KR100218411B1

KR100218411B1 - Elevator power transmission apparatus

Info

Publication number: KR100218411B1
Application number: KR1019970061051A
Authority: KR
Inventors: 이근호
Original assignee: 이종수; 엘지산전주식회사
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19990040600A

Abstract

본 발명에 따라, 엘리베이터 전력 변환 장치가 공개된다. 이 엘리베이터 전력 변환 장치는 3상 전원 전압을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와; 그 직류 전원을 VVVF 교류 전원으로 변환하는 인버터와; 이 인버터와 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 DC 링크단과; 상기 전원 전압과 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 돌입 전류 제한용 저항기로서, 엘리베이터 운행 초기에 상기 전원 전압을 상기 컨버터에 전달하는 돌입 전류 제한용 저항기와; 이 저항기에 병렬 접속되어 있는 주접점으로서, 상기 컨버터의 출력 전압에 의해 상기 DC 링크단이 충분히 충전된 후에 상기 전원 전압을 상기 컨버터에 전달하는 주접점과; 이 주접점의 온/오프 상태를 검출하는 접점 검출기와; DC 링크단의 직류 전압을 검출하는 전압 검출기와; 상기 전압 검출기에 의해 검출된 직류 전압으로부터 전원 전압의 크기를 산출하는 컨버터 제어기를 구비하고 있다. 상기 컨버터 제어기는 상기 접점 검출기에 의해 검출된 상기 주접점의 오프 상태가 소정 시간 지속되면, 상기 직류 전압으로부터 산출된 현재 전원 전압의 크기를 유효값으로 인정하고 상기 현재 전원 전압으로 이전에 산출된 전압 전압을 갱신한다.According to the present invention, an elevator power converter is disclosed. The elevator power converter includes a converter for converting a three-phase power voltage into a DC power source; An inverter for converting the DC power supply into a VVVF AC power supply; A DC link stage provided between the inverter and the converter; An inrush current limiting resistor provided between said power supply voltage and said converter, said inrush current limiting resistor for transferring said power supply voltage to said converter at the beginning of elevator operation; A main contact connected in parallel with the resistor, the main contact for delivering the power supply voltage to the converter after the DC link terminal is sufficiently charged by the output voltage of the converter; A contact detector for detecting an on / off state of the main contact; A voltage detector for detecting a DC voltage at the DC link stage; And a converter controller for calculating the magnitude of the power supply voltage from the DC voltage detected by the voltage detector. When the off state of the main contact detected by the contact detector lasts for a predetermined time, the converter controller recognizes the magnitude of the current power supply voltage calculated from the direct current voltage as a valid value and the voltage previously calculated as the current power supply voltage. Update the voltage.

Description

Elevator power converter

본 발명은 엘리베이터 전력 변환 장치에 관한 것으로, 특히 엘리베이터 전력 변환 장치에 공급되는 전원 전압의 크기가 설치 지역에 따라 또는 부하 조건에 의해 변동되는 경우에 이에 능동적으로 대처할 수 있는 엘리베이터 전력 변환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elevator power converter, and more particularly, to an elevator power converter capable of actively coping with the magnitude of a power supply voltage supplied to an elevator power converter according to an installation area or a load condition. .

일반적으로, 엘리베이터 전력 변환 장치는 컨버터를 포함하고 있으며, 이 컨버터에 의해 3상 교류 전력이 직류 전력으로 변환된다. 이 컨버터에는 역률을 제어하고 회생 전력을 처리하는데 스위칭 소자를 사용하는 제어식 컨버터 방식이 널리 이용되고 있다. 이 제어식 컨버터 방식은 역률이 대략 1이 되도록 제어할 수 있다는 이점을 가지고 있지만, 전원 전압의 변동에 대해 제어 성능이 민감하게 반응한다는 문제점을 가지고 있다.In general, an elevator power converter includes a converter, whereby three-phase AC power is converted into direct current power. In this converter, a controlled converter method using a switching element for controlling power factor and processing regenerative power is widely used. This controlled converter method has the advantage that the power factor can be controlled to be approximately 1, but has a problem in that the control performance is sensitive to changes in the power supply voltage.

특히, 상기 컨버터에서 스위칭이 개시되는 시점에서 컨버터 제어기가 상기 컨버터 제어에 정확한 크기의 전원 전압을 이용할 수 없으면 엘리베이터 전력 변환 장치에 큰 돌입 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 컨버터 제어가 불안정해 질 수 있다. 심각한 경우에는, 과전류가 흐를 때 상기 컨버터 제어기에 의해 엘리베이터의 운전이 중단된다. 또한, 노이즈 발생에 의해 시스템에 악영향이 미칠 수도 있다.In particular, when the converter controller cannot use the power supply voltage of the correct magnitude at the time when the switching is started in the converter, a large inrush current flows to the elevator power converter, and thus the converter control may become unstable. In severe cases, the operation of the elevator is stopped by the converter controller when an overcurrent flows. In addition, noise may adversely affect the system.

