KR100509146B1 - 엘리베이터의 제어장치 - Google Patents

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KR100509146B1
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

교류전원의 정전이 검출된 경우에 전력축적장치의 충전량을 유효하고, 또 낭비없이 사용하고, 또 복전했을 때에 엘리베이터를 원래의 서비스로 복귀시켜, 적정한 운행을 가능케 하는 엘리베이터의 제어장치를 얻는 것을 목적으로 하고, 정전검출장치에 의해 정전을 검출하면 충방전 제어회로에 의해 전력축적장치의 전력을 인버터에 공급하는 동시에 엘리베이터의 제어회로 및 조명회로에 전력을 공급하고, 엘리베이터의 운전을 계속시키는 제어수단을 구비한다.

Description

엘리베이터의 제어장치{ELEVATOR CONTROLLER}
본 발명은 2차전지를 응용한 성에너지형의 엘리베이터의 제어장치에 관한 것이다.
도 5는 2차전지를 응용해서 엘리베이터를 제어하는 종래의 엘리베이터의 제어장치를 표시하는 기본구성도이다.
도 5에서 1은 3상교류전원, 2는 3상교류전원(1)에서 출력되는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 다이오드 등으로 구성된 컨버터를 표시하고, 컨버터(2)에서 변환된 직류전력은 직류모선(3)에 공급된다.
또, 4는 엘리베이터의 속도위치제어를 하는 후,술하는 속도제어장치에 의해 제어되는 인버터이고, 직류모선(3)을 통해서 공급되는 직류를 소망하는 가변전압 가변주파수의 교류로 변환해서 도시하지 않은 교류모터에 공급함으로써 교류모터에 직결된 엘리베이터의 권양기(5)를 회전구동시킴으로써 권양기(5)에 감겨진 로프가 그 양단에 접속된 카실 및 균형추를 승강제어해서 카실내의 승객을 소정의 층상으로 이동시키도록 되어 있다.
여기서, 카실과 균형추의 중량은 정원의 반의 승객이 카실내에 승차했을 때에 거의 같게 되도록 설계되어 있다.
즉, 무부하로 카실을 승강시킬 때에 카실의 하강시는 역행운전, 상승시는 회생운전이 된다. 역으로, 정원승차로 카실을 하강시키는 경우에, 카실 하강시는 회생운전, 상승시는 역행(力行)운전이 된다.
또, 6은 마이크로컴퓨터 등으로 구성된 엘리베이터 제어회로로 엘리베이터 전체의 관리제어를 한다. 7은 엘리베이터의 속도제어를 하기 위한 속도제어장치, 8은 충방전 제어회로, 9는 직류모선(3)간에 설치되어 엘리베이터의 회생운전시에 전력을 축적하고, 역행운전시에 인버터(4)에 컨버터(2)와 함께 축적된 전력을 공급하는 전력축적장치, 10은 회생제어장치, 11과 12는 직류모선(3)간에 접속된 회생제어 게이트회생저항, 13은 직류모선(3)의 모선전압을 계측하는 모선전압계측기, 14는 전력축적장치(9)의 충방전상태를 계측하는 충방전상태 계측회로이고, 상기 충방전회로(8)는 모선전압계측기(13)로부터의 계측치 및 상기 충방전상태 계측회로(14)로부터의 계측치에 따라 상기 전력축적장치(9)의 충방전을 제어한다.
여기서, 상기 전력축적장치(9)는 도 6에 표시한 바와 같이 니켈, 수소 등의 2차전지(90)와 당해 2차전지(90)를 충방전 제어하는 DC-DC컨버터로 구성되고, DC-DC컨버터는 리액터(91), IGBT 등의 스위칭소자(92),(93), 스위칭소자(92),(93)에 역병렬 접속된 다이오드(94),(95)를 구비하고 있다. 2차전지(90)에의 충전을 충전게이트로써의 스위칭소자(92)와 다이오드(95)의 강압형 초퍼회로에서 실시되고, 2차전지(90)로부터의 방전을 방전게이트로서의 스위칭소자(93)와 다이오드(94)의 승압형 초퍼회로로 실시되고, 충방전 제어회로(8)에 의해 이들 게이트가 제어된다.
일반적으로 전력축적장치(9)를 소형, 값싸게 구성하기 위해 2차전지(90)의 개수는 적게 억제되고, 전지의 출력전압은 직류모선(3)의 전압보다도 낮다. 직류모선(3)의 전압은 기본적으로 3상교류전원(1)의 전압을 정류한 전압 Vp 근방에서 제어된다. 따라서, 전지충전시는 전력축적장치(9)의 입력전압을 전압 Vp보다 낮은 값으로 해서 모선전압을 하강하고, 방전시는 전력축적장치(9)의 출력전압을 전압 Vp보다 높은 값으로 해서 모선전압에 승강시킬 필요가 있고, 이 때문에 DC-DC컨버터가 채용된다.
또, 이 전력축적장치(9)에의 충전정도를 표시하는 량을 SOC(stste of change : 충전상태)라 부르고, 이 충전상태 SOC는 상기와 같이 충전한 전류량과 방전한 전류량의 차에 의해 계산한다. 즉, 전력축적장치(9)의 풀충전상태를 100%로 해서 충전한 전류량을 플러스, 방전한 전류량을 마이너스 해 가서 현재의 SOC, 즉 충전량을 산출한다.
