KR101735345B1 - 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템 - Google Patents

엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템에 관한 것으로, 엘리베이터 제어 장치가 비상 시 정해진 프로세스에 따라 케이지를 현재 위치에서 가장 근접한 층으로 이동시켜 구출 운전을 수행하고, 상기 엘리베이터의 메인 전원이 차단될 경우 구출 운전을 위한 비상 전원을 상기 엘리베이터 제어 장치에 공급하는 비상 전원 공급 장치를 포함하는 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템에 있어서, 상기 전원 공급 시스템은, 상기 원격 제어 장치의 동작이 정지되는 비상 상황 발생 시 구출 운전을 수행하는 비상 전원 공급 장치를 포함하고, 상기 비상 전원 공급 장치는, 상기 엘리베이터 제어 장치의 동작이 정지되는 비상 상황이 발생할 경우, 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하는 이상 검출부; 및 상기 엘리베이터 제어 장치 대신에 상기 케이지를 이동시키는 모터를 직접 제어하여 상기 케이지를 미리 지정된 어느 한 방향으로만 이동시키는 구출 운전을 수행하는 제어부;를 포함한다.

Description

엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템{POWER SUPPLY SYSTEM HAVING EMERGENCY CONTROL FUNCTION OF ELEVATOR}
본 발명은 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘리베이터의 메인 전원 공급이 차단되거나 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우 엘리베이터의 비상 제어 기능을 비상 전원 공급 시스템에서 수행할 수 있도록 하는, 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템에 관한 것이다.
최근 엘리베이터가 설치된 건물이 증가하면서 엘리베이터에 의한 고장이나 사고도 증가하고 있다. 이러한 엘리베이터의 고장은 승객에 불편을 초래하거나 승객을 위험에 빠지게 하기 때문에 엘리베이터의 비상 구출 장치 및 방법에 대한 연구와 개선이 지속적으로 진행되고 있다.
더구나 최근에는 인접국인 일본과 달리 지진 안전지대로 여겨졌던 한국 내에서도 진도 4.0 이상의 지진이 자주 발생하면서 엘리베이터의 안전에 대해서도 더욱 관심이 증가되고 있는 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2011-0108408호(2011.10.05. 공개, 엘리베이터의 제어 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 엘리베이터의 메인 전원 공급이 차단되거나 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우 엘리베이터의 비상 제어 기능을 비상 전원 공급 시스템에서 수행할 수 있도록 하는, 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은, 비상 시 정해진 프로세스에 따라 케이지를 현재 위치에서 가장 근접한 층으로 이동시켜 구출 운전을 수행하는 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터; 및 상기 엘리베이터에 공급되는 메인 전원이 차단되고, 상기 엘리베이터 제어 장치의 동작이 정지되는 비상 상황 발생 시, 상기 엘리베이터의 케이지를 이동시키는 모터에 비상 전원을 공급하고 상기 엘리베이터 제어 장치에는 비상 전원이 공급되지 않도록 차단함과 아울러 구출 운전을 수행하는 비상 전원 공급 장치;를 포함하되, 상기 비상 전원 공급 장치는, 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하는 이상 검출부; 상기 엘리베이터 제어 장치 대신에 상기 케이지를 이동시키는 모터를 직접 제어하여 상기 케이지를 미리 지정된 어느 한 방향으로만 이동시키는 구출 운전을 수행하는 제어부; 상기 모터가 인버터 방식으로 제어되는 모터인 경우에 상기 모터를 인버터 방식으로 제어하는 모터 구동부; 및 상기 모터 구동부에 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하며, 상기 엘리베이터 제어 장치 자체에 이상이 검출될 경우, 상기 제어부는, 상기 엘리베이터 제어 장치에는 비상 전원이 공급되지 않도록 차단하고 상기 전원 공급부를 통해 모터 구동부에 전원을 공급하며, 또한 상기 인버터 방식으로 제어되는 모터가 미리 지정된 어느 한 방향으로 구동되지 않을 경우, 상기 인버터 방식으로 제어되는 모터의 구동 방향을 반대 방향으로 구동하기 위하여, 상기 제어부가, 상기 모터의 구동 방향을 변경하기 위한 별도의 스위치를 통한 조작없이, 상기 전원 공급부를 통해 상기 모터 구동부에 공급되는 전원의 극성을 절환하는 것에 의해 상기 모터 구동부가 상기 인버터 방식으로 제어되는 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어하며, 상기 모터가 전원의 공급에 의해서 직접 제어 가능한 종류의 모터인 경우, 상기 제어부는 상기 엘리베이터의 모터를 직접 구동할 수 있도록 상기 모터 측으로 미리 설정된 극성의 