종래의 엘리베이터 전력 변환 장치는 전원 전압(즉, 3상 교류 전원)에 접속되어 있는 3개의 3상 교류 전원 단속 스위치(MCCB)를 포함하고 있다.Conventional elevator power converters include three three-phase AC power intermittent switches (MCCB) connected to a power supply voltage (that is, three-phase AC power).

종래의 엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 각각의 상기 단속 스위치에 직렬 접속된 돌입 전류 제한용 저항기와, 이들 각각의 저항기에 병렬 접속된 주접점과, 상기 각각의 저항기와 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 리액터를 포함하고 있다. 따라서, 전원 전압은 상기 단속 스위치, 돌입 전류 제한용 저항기(또는 주접점), 리액터를 차례로 통해 상기 컨버터에 공급될 수 있다.Conventional elevator power converters also include inrush current limiting resistors connected in series to respective intermittent switches, main contacts connected in parallel to their respective resistors, and reactors provided between the respective resistors and the converter. It includes. Therefore, the power supply voltage can be supplied to the converter through the interrupt switch, inrush current limiting resistor (or main contact), and reactor in turn.

종래의 엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 인버터를 포함하고 있다. 이 인버터와 컨버터의 사이에는 콘덴서와 분압 저항기로 구성된 DC 링크단이 설치되어 있다. 컨버터 제어기는 이 DC 링크단의 직류 전압을 검출하여 전원 전압을 산출하게 된다.Conventional elevator power converters also include an inverter. A DC link stage consisting of a capacitor and a voltage divider resistor is provided between the inverter and the converter. The converter controller detects the DC voltage at this DC link stage to calculate the power supply voltage.

운행 초기에, 주접점은 오프 상태가 된다. 이때에는, 단속 스위치에 의해 공급된 전원 전압에 의해, 돌입 전류 제한용 저항기와 리액터를 통해 전류가 흐르며, 이 전류에 의해 DC 링크단의 콘덴서에 직류 전압이 충전된다. 콘덴서에의 충전이 완료되어, 엘리베이터의 운행이 시작되는 경우에는, 주접점은 온 상태가 된다. 이때에는, 단속 스위치에 의해 공급된 전원 전압에 의해 상기 주접점을 통해 전류가 흐르며, 또한 컨버터의 전력 반도체 소자의 스위칭이 행해진다. 이 스위칭은 전원 전압의 크기와 위상을 기준으로 행해지며, DC 링크단의 전압이 일정 전압까지 승압되고 일정하게 유지되어 유도 전동기에 전력을 공급되거나 전원단으로 전력이 회생된다.At the beginning of the run, the main contact is off. At this time, current flows through the inrush current limiting resistor and the reactor by the power supply voltage supplied by the interrupt switch, and the DC voltage is charged in the capacitor of the DC link stage by this current. When the charging to the condenser is completed and the elevator starts to run, the main contact is turned on. At this time, a current flows through the main contact by the power supply voltage supplied by the interrupt switch, and switching of the power semiconductor element of the converter is performed. This switching is performed based on the magnitude and phase of the power supply voltage. The voltage at the DC link stage is boosted up to a constant voltage and kept constant so that the induction motor is powered or regenerated to the power stage.

도 1에는 종래의 컨버터 제어기가 블록도 형태로 도시되어 있다. 도 1에서, 컨버터 제어기는 직류 전압 목표치를 발생하는 전압 지령 발생기(12)와 제1가산기(121)를 포함하고 있다. 엘리베이터가 기동되면 전압 지령 발생기(12)에 의해 직류 전압 목표치가 발생되고, 이 직류 전압 목표치에서 엘리베이터 시스템(40)으로부터의 값이 이 제1가산기(121)에 의해 가산된다.1, a conventional converter controller is shown in block diagram form. In Fig. 1, the converter controller includes a voltage command generator 12 and a first adder 121 for generating a DC voltage target value. When the elevator is started, the DC voltage target value is generated by the voltage command generator 12, and the value from the elevator system 40 is added by the first adder 121 at the DC voltage target value.

