JPS6155077A - 交流エレベ−タ−の特殊運転方法および装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、インバータを用いた交流エレベータ−に関し
、特に三相交流電源が得られない場合の特殊な運転方法
および装置に係る。

〔発明の背景〕

一般に、交流エレベータ−の電源設備として、商用の三
相交流電源が用いられる。

最近は、この三相交流電源をコンバータで全波整流し、
この整流出力をインバータにより可変電圧・可変周波数
の交流電力に変換し、工Ｖベーター、駆動用誘導電動機
に給電する方式が実用化されつつある。この方式は、交
流エレベータ−の省電力化さらには高精能化を図る上で
、優れている。

ところで、エレベータ−を建物に据付けるとき、このエ
レベータ−を利用して工事する方法がある。

例えば特公昭５２−４５０９９号公報では、エレベータ
−駆動用電動機等を機械室に設置した後、この電動機に
よりかご枠を昇降運転することにより、このかご枠に作
業員が乗込んで乗場部品の取付作業等を行なうことが知
られている。

このような工事運転等を・行なうため、一般に、エレベ
ータ−据付工事の段階から仮設の三相交流電源をエレベ
ータ−機械室に引込む必要がある。

しかしながら、地域あるいは建物によっては、この三相
交流電源を簡単に得ることができない場合がある。この
ため据付工事の遅れを生じ、また場合によっては自家発
の三相交流電源設備を準備する心安があった。

一方、このような据付工事完了後建物が完成すると、エ
レベータ−は、その建物内の主要な縦の交通機関として
、一般利用客に対するサービスを行なう。ところが、こ
のエレベータ−サービス中に三相交流電源が停電すると
、エレベータ−はサービス不能となシ、利用客に著しい
不便を招くだけでなく、階床間に停止して利用客をかご
内に閉じ込める惧れかめる。このため、従来、自家発三
相交流電源設備を備えた建物であれば、停電時にはこの
電源設備から受電してエレベータ−を継続運転するよう
にしている。しかし、このような設備を備えた建物は少
なく、一般には、例えば特開昭５８−１７７８６４号公
報で提案されているように、前記交流エレベータ−を構
成するインバータの直流側にバッテリーを接続し、イン
バータを制菌して乗かごを運転する方式等、バッテリー
を用いる方式が殆んどである。しかしながら、この方式
は、バッテリ容量の問題から、長時間継続運転子ること
はできず、一般には乗客を最寄階まで運ぶだめの救出運
転に限られている。したがって、停電の間、ニレベーク
−サービスは不能となり、利用客の不便は避けられなか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、三相交流電源をコンバータおよびイン
バータにより電力変換し、駆動用誘導電動機に給電する
交流エレベータ−において、上記三相交流電源が得られ
ない場合でも、新たに発電設備あるいはバッテリ等を必
要とせずに、乗かごを運転することのできる交流エレベ
ータ−の特殊運転方法および装置を提供するにおる。

〔発明の概要〕

エレベータ−据付時、三相交流電源が引込まれていない
場合であっても、単相交流電源は必ず引込まれている。

また、三相交流電源と単相交流電源とは異なる変圧器か
ら給電されており、三相交流電源がしゃ断され停電とな
っても、単相交ｉＮ、′ＦＬ源は通電される場合もある
。

一方、前記交流エレベータ−では、コンバータで直流電
力を得て、インバータにより交流電力に変換する関係か
ら、コンバータ電源は必ずしも三相交流である必要はな
く、単相交流からでも直流電力を得ることができる。仮
に、この単相交流が一般家庭用の１００Ｖ？ｉ’；（ｌ
であっても、インバータの可変？電圧・可変周波数機能
により、エレベータ一定格速度以下の低速度であれば、
十分乗かごを駆動することができる。

本発明は、この点に着眼し−Ｃ成されたもので、その特
徴とするところは、単相交流電源が得られない場合、単
相交流電源を全波整流し、この整流出力を三相交流電力
に変換してエレベータ−駆動用誘導電動機に給電するこ
とにより、単相交流電源にて乗かごを運転することにあ
る。