3상상용전원(1)의 정전시는 전력축적장치(9)로부터의 전원공급에 의해 엘리베이터의 운전이 가능해진다.
일반적으로 2차전지는 10개 이하정도의 다수의 단전지를 직렬로 접속한 조전지를 다시 직렬로 접속해서 사용되나, 예를들면 엘리베이터의 속도와 적재량으로 정해지는 모터의 정격출력의 반정도를 공급할 수 있는 충방전 능력을 갖도록 2차전지의 직렬수를 선정하면, 회생전력은 정격전력의 대략 반 정도인 것으로부터 모든 회생전력을 충전할 수 있고, 에너지 절약에 최대인 효과를 기대할 수 있다. 또, 정전시에는 전력축적장치(9)에 축적되어 있는 전력량 Wh에 의해 어느 정도의 시간(거리) 운전가능인가가 결정된다. 역으로, 정전전의 통상운전에서의 SOC로부터 방전종시까지의 SOC(여기서, 방전시종까지의 SOC와는 전지를 열화시키지 않는 범위에서 방전가능할 때까지의 SOC이고, 엘리베이터를 운전하기 위해 전력을 공급하면 2차전지의 단자전압이 급격하게 저하하고, 소망하는 전력을 공급할 수 없을 때도 있다), 여기서는 예를들면 70%에서 30%까지로 하면, 정전시 소정시간 운전하기 위해 필요한 전력량을 정격의 40%로 하면, 그에 따라 2차전지의 직렬수를 선정할 수도 있다.
도 7은 충방전 제어회로(8)에 의한 충전게이트와 방전게이트의 제어를 표시하는 플로차트이다. 우선, 예를들면 모선전압을 모선전압계측기(13)에 의해 계측(스텝 S1)하고, 그 계측전압을 회생상태를 표시하는 소망의 전압설정치(소망의 전압설정치의 후,술하는 방전제어로 설정하는 전압설정치 이하이고, 모터로부터의 전력회생에 의해 직류모선전압이 상승해서 회생상태를 표시하는 값)과 비교해서 계측전압이 전압설정치를 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S2).
계측전압이 설정치를 초과하고 있지 않으면 엘리베이터의 운전은 역행(力行)운전이라고 판단하고, 다음에 충방전상태 계측회로(14)에 의한 2차전지의 충전량 SOC의 계측치가 소정치를 초과하고 있는지의 여부를 판정하고(스텝 S3), 계측량이 설정치를 초과하고 있으면 방전제어를 개시한다(스텝 S5). 스텝 S3의 설정 SOC는 예를들면 70%정도로 해서 2차전지의 충전량을 70%로 유지하도록 제어한다.
또, 방전제어개시와 방전제어장치를 빈번히 반복하지 않도록 엘리베이터의 1주행에서는 방전해 버릴수 없는 5%정도의 히스테리시스를 갖도록 해서 75%를 방전제어개시의 설정 SOC로 하고, 70%를 방전정지의 설정 SOC로 함으로써 더욱더 정밀도가 높은 제어가 가능하다.
스텝 S2에서 계측전압이 설정치를 초과해 있으면, 엘리베이터의 운전은 회생운전이라고 판단하고, 다음에 충방전상태 계측회로(14)에 의한 2차전지의 충전량 SOC의 계측치가 충전의 한계를 표시하는 상한치를 초과하였는지의 여부를 판정한다 (스텝 S4).
계측량이 설정치를 초과하고 있으면, 충전제어를 하지 않고, 계측량이 한계치를 초과하고 있지 않으면 충전제어를 개시한다(스텝 S6). 여기서, 충전의 한계를 표시하는 상한치라는 것은 80%에서 100% 정도의 수치이고, 전지의 열화를 촉진하지 않는 과충전의 상한치이다.
도 8은 충방전 제어회로(8)에 의한 방전시의 제어를 표시하는 플로차트이다.
제어계로써 전압제어에 전류제어 마이너루프 등을 구성한 보다 안정성이 높은 제어를 해도 되나, 여기서는 간단화를 위해 모선전압으로 제어하는 방식으로 설명한다.
우선, 예를들면 모선전압을 모선전압계측기(13)로 계측하고(스텝 S11), 그 계측전압을 소망하는 전압설정치와 비교해 계측전압이 전압설정치를 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S12). 계측전압이 설정치를 초과하고 있지 않으면 다음에 충방전상태 계측회로(14)에 의한 2차전지의 방전전류의 계측치가 소정치를 초과하였는지를 판정한다(스텝 S13).
이들의 판정에 의해 계측전압이 설정치를 초과하였을 때, 또는 계측전압이 설정치를 초과하지 않을 때도 2차전지의 방전전류의 계측치가 소정치를 초과했을 때는 방전게이트의 ON펄스폭을 짧게 하도록 현재의 ON시간에 대해 조정시간 DT를 감산해서 새로운 게이트 ON시간을 구한다(스텝 S14).
