KR100257358B1

KR100257358B1 - 엘리베이터 도어 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100257358B1
Application number: KR1019970082513A
Authority: KR
Inventors: 윤호
Original assignee: 이종수; 엘지산전주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2000-05-15
Also published as: KR19990062202A

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 도어 제어장치에 관한 것으로, 종래에는 열림상태를 유지할 수 있는 별도의 장치가 구비되지 않으면 웨이트의 영향으로 안전한 열림상태를 유지하기가 어렵고, 또한 케이지나 모터의 흔들림이 바로 도어의 흔들림으로 나타나는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 3상교류전압을 입력받아 원하는 전압과 주파수를 리니어 모터의 1차측 권선에 스위칭소자를 통하여 공급하는 인버터와; 상기 인버터를 제어하는 인버터제어기와; 상기 인버터 내부의 직류링크과 함께 장치의 동작을 제어하는 스위치와; 리니어모터의 3상권선의 조합에 적절한 전류를 공급하는 임피던스부로 구성하여 도어가 정지시 및 정지상태에서의 흔들림을 방지하기 위한 최소 전자력을 발생시키기 위한 별도의 권선을 설치하지 않고, 리니어 모터 자체의 권선을 적절하게 조합하여 리니어 모터가 정지시에 흔들림이 없이 안정되게 유지되도록하여 도어의 흔들림을 최소화하는 효과가 있다.

Description

엘리베이터 도어 제어장치 및 방법

본 발명은 엘리베이터 도어의 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 도어의 정지시 및 정지상태에서의 흔들림을 최소화하는데 적당하도록 한 엘리베이터 도어의 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 엘리베이터 제어 장치는 운행 관리 제어 장치(11)를 포함하고 있다. 운행 관리 제어 장치(11)는 엘리베이터의 기계실 제어반(10)에 설치되어 있고, 그리고 엘리베이터 카의 도어 제어와 관련된 지령 신호를 병렬로 발생하도록 구성되어 있다. 이 지령 신호는 예컨대 엘리베이터 카의 도어의 개폐를 위한 도어 개방 신호 또는 도어 폐쇄 신호일 수 있다. 운행 관리 제어 장치(11)는 내부에 제1직렬 병렬 변환기(12)를 가지고 있다. 이 제1직렬 병렬 변환기(12)에 의해, 병렬로 발생된 상기 지령 신호가 직렬화된다.

상기 엘리베이터 제어장치는 또한 엘리베이터 카(50)의 상부에 설치되어 있는 도어 제어 장치(21)를 포함하고 있다. 도어 제어 장치(21)는 예컨대 마이크로컴퓨터로 구성되어, 엘리베이터 카의 도어의 개폐를 행하는 역할을 한다.

엘리베이터 카(50)의 상부에 설치되어 있는 상기 도어 제어 장치(21)와 엘리베이터의 기계실 제어반(10)에 설치되어 있는 상기 운행 관리 제어 장치(11)의 사이에는 소정 개수의 직렬 전송 라인(30)이 설치되어 있다. 이 직렬 전송 라인(30)의 길이는 건물의 높이에 따라 변동될 수 있다. 도어 제어 장치(21)는 이 직렬 전송 라인(30)을 통해 상기 운행 관리 제어 장치(11)와 통신할 수 있도록 구성되어 있다. 일실시예에서, 상기 직렬 전송 라인(30)의 개수는 1개 또는 2개이다.

운행 관리 제어 장치(11)의 제1직렬 병렬 변환기(12)에 의해, 상기 지령 신호(예컨대, 도어 개방 신호 또는 도어 폐쇄 신호)는 직렬 전송 라인(30)을 통해 도어 제어 장치(21)에 전송된다.

도어 제어 장치(21)는 내부에 제2직렬 병렬 변환기(26)를 가지고 있다. 제2직렬 병렬 변환기(26)는 운행 관리 제어 장치(11)의 제1직렬 병렬 변환기(12)로부터 직렬 전송 라인(30)을 통해 전송되어 온 상기 지령 신호를 병렬화한다. 한편, 도어 제어 장치(21)는 도어의 현재 상태(즉, 개방, 폐쇄)를 알리기 위한 도어 상태 신호(즉, 도어 개방 상태 신호, 도어 폐쇄 상태 신호)를 발생한다. 발생된 상기 도어 상태 신호는 상기 제2직렬 병렬 변환기(26)에 의해 직렬로 변환되어, 직렬 전송 라인(30)에 공급된다. 이 직렬 전송 라인(30)을 통해 전송되어 온 도어 상태 신호는 제1직렬 병렬 변환기(12)에 의해 병렬화되어, 운행 관리 제어 장치(11)에 전달된다.