さらには、本発明は、単相交流電源を電流する手段と低
速既の指令を発生する手段を設け、特殊運転時は、この
整流出力をインバータに人力すると共に、この低速指令
にてインバータ出力を制御する回路を構成することによ
り、交流エレベータ−制菌用のインバータを利用して、
乗かごを運転できるようにしたところにある。

なお、この発明における交流エレベータ−の特殊運転と
は、前記据付工事運転および停電時運転がその代表例で
あるが、これに限らず、三相交流電源を用いないで単相
交流電源で乗かごを、駆動する運転を総称するものとす
る。また、乗かととは、完成した乗かごに限らず、後述
の据付工事段階のように、かご枠だけのものも含むもの
である。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明による交流エレベータ−の一実施例ブ
ロック図である。

図において、乗かと１およびつり合い錘恒は、ロープ３
によってシープ４につるべ状に吊り下げられている。こ
のシープ４は、減速機５を介して、ブレーキドラム７お
よび速度発電機８と共に、エレベータ−駆動用誘導電動
機６に連結されている。

ブレーキシュー９は、運転時にブレーキコイル１０が励
磁されたときブレーキドラム７から釈放サレ、エレベー
タ−停止時にブレーキコイル１０が情動されたとき、バ
ネ力によりブレーキドラム７を押圧し、電動機６を制動
保持するように構成されている。

商用の三相交流電源１１はコンバータ１２によって直流
電力に変換され、その直流電力はインバータ１３によっ
て可変電圧・可変周波数の三相交流電力に変換され、電
動機６に給電される。コンデンサ１４は直流電圧を平滑
するためのものであるが、インバータ１３が電流形の場
合、コンバータ出力と直列にリアクトルが接続されるこ
とは周知の通りであり、いずれの方式でも同様に構成で
きる。

以上の構成において、通常の運転時は、速度制剤装置１
５は、電動機６の１次電流瞬時値を検出する電流変流器
１６および速度発電機８からの検出信号を帰還し、速度
指令装置からの速度指令に応じてインバータ１３の出力
周波数および電圧を制御することにより、乗かと１の運
転を行なう。

次に、本実施例の特殊運転について説明する。

例えば、この交流エレベータ−の据付時、三相交流電源
１１が引込まれていなかった場合を例に挙げて説明する
。この場合、特殊運転指令スイッチ　　２゜２０１を閉
路することによシ、単相交流電源１８をコンバータ１２
の２相聞に接続する。これＫより、コンバータ１２から
単相全波整流出力を得ると共に、特殊運転指令スイッチ
２０２を閉路して、低速度指令装置１９から定格速度よ
り低い低速度指令を速度制御装置１５に入力する。した
がって、速度制御装置１５では、三相交流電源１１が得
られない場合であっても、指令された低速度にて乗かと
１を運転することができる。

この特殊運転を利用した据付工事法の手順を第２図に示
す。

先ず、特殊運転に入る前Ｋ、周知の組立て作業をステッ
プ１〜９の順に行なう。すなわち、巻上機を設置する機
械室の芯出しく乗かご中心やガイドレールの位置などの
基準線をケカク）を行なった後、専用のウィンチによシ
機械室関係品の荷上げを行ない巻上機を設置する。次い
でかごおよび錘用ガイドレールの設置基準となるピアノ
線を機械室から昇降路底に向けて張り渡す。次にこのピ
アノ線を基準に移動足場を用いてガイドレール取付ブラ
ケットを昇降路壁に固定する。しかる後ガイドレールを
連結しながらウィンチで吊り上げ先に設置しであるピア
ノ線を基準に芯出しを行ない、上端を固定し、続いて要
所、要所（作業時かご枠が前後、左右に動かない範囲で
取付はピッチは荒い作業動量が良い。）をレール取付ブ
ラケットを介して昇降路壁に固定する。このレールの固
定全完了した後、機械室関係品（巻上機、制（２）盤等
）を取付け、次にかご枠（かご天井および側板は作業の
じゃまになるので最終段階で取付ける。）および錘を搬
入して組立て、ロープ掛けを行なう。