한편, 상기 스텝 S13에서 2차전지의 방전전류의 게측치가 소정치를 초과하지 않았다고 판정된 경우에는 방전게이트의 ON펄스폭을 길게 하도록 현재의 ON시간에 대해 조정시간 DT를 가산해서 새로운 게이트 ON시간을 구한다(스텝 S15). 이와 같이 해서 구해진 게이트 ON시간에 따라 방전게이트의 ON제어를 하는 동시에 구해진 게이트 ON시간을 현재의 ON시간으로 해서 내장메모리에 기억한다(스텝 S16).
이와 같이, 방전게이트의 ON펄스폭을 길게 함으로써 전력축적장치(9)의 출력전압인 평균전압을 상승시켜 보다 많은 전류를 2차전지로부터 모선에 흘려 이 결과 공급전력을 크게 하는 동시에 전력공급에 의해 직류모선(3)의 모선전압을 상승시킨다. 역행시 운전으로 생각하면 엘리베이터는 전력공급을 필요로 하고 있고, 이 전력을 2차전지로부터의 방전 및 3상교류전원(1)으로부터의 공급으로 충당한다. 모선전압을 3상교류전원(1)으로부터의 공급에 의한 컨버터(2)의 출력전압보다도 높게 제어하면 모든 전력은 2차전지로부터 공급된다. 그러나, 값싼 전력축적장치를 구성하므로 모든 전력을 2차전지로부터 공급하지 않고, 적절한 비율로 2차전지로부터의 공급과 3상교류전원(1)으로부터의 공급을 하도록 설계되어 있다.
즉, 도 8중에서 방전전류의 계측치를 공급분담 상당전류(소정치)와 비교해 방전전류의 계측치가 소정치를 초과하고 있으면, 방전게이트의 ON펄스폭을 길게 하고, 또 공급량을 증대시키거나, 방전전류의 계측치가 소정치를 초과하고 있지 않으면 방전게이트의 ON펄스폭을 짧게 하고, 이 결과 이 반복에 의해 전력공급을 클립한다. 이렇게 하면, 인버터(4)가 필요로 하는 전력중 2차전지에서 공급되는 분은 클립되므로 직류모선(3)의 모선전압은 낮아지고, 결과적으로 컨버터(2)로부터 공급이 개시된다. 이들은 대단히 짧은 시간에서 실시되므로 실제는 엘리베이터가 필요로 하는 전력을 공급하기 위해 적절한 모선전압으로 안정되고, 2차전지(90)와 3상교류전원(1)에서 소망하는 비율도 전력을 공급할 수 있게 된다.
다음, 도 9에 표시하는 충전제어시의 플로차트에 대해 설명한다.
권양기(5)를 회동구동시키는 도시하지 않은 교류모터로부터의 전력회생이 있는 경우, 직류모선(3)의 모선전압은 그 회생전력에 의해 상승한다. 이 전압이 컨버터(2)의 출력전압보다도 높아진 경우에는 3상교류전원 1로부터의 전력공급은 정지한다. 전력축적장치(9)가 없는 경우에 이 상태가 계속되면 공지이므로 도시하지 않았으나, 직류모선(3)의 전압이 상승하기 때문에 직류모선(3)의 모선전압의 계측전압치가 있는 소정전압까지 달하면 회생제어회로(10)가 작동하고, 스위칭소자 또는 컨텍터로 된 회생제어게이트(11)를 폐쇄시킨다.
이로 인해, 회생저항(12)에 전력이 흘려지고, 회생전력이 저항에서 소비되는 동시에 전자브레이크 효과에 의해 엘리베이터가 감속된다. 그러나, 전력축적장치 (9)가 있는 경우에는 회생저항(12)에 전력이 흐르는 전압으로 상승하기 전에 충방전 제어회로(8)의 제어에 의해 이 회생전력이 전력축적장치(9)에 충전된다.
즉, 도 9에 표시한 바와같이 충방전 제어회로(8)는 모선전압계측기(13)에 의한 직류모선(3)의 모선전압의 계측치가 소정전압을 초과해 있으면 회생상태인 것을 검지하게 되고, 충전게이트의 ON펄스폭을 길게 함으로써 2차전지(90)에의 충전전류를 증대시킨다(스텝 S21 →S22 →S23). 그리고, 엘리베이터로부터의 회생전력이 적어지면, 이에 따라 직류모선(3)의 전압도 저하하고, 모선전압계측기(13)의 계측치가 소정전압을 초과하지 않으므로 충전게이트의 ON펄스폭을 짧게 제어하고, 충전전력도 작게 제어할 수 있다(스텝 S21 → S22 →S24).
이와 같이, 직류모선(3)의 모선전압을 감시하고, 충전전력을 제어함으로써 모선전압이 적절한 범위로 제어되고, 충전이 실시된다. 또, 종래 회생전력으로 소비하고 있던 전력을 축적하고 재이용함으로써 에너지 절약이 실현된다. 이와 같이 전력축적장치(9)의 충방전의 전류ㆍ전압은 DC-DC컨버터에 의해 항상 제어되어 있고, 충전된 전류량의 합계에서 방전한 전류량의 합계의 차가 현재의 전력축적장치 (9)에 남아 있는 충전량이 된다.