전원을 직접 공급하고, 상기 이상 검출부는, 상기 엘리베이터 제어 장치와의 주기적인 통신에 의해 응답이 없을 경우, 또는 상기 엘리베이터 제어 장치와 비 주기적인 응답 요청에 대하여 응답이 없을 경우에 상기 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생한 것을 검출하며, 또는 상기 엘리베이터 제어 장치에서 자신의 이상을 검출하여 송신하는 이상 검출 신호를 수신하여 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하며, 상기 비상 전원 공급 장치는, 자체에 고장이 발생할 경우, 상기 비상 전원 공급 장치가 직접 구출 운전을 수행할 시 다른 사고를 발생시킬 위험이 있으므로 이를 방지할 수 있도록 하기 위하여 평상시 상태 관리 동작을 수행하되, 상기 상태 관리 동작을 위해, 상기 제어부는, 상기 비상 전원 공급 장치의 배터리 충전부와 방전부를 통해 충방전을 제어하며, 상기 충전부와 방전부 및 배터리가 평상시에 관리를 통해 항상 정상 상태를 유지하여 비상시에 작동할 수 있도록 하기 위하여, 상기 충전부와 방전부가 정상적으로 동작하고 있는지 주기적으로 체크하고, 또한 상기 배터리의 충전 상태가 기 설정된 기준 이상을 유지하고 있는지 주기적으로 체크하되, 상기 체크를 위한 주기는 시간 단위, 일 단위, 또는 월 단위이고, 상기 배터리의 충전 상태를 체크한 결과, 상기 배터리의 충전 상태가 비정상이면, 상기 제어부는, 알람 신호 출력 및 배터리의 이상 상태를 기 지정된 관리실의 모니터링 장치 및 관리자의 이동통신 단말기에 전송하며, 상기 배터리의 충전 상태를 체크한 결과, 상기 배터리의 충전 상태가 정상이면, 상기 제어부는, 상기 이상 검출부를 통해 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하며, 상기 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우에 구출 운전을 수행하고, 또한, 상기 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어함에 있어서, 상기 제어부는, 상기 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어할 시 모터에 인가되는 전류의 양을 검출하여 상기 모터가 정상적으로 동작하는지 체크하고, 상기 모터를 제1 방향으로 제어하고 모터의 정상 동작을 체크한 결과, 모터가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 상기 전원 공급부를 통해 상기 모터 구동부에 공급되는 전원의 극성을 절환하여 상기 모터 구동부가 상기 모터를 제2 방향으로 제어하게 하며, 상기 모터의 구동 방향을 제2 방향으로 변경 후 상기 모터가 정상 동작하는지 체크하고, 상기 모터가 정상적으로 동작할 경우, 케이지의 위치 감지신호를 검출하여, 상기 케이지의 위치 감지신호가 검출되면, 상기 모터의 구동을 곧바로 정지시키며, 또한 상기 모터가 제1 방향이나 제2 방향의 어느 방향으로도 동작하지 않을 경우, 상기 제어부는 상기 모터의 구동을 곧바로 정지시키고, 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터를 제어하여 승강장문과 케이지 도어를 클로즈시킨 후 상기 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터를 정지시켜 승객이 엘리베이터에 탑승하는 것을 방지하며, 상기 비상 전원 공급 장치는, 상기 제어부가 상기 모터를 직접 제어할 경우, 인코더를 이용하지 못하여 상기 모터의 회전 속도를 정확히 감지하지 못하여 상기 케이지의 이동 속도를 원하는 목표 속도로 제어하지 못하는 문제를 보완하기 위하여 브레이크를 직접 제어하는 감속부;를 더 포함하고, 상기 감속부에 의한 상기 브레이크 제어를 통해 상기 케이지의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 제한하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 엘리베이터 제어 장치 대신에 구출 운전을 수행할 경우, 상기 모터의 직접 제어를 통해 상기 케이지를 상층이나 하층 중 미리 지정된 한 방향으로만 이동 시킨 후, 층별 위치를 검출하기 위해 층별로 미리 설치된 위치 센서에 의해 검출된 센싱 정보에 기초하여, 상기 센싱 정보가 검출된 층에서 상기 모터의 정지 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 엘리베이터의 메인 전원 공급이 차단되거나 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우 엘리베이터의 비상 제어 기능을 비상 전원 공급 시스템에서 수행할 수 있도록 함으로써 엘리베이터의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 비상 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 엘리베이터(또는 엘리베이터 시스템)에 설치되는 비상 구출 장치의 기능은 엘리베이터의 동작이 정지될 경우, 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)가 정해진 프로세스에 따라 케이지(Cage)를 현재 위치에서 가장 근접한 층(예 : 상층 또는 하층)으로 이동시키는 구출 운전을 수행하게 하는 것이다.
