KR0166774B1 - 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치 및 방법에 관한 것으로, 종래 엘리베이터를 휴식없이 계속운행하여 방열판온도가 전력용 반도체가 파괴되지 않는 조건의 방열판 최고온도를 초과하면 고장처리하여 엘리베이터 운행을 정지시키는 불합리한 점을 감안하여 본 발명은 전력용 반도체의 스위칭시의 발열을 냉각시키는 방열판의 온도상승을 각 온도단계별로 제어함으로써 전력용 반도체의 열적인 파괴를 방지하고 또한 방열판의 온도가 최대치에 도달하지 않도록 적절히 제어함으로써 방열판 온도의 최대치 도달시의 운행중지로 인한 운전효율 저감을 방지하여 운전효율을 향상시킨 것이다.
Description
제1도는 종래의 기술에 따른 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치의 구성을 나타낸 블록도.
제2도는 종래의 기술에 따른 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법을 나타낸 플로우 차트.
제3도는 제1도의 온도검출부의 구성을 나타낸 도면.
제4도는 본 발명에 따른 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치의 구성을 나타낼 블록도.
제5도는 제4도의 온도검출부의 구성을 나타낸 도면.
제6도는 본 발명에 따른 엘리베이터의 방열판 온도변화에 따른 운행형태를 나타낸 그래프.
제7도는 본 발명의 전력용 반도체 및 방열판의 온도구성 설명도.
제8도는 본 발명에 따른 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법을 나타낸 플로우 차트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 온도검출부 2 : 운전제어부
3 : 구동부 4 : 고장처리부
5 : 고장표시부 6 : 다단계 온도검출부
7 : 온도제어부 8 : 엘리베이터 상태표시부
본 발명은 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 반도체 냉각용 방열판의 온도상승을 각 온도 단계별로 제어하도록 한 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치 및 방법에 관한 것이다.
제1도는 종래의 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치의 블럭도를 도시한 것으로, 제 2도와 같이 구성되어 전력용 반도체의 스위칭시 발생하는 열을 냉각시키기 위한 방열판의 온도를 검출하는 온도검출부(1), 엘리베이터의 운전을 제어하는 운전제어부(2), 유도모터(M1)를 구동하는 구동부(3), 엘리베이터의 고장을 처리하는 고장처리부(4), 엘리베이터의 고장을 표시하는 고장표시부(5) 등으로 구성되며, 이는 제2도의 플로우 차트에 따라 동작된다.
즉, 운전제어부(2)는 온도검출부(1)의 온도를 검출 및 판단하여 검출된 방열판의 온도(Tf)가 설정온도(Ta : 반도체의 열적 안전을 보장하는 방열판 최고온도)보다 작으면 정상적으로 엘리베이터를 운행시키고(S1-S3), 검출온도(Tf)가 설정온도(Ta)보다 크게나 같으면 고장임을 인식하여 고장처리 및 고장표시를 하고 엘레베이터의 운행을 정지시킨다(S4-S6).
그러나 상기와 같은 종래의 기술은 엘리베이터를 휴식없이 계속 운행하여 방열판의 검출온도가 설정온도를 초과하면 고장처리하고 엘리베이터를 운행정지 시키기 때문에 이 고장을 인위적으로 해제하기 전까지는 엘리베이터의 운행이 불가능하게 되는 단점이 있다.
본 발명은 이러한 점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 과도한 방열판의 온도상승으로 인한 엘리베이터의 운행정지 및 이로 인한 엘리베이터의 운행효율의 저감을 방열판 온도제어에 의해 해소하여 엘리베이터의 운행효율 향상 및 전력용 반도체의 열적 파괴를 방지하도록 한 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치 및 방법을 제공함에 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명에 따른 엘리베이터의 전력용 반도체 보호장치의 블록도로써, 제5도와 같이 구성되어 다단계로 방열판의 온도를 검출하는 다단계 온도검출부(6)와, 상기 다단계 온도검출부(6)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 운전제어부(2)와 연계하여 시스템을 제어하는 온도제어부(7)와, 상기 온도제어부(7)의 제어에 따라 상기 다단계 온도검출결과에 따른 엘리베이터의 상태를 표시하는 엘리베이터 상태표시부(8)가 더 구비되어 구성된다.
