JPS6341825B2

JPS6341825B2 -

Info

Publication number: JPS6341825B2
Application number: JP59129541A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ko
Original assignee: Fujitec Co Ltd
Current assignee: Fujitec Co Ltd
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1988-08-18
Also published as: JPS6112579A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、太陽電池を利用したエレベータの制
御装置の改良に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

新エネルギー源のうち、地球に無限に降り注が
れている太陽エネルギーが、とりわけ恒久的エネ
ルギー源として注目され、その利用技術の開発が
各技術分野で精力的に進められている。一般に、
太陽エネルギーには供給面で次のような優れた特
徴がある。

(1) 太陽エネルギーは無尽蔵に利用しうる無償の
クリーンエネルギーである。

(2) 太陽電池は可動部分がなく無公害発電器であ
る。

(3) 保守が容易で自動化、無人化が可能である。

(4) 太陽電池は半永久的で（20年以上）、長寿命
である。

しかし、上記のような特徴に対して次のような
問題点もある。

(1) 光の当たつている時しか発電しない。

太陽電池は必ずしも直射日光は必要ではな
く、散乱光による発電も可能ではあるが、夜は
勿論、くもりや雨の日はほとんど発電出来ない
（１年間の内実効的に発電できる日数は約60日
程度）。そのため、エレベータ駆動には別に電
源を必要とする。

(2) 大きな面積を必要とする。

地上に降り注ぐ太陽エネルギーは晴天時にお
いて約1KW／m²だから、効率10％の太陽電池
を用いると約100W／m²となる。

(3) 太陽電池は高価である。

これは現時点における最大の欠点である。

現在、1W当たり３〜4000円であるが、これ
を100円前後にすべく日、米その他の国々で国
家的プロジエクトとして開発が進められてい
る。

（日本：通産省サンシヤイン計画）〔従来技術〕このため、例えば第１図に示すように、商用電
源によるエレベータの運転と太陽電池によるエレ
ベータの運転とを日射量に応じて切換えるように
エレベータの制御装置を構成すればよいことがま
ず考えられる。

即ち、第１図は電流形インバータによるＶ／Ｆ
一定制御方式に適用した場合の一例を示すエレベ
ータ制御装置の全体構成図であり、図中１は三相
交流電源、２は三相交流電力を直流に変換するコ
ンバータ、３はコンバータ２の出力電流を平滑に
する直流リアクトル、４は直流を可変電圧・可変
周波数の交流に変換するインバータ、５はエレベ
ータを駆動する誘導電動機、６は速度信号６ａを
出力する速度発電機、７は所定の速度指令信号７
ａを発生する速度指令発生器、８は速度信号６ａ
と速度指令信号７ａの偏差を増幅する速度調節
器、９は電圧信号を周波数信号に変換するＶ／Ｆ
変換器、１０は周波数信号に応じてインバータ４
の点弧制御を行うパルス分配器、１１はインバー
タ４の出力電圧を調整する電圧調節器、１２はコ
ンバータ２の出力電流を制御する電流調節器、１
３はコンバータ２の位相制御を行う位相制御器、
１４は電圧検出器、１５は電流検出器、１６は太
陽電池、１７は直流回路の短絡保護用の直流遮断
器、１８はサイリスタ（図示せず）のスイツチン
グのオンとオフのデユーテイを変え電圧を変化さ
せるチヨツパ、１９は１１と同様の電圧調節器、
２０は太陽電池１６の電圧を検出する電圧検出
器、２１は電圧検出器２０の電圧に応じてコンバ
ータ２からの入力とチヨツパ１８からの入力とを
切換える切換器である。

以上のような構成であるので、日射量が不足し
ている場合すなわち電圧検出器２０により太陽電
池１６の出力電圧が不足していることを検出する
と、切換器２１を切換えて商用電源１による運転
が行われ、日射量が所定値以上の時には切換器２
１の切換えにより、チヨツパ１８を介して太陽電
池１６により誘導電動機５の運転が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この第１図に示す制御装置では、次の
ような欠点がある。