또한 상기 엘리베이터에는 메인 전원이 차단될 경우 상기 구출 운전을 위한 비상 전원을 공급하기 위하여 비상 전원 공급 장치(200)가 설치된다.
따라서 상기 비상 전원 공급 장치(200)는 평상시 메인 전원을 공급받아 충전부(예 : 배터리)(미도시)에 전원을 충전하였다가 메인 전원이 차단될 경우 상기 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)가 구출 운전을 수행할 수 있도록 비상 전원을 공급하는 역할을 수행한다.
상기 비상 전원 공급 장치(200)는 메인 전원(또는 상용 전원)을 모니터링하여 메인 전원(또는 상용 전원)의 동작 시 충전부(미도시)의 배터리를 충전하고, 상기 메인 전원(또는 상용 전원)의 전원 단절 시 상기 배터리에 충전된 전원을 상기 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)에 공급하여 엘리베이터의 동작을 제어할 수 있게 한다.
그런데 실제 엘리베이터에서 발생하는 고장을 분석해 보면, 메인 전원(또는 상용 전원)이 차단되어 발생하는 고장보다는 상기 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)의 이상으로 발생하는 고장 확률이 훨씬 더 높다는 것이다. 따라서 상기 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)에 이상이 발생할 경우에는 구출 운전을 수행하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 실시예에서는 상기 엘리베이터 제어 장치(또는 엘리베이터 제어반)(100)에 이상이 발생할 경우 상기 비상 전원 공급 장치(200)가 엘리베이터 비상 제어 모드로 전환하여 직접 엘리베이터 구출 운전을 수행할 수 있도록 한다.
또한 상기 비상 전원 공급 장치(200)는 자체에 고장이 발생할 경우 상기 엘리베이터(또는 엘리베이터 시스템)에 고장이 발생하더라도 대응하지 못할 수 있고, 오히려 비상 전원 공급 장치(200)가 비정상인 상태에서 직접 엘리베이터 구출 운전을 수행할 경우 다른 사고를 발생시킬 위험도 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 하는 상태 관리 동작을 수행할 수 있도록 한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은, 이상 검출부(210), 충전부(220), 배터리(230), 제어부(140), 및 전원 공급부(250)를 포함한다.
상기 이상 검출부(210)는 메인 전원(또는 상용 전원)의 공급이 정상인지 차단인지를 검출한다. 즉, 메인 전원의 이상 유무를 검출한다.
또한 상기 이상 검출부(210)는 엘리베이터 제어 장치(100)(예 : 엘리베이터 제어반의 내부 제어부)와 통신에 의해 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출한다.
예컨대 상기 이상 검출부(210)는 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에서 자신의 이상을 검출하여 송신하는 이상 검출 신호를 수신하여 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 이상 유무를 검출할 수 있다. 또한 상기 이상 검출부(210)는 상기 엘리베이터 제어 장치(100)와의 주기적인 통신에 의해 응답이 없을 경우 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 또한 상기 이상 검출부(210)는 상기 엘리베이터 제어 장치(100)와 비 주기적인 통신을 연결하여 응답을 요청하고 상기 비 주기적인 응답 요청에 대하여 응답이 없을 경우에 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있다.
상기 충전부(220)는 상기 메인 전원을 공급받아 직류로 변환하여 상기 배터리(230)를 충전한다.
이때 상기 충전부(220)는 방전부의 기능을 수행할 수 있다.