그러나, 상술한 종래의 엘리베이터 제어장치에서 상용전원의 정전시에 운전을 계속하기 위해서는 엘리베이터의 구동전력 이외에 제어장치, 조명회로에 전력을 공급할 필요가 있다. 또, 엘리베이터의 서비스를 계속하기 위해서는 전력축적장치 (9)의 전력량을 유효하고, 또 낭비없이 사용할 필요가 있으나, 예를들면 상용전원의 정전시에 모든 회로에 전력을 공급하게 되면 카에 타고 있는 승객을 목적층으로 이동하기 전에 전력축적장치(9)의 충전량의 잔량이 없어져 주행불능이 되는 등의 문제가 발생한다. 또, 상용전원이 복전했을 때에는 제한하고 있던 엘리베이터의 운전을 원래대로 되돌릴 필요가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로, 교류전원의 정전이 검출된 경우에 전력축적장치의 충전량을 유효하고, 또 낭비없이 사용하고, 또 복전했을 때에 엘리베이터를 원래의 서비스에 복귀시켜 주고, 적정한 운행을 가능하게 하는 엘리베이터 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
(발명의 개시)
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는 교류전원으로부터의 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 컨버터로부터의 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환해서 전동기를 구동하고, 엘리베이터를 운전하는 인버터와, 상기 컨버터와 인버터 사이의 직류모선간에 설치되어 엘리베이터의 회생운전시에 직류모선으로부터의 직류전력을 축적하고, 역행(力行)운전시에 축적된 직류전력을 직류모선에 공급하는 전력축적장치와 상기 직류모선에 대한 상기 전력축적장치의 충방전을 제어하는 충방전 제어회로와, 상기 전력축적장치의 충전량 또는 충방전상태를 계측하는 충방전상태 계측회로와, 상기 교류전원의 정전을 검출하는 정전검출장치와, 정전시에 엘리베이터의 제어장치에 전력을 공급하는 정전시 제어전원위치와, 정전시에 엘리베이터의 조명회로에 전력을 공급하는 정전시 조명전원장치와, 상기 정전검출장치에 의해 정전을 검출하면, 상기 충방전 제어회로에 의해 상기 전력축적장치의 전력을 상기 인버터에 공급하는 동시에 엘리베이터의 제어회로 및 조명회로에 전력을 공급하고, 엘리베이터의 운전을 계속시키는 제어수단을 구비한 것이다.
또, 상기 제어수단은 정전을 검출하면 엘리베이터의 속도는 제한하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 정전을 검출하면 필요한 조도만을 확보해서 불필요한 조명에의 전로를 차단하도록 엘리베이터의 조명회로를 선택적으로 차단해서 공급전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 정전을 검출하면 운전에 필요한 제어회로만을 확보해서 불필요한 제어회로에의 전로를 차단하도록 엘리베이터의 제어회로를 선택적으로 차단해서 공급전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 정전을 검출한 후,, 엘리베이터의 운전을 계속중 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 설정치 이하가 되면, 또는 소정시간 경과하면 엘리베이터의 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 엘리베이터의 운전을 정지하는 것을 승객에게 알리는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 교류전원의 복전을 검출하는 복전검출장치를 구비하고, 상기 제어수단은 전원의 복전을 검출하면 엘리베이터의 속도를 원래의 정격속도로 되돌리는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 전원의 복전을 검출했을 때, 엘리베이터의 주행중이면 엘리베이터가 정지한 후, 엘리베이터를 정전운전모드에서 복귀시켜 속도를 원래 속도로 되돌리는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 교류전원의 복전을 검출하는 복전검출장치를 구비하고, 상기 제어수단을 전원의 복전을 검출하면 선택적으로 차단하고 있던 제어회로 또는 조명회로를 접속하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 엘리베이터의 운전을 계속하는 정전시 계속운전모드와 낮은 속도로 엘리베이터를 가장 가까운 층에 착상시키는 구출운전모드의 양쪽을 설치하고, 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치에 의해 또는 정전으로부터의 소정시간의 경과에 의해 운전모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치, 또는 정전으로부터의 소요시간의 경과에 의해 구출운전모드를 선택해서 상기 전력축적장치의 충전량 부족에 의한 승객이 갇히는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 제어수단은 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 제1의 설정치 이하가 되었을 때, 또는 정전으로부터의 경과시간이 제1의 설정치 이상이 되었을 때는 승차장 호출을 접수하지 않도록 해서 새로운 승객의 승차를 받지 않도록 하는 동시에 현재 승차중의 승객의 카호출에는 서비스를 하고, 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 제2의 설정치 이하가 되었을 때, 또는 정전으로부터의 경과시간이 제2의 설정치 이상이 되었을 때는 구출운전모드를 선택해서 상기 전력축적장치의 충전량 부족에 의한 승객이 갇히는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기 충전량의 제2의 설정치는 제1의 설정치 이하이고, 정전으로부터의 경과시간의 제2의 설정치는 제1의 설정치 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 관한 엘리베이터 제어회로의 속도제어동작을 표시하는 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 관한 엘리베이터 제어회로의 정전시 운전정지 제어동작을 표시하는 플로차트.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 관한 엘리베이터 제어회로의 복전의 제어동작을 표시하는 플로차트.
도 5는 종래의 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 블록도.
도 6은 도 5에 표시하는 전력축적장치 9의 내부회로를 표시하는 구성도.
