の蓄電池電圧Ｖ
ｂｂをインバータ入力部ＥＥ　ＶＣＣへ昇圧する昇圧チ
ッパと、第２図Φ）のインバータ入力電圧ＶＣＣを蓄電
電電ＥＥ　ｖｂｂへ降圧する降圧チョッパの両方の機能
を持っており、その構成例を第２図（Ｃ）（；示す。チ
ョッパの動作はよく知られでいるので詳細な説明は省略
するが、第２図（Ｃ）においで変換器の損失を無視する
と、昇圧用チョップ部ＣＨＩにゲート信号帽を与えてＣ
Ｈｌをスイッチングすること（：より、ｖｂｂＩｂ＝ｖ
ｃｃＩＣの電力が蓄電池からインバータ入力部へ供給さ
れ、逆（＝降圧用チョップ部ＣＨ２（：ゲート信号偽を
与えてＣＨ２をスイッチングすること（二より、−ｖｃ
ｃＩｃ＝　−ｖｂｂＩｂの電力がインバータ入力部から
蓄電池へ供給される。上記の説明（：おいて電力の符号
が正の場合は蓄電池が放電していることを表わし、符号
が負の場合には蓄電池が充電されていることを表わして
いる。また、蓄電池電流Ｉｂの大きさは、ゲート信号α
、又はα１：より、チョップ部ＣＨ１又はＣＨ２の通流
率を変化させること（−より制御できる。なお、ゲート
信号α。

とα、はゲート制御回路１２により同時（；は出力され
ないものである。

第３図は、ゲート制御回路１２の一実施例を示すブロッ
ク線図である。図中２０は交流電源停電時の蓄電池電流
パターンで、インバータ入力電圧ＶＣが無負荷インバー
タ入力電圧ＶＣＯに比して小さい場合には、蓄電池の定
格電流で放電させ、インバータ入力電圧ＶＣが無負荷イ
ンバータ入力部ＥＥＶＣＯ（ニルして大きい場合（二は
蓄電池の放電を停止させ、インバータ入力電圧ＶＣが無
負荷インバータ入力電圧ＶＣＯ近傍では蓄電池放電電流
をインバータ入力電圧ＶＣに比例させる特性を持つもの
である。２１はノーマル時の蓄電池電流パターンで、無
負荷インバータ入力電圧ＶＣＯ近傍では蓄電池の充放電
は行わず、インバータ入力部ＥＥ　ＶＣがＶＣＯに比し
て小さい場合（；は蓄電池から放磁電流を流し、インバ
ータ入力電圧ＶＣ，がＶＣＯに比して大きい場合には蓄
電池充電電流を流す特性を持つものである。２２は蓄電
池充電時の蓄電池電流パターンで、蓄電池充電量ｖｂが
あらかじめ設定した下限値Ｖｂｏより小さく表ると蓄電
池を充電させる特性を持つものである。

幻は上記３つの蓄電池電流パターンのうち１つを選択し
て蓄電池電流指令値ｖｒとして出力する働きヲ持つパタ
ーンセレクト回路で、パターンを選択する条件として交
流電源電圧検出値ＶＳ、蓄電池充電量検出器叱、インバ
ータ入力電圧検出値Ｖｃを入力して、交流電源停電時：
：は停電パターン２ｏを他のパターン（：優先して選択
し、次（：インバータ入力電圧ＶＣが無負荷インバータ
入力電圧ＶＣＯの近傍からはずれている場合にはノーマ
ルパターン２１を選択し、次Ｃ；上記２つのパターンが
選択されていない時に蓄電池充電量ｖｂが下記Ｖｂｏ以
下となった時に充電パターン２２を選択する働きを持つ
。前記パターンセレクト回路田により選択された蓄電池
電流パターンは蓄電池電流の指令値ｖｒとして出力され
蓄電池電流の検出値Ｖ、と比較されてその誤差値ｖｅが
ゲート信号発生回路Ｕに入力される。ゲート信号発生回
路Ｕは一般（二位相器又はコンパレータで構成され、蓄
電池電流の誤差値Ｖｅｌニ一応じて直流−直流変換器１
１への昇圧用ゲート信号α、又は゛降圧用ゲート信号α
！を出力する働きを持つ。第３図の蓄電池電流パターン
は１例であり、停電パターン、充電パターンとして一定
値のパターンを用いる方法やノーマルパターンＣ；おい
て蓄電池充電量が少ない場合１：は放電゛電流値を小さ
くし、充電電流値を大きくさせる方法等も考えられる。