컨버터 제어기는 또한 전압 제어기(13)와 제2가산기(131)를 포함하고 있다. 전압 제어기(13)는 상기 제1가산기(121)에 의해 산출된 값을 입력으로 하여 전압 지령을 발생하고 이 전압 지령을 상기 제2가산기(131)에 제공한다. 제2가산기(131)는 상기 전압 지령에서 상기 시스템으로부터의 값을 가산한다(실제로는 감산함).The converter controller also includes a voltage controller 13 and a second adder 131. The voltage controller 13 generates a voltage command by inputting the value calculated by the first adder 121 and provides the voltage command to the second adder 131. The second adder 131 adds (actually subtracts) the value from the system in the voltage command.

컨버터 제어기는 또한 전류 제어기(14)와 제3가산기(141)를 포함하고 있다. 전류 제어기(14)는 상기 제2가산기(131)로부터의 값을 입력으로 하여, 역률이 1이 되도록 제어를 한다. 상기 전류 제어기(14)의 출력은, 상기 제3가산기(141)에 의해, 전원 전압으로부터 미리 구해진 소정의 전압(Eqe^*)에 더해진다(실제로는 감산이 행해짐). 제3가산기(141)에 의해 산출된 값이 컨버터 제어기의 출력, 즉 스위칭 전압 지령(Vqe_ref)이 되어, 엘리베이터 시스템(40)에 제공된다.The converter controller also includes a current controller 14 and a third adder 141. The current controller 14 inputs the value from the second adder 131 and controls the power factor to be 1. The output of the current controller 14 is added by the third adder 141 to a predetermined voltage Eqe ^* previously obtained from the power supply voltage (substantially subtracted). The value calculated by the third adder 141 becomes the output of the converter controller, that is, the switching voltage command Vqe_ref, and is provided to the elevator system 40.

이와 같이, 종래에 스위칭 전압 지령을 발생하는 데에는 전원 전압으로부터 구해진 소정의 전압(Eqe^*)을 이용한다. 따라서, 스위칭 전압 지령을 발생하기 위해서는 정확한 전원 전압의 크기를 알아야 한다. 예컨대, 전원 전압이 380 V인 지역에서, 상기 컨버터 제어기는 상기 전압(Eqe^*)의 값을 310으로 하여 스위칭 전압 지령을 발생한다. 이때, 실제 전원 전압과 일치하지 않을 때에는 입력단의 리액터에 큰 전류가 흐르고 초기 전류 제어 및 전압 제어가 불안정해진다.In this manner, the predetermined voltage Eqe ^* obtained from the power supply voltage is used to generate the switching voltage command in the related art. Therefore, in order to generate the switching voltage command, it is necessary to know the magnitude of the correct power supply voltage. For example, in the region where the power supply voltage is 380 V, the converter controller generates a switching voltage command by setting the value of the voltage Eqe ^* to 310. At this time, when it does not match the actual power supply voltage, a large current flows through the reactor of the input terminal, and the initial current control and the voltage control become unstable.

또한, 종래에는 전원 전압의 크기에 관한 정보가 고정되어 있으며, 따라서 전원 전압의 크기 변화에 능동적으로 대처할 수 없게 되어 전류 제어가 불안정해진다. 그리고, 초기 전류 제어의 불안정은 불안정한 직류 전압 제어를 유발하고, 이에 의해 직류 전압의 오버 슈우트가 커지는 문제점이 있다. 전류 변화가 미소 시간에 클 경우에, 과전류 검출기에 의해 엘리베이터의 운행이 중단될 수 있으며, 이때의 노이즈의 발생에 의해 시스템에 악영향이 미칠 수 있다.In addition, conventionally, information on the magnitude of the power supply voltage is fixed, and therefore, it is impossible to actively cope with the change in the magnitude of the power supply voltage, and thus the current control becomes unstable. And, the instability of the initial current control causes unstable DC voltage control, whereby the overshoot of the DC voltage becomes large. When the current change is large in the minute time, the operation of the elevator may be stopped by the overcurrent detector, and the generation of noise at this time may adversely affect the system.

본 발명은 앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 창안된 것이며, 따라서, 본 발명의 목적은 전원 전압의 변동에 능동적으로 대처할 수 있는 엘리베이터 전력 변환 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-described problems of the prior art, and therefore, an object of the present invention is to provide an elevator power converter capable of actively coping with variations in power supply voltage.

본 발명의 다른 목적은 원하지 않는 엘리베이터의 운행 중단, 및 노이즈의 영향을 방지할 수 있는 엘리베이터 전력 변환 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an elevator power converter that can prevent the uninterrupted operation of the elevator, and the influence of noise.

도 1은 종래의 컨버터 제어기의 블록도.1 is a block diagram of a conventional converter controller.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘리베이터 전력 변환 장치의 구성도.2 is a block diagram of an elevator power converter according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 컨버터 제어기의 블록도.3 is a block diagram of the converter controller of FIG.