도 7은 도 5에 표시하는 충방전 제어회로 8에 의한 충방전 제어를 표시하는 플로차트.
도 8은 도 5에 표시하는 충방전 제어회로 8에 의한 방전시의 제어를 표시하는 플로차트.
도 9는 도 5에 표시하는 충방전 제어회로에 의한 충전시의 제어를 표시하는 플로차트.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
본 발명에서는 상용교류전원의 정전시는 주로 전력축적장치(9)로부터의 전력공급에 의해 엘리베이터의 운전이 실시된다. 이때, 엘리베이터는 정지하지 않고 운전을 계속한다. 이 때문에, 엘리베이터의 구동전력 이외에 제어장치, 조명회로에 전력을 공급할 필요가 있다.
또, 엘리베이터의 서비스를 계속하기 위해서는 전력축적장치(9)의 충전량을 유효하고, 또 낭비없이 사용할 필요가 있으나, 예를들면 상용전원의 정전시에 모든 회로에 전력을 공급하면 카에 승차한 승객의 목적층으로 이동하기 이전에 전력축적장치(9)의 충전량의 잔량이 없어져 주행불능이 되는 등의 문제가 발생한다.
또, 상용전원의 복전했을 때는 제한하고 있던 엘리베이터의 운전을 원래대로 되돌릴 필요가 있다.
도 1은 본 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 블록도이다. 도 1에서 도 5에 표시하는 종래예와 동일부분은 동일부호를 부쳐서 그 설명은 생략한다. 새로운 부호로써 15는 승차장 호출버튼장치, 16은 3상교류전원(1)의 정전 또는 복전을 검출하는 정전검출기 또는 복전검출기이고, 이 발명에 관한 제어수단으로서의 엘리베이터 제어회로 6A는 충방전상태 계측회로(14)의 출력에 따라 3상교류전원(1)의 정전시 운전에서의 운전모드를 변경하도록 되어 있다. 또, 도 1에서는 생략하고 있으나, 충방전상태 계측회로(14)의 출력선을 엘리베이터 제어회로 6A에 접속된다.
또, 17은 조명용의 단상전원, 18은 조명회로, 19는 정전시 엘리베이터의 제어장치에 전력을 공급하는 정전시 제어전원장치, 20은 정전시에 엘리베이터의 조명회로에 전력을 공급하는 정전시 조명전원장치, 21은 정전검출시 3상교류전원(1)으로부터의 3상전로와 정전시 제어전원장치(19)의 3상전로를 전환하는 스위치, 22는 정전검출시에 조명용의 단상전원(17)의 단상전로와 조명회로(18)에 전력을 공급하는 정전시 조명전원장치(20)의 단상전로를 전환하는 스위치이다.
여기서, 조명회로(18)의 전원은 조명용의 단상전원(17)의 경우도 있으나, 3상교류전원(1)의 단상전로로부터 예를들면 트랜스를 통해서 공급하는 경우도 있으나, 또 공지이므로 도시하지는 않았으나, 예를들면 정전시 제어전원장치(19)는 직류를 3상교류로 변환하는 3상인버터가 사용되고, 정전시 조명전원장치(20)는 직류를 단상교류로 변환하는 단상인버터가 사용된다.
또, 23은 예를들면 인포메이션 등의 옵션기기, 24는 이를 컨트롤하는 제어회로, 25는 방전제어회로(8)의 지령에 의해 예를들면 정전시는 승차장 호출을 접수하지 않으면 승차장 호출버튼용 전원, 또 정전시 필요없는 옵션기기 및 이들의 제어회로 등, 제어회로의 전로를 선택적으로 차단하는 스위치, 26은 스위치(25)와 같고, 충방전 제어회로(8)의 지령에 의해 예를들면 최저한으로 필요한 조도를 확보하는 이외의 카내 조명, 카내 콘센트 등, 불필요한 조명회로의 전로를 선택적으로 차단하는 스위치이다.
다음 정전시의 동작에 대해 설명한다. 엘리베이터 회로 6A는 정전검출기 (16)에 의한 정전검출신호에 따라 정전을 검출하면 충반전 제어회로(8)에 정전신호를 전송하고, 정전시 운전을 개시한다. 충방전 제어회로(8)는 엘리베이터 제어회로 6A로부터의 정전신호에 의해 정전시 운전을 개시하는 동시에 스위치(21)를 제어해서 제어전원을 3상교류전원(1)의 3상전로로부터 정전시 제어전원장치(19)의 3상전로로 전환한다. 또, 스위치(22)를 제어해서 조명회로(18)의 전원을 조명용의 단상전원(17)의 단상전로로부터 정전시 조명전원장치(20)의 단상전로로 전환한다.
이로 인해, 충방전 제어회로(8)에 의해 전력축적장치(9)의 전력을 인버터(4)에 공급하는 동시에 엘리베이터 제어회로(6A) 및 조명회로(18)에 전력을 공급하고, 엘리베이터의 운전을 계속한다. 단, 여기서 엘리베이터의 운전을 계속하기 위해서는 엘리베이터의 제어전원을 3상교류전원(1)의 3상전로로부터 정전시 제어전원장치 (19)의 3상전로로 전환하는 경우, 제어전원이 순간정지하지 않도록 제어전원은 단시간만 다른 전지 또는 컨덴서 등에 의한 백업이 필요하다. 또, 충방전 제어회로 (8)는 스위치(25),(26)에 의해 엘리베이터 제어회로(6A), 조명회로(18)의 정전시 운전에 불필요한 전로를 차단해서 전력축적장치(9)의 충전량을 유효하고, 낭비없이 사용하고, 정전시 운전을 유효하고, 또 최대한으로 계속할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 관한 엘리베이터 제어회로(6A)에 의한 정전시에 운전을 계속하기 위한 속도제어를 표시하는 플로차트이다.