日射量が不足しているときには、通常の商用
電源による運転が行われることになるが、一般
のロープ式エレベータの場合、誘導電動機５が
設置される機械室はビルの屋上のペントハウス
に位置するため、ビルの電気室から配線こう長
がエレベータ以外の他の設備と比べて長大とな
る一方、起動頻度の激しいエレベータの加減速
時には極めて大きな加減速電流が流れ、これに
よる幹線の電圧降下が大きくなると商用電源か
らは所要の加速トルクが得られなくなるので、
相変わらずエレベータ用幹線のサイズを温度上
昇より決められた許容電流で決まるサイズより
もかなり大きなものにしなければならないエレ
ベータ特有の問題が依然として残る。

商用電源をコンバータで整流し再びインバー
タで交流に変換しているため、効率や駆動・騒
音面で問題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、太陽
電池、蓄電池及び商用電源をうまく利用して、振
動・騒音の少ない効率の良いエレベータの制御装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、太陽電池と商用電源との並列運転
や、太陽電池と商用電源との単純な切換運転では
なく、太陽電池の他に蓄電池を設け、日射量が不
足している場合には、加減速時のみ蓄電池等によ
りエレベータの運転を行い、定速走行時にはイン
バータを介さない商用電源によるエレベータの運
転を行つて、かつ切換え時には特に電圧の相違あ
るいは周波数の相違よりも電気的、機械的シヨツ
クを伴う位相の相違を無くすべく、誘導電動機に
印加される電圧の位相を同期化させるものであ
る。

〔作用〕

上述の如くエレベータを運転制御すれば、イン
バータ運転とインバータを介さない運転の切換え
に際し、誘導電動機への突入電流が抑制され、ト
ルク変動を生じることが少なくなり、無シヨツク
運転が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を用いて
説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すエレベータの
制御装置の全体構成図、第３図は第２図における
切換器３０の詳細の一例を示すブロツク図であ
り、図中第１図と同一の符号のものは同一のもの
を示すが、３０は商用電源１による運転とインバ
ータ４を介した太陽電池１６（或いは蓄電池３
５）による運転とを切換える切換器（詳細後述）、
３１は太陽電池１６に入射する日射量算出の為の
比較器（照度を基準値と比較する）、３３は比較
器３１により日射量が十分であることが検出され
るとONとなる開閉器、３４は過充電防止回路の
付加された充電器、３２は比較器３１により日射
量が十分であることが検出されると出力３２ａを
「Ｈ」とするパルス発生回路、４１は開閉器、４
２は発電制動用抵抗であり、開閉器４１の制御は
電圧比較器４０により行う。３６及び３７は電圧
検出器、３８は位相演算回路でその位相差信号３
８ａが出力される。この出力されるタイミング
は、かご情報信号CSにより定速走行開始時と減
速開始時のみである。３９は切換点検出信号発生
器で、加速終了時、位相差信号３８ａが零になる
と「Ｈ」となり減速開始時に「Ｌ」となる信号３
９ａを出力する。５４は商用電源１の出力１ａに
接続されたサイリスタスイツチ、５５はインバー
タ４の出力４ａに接続されたサイリスタスイツ
チ、５０はNOTゲート、５１はORゲート、５２
はホールド回路、５３は切換位相制御器で、ホー
ルド回路５２の出力が「Ｈ」のときは、電流調節
器１２の出力信号１２ａを信号５３ｂとして出力
し、またホールド回路５２の出力が「Ｌ」のとき
は、信号１２ａを５３ａとして出力し、サイリス
タスイツチ５４或いは５５のゲート回路をコント
ロールする。

以上のような構成なので、例えば日射量が十分
な場合は比較器３１の検出によりパルス発生回路
３２の出力３２ａが「Ｈ」となり、ORゲート５
１を介してホールド回路５２の出力も「Ｈ」とな
り、信号５３ｂが出力されてサイリスタスイツチ
５５が導通し、開閉器３３もONとなつているの
で、チヨツパ１８、インバータ４を介して太陽電
池１６のみによる運転が行われる。