도 4는 도 3의 컨버터 제어기의 동작을 설명하기 위한 흐름도.4 is a flow chart for explaining the operation of the converter controller of FIG.

도 5는 본 발명의 엘리베이터 전력 변환 장치의 동작을 그래프로 나타낸 도면.5 is a graph showing the operation of the elevator power converter of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 전원 전압 2 : 단속 스위치1: power supply voltage 2: intermittent switch

3 : 돌입 전류 제한용 저항기 4 : 주접점3: inrush current limiting resistor 4: main contact

5 : 리액터 6 : 컨버터5: reactor 6: converter

7 : 콘덴서 9 : 컨버터 제어기7 condenser 9 converter controller

10 : 전압 검출기 11 : 분압 저항기10 voltage detector 11 voltage divider resistor

18 : 접점 검출기18: contact detector

본 발명에 따른 엘리베이터 전력 변환 장치는 3상 전원 전압을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와; 상기 직류 전원을 VVVF 교류 전원으로 변환하는 인버터와; 상기 인버터와 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 DC 링크단을 구비하고 있다. 본 발명에 따른 엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 상기 전원 전압과 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 돌입 전류 제한용 저항기를 구비하고 있다. 이 저항기는 엘리베이터 운행 초기에 상기 전원 전압을 상기 컨버터에 전달하는 역할을 한다.Elevator power converter according to the present invention includes a converter for converting a three-phase power supply voltage to a direct current power source; An inverter for converting the DC power into a VVVF AC power; A DC link stage provided between the inverter and the converter is provided. The elevator power converter according to the present invention also includes a resistor for inrush current limitation provided between the power supply voltage and the converter. This resistor serves to transfer the power supply voltage to the converter at the beginning of elevator operation.

엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 상기 저항기에 병렬 접속되어 있는 주접점을 포함하고 있다. 상기 주접점은 상기 컨버터의 출력 전압에 의해 상기 DC 링크단이 충분히 충전된 후에 상기 전원 전압을 상기 컨버터에 전달하는 역할을 한다. 엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 상기 주접점의 온/오프 상태를 검출하는 접점 검출기와; DC 링크단의 직류 전압을 검출하는 전압 검출기와; 상기 전압 검출기에 의해 검출된 직류 전압으로부터 전원 전압의 크기를 산출하는 컨버터 제어기를 구비하고 있다.The elevator power converter also includes a main contact connected in parallel to the resistor. The main contact serves to transfer the power supply voltage to the converter after the DC link terminal is sufficiently charged by the output voltage of the converter. The elevator power converter further includes a contact detector for detecting an on / off state of the main contact point; A voltage detector for detecting a DC voltage at the DC link stage; And a converter controller for calculating the magnitude of the power supply voltage from the DC voltage detected by the voltage detector.

컨버터 제어기는 상기 접점 검출기에 의해 검출된 상기 주접점의 오프 상태가 소정 시간 지속되면, 상기 직류 전압으로부터 산출된 현재 전원 전압의 크기를 유효값으로 인정하고 상기 현재 전원 전압으로 이전에 산출된 전압 전압을 갱신한다.The converter controller recognizes the magnitude of the current power supply voltage calculated from the DC voltage as a valid value when the off state of the main contact detected by the contact detector lasts for a predetermined time, and calculates the voltage voltage previously calculated as the current power supply voltage. Update the.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘리베이터 전력 변환 장치가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 엘리베이터 전력 변환 장치는 컨버터(6)를 포함하고 있다. 컨버터(6)는 복수의 전력 반도체 소자로 구성되어 있다. 이와 같은 구성의 컨버터(6)에 의해 교류 전력이 직류 전력으로 변환된다.2 shows an elevator power converter according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the elevator power converter includes a converter 6. The converter 6 is composed of a plurality of power semiconductor elements. The converter 6 of such a structure converts AC power into DC power.

엘리베이터 전력 변환 장치는 또한, 전원 전압(즉, 3상 교류 전원)(1)에 접속되어 있는 3개의 3상 교류 전원 단속 스위치(MCCB)(2)를 포함하고 있으며, 이들 각각의 단속 스위치(2)는 상기 전원 전압(1)의 각각의 상에 대응되도록 설치되어 있다.The elevator power converter also includes three three-phase AC power intermittent switches (MCCBs) 2 connected to a power supply voltage (i.e., three-phase alternating current power supply) 1, and each of these intermittent switches 2 ) Is provided to correspond to each phase of the power supply voltage 1.

엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 상기 각각의 단속 스위치(2)에 직렬 접속된 돌입 전류 제한용 저항기(3)와, 이들 각각의 돌입 전류 제한용 저항기(3)에 병렬 접속된 주접점(4)과, 상기 각각의 저항기와 상기 컨버터의 사이에 설치되어 있는 리액터(6)를 포함하고 있다. 따라서, 전원 전압(1)은 상기 단속 스위치(2), 돌입 전류 제한용 저항기(3)(또는 주접점(4)), 리액터(5)를 차례로 통해 상기 컨버터(6)에 공급될 수 있다. 상기 리액터(5)는 전류 제어 및 DC 링크의 직류 전압을 승압시키는데 필요하다.The elevator power converter further includes an inrush current limiting resistor 3 connected in series to the respective interrupt switch 2, a main contact 4 connected in parallel to each of the inrush current limiting resistors 3, The reactor 6 is provided between each said resistor and the said converter. Therefore, the power supply voltage 1 can be supplied to the converter 6 through the interrupt switch 2, the inrush current limiting resistor 3 (or the main contact 4), and the reactor 5 in sequence. The reactor 5 is necessary for controlling the current and stepping up the DC voltage of the DC link.

엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 인버터(19)를 포함하고 있으며, 인버터(19)는 엘리베이터 전동기(I.M)(20)에 전력을 공급한다. 인버터(19)와 컨버터(6)의 사이에는 콘덴서(7)와 분압 저항기(11)로 구성된 DC 링크단이 설치되어 있다.The elevator power converter also includes an inverter 19, which supplies power to the elevator motor (I.M) 20. A DC link stage composed of a capacitor 7 and a voltage divider 11 is provided between the inverter 19 and the converter 6.

엘리베이터 전력 변환 장치는 또한 상기 주접점(4)의 온/오프 상태를 검출하는 접점 검출기(18)와, DC 링크의 직류 전압을 검출하는 전압 검출기(10)와, 상기 접점 검출기(18)와 상기 전압 검출기(10)에 접속되어 있고, 위상 검출기(8)에 접속되어 있는 컨버터 제어기(9)를 구비하고 있다. 컨버터 제어기(9)는 상기 전압 검출기(10)에 의해 검출된 직류 전압으로부터 전원 전압의 크기를 산출한다. 컨버터 제어기(9)는 상기 접점 검출기(18)에 의해 검출된 상기 주접점(4)의 오프 상태가 소정 시간 지속되면, 상기 직류 전압으로부터 산출된 현재 전원 전압의 크기를 유효값으로 인정하고 상기 현재 전원 전압으로 이전에 산출된 전압 전압을 갱신한다. 상기 컨버터 제어기(9)는 유효값으로 인정된 상기 산출된 전원 전압을 입력단의 전류 제어와 상기 DC 링크단의 직류 전압의 크기 제어에 이용한다.The elevator power converter further includes a contact detector 18 for detecting the on / off state of the main contact 4, a voltage detector 10 for detecting the DC voltage of the DC link, the contact detector 18 and the A converter controller 9 is connected to the voltage detector 10 and connected to the phase detector 8. The converter controller 9 calculates the magnitude of the power supply voltage from the DC voltage detected by the voltage detector 10. When the off state of the main contact point 4 detected by the contact detector 18 lasts for a predetermined time, the converter controller 9 recognizes the magnitude of the current power supply voltage calculated from the direct current voltage as a valid value and the current value. Update the previously calculated voltage to the power supply voltage. The converter controller 9 uses the calculated power supply voltage, which is recognized as a valid value, for the current control of the input stage and the magnitude control of the DC voltage of the DC link stage.

도 2에서 단속 스위치(2)에 의해 전원 전압(1)이 공급되면, 주접점(4)이 온되지 않은 상태에서는 돌입 전류 제한용 저항기(3)를 통해 전류가 흐르며, 이에 따라 DC 링크단의 콘덴서(7)가 충전된다. 엘리베이터 전동기가 구동되지 않고 컨버터의 전력 반도체 소자(6)가 스위칭하지 않는 경우에는, DC 링크단의 최종 전압은 상기 전원 전압(1)에 의해 결정된다. 예컨대, 상기 전원 전압(1)이 선간 전압(E)인 경우에, DC 링크단의 전압을 산출하면, 그 값은 E*

가 된다.In FIG. 2, when the power supply voltage 1 is supplied by the interrupt switch 2, current flows through the inrush current limiting resistor 3 when the main contact point 4 is not turned on. The capacitor 7 is charged. In the case where the elevator motor is not driven and the power semiconductor element 6 of the converter does not switch, the final voltage of the DC link stage is determined by the power supply voltage 1. For example, in the case where the power supply voltage 1 is the line voltage E, when the voltage at the DC link stage is calculated, the value is E *.