종래의 엘리베이터 제어 장치는 또한 전력 변환 장치(23)를 포함하고 있으며, 이 전력 변환 장치(23)는 3상 교류 전원(22)을 전력 변환하여, 엘리베이터 카를 구동하는 전동기(24)에 공급하는 역할을 한다. 이 공급에 의해 전동기(24)가 구동된다. 전동기(24)에서 발생되는 펄스는 펄스 발생기(25)에 의해 검출되고, 검출된 펄스는 도어 제어 장치(21)에 제공된다.

한편, 운행 관리 제어 장치(11)와 도어 제어 장치(21)사이에는, 직렬 전송 라인(30)에 병렬로 신호 라인(33)이 설치되어 있다. 도어 제어 장치(21)는 운행 관리 제어 장치(11)로부터 직렬 전송 라인(33)을 통해, 그리고 상기 신호 라인(33)을 통해 도어 개폐 가능 신호가 전송되어 오면 전력 변환 장치(23)를 제어함으로써 도어 개폐를 행하도록 되어 있다. 도어 제어 장치(21)는 운행 관리 제어 장치(11)로부터 직렬 전송 라인(33A)을 통해 도어 개폐 가능 신호가 전송되어 왔지만, 상기 신호 라인(33)을 통해 도어 개폐 가능 신호가 전송되어 오지 않으면 도어 개폐 제어를 수행하지 않도록 되어 있다.

도2는 종래 리니어모터를 이용한 엘리베이터 도어의 개략도로서, 이에 도시된 바와같이 리니어모터의 1차측(5)에 인버터를 이용하여 적절한 전력을 공급하면 리니어모터의 2차측(6)에 고정대(10)와 도어행거(3)를 통해 부착된 도어(1)가 한쪽 방향으로 동작하고, 고정대(9)와 도어행거(4)를 통해 로프(12)로 연결되어 있는 다른쪽의 도어(2)는 반대방향으로 이동하면서 문을 개페하게 된다.

이후, 도어(1)가 완전히 닫히면 수동 개폐력장치(14)가 웨이트(15)의 작용으로 도어(1)의 닫힘을 소정의 힘 이상으로 유지할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 종래에는 열림상태를 유지할 수 있는 별도의 장치가 구비되지 않으면 웨이트의 영향으로 안전한 열림상태를 유지하기가 어렵고, 또한 케이지나 모터의 흔들림이 바로 도어의 흔들림으로 나타나는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 수동개폐력 장치만으로 도어의 정지상태를 유지함으로써 발생할 수 있는 도어의 정지시 및 정지상태에서의 흔들림을 최소화할 수 있도록 한 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 엘리베이터의 제어장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 종래 엘리베이터의 도어 제어장치의 개략도.

도 3은 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치의 구성을 보인 회로도.

도 4는 도3에 있어서의 흐름도.

도 5는 도3에 있어서, 리니어모터의 한권선에 직류전압을 공급했을 때의 모습을 보인도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5 : 리니어모터의 1차측권선 13 : 인버터

17 : 인버터제어기 18 : 스위치

19 : 임피던스부 20 : U상권선

21 : 인버터의 직류링크전압 22 : 스위칭소자

상기와 같은 목적은 3상교류전압을 입력받아 원하는 전압과 주파수를 리니어 모터의 1차측 권선에 스위칭소자를 통하여 공급하는 인버터와; 상기 인버터를 제어하는 인버터제어기와; 상기 인버터 내부의 직류링크과 함께 장치의 동작을 제어하는 스위치와; 리니어모터의 3상권선의 조합에 적절한 전류를 공급하는 임피던스부로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 발명을 설명한다.

도3은 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 3상 교류전압을 입력받아 원하는 전압과 주파수를 리니어 모터(5)의 1차측 권선(5)에 스위칭소자(22)를 통하여 공급하는 인버터(13)와; 상기 인버터(13)를 제어하는 인버터제어기(17)와; 상기 인버터(13) 내부의 직류링크전압(21)과 함께 장치의 동작을 제어하는 스위치(18)와; 리니어모터(5)의 3상권선의 조합(20)에 적절한 전류를 공급하는 임피던스부(19)로 구성한다.

도3은 본 발명 엘리베이터의 도어(1,2) 제어방법의 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 도어(1,2)가 완전히 닫혔는 가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 도어(1,2)가 완전히 닫혔으면 인버터(13)를 정지시킴과 아울러 스위치(18)를 온시켜 도어(1,2)의 열림동작을 수행하고, 도어(1,2)가 완전히 닫히지 않았으면 도어(1,2)가 열리고 있는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 도어(1,2)가 열리고 있으면 스위치(18)를 오프시킴과 아울러 인버터(13)를 구동시키고 도어(1,2)가 열리고 있지 않았으면 도어(1,2)가 완전히 열려졌는 지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 도어(1,2)가 완전히 열렸으면 인버터(13)를 정지시킴과 아울러 스위치(18)를 온시킨후 도어(1,2)이 닫힘동작을 수행하고, 도어(1,2)가 완전히 열리지 않았으면 반전하는 명령인지를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 반전명령이면 스위치(18)를 오프시키고 도어(1,2)를 여는 동작을 수행하고 반전명령이 아니면 스위치(18)를 오프시키고 인버터(13)를 구동시킨후 도어(1,2) 닫힌과정을 수행한 후 상기 제1 단계로 궤환하는 제5 단계로 이루어진다.