제6도는 본 발명에 따른 엘리베이터의 방열판 온도변화에 따른 운행형태를 도시한 것으로, Ta : 반도체가 파괴되지 않는 조건의 방열판 최고온도(설정온도), Tf : 방열판 온도, Tb : 제 1 비교온도, Tc: 제 2 비교온도 이고, Ta Tb Tc인 조건을 만족하며, 상기 Ta, Tb, Tc는 다단계 온도검출부(6)에 의해 검출된다.
그리고 △tl, △t2는 온도조건에 따른 방열판 냉각시간으로 방열판의 시간/온도변화특성에 따라 결정되는데, △t1은(tTb-tTc)로 정의되며, 방열판온도(Tf)가 Tc에서 Tb까지 상승하는데 소요된 시간임과 동시에 전력용 반도체가 동작하지 않을 경우 방열판온도(Tf)가 Tb에서 Tc까지 냉각되는데 소요되는 시간이고, △t2는(tTa-tTb)로 정의되며, 방열판온도(Tf)가 Tb에서 Ta까지 상승하는데 소요된 시간임과 동시에 전력용 반도체가 동작하지 않을 경우 방열판온도(Tf)가 Ta에서 Tb까지 냉각되는데 소요되는 시간이다.
이하, 본 발명을 제8도의 플로우 차트를 참조하여 설명한다.
우선, 운전제어모드에서 현재 운전중인가를 판단하여 운전중이면 방열판 온도(Tf)와 설정온도(Ta)를 비교한다(S11-S13).
상기 방열판 온도(Tf)가 설정온도(Ta)보다 크거나 같으면 고장처리부(4)에서 고장처리하고 고장표시부(5)에 고장표시를 하고 고장이 해제될때까지 엘리베이터의 운행을 정지하여(S14-S16), 방열판의 과열고장에 의한 엘리베이터 운행효율 저감 및 전력용 반도체의 열적소손현상을 방지하며, 방열판 온도(Tf)가 설정온도(Ta)보다 적으면 정상운행을 행한다(S17).
그리고 상기 단계(S12)에서 운전중이 아니라 판단되면 Tc ≤ Tf Tb인가를 판단하여(S18) 상기 단계(S18)의 조건을 만족하면, 상기 온도조건(Tc ≤ Tf Tb)에 비례하여 전력용 반도체의 스위칭에 의해 과열된 방열판이 정상적인 방열동작을 수행할 수 있는 온도까지 냉각되는데 필요한 냉각시간(△t1)동안 엘리베이터를 휴식시킨다.
이때, 엘리베이터 상태표시부(8)에는 엘리베이터의 잔야휴식시간을 표시한다(S19),(S20).
그리고 상기 냉각시간(△t1)이 경과되면 상기 단계(S11)로 리턴한다(S21).
한편, 상기 단계(S18)의 조건을 만족하지 않으면 Tb ≤ Tf Ta 조건의 만족여부를 판별한다(S22).
상기 단계(S22)의 조건이 만족되면 상기 온도조건(Tb ≤ Tf Ta)에 따른 냉각시간(△t2)동안 엘리베이터를 휴식시킨다.
이때, 엘리베이터 상태표시부(8)에는 엘리베이터의 잔여휴식시간을 표시한다(S23),(S24).
그리고 상기 냉각시간(△t2)이 경과되면 상기 단계(S11)로 리턴한다(S21).
또한, 상기 단계(S22)의 조건이 만족되지 않으면 상기 단계(S13)로 진행한다.
상기 동작을 표로써 간단히 나타내면 다음과 같다.
한편, 상기 사용전력에 따른 전력용 반도체 및 방열판의 온도변화값(△T1),(△T2)은 제7도에 도시한 바와 같은 관계를 갖는다.