이 실시의 형태에서 엘리베이터 제어회로(6A)는 정전발생 후,, 엘리베이터가 주행중은 운전을 계속하기 위해 엘리베이터의 주행이 일정속 중행중인가, 가속중인가, 감속중인가 판정한다(스텝 S101, S102, S103). 엘리베이터가 일정속 주행중이면 소정의 감속도로 감속을 개시하고, 엘리베이터의 속도가 상한치에 도달한 시점에서 감속을 완료하고(스텝 S105), 그 상한치에서 일정속 주행을 한다(스텝 S107).
다음, 목적층에 착상하기 위한 감속개시점에 도달하였는가를 판단하고(스텝 S108), 감속개시점에 도달하면 다시 감속을 개시하고(스텝 S109), 목적층에 착상해서(스텝 S110) 운전을 종료한다.
상기 스텝 S102에서 엘리베이터가 가속중이면 엘리베이터의 속도가 설정된 상한치 이내에 가속을 계속하고(스텝 S106), 그 상한치에 도달한 시점에서 그 상한치로 일정속 주행을 하도록 스텝 S107로 이행한다. 또, 상기 스텝 S103에서 엘리베이터가 감속중이면 감속을 계속해서 목적층에 착상하도록 스텝 S110으로 이행해서 운전을 종료한다.
즉, 정전발생시, 엘리베이터를 운전하기 위해서는 전력축적장치(9)에서 엘리베이터를 구동하는데 필요한 전전력을 인버터, 엘리베이터 제어회로 및 조명회로로 공급해야 하며, 전력축적장치(9)의 출력가능한 전력의 제한에 의해 속도를 떨어뜨려 운전하거나 필요최저한의 제어전원, 조명회로에만 전력을 공급하므로 다른 전로를 차단하는 등의 필요가 있다.
도 2는 전력축적장치(9)로부터 출력가능한 전력의 제한에 의해 운전을 계속하기 위해 주행중의 속도를 전력축적장치(9)의 전력제한에 따라 설정되는 속도상한치까지 감속하기 위한 제어플로차트이고, 정전발생에서 엘리베이터의 속도상태를 일정속 주행, 가속중, 감속중에서 분류해서 각각 엘리베이터 속도를 속도상한치로 제한하는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 관한 엘리베이터 제어회로 6A에 의한 정전시 운전을 정지하기 위한 제어를 표시하는 플로차트이다.
구체적으로는 엘리베이터 제어회로 6A 및 충방전 제어회로(8)는 정전검출기 (16)에 의한 정전검출신호에 따라 정전시 운전을 개시한다.
우선, 정전시 운전개시로부터의 경과시간을 계측해서 설정된 제1의 설정시간을 초과하였는지의 여부를 판단하고(스텝 S201, 스텝 S202), 경과시간이 설정된 제1의 설정시간을 초과하고 있을 때에는 승차장 호출버튼장치(15)로부터의 승차장 호출의 접수를 금지한다(스텝 S205).
경과시간이 제1의 설정시간을 초과하고 있지 않으면, 다음에 충방전상태 계측회로(14)에 의한 충전상태 SOC의 계측치(전력축적장치 9의 잔충전량)가 제1의 설정치(예를들면 잔충전량 40%)를 하회하고 있는지의 여부를 판단하고(스텝 S203, S204), 충전상태 SOC의 계측치가 제1의 설정치를 하회하고 있지 않은 경우에는 정전시 운전을 계속하고, 충전상태 SOC의 계측치가 제1의 설정치를 하회하고 있는 경우에는 승차장 호출버튼장치(15)로부터의 호출의 접수를 금지한다(스텝 S205).
다음, 카호출의 유무를 판단해서(스텝 S206) 카호출이 있는 경우에는 현재 이미 카에 승차해 있는 승객의 목적층으로 운전하나, 정지층으로부터의 승차를 견제하는 목적으로 곧 정전시 운전을 종료한다는 것을 알리는 아나운스, 표시등의 공지를 한다(스텝 S207).
다음 정전시 운전개시로부터의 경과시간을 다시 계측해서 그 계측시간이 제2의 설정시간을 초과하였는지의 여부를 판단하고(스텝 S208, 스텝 S209), 계측시간이 제2의 설정시간을 초과해 있는 경우에는 충전량 부족으로 층간에서 주행불능이 되어 승객을 가두지 않도록 최근층에 착상시킨다(스텝 S212).