이와같이 구성한 본 발명의 일실시예의 동작을 도5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 임피던스부(19)의 크기를 조절하여 전류의 크기를 조절하면 도어(1,2)가 정지시 도어(1,2) 시스템에 적절한 최소의 정지 전자력을 리니어 모터(5)에 공급할 수 있다.

이때, 도어(1,2)의 인버터제어기(17)는 도어(1,2)의 운전상태를 파악하여 리니어 모터(5)가 정상운전을 마치면 리니어모터(5)의 전원공급을 차단하고, 스위치(18)를 온시켜 리니어 모터(5)의 권선에 직류전류를 공급하여 1차측(5)과 2차측(6)사이에 정지전자력을 발생시킨다.

만약, 도어(1,2)의 개폐시에는 스위치(18)를 오프시켜 상기 1차측(5)과 2차측(6)사이의 정지전자력을 해제하고 도어(1,2)를 동작시키기 위하여 리니어모터(5)에 인버터(13)를 이용하여 적절한 전력을 공급함으로써 도어(1,2)를 작동시킨다.

여기서, 상기 리니어모터(5)의 한권선에 직류전압을 공급했을 때의 동작원리를 도5를 참조하여 설명하면 도5의 (a)에서 보듯이 t1 시점에 모터(5)의 3상 권선에 흐르는 전류의 분포에 의해 발생하는 자력의 극성이 t2,t3에서 시간이 진행함에 따라 좌측으로 이동한다.

따라서, 상기와 같은 이동자계는 도체와 자성체로 구성되어 있는 리니어모터(5)의 2차측(6)에 변화하는 자계의 영향에 의한 와전류를 발생시키고, 이 와류와 자계의 상호작용으로 모터의 이동자(6)는 이동하게 된다.

그러나, 도5의 (b)에서와 같이 어느 한 권선에 직류전압을 인가하게 되면 단순히 1차측(5)에 감긴 권선의 분포에 따른 정지자계가 리니어모터(5)의 1차측(5)에 형성되는데, 회전형모터는 회전자가 원형대칭이어서 서로의 전자력이 상쇄되어 어느 한쪽으로 힘이 작용하지 않지만 상기 리니어모터(5)는 도5의 (a)에서 보는 바와 같이 자석과 철이 마주보고 있는 것과 마찬가지의 현상이 발생하는데, 따라서 이러한 현상에 의해 정지상태에서의 도어(1,2)의 흔들림을 최소화한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 도어가 정지시 및 정지상태에서의 흔들림을 방지하기 위한 최소 전자력을 발생시키기 위한 별도의 권선을 설치하지 않고, 리니어 모터 자체의 권선을 적절하게 조합하여 리니어 모터가 정지시에 흔들림이 없이 안정되게 유지되도록하여 도어의 흔들림을 최소화하는 효과가 있다.

Claims

3상 교류전압을 입력받아 원하는 전압과 주파수를 리니어 모터(5)의 1차측 권선(5)에 스위칭소자(22)를 통하여 공급하는 인버터(13)와; 상기 인버터(13)를 제어하는 인버터제어기(17)와; 상기 인버터(13) 내부의 직류링크전압(21)과 함께 장치의 동작을 제어하는 스위치(18)와; 리니어모터(5)의 3상권선의 조합(20)에 적절한 전류를 공급하는 임피던스부(19)로 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 도어 제어장치.
도어(1,2)가 완전히 닫혔는 가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 도어(1,2)가 완전히 닫혔으면 인버터(13)를 정지시킴과 아울러 스위치(18)를 온시켜 도어(1,2)의 열림동작을 수행하고, 도어(1,2)가 완전히 닫히지 않았으면 도어(1,2)가 열리고 있는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 도어(1,2)가 열리고 있으면 스위치(18)를 오프시킴과 아울러 인버터(13)를 구동시키고 도어(1,2)가 열리고 있지 않았으면 도어(1,2)가 완전히 열려졌는 지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 도어(1,2)가 완전히 열렸으면 인버터(13)를 정지시킴과 아울러 스위치(18)를 온시킨후 도어(1,2)이 닫힘동작을 수행하고, 도어(1,2)가 완전히 열리지 않았으면 반전하는 명령인지를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 반전명령이면 스위치(18)를 오프시키고 도어(1,2)를 여는 동작을 수행하고 반전명령이 아니면 스위치(18)를 오프시키고 인버터(13)를 구동시킨후 도어(1,2) 닫힌과정을 수행한 후 상기 제1 단계로 궤환하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 도어 제어방법.