次に機械室から工事運転操作用ケーブルをかご枠に配線
して、足場作業を完了するわけであるが、この段階の昇
降路断面を第３図に示す。図において、３１は錘２側、
３２はかご１側のガイドレール、３３は昇降路壁に固定
されたブラケット、３４はブラケット３３に締付けられ
レールを固定するクリップ、３５は制御盤、３６は巻上
機、３７は工事運転操作用ケーブル、３８は操作装置で
ある。

以上の作業の後、ステップ１０で、第１図で説明した特
殊運転指令スイッチ２０＋　、２０２を閉路して、特殊
運転回路を形成する。

この状態で、かご１枠に作業者が乗り込み、操作袋ｊが
３８を操作することにより、かご１枠を低速で上下させ
、ステップ１１−１３の作業を行なう。しだがって、ガ
イドレールの正規ピッチでの固定、乗場部品の取付け、
昇降路内配管・配線作条を、非常に効率的・安全に行な
うことができる。

このかご１を利用した作業が終了すると、ステップ１４
で、特殊運転指令スイッチ２０＋、　２０２を開路し、
特殊運転を終了する。

最後に、かご粋にかご天井、側板の取付け、および錘の
追加（先に行った錘の組立時は、かご天井、側板の重量
分だけ少なく積込んであった。）を行ない、エレベータ
−の据付作業を完了する。

なお、ステップ１６の試運転、ル１４整は、三相交流電
源を接続した段階で最終的に行ｆｘ、２必要がめる。し
かしながら、第１図実施例のように、正規のコンバータ
１２、インバータ１３および速度制御装置１５等を用い
て運転すれば、殆んどの調整を行なうことができる。し
たがって、このステップ１６の段階で特殊運転指令スイ
ッチ２０１゜２０２を閉路し、試運転、調整を行なえば
、三相交流型０１１の接続時の調整が容易になる。

以上、主に据付工事時の特殊運転について説明したが、
三相交流電源１１の停電時にも、特殊運転指令スイッチ
２０＋　　、２０２を閉路することにより、乗客の救出
運転、さらには利用客に対する運転を継続することもで
きる。

なお、この実施例では、単相交流電源１８をコンバータ
１２に人力しているが、他の全波整流回路で整流してイ
ンバータ１３に入力、さらには他のインバータ１３で電
動機６に給１αする交流電力を制御してもよく、また、
低速度指令装置１９は専用回路で構成せず、速度指令装
置１７で低速度の指令を発生させることもできる。また
、据付工事時のみ特殊運転を行なう場合、特殊運転指令
スイッチ２０１．２０ｚを設けることなく、直接結縁し
、１東終了後は結線を取り除くようにするとともできる
。

、Ｊ４図は、第１図の速度制御装置１５の具体的一実施
例であり、ここでは特にベクトル制御でエレベータ−駆
動用誘導電動機を制御する場合について説明する。

図において、第１図と同一部は同一符号を付して説明を
省略するが、速度発電機８からの速度信号８ａｆ特にω
、と称し、速度指令装置１７および低速度指令装置１９
からの指令信号を総称して１７ａとする。

２１は速度制御増幅器で、指令信号１７ａと速度信号８
ａの偏差信号２１ａを発生する。前記偏差信号２１ａは
エレベータ−制御系が必要とするトルクに比例するとこ
ろのトルク電流指令＜Ｘ−）、である。２２は前記トル
ク電流指令Ｔ−に比例する誘導電動機のすべり周波数２
２ａ（ω：）に変換する増幅器、２３は速度信号ω、と
すべり周波数信号ω−とを加算し、インバータの出力周
波数指令信号２３ａ（ω１＊）を出力する加算器、２４
は前記出力周波数指令信号ω１＊を入力とし、９ｏ０位
相差の異なる正弦波１言号２４ａ（ｓｉｎωＩ”　’　
）　ｒ２４ｂ（ＣｏＳωげｔ）を発生する発振器、２５
は誘導電動機の空隙回転磁界を作る励磁電流を設定する
励磁電流指令回路、２５８は励磁電流指令信号（１８勺
である。２６はトルク電流指令■−１励磁電流指令Ｉ　
、”及び正弦波信号ｓｉｎω、＊　（、（ＪＡＳ　ωｌ
＊ｔを入力し、誘導＠動機６の１次電流瞬時値指令２６
　ｉｌｌ　（１＋＋”　ｖ　　’　ｖ”　ｒ　　Ｉ　？
）を出力する１瞬時電流指令演算回路で、演算式は次の
通りである。