계측시간이 제2의 설정시간을 초과하고 있지 않으면 다음에 충방전상태 계측회로 (14)에 의한 충전상태 SOC의 계측치(전력축적장치 9의 잔충전량)이 제2의 설정치(예를들면 잔충전량이 30%)를 하회하고 있는지의 여부를 판단하고(스텝 S210, S211), 충전상태 SOC의 계측치가 제2의 설정치를 하회하고 있지 않을 때는 정전시 운전을 계속하고, 충전상태 SOC의 계측치가 제2의 설정치를 하회하고 있는 경우에는 낮은 속도로 엘리베이터를 최근층에 착상시키는 구출운전모드를 선택해서 최근층에 착상시킴으로써 전력축적장치(9)의 충전량 부족에 의한 승객의 가두기를 방지한다(스텝 S212).
다음에 운전을 종료한 것을 알리기 위해 승객에 정전시 운전을 종료한다는 것을 공지하는 아나운스 또는 표시 등의 통고를 하고(스텝 S213), 카내의 조명을 꺼서 도어를 폐쇄하고, 도어폐지 대기모드로 한다(스텝 S206 ~ S208).
따라서, 상용교류전원의 정전이 검출된 경우에 전력추적장치(9)의 잔충전량을 감시하는 동시에 제어전원, 조명전원은 항상 백업하고 있으므로 경과시간을 감시함으로써 전력축정장치(9)에 축적된 전력량을 유효되게 이용하고, 승차한 승객의 목적층의 도중에서 엘리베이터의 운전이 전력축적장치(9)의 잔전력량 부족으로 인해 도중에서 끊어지는 등의 불합리를 방지할 수가 있다.
또, 승객 등에 곧 정전시 운전을 종료하는 것의 아나운스, 표시 등, 또 정전시 운전을 종료한 것의 아나운스, 표시 등의 통지를 단계적으로 실시함으로써 승객의 불안감을 제거하는 동시에 정전시에도 편리하게 쓸 수 있는 엘리베이터 운전을 할 수가 있다.
여기서는 충방전 제어회로(8)는 엘리베이터 제어회로 6A로부터 정전신호를 받아서 정전시 운전으로 이행하는 구성으로 하였으나, 충방전 제어회로(8)는 인버터의 모선전압의 저하 등으로 자기 스스로 정전을 검출하는 것은 가능하고, 인버터의 모선전압이 소정치 이하까지 저하하면 정전시 운전으로 이행하는 방식이라도 된다. 또, 스위치(21)에 의한 정전시 제어전원장치(19), 스위치(22)에 의한 정전시 조명전원장치(20)에의 전로전환, 스위치(25),(26)에 의한 제어회로 조명회로의 선택차단은 충방전 제어회로(8)에서 실시하는 구성으로 하였으나, 엘리베이터 제어회로 6A가 실시하는 구성이라도 효과는 같다.
또, 엘리베이터 제어회로 6A에 엘리베이터의 운전을 계속하는 정전시 계속운전모드와, 낮은 속도로 엘리베이터를 최근층에 착상시키는 구출운전모드의 양쪽을 두고, 충방전상태 계측회로(14)에 의한 계측치에 의해 또는 정전으로부터의 소정시간 경과에 의해 운전모드를 선택하도록 해도 된다.
다음에 복전시의 동작에 대해 설명한다. 엘리베이터 제어회로(6A)는 복전검출기(16)에 의한 복전검출신호에 따라 복전을 검출하면 충방전 제어회로(8)에 복전신호를 전송하고, 정전시 운전으로부터의 복귀를 한다. 충방전 제어회로(8)는 엘리베이터 제어회로(6A)로부터의 복전신호에 의해 스위치(21)를 제어해서 제어전원을 정전시 제어전원장치(19)의 3상전로로부터 3상교류전원(1)의 3상전로로 전환한다. 또, 스위치(22)를 제어해서 조명회로(18)의 전원을 정전시 조명전원장치 (20)의 단상전로로부터 조명용의 단상전원(17)의 단상전로로 전환한다. 또, 스위치 (25),(26)에 의해 선택차단하고 있던 제어회로, 조명회로를 접속한다. 이로 인해, 회로는 정전전의 상태로 복귀하였으나, 전력축적장치(9)의 충전량은 정전시 운전에서 소비하였으므로 다음의 정전에 대비해 전력축적장치(9)의 충전량을 소정치까지 충전할 필요가 있고, 방전을 정지해서 엘리베이터의 회생전력에 더해 전원으로부터도 충전을 한다.
도 4는 복전의 제어를 표시하는 플로차트이다.
엘리베이터 제어회로(6A) 및 충방전 제어회로(8)는 복전 후, 엘리베이터가 주행중인지 아닌지를 판정하고(스텝 S301), 엘리베이터가 주행중이면 정지할 때까지 정전시 운전을 계속하고, 엘리베이터가 정지 후, 정전운전모드를 복귀시켜 정전시 운전으로 저하시키고 있던 정격속도를 원래의 정규의 속도로 되돌린다(스텝 S303).
다음 스위치(21)를 제어해서 제어전원을 정전시 제어전원장치(19)의 3상전로로부터 3상교류전원(1)의 3상전로로 전환하고, 스위치(22)를 제어해서 조명회로 (18)의 전원을 정전시 조명전원장치(20)의 단상전로로부터 조명용의 단상전원(17)의 단상전로로 전환한다(스텝 S304). 다음에 스위치(25),(26)를 제어해서 선택차단하고 있던 제어회로, 조명회로를 접속한다(스텝 S305). 다음에 전력축적장치(9)의 충전량을 소정치(예를들면, 다음의 정전이 있어도 정전시 운전을 실행할 수 있는 값인 70%)까지 충전한다(스텝 S306).