次に日射量が不足すると信号３２ａは「Ｌ」と
なり開閉器３３はOFFするが、起動時は信号３
９ａは「Ｌ」であるので、NOTゲート５０、OR
ゲート５１を介してホールド回路５２の出力は
「Ｈ」となり、信号５３ｂが出力され、インバー
タ４、チヨツパ１８を介して蓄電池３５により加
速運転が行われる。かご情報信号CSにより加速
を終了したことが検出されると、位相演算回路３
８により１ａと４ａの位相差信号３８ａが出力さ
れる。位相差信号３８ａにより、パルス分配器１
０のインバータ点弧パルスの位相を変え、１ａと
４ａの位相が一致して位相差信号３８ａが零とな
ると信号３９ａが「Ｈ」となる。これによりOR
ゲート５１の出力は「Ｌ」となり、切換点検出信
号発生器５３は信号５３ａを出力する。従つて今
度はサイリスタスイツチ５４が導通し定速運転中
はインバータ４を介さず商用電源１によつて運転
される。減速開始時には、上述と同様に１ａと４
ａの位相差が一致した時点で信号３９ａが「Ｌ」
となり、再びインバータ運転に切換えられ、その
後の減速領域での発電分は蓄電池３５に充電さ
れ、或いは制動抵抗４２により消費される。要す
るに本発明装置の一実施例は次の通りの特徴を有
するものである。

(1) 加減速時のみ太陽電池又は蓄電池（蓄電池
等）によるインバータ運転を行わせ、定速走行
時は三相交流運転を行わせる（高効率化）。（但
し、太陽電池出力が十分な時は三相交流への切
換えはしない） (2) 三相交流とインバータとの切換器にはサイリ
スタスイツチを使用し、切換え時にはインバー
タの出力と商用電源電圧の位相差を演算してこ
の位相差が零、つまりインバータのパルス分配
器によりインバータの出力を商用電源の位相に
同期させるように制御して切換える。

(3) 減速領域における発電制動は蓄電池の充電用
に利用し、過剰分については蓄電池と並列接続
された抵抗により消費さす。

(4) 太陽電池出力が十分でない時は蓄電池による
起動とするが、定速走行時は商用電源を採用
し、減速時は蓄電池の充電用に使用する為、蓄
電池容量（AH）が小さくてよい。

(5) 停電時自動着床にも使用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、太陽エネル
ギーを有効に利用することによつて大幅な省エネ
ルギーを図ることができるだけでなく、日射量の
不足時には加減速運転のみ蓄電池等による運転と
し、定速走行時にはインバータを介さない商用電
源を行わせるようにしたので、エレベータのため
の電源設備容量を小さくでき、更に幹線のサイズ
を小さく抑えることができるとともに、蓄電池容
量も小さくて済み、又制御装置の総合効率が上昇
すると共に振動・騒音の低減化をも図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の一例を示すエレベータ制御
装置の全体構成図、第２図は本発明の一実施例を
示すエレベータ制御装置の全体構成図、第３図は
第２図における切換器３０の詳細を示すブロツク
図である。１……商用電源、２……コンバータ、４……イ
ンバータ、５……誘導電動機、６……速度発電
機、７……速度指令発生器、８……速度調節器、
９……Ｌ／Ｆ変換器、１０……パルス分配器、１
１，１９……電圧調節器、１２……電流調節器、
１３……位相制御器、１６……太陽電池、１８…
…チヨツパ、２０……電圧検出器、２１，３０…
…切換器、３１……比較器、３２……パルス発生
回路、３５……蓄電池、３８……位相演算回路、
３９……切換点検出信号発生器。

Claims

【特許請求の範囲】

１太陽電池と、該太陽電池の出力電圧を検出す
る手段とを設け、該太陽電池の出力電圧に応じ
て、商用電源による運転と前記太陽電池による運
転とを切換える切換器を備え、交流エレベータの
速度制御が行われるエレベータの制御装置におい
て、蓄電池とパルス分配器を有するインバータを
設け、前記切換器にはインバータを介した蓄電池
の電力とインバータを介さない商用電源の電力が
入力され、前記太陽電池の出力電圧が不足の場合
には、エレベータ加減速時に前記蓄電池の電力を
選択し、エレベータ定速走行時に前記商用電源の
電力を選択する切換位相制御器を備え、選択切換
え時には、前記商用電源の位相と前記インバータ
の位相を一致させるべく、前記パルス分配器によ
りインバータ点弧パルスの位相を変えることを特
徴とするエレベータの制御装置。