Ｌ　　＝Ｌｓｔｎω、　ｔ　　　　　　＋ｉ、ｃｏｓω
１　ｔｔＩＲ変流器１６からの信号１６ａは、１次電流
瞬時値検出信号（Ｉｍ　、　　１ｖ　、　　１ｗ　）で
ある。

２７は１次電流瞬時値指令ｊ　＠＊、　　ｒ　ｖ”Ｈｊ
　ｖ”と１次電流瞬時検出値ｉｗ、ｉ、、ｉ、を突き合
せ、偏差信号２７ａを出力する電流制御回路である。

前記偏差信号２７ａはインバータ１３へ入力され。

偏差をＯとするよう制御される。

次に、この交流エレベータ−〇制御を説明する。

乗りかと１が上昇運転する場合、まず電磁コイル１０が
図示しない回路により付勢され、ブレーキシュー９がブ
レーキドラム７から離され、速度指令装置１７からの速
度指令信号１７ａが増大する。一方、エレベータ−の速
度信号ω、は速度制御増幅器２１にて指令信号１７ａと
の偏差信号ニーから増幅器２２を介してすべり周波数信
号ω−が求まり、速度信号ω、を加算することばより、
インバータ１３の出力周波数指令信号ωｌ＊が決定され
る。前記トルク電流指令ニー、励磁電流指令Ｉ　ｍ＊及
び発振器２４からの正弦波信号ｓｉｎω１”＋ｃｏｓω
ｌ　１を基に、瞬時電流指令演算回路２６にて瞬時電流
指令ｉ、＊、ｉ−、ｉノが出力され、電流変流器１Ｇか
らの誘導電動機６の１次電流瞬時検出値”ｒ　　＋、、
　　＋、を前記瞬時電流指令１−１ｉ−，ｉ−に追従さ
せるよう電流制御回路２７の出力信号２７ａをインバー
タ１３に入力し、誘導′ｒ！を動機６の１次電流を自動
制御することにより、電動機発生トルクを制御する。こ
のようにして電動機６の速度制御を行い、乗かと１は速
度指令信号１７ａに従い、加速し定常走行に到る。

停止すべき階床の手前の所定位置に乗りかと１が達する
と、図示しない位置検出器が動作し、速度指令信号１７
ａが、徐々に減少し始める。このとき速度指令信号１７
ａと速度信号ω２の大きさは速度信号ωアの方が大きく
なり、このためすべり周波数信号ω−は負となり、ω、
＝ω１“−ω。

が成立する。したがって、誘４１！動１ＪＡ６は誘導発
電機として動作し、誘導電動機６には制動力が作用して
、乗りかと１は速度指令１７３に従い減速を開始する。

次に、特殊運転について説明する。この時使用する低速
度指令装置１９からの速度指令を第５図に示す。図にお
いて、■は３相交流電源を受電してエレベータ−を高速
で走行させる場合の速度指令、■は単相交流電源受電し
てエレベータ−を低速で走行させる低速度指令装置１９
からの速度指令である。特殊運転時は、この低速度指令
■に応じて、前記ベクトル制御を行なう。すなわち、イ
ンバータ１３の出力電圧Ｖと出力周波数ｆとの比Ｖｌｆ
を一定に保ち、誘導電動機６のエアギャップの磁束密度
をほぼ一定に保ち、速度指令■に応じた速度及び必要と
するモータトルクを発生する。

第６図および第７図は、本発明の他の実施例であり、第
１図と同一部には同一符号を付して、説明を省略する。

第６図は、停電を検出して、自動的に継続運転させる場
合の一実施例である。

図において、三相交流電源１１が停電すると、停電検出
リレー６０が消磁され、特殊運転切換回路６１の常閉接
点６０ｂを閉じる。これにより、時限リレー６２が励磁
され、所定時限後にその常開接点６２ａを閉じる。この
所定時限は、乗かと１が定格走行中から停止するまでの
時間以上に設定する。したがって、特殊運転切換リレー
６３は、乗かと１が停止した時点で励磁され、その常開
接点６３ａ１および６３ａ２を閉じる。これにより、単
相交流電源１８はコンバータ１２に接続され、低速度指
令装置１９からの指令が速度制御装置１５へ人力される
。