Becomes

DC 링크단의 콘덴서(7)가 충분히 충전된 경우에는, DC 링크단의 직류 전압이 검출하여 정확한 전원 전압의 크기를 산출할 수 있다. 하지만, 앞서 언급한 바와 같이, DC 링크단의 콘덴서(7)가 충분히 충전되지 않은 경우나, 엘리베이터 운행 후 콘덴서(7)에서 충분한 방전이 행해지지 않은 경우에는 상기 DC 링크단으로부터의 검출 전압으로부터 정확한 전원 전압의 크기를 산출할 수 없다.When the capacitor 7 of the DC link stage is sufficiently charged, the DC voltage of the DC link stage can be detected to calculate the correct magnitude of the power supply voltage. However, as mentioned above, when the capacitor 7 of the DC link stage is not sufficiently charged or when sufficient discharge is not performed in the capacitor 7 after the elevator operation, the corrected voltage from the DC link stage is correct. The magnitude of the power supply voltage cannot be calculated.

도 3에는 이러한 문제를 해결하기 위한 컨버터 제어기가 도시되어 있다. 도 3에서, 컨버터 제어기는 직류단 전압의 크기를 결정하는 전압 지령 발생기(12)를 포함하고 있다. 전압 지령 발생기(12)의 출력은 제1가산기(121)에 의해 엘리베이터 시스템(40)으로부터의 신호와 가산(실제적으로는 감산)된다. 컨버터 제어기는 또한 전압 제어기(13)를 가지고 있다. 전압 제어기(13)는 상기 제1가산기(121)의 출력을 입력받아, DC 링크단 전압이 전압 지령과 동일해지도록 하는 제어를 수행한다. 전압 제어기(13)의 출력은 엘리베이터 시스템(40)으로부터의 신호와 가산된다. 상기 컨버터 제어기는 또한 전류 제어기(14)와 제3가산기(141)를 가지고 있다. 전류 제어기(14)는 제2가산기(131)의 출력을 전원 전압과 동상의 전류 지령으로 하여 DC 링크단의 전류의 크기와 위상을 제어한다. 상기 컨버터 제어기는 또한 전원 전압 연산기(30)를 가지고 있다. 전원 전압 연산기(30)는 검출된 DC 링크단의 직류 전압을 이용하여 특정 시간마다 전원 전압의 크기를 연산한다.3 shows a converter controller to solve this problem. In Fig. 3, the converter controller includes a voltage command generator 12 which determines the magnitude of the DC link voltage. The output of the voltage command generator 12 is added (substantially subtracted) from the signal from the elevator system 40 by the first adder 121. The converter controller also has a voltage controller 13. The voltage controller 13 receives the output of the first adder 121 and performs a control to make the DC link terminal voltage equal to the voltage command. The output of the voltage controller 13 is added to the signal from the elevator system 40. The converter controller also has a current controller 14 and a third adder 141. The current controller 14 uses the output of the second adder 131 as a current command in phase with the power supply voltage to control the magnitude and phase of the current at the DC link stage. The converter controller also has a power supply voltage calculator 30. The power supply voltage calculator 30 calculates the magnitude of the power supply voltage at each specific time using the detected DC voltage of the DC link terminal.

앞서 설명한 바와 같이, 컨버터 제어기(9)는 접점 검출기(18)에 의해 검출된 상기 주접점(4)의 오프 상태가 소정 시간 지속되면, 전압 검출기(10)로부터의 직류 전압에 의해 산출된 현재 전원 전압의 크기를 유효값으로 인정하고 상기 현재 전원 전압으로 이전에 산출된 전압 전압을 갱신한다. 상기 컨버터 제어기(9)는 유효값으로 인정된 상기 산출된 전원 전압을 입력단의 전류 제어와 상기 DC 링크단의 직류 전압의 크기 제어에 이용한다.As described above, the converter controller 9, when the off state of the main contact 4 detected by the contact detector 18 continues for a predetermined time, the current power source calculated by the DC voltage from the voltage detector 10 The magnitude of the voltage is recognized as an effective value and the voltage voltage previously calculated with the current power supply voltage is updated. The converter controller 9 uses the calculated power supply voltage, which is recognized as a valid value, for the current control of the input stage and the magnitude control of the DC voltage of the DC link stage.