이상과 같이 본 발명에 관한 엘리베이터의 제어장치는 상용전원의 정전시에 엘리베이터의 구동전력 이외에 제어장치, 조명회로에 전력을 공급하도록 하는 동시에 엘리베이터의 속도를 소정치까지 저하시키도록 하였으므로 운전을 계속하는 것이 가능해진다.
또, 정전시 운전에 불필요한 제어회로, 조명회로를 선택차단하도록 하였으므로 전력축적장치의 전력량을 유효하고, 낭비없이 사용할 수가 있다.
또, 복전했을 때에 엘리베이터를 원래의 서비스에 맞추어 적정한 운행을 가능하게 하는 정밀도가 높은 제어장치가 얻어진다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 상용교류전원의 정전이 검출된 경우에 전력축적장치의 충전량을 유효하고, 낭비가 없이 사용하고, 또 복전했을 때에 엘리베이터를 원래의 서비스로 복귀시켜 적정한 운행을 가능케 하는 엘리베이터의 제어장치를 얻을 수가 있다.

Claims (13)

  1. 교류전원으로부터의 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와,
    상기 컨버터로부터의 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환해서 전동기를 구동하고, 엘리베이터를 운전하는 인버터와,
    상기 컨버터와 상기 인버터와의 사이의 직류모선간에 설치되어 엘리베이터의 회생운전시에 직류모선으로부터의 직류전력을 축적하고, 역행운전시에 축적된 직류전력을 직류모선에 공급하는 전력축적장치와,
    상기 직류모선에 대한 상기 전력축적장치의 충방전을 제어하는 충방전제어회로와,
    상기 전력축적장치의 충전량 또는 충방전상태를 계측하는 충방전상태 계측회로와,
    상기 교류전원의 정전을 검출하는 정전검출장치와,
    정전시에 엘리베이터의 제어장치에 전력을 공급하는 정전시 제어전원장치와,
    정전시에 엘리베이터의 조명회로에 전력을 공급하는 정전시 조명전원장치와,
    상기 정전검출장치에 의해 정전을 검출하면 상기 충방전 제어회로에 의해, 상기 전력축적장치의 전력을 상기 인버터에 공급하는 동시에 엘리베이터의 제어회로 및 조명회로에 전력을 공급하고, 엘리베이터의 운전을 계속시키는 제어수단
    을 구비하고,
    상기 제어수단은, 정전을 검출한 후, 엘리베이터의 운전을 계속중 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 설정치 이하가 되거나 또는 소정시간이 경과하면, 엘리베이터의 운전을 정지함과 동시에, 엘리베이터의 운전을 정지한다는 취지를 승객에게 통보하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 정전을 검출하면 엘리베이터의 속도를 제한하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 정전을 검출하면, 필요한 조도만을 확보해서 불필요한 조명에의 전로를 차단하도록 엘리베이터의 조명회로를 선택적으로 차단해서 공급전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 정전을 검출하면 운전에 필요한 제어회로만을 확보해서 불필요한 제어회로에의 전로를 차단하도록 엘리베이터의 제어회로를 선택적으로 차단해서 공급전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 교류전원의 복전을 검출하는 복전검출장치를 구비하고, 상기 제어수단은 전원의 복전을 검출하면 엘리베이터의 속도를 원래의 정격속도로 되돌리는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어수단은 전원의 복전을 검출했을 때, 엘리베이터가 주행중이면 엘리베이터가 정지한 후,, 엘리베이터를 정전운전모드로부터 복귀시켜 속도를 원래의 정격속도로 되돌리는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 교류전원의 복전을 검출하는 복전검출장치를 구비하고, 상기 제어수단은 전원의 복전을 검출하면 선택적으로 차단하고 있던 제어회로 또는 조명회로를 접속하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 엘리베이터의 운전을 계속하는 정전시 계속운전모드와 낮은 속도로 엘리베이터를 최근층에 착상시키는 구출운동모드의 양쪽을 설치하고, 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치에 의해 또는 정전으로부터의 소정시간의 경과에 의해 운전모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치 또는 정전으로부터의 소정시간의 경과에 의해 구출운전모드를 선택해서 상기 전력축적장치의 충전량 부족에 의한 승객의 가두기를 방지하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 제1의 설정치 이하가 되었을 때, 또는 정전으로부터의 경과시간이 제1의 설정치 이상이 되었을 때는 승차장 호출을 접수하지 않도록 해서 새로운 승객의 승차를 받지 않도록 하는 동시에, 현재 승차중의 승객의 카호출에는 서비스를 하고, 상기 충방전상태 계측회로에 의한 계측치가 제2의 설정치 이하가 되었을 때, 또는 정전으로부터의 경과시간이 제2의 설정치 이상이 되었을 때는 구출운전모드를 선택해서 상기 전력축적장치의 충전량 부족에 의한 승객의 가두기를 방지하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충전량의 제2의 설정치는 제1의 설정치 이하이고, 정전으로부터의 경과시간의 제2의 설정치는 제1의 설정치 이상인 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
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