冑、直流電源装置６４は、単相交流電源１８を全波整流
して、所要の直流電源を低速運転切換回路６１、速度側
位Ｊ装置１５および低速度指令装置１９へ供給するため
のものである。したがって、単相交流電６！１８が停電
のと注には、特殊運転切換回路６１等が誤作動すること
がなく、安全である。

このように、本実施列によれば、三相交流電源１１の停
電時には、自ｙｂ的に単相交流電源１８にて乗かと１を
運転することができる。

なお、本実施列において、バッテリによる救出運転装置
は従来通り設け、救出後の継続運転のみ上記特殊運転を
行なうように変形することにより、救出運転の確実性を
維持しつつ、サービス継続機能を向上させることもでき
る。

第７図は、エレベータ−１０１」個用コンバータと別に
全波整流器７０を設け、単相交流電源１８をこの全波整
流器７０で整流して、インバータ１３へ給電するように
溝数したものである。据付工事の運転だけであれば、本
実施例のように全′ｔＩＪＩ整流器７０を接続し、さら
にはインバータ１３をも専用に接続して特殊運転を行な
うようＫして、これらを携帯可能な工事道具とすること
もできる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、三相交流電源が得られ
ない場合であっても、発電設備等を設けることなく乗か
ごを運転することができるので、据付工事が容易となり
、また停電時等のサービス機能を向上させることができ
る等、優れた効果を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による交流エレベータ−の一実施例ブロ
ック図、第２図は本発明による据付工事運転法の手順説
明図、第３図は工事時の昇降路断面図、第４図は第１図
の具体的−実施例図、第５図は速・度°指冷パターン図
、第６図および第７図は本発明になる交流エレベータ−
の他の実施例図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレベーター乗かごを駆動する三相誘導電動機を備
   え、三相交流電力をコンバータにより直流電力に変換し
   、このコンバータ出力をインバータにより可変周波数の
   交流電力に変換して上記誘導電動機に給電するように構
   成される交流エレベーターにおいて、上記三相交流電力
   の得られない特殊運転時、単相交流電力を全波整流する
   と共に、この整流出力を三相交流電力に変換し、この三
   相交流電力を上記誘導電動機に給電して上記乗かごを運
   転することを特徴とする交流エレベーターの特殊運転方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記特殊運転時は
   、当該エレベーターの定格運転速度より低い速度で運転
   することを特徴とする交流エレベーターの特殊運転方法
   。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記特殊運転は、
   当該エレベーターを据付けるときの工事運転時に行なう
   ことを特徴とする交流エレベーターの特殊運転方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、上記特殊運転は、
   上記三相交流電力の停電時に行なうことを特徴とする交
   流エレベーターの特殊運転方法。 ５、エレベーター乗かごを駆動する三相誘導電動機と、
   三相交流電力を直流電力に変換するコンバータと、この
   コンバータ出力を可変周波数の交流電力に変換して上記
   電動機に給電するインバータとを備え、エレベーター速
   度指令に応じて少なくとも上記インバータの出力周波数
   を制御する交流エレベーターにおいて、単相交流電源と
   、上記エレベーターの定格速度より低い低速度指令を発
   生する手段と、特殊運転時、上記単相交流電源の全波整
   流出力を上記インバータに入力し、上記低速度指令に応
   じて当該インバータを制御する特殊運転回路を備えたこ
   とを特徴とする交流エレベーターの特殊運転装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、上記特殊運転時、
   上記単相交流電源を上記コンバータに接続して全波整流
   するように構成したことを特徴とする交流エレベーター
   の特殊運転装置。 ７、特許請求の範囲第５項において、上記三相交流電源
   の停電を検出する手段、この停電検出手段に応じて上記
   特殊運転回路を構成するようにしたことを特徴とする交
   流エレベーターの特殊運転装置。 ８、特許請求の範囲第５項において、上記エレベーター
   の据付時に、上記特殊運転回路を構成することを特徴と
   する交流エレベーターの特殊運転装置。