도 4에는 이와 같이 전원 전압의 크기를 산출하는 컨버터 제어기의 동작을 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 이러한 흐름도의 프로그램은 컨버터 제어기(9)에 설치되어, 동작 중에 일정 시간마다 수행된다. 단속 스위치(MCCB)가 온되면, 컨버터 제어기(9)는 ST10에서, 프로그램이 처음으로 수행되는 경우인지를 판단하여, 처음으로 수행되는 경우이면, 초기에 메모리(도시되지 않음)에 저장되어 있는 값을 판독하여 이 값을 전원 전압(Eqe)으로 사용한다(ST20). 다음에, 접점 검출기(18)에 의해 주접점(4)의 접점 상태가 검출되고 전압 검출기(10)에 의해 DC 링크단의 직류 전압이 검출되어, 컨버터 제어기(9)에 제공된다(ST30). 컨버터 제어기(9)는 주접점(40)이 오프 상태인 경우에 컨버터 제어기의 주접점 오프 카운터(도시되지 않음. 10T 오프 카운터)를 증가시키고, 검출된 DC 링크의 직류 전압을 합산한다(ST40,ST50).4 is a flowchart illustrating the operation of the converter controller for calculating the magnitude of the power supply voltage. The program of this flowchart is installed in the converter controller 9, and is executed at regular time during operation. When the intermittent switch (MCCB) is turned on, the converter controller 9 determines whether the program is to be executed for the first time in ST10, and if it is to be performed for the first time, the value stored in the memory (not shown) initially. This value is read and used as the power supply voltage Eqe (ST20). Next, the contact state of the main contact point 4 is detected by the contact detector 18 and the DC voltage at the DC link stage is detected by the voltage detector 10, and is provided to the converter controller 9 (ST30). The converter controller 9 increments the main contact off counter (not shown. 10T off counter) of the converter controller when the main contact 40 is in the off state and adds the DC voltages of the detected DC links (ST40, ST50).

다음에, 상기 주접점 오프 카운터의 값이 소정치에 도달한 경우에(ST60), 이 주접점 오프 카운터를 리세트시킨다. 이때, 상기 소정치는 DC 링크단의 콘덴서가 충분히 방전되었다고 판단할 수 있는 시간을 말한다. 컨버터 제어기(9)는 상기 합산에 의해 얻는 직류 전압을 주접점 오프 반복 때마다 검출된 회수(주접점 오프 카운트의 값)으로 나누어 평균치를 구하고, 이 평균치를 이용하여 전원 전압의 크기를 산출한다(ST70). 산출된 전원 전압의 크기는 컨버터 제어에 이용된다.Next, when the value of the main contact off counter reaches a predetermined value (ST60), the main contact off counter is reset. At this time, the predetermined value refers to the time when it can be determined that the capacitor of the DC link stage is sufficiently discharged. The converter controller 9 calculates the average value by dividing the DC voltage obtained by the summation by the number of times detected at each main contact off repetition (the value of the main contact off count), and calculates the magnitude of the power supply voltage using this average value ( ST70). The magnitude of the calculated power supply voltage is used for converter control.

ST40에서, 주접점(4)이 온 상태인 것으로 판단되면, 주접점 오프 카운터를 리세스시키고 DC 링크단의 직류 전압의 합산치를 리세트시킨다(ST80). 또한, 오프 상태이더라도 이 오프상태가 일정 시간 유지되지 않으면 역시 주접점 오프 카운터와 DC 링크단의 직류 전압의 합산치를 리세트시킨다.If it is determined in ST40 that the main contact point 4 is in the on state, the main contact off counter is reset and the sum of the DC voltages at the DC link stage is reset (ST80). In addition, even if it is in the off state, if the off state is not maintained for a predetermined time, the sum of the main contact off counter and the DC voltage at the DC link stage is reset.

도 5는 본 발명의 엘리베이터 전력 변환 장치의 동작을 그래프로 나타낸 도면이다. 운행 초기에, 상기 주접점(4)은 오프 상태가 된다. 이때에는, 시점 t1에서 전원 전압(1)에 의해 돌입 전류 제한용 저항기(3)와 리액터(5)를 통해 전류가 흐르며, 이 전류에 의해 DC 링크단의 콘덴서(7)에 전압이 충전된다. 도 5의 시점 t2는 다이오드를 통해 DC 링크의 충전이 완료된 시점이며, 이때의 직류 전압(Vdc1)은 단지 상기 전원 전압에 의해서 결정된다.5 is a graph showing the operation of the elevator power converter of the present invention. At the beginning of the run, the main contact 4 is turned off. At this time, a current flows through the inrush current limiting resistor 3 and the reactor 5 by the power supply voltage 1 at the time point t1, and the voltage is charged to the capacitor 7 of the DC link stage by this current. 5 is a time point at which charging of the DC link through the diode is completed, and the DC voltage Vdc1 at this time is only determined by the power supply voltage.