以上のよう（：構成された停電時着床制御装置９Ｃ；お
いで、その動作を第１図を用いで説明する。

まず、交流電源１が停電（二なった場合、交流電源電圧
検出器１４（；よりＶ８として検出されゲート制御回路
１２においで停電パシーンが選択される。ゲート制御回
路１２から昇圧用ゲート信号α、が直流−直流変換器１
１ｃ：出力されると、蓄電池１ｏからインバータ入力部
へ電力が供給され電圧形インバータ４Ｃ；より誘導電動
機５を駆動してエレベータを着床させる。次に通常運転
時（：おいでエレベータが加速時１ニインバータ入力電
圧が低下するとインバータ入力電圧検出器１３（：より
ＶＣとして検出されゲート制御回路１２でノーマルパタ
ーンが選択される。

ゲート制御回路１２から昇圧用ゲート信号α１が直流−
直流変換器１１（＝出力されると蓄電池１０からインバ
ータ入力部へ電力が供給されてインバータ入力部の電圧
低下を抑制する。逆（：エレベータ制動時Ｃ二誘導電動
機５からの回生電力（二よりインバータ入力電圧が上昇
した場合、ゲート制御回路１２から降圧用ゲート信号α
鵞が出力され、インバータ入力部から蓄電池１０へ回生
電力を供給し、インバータ入力部の電圧上昇を抑制する
。また、蓄電池の充電量が少なくなった場合には、蓄電
池充電量検出器１６４：よりｖｂとして検出され、ゲー
ト制御回路１２（；おいで充電ノロターンが選択される
。充電パターンが選択されるとゲート制御回路１２から
降圧用ゲート信号α、が直流−直流変換器１１に出力さ
れで、インバータ入力部から蓄電池１ｏへ電力が供給さ
れ蓄電池を充電する。

〔発明の効果〕

本発明）二よれば、電圧形インバータを用いたエレベー
タ制御装置において、蓄電池と双方向性の直流−直流変
換器及びその制御回路を付加するだけで停電時着床が可
能となった。又、通常運転時にも直流−直流変換器を動
作して蓄電池の充放電を行なうことにより、エレベータ
制動時の回生電力吸収場所として蓄電池を利用し、省エ
ネとなるばかりかエレベータ始動時（；は、始動電力の
一部を蓄電池から供給することにより、電源設備容量を
小さくできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明（；よるエレベータの制御装置の構成
を示す図、第２図は第１図に示した直流−直流変換器１
１の構成を説明する図で、（ａ）図は昇圧チョッパ、Φ
）図は降圧チョッパ、（Ｃ）図は本発明に用いた双方向
性の直流−直流変換器、第３図は直流−直流変換器１：
ゲート信号を与えるゲート制御回路のブロック線図であ
る。 １・・・交流電源　　　　２・・・整流回路３・・・平
滑コンデンサ　４・・・電圧形インバータ５・・・誘導
電動機　　　９・・・停電時着床制御装置１０・・・蓄
電池　　　　　　１１・・・直流−直流変換器１２・・
・ゲート制御回路 （７３１７）　　代理人弁理士　則　近　憲　佑　（ほ
か１名）第１図 （Ｌ） Ｃｂ） ｔ （Ｃ） 第２ｗＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源を直流に変換する整流回路の直流出力を可変周
   波数可変電圧の交流に変換して誘導電動機を駆動しエレ
   ベータを運転する電圧形インバータを用いたエレベータ
   の制御装置において、前記交流電源停電時に前記インバ
   ータへ電力を供給する蓄電池と、前記蓄電池と前記イン
   バータ入力部との間に接続し蓄電池電圧を昇圧してイン
   バータ入力部へ電力を供給又はインバータ入力部の電圧
   を降圧して蓄電池へ電力を供給する。双方向性の直流−
   直流変換器と、前記交流電源が停電時には前記蓄電池電
   圧を昇圧して前記インバータ入力部へ電力を供給させ、
   前記交流電源正常時には、前記インバータ入力部の電圧
   に応じて電力変換方向及び蓄電池の充放電電流を制御す
   る前記直流−直流変換器のゲート制御回路で構成するこ
   とを特徴とするエレベータの制御装置。