즉, T1 = T2+△T1, T2 = T3+△T2가 되며, T1 = T3+△T1 + △T2가 되는데, 여기서, T1 : 전력용 반도체 내부온도, T2 : 방열판 온도, T3 : 주위온도이고, △T1은 전력용 반도체의 내부온도와 방열판과의 온도차이며, △T2는 방열판과 주위온도와의 온도차를 의미한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 방열판의 온도검출을 다단계로 나누어 각 온도에 도달할 때마다 적절한 냉각시간을 부여함으로써 엘리베이터 연속사용시의 방열판의 과열에 의한 엘리베이터의 고장 및 운행효율저감을 방지하여 엘리베이터의 운행효율을 증대시킬 수 있다.
Claims (6)
- 다단계로 방열판의 온도를 검출하는 다단계 온도검출부와; 상기 다단계 온도검출부의 온도검출값에 따라 방열판 냉각시간을 설정하는 온도제어부와; 상기 온도제어부에서 설정된 방열판과 냉각시간에 따라 엘리베이터의 운전을 제어하는 운전제어부와; 상기 온도제어부의 제어에 따라 엘리베이터의 동작상태를 표시하는 엘리베이터 상태표시부와; 상기 운전제어부의 제어에 따라 유도모터를 제어하는 구동부와; 상기 운전제어부의 제어에 따라 엘리베이터의 고장을 처리하는 고장처리부와; 상기 고장처리부의 제어에 따라 엘리베이터의 고장을 표시하는 고장표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치.
- 제1항에 있어서, 상기 엘리베이터 상태표시부에는 엘리베이터의 잔여 휴식시간이 표시됨을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호장치.
- 운전 제어모드가 수행될 경우, 방열판의 온도를 다단계 온도검출에서 검출하고, 엘리베이터가 운전중인가를 운전제어부에서 판단하는 제 1 단계와; 엘리베이터가 운전중이면, 상기 제 1 단계에서 검출된 방열판의 온도와 기설정된 온도를 온도제어부에서 비교하는 제 2 단계와; 상기 검출된 방열판의 온도가 상기 기설정된 온도 이상이면, 운전제어부의 제어에 따라 엘리베이터의 고장을 처리하고, 엘리베이터의 고장을 표시한 후, 엘리베이터의 운행을 정지시키는 제 3 단계와; 상기 검출된 방열판 온도가 상기 기설정된 온도보다 작으면, 정상운행을 수행하는 제 4 단계와; 엘리베이터의 운행을 정지된 상태라고 상기 제 1 단계에서 판단되면, 상기 검출된 방열판의 온도가 제 1 비교온도와 제 2 비교온도의 사이에 속하는 조건을 만족하는가를 상기 온도제어부에서 판단하고, 이 조건이 만족되면, 상승된 전력용 반도체의 온도가 냉각되는데 필요한 시간만큼 엘리베이터를 휴식시키고, 운전제어 모드로 리턴되는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계의 조건을 만족하지 않으면, 상기 검출된 방열판 온도가 상기 제 2 비교온도와 상기 기설정된 온도의 사이에 속하는 조건을 만족하는가를 상기 온도제어부에서 판단하고, 이 조건이 만족되면, 상승된 방열판의 온도가 냉각되는데 필요한 시간만큼 엘리베이터를 휴식시키고, 운전제어 모드로 리턴되는 제 6 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법.
- 제3항에 있어서, 상기 기설정된 온도는 전력용 반도체가 열에 의해 파괴되지 않는 조건을 만족시키는 방열판의 최고 온도임을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법.
- 제3항에 있어서, 상기 기설정된 온도는 상기 제 2 비교온도 보다 높고, 상기 제 2 비교온도는 상기 제 1 비교온도 보다 높은 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법.
- 제3항에 있어서, 상기 제 5 단계 및 상기 제 6 단계에서 엘리베이터가 휴식중일 경우, 잔여 휴식시간이 다운 카운터(Down Count)방식으로 카측 및 홀측에 표시되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 전력용 반도체의 보호방법.
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