DC 링크의 콘덴서(7)에 대해 시점 t2에서 충전(이른바, 자연 충전)이 완료되고, 컨버터(6)의 운전에 의한 강제 충전이 구간(t3-t4) 동안에 수행되며, 이때의 직류 전압(Vdc2)이 DC 링크단의 최종 직류 전압이다. 다음에, 구간 t4에서부터 엘리베이터의 운행이 진행되어 구간 t5에서 엘리베이터의 운행이 중단된다. 그리고, 구간(t5-t6) 동안에 DC 링크단의 직류 전압이 자연 방전되어, 전원 전압에 의한 충전 전압까지 다운된다. Vdc3은 전원 전압에 의해 결정되는 DC 링크단의 직류 전압이며, 이 직류 전압에 의해 전원 전압이 산출된다. ΔVdc는 전원 전압의 변동분이다.The charging (so-called natural charging) is completed at the time point t2 for the capacitor 7 of the DC link, and the forced charging by the operation of the converter 6 is performed during the period t3-t4, and at this time, the DC voltage Vdc2 ) Is the final DC voltage of the DC link stage. Next, the operation of the elevator proceeds from the section t4, and the operation of the elevator is stopped in the section t5. During the period t5-t6, the DC voltage at the DC link stage is naturally discharged, and is lowered to the charging voltage by the power supply voltage. Vdc3 is a DC voltage at the DC link stage determined by the power supply voltage, and the power supply voltage is calculated from this DC voltage. ΔVdc is the variation of the supply voltage.

이와 같이, 본원 발명에 따라, 전압 검출기에 의해 DC 링크단으로부터 직류 전압이 검출되어 전원 전압의 크기가 컨버터 제어기에 의해 산출된다. 산출된 결과는 컨버터의 스위칭을 제어하는데 이용되므로, 엘리베이터 설치 지역마다 전원 전압의 크기가 다르더라도 이와 무관하게 우수한 전류 제어 성능이 달성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따라, 부하 조건에 의한 전압 변동에 대해 스위칭 개시 시점에서부터 충전 완료 시점까지의 돌입 전류가 제한되고 DC 링크의 오버 슈우트가 감소되므로, 엘리베이터의 신뢰성이 향상된다. 또한, 본 발명에 따라, 스위칭 초기에 급격한 돌입 전류에 의한 과전류 검출기의 동작에 의해 엘리베이터 시스템의 운전이 중단되는 것이 방지되므로, 역시 엘리베이터의 신뢰도가 향상되게 된다.As such, according to the present invention, the DC voltage is detected from the DC link stage by the voltage detector so that the magnitude of the power supply voltage is calculated by the converter controller. The calculated results are used to control the switching of the converter, so that even if the power supply voltage is different in each elevator installation region, excellent current control performance can be achieved regardless. Further, according to the present invention, the inrush current from the switching start time to the completion of charging time is limited and the overshoot of the DC link is reduced for the voltage fluctuation due to the load condition, so that the reliability of the elevator is improved. Further, according to the present invention, since the operation of the elevator system is prevented from being interrupted by the operation of the overcurrent detector by the sudden inrush current at the initial stage of switching, the reliability of the elevator is also improved.

Claims

A converter for converting the three-phase power voltage into a DC power source;

An inverter for converting the DC power into a VVVF AC power;

A DC link stage provided between the inverter and the converter;

An inrush current limiting resistor provided between said power supply voltage and said converter, said inrush current limiting resistor for transferring said power supply voltage to said converter at the beginning of elevator operation;

A main contact connected in parallel with said resistor, said main contact for delivering said power supply voltage to said converter after said DC link stage is sufficiently charged by the output voltage of said converter;

A contact detector for detecting an on / off state of the main contact;

A voltage detector for detecting a DC voltage at the DC link stage;

A converter controller for calculating the magnitude of the power supply voltage from the DC voltage detected by the voltage detector, wherein when the off state of the main contact detected by the contact detector lasts for a predetermined time, from the DC voltage detected by the voltage detector And a converter controller for recognizing the calculated magnitude of the current power supply voltage as a valid value and updating the voltage voltage previously calculated with the current power supply voltage.

The DC link terminal according to claim 1, comprising a capacitor and a voltage divider resistor.

The converter controller detects the voltage of the DC link stage sufficiently discharged by the voltage divider immediately after the elevator operation, calculates the value of the power supply voltage from the detected voltage, and recognizes the value of the power supply voltage calculated as an effective value. Elevator power converter.

The elevator power converter according to claim 1 or 2, wherein the converter controller uses the calculated power supply voltage, which is recognized as a valid value, for controlling current of an input terminal and controlling magnitude of a DC voltage of the DC link terminal. .