다만, 설명의 편의를 위해서, 이하 본 실시예의 도면(도 2 ~ 도 5)에서는 방전부를 별도로 도시하지는 않았으며, 상기 배터리(230)에서 전원을 각 수단(예 : 제어부, 전원 공급부, 모터 구동부 등)에 직접 공급(방전)하는 것으로 도시하고 있으나, 실질적으로는 상기 배터리(230)에 충전된 직류 전원을 방전부(미도시)를 통해 교류 전원으로 변환하여 공급하고, 직류 전원을 필요로 하는 수단(예 : 제어부)에는 필요로 하는 레벨로 직류 전원의 레벨을 변경하여 공급하고 있음에 유의한다.
상기 제어부(240)는 상기 충전부(220)와 방전부(미도시)를 제어하여 상기 배터리(230)의 충방전을 제어한다.
예컨대 상기 제어부(240)는 충전부(220)와 방전부(미도시)가 정상적으로 동작하고 있는지 주기적으로 체크하고, 또한 상기 배터리(230)의 충전 상태가 기 설정된 기준 이상을 유지하고 있는지 체크한다.
왜냐하면 상기 충전부(220)와 방전부(미도시) 및 배터리(230)는 평상시에는 작동하지 않고 비상시에만 작동하기 때문에 엘리베이터에 고장이 발생하지 않는 한 수개월 또는 수년 동안 전혀 작동시키지 않을 수 있기 때문에 평상시에도 관리를 통해 항상 정상 상태를 유지해야 한다.
또한 상기 제어부(240)는 상기 이상 검출부(210)를 통해 메인 전원의 이상이 검출되면 상기 배터리(230)에 충전된 전원을 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 공급하여 상기 엘리베이터 제어 장치(100)를 통해 구출 운전을 수행할 수 있도록 한다.
하지만 상기 이상 검출부(210)를 통해 상기 엘리베이터 제어 장치(100) 자체의 이상이 검출될 경우, 상기 제어부(240)는 상기 배터리(230)에서 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 전원이 공급되지 않도록 차단하고, 대신 상기 제어부(240)는 엘리베이터의 모터를 직접 구동할 수 있도록 상기 전원 공급부(250)를 통해 모터 측으로 전원을 공급한다.
이때 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 모터 구동부(110)가 정상 동작할 경우, 상기 제어부(240)는 상기 전원 공급부(250)를 통해 상기 모터 구동부(110)에만 전원을 공급한다. 이를 위해 상기 비상 전원 공급 장치(200)에는 별도의 전원 라인이 상기 모터 구동부(110)에 연결되도록 설치될 수 있다.
다만 상기 엘리베이터의 모터가 단지 전원의 공급에 의해서 제어 가능한 종류의 모터인 경우에는 미리 설정된 극성의 전원을 직접 공급할 수 있고, 상기 엘리베이터의 모터가 미리 설정된 특정 방식(예 : 교류2단속도제어, 1차전압제어, 인버터제어, 워드레오나드제어, 사이리스터 레오나드제어 등)으로 제어 가능한 종류의 모터인 경우에는 상기 모터 구동부(110)를 통해 제어할 수 있도록 한다.
한편 상기 엘리베이터 제어 장치(100)를 통해 구출 운전을 수행할 경우에는 다양한 비상 상태를 가정하여 해당 상태에 적합한 조건(예 : 복잡한 조건)으로 구출 운전을 수행할 수 있지만, 상기와 같이 본 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템을 이용해 구출 운전을 수행할 경우에는 안전성을 높이기 위해서 가능한 한 단순하고 신뢰성 있는 알고리즘(예 : 단순한 조건)에 의해 구출 운전을 수행할 수 있도록 한다.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은, 상기 도 2에 도시된 구성에 있어서, 모터 구동부(260)를 더 포함한다.
상기 모터 구동부(260)는 상기 비상 전원 공급 장치(200) 내에 상기 엘리베이터의 모터를 직접 구동하기 위한 모터 구동부(260)를 포함한다. 상기 모터 구동부(260)는 상기 엘리베이터의 모터의 종류에 대응하는 구동 방식으로 상기 모터를 구동할 수 있다.
따라서 상기 엘리베이터 제어 장치(100) 내에 상기 모터 구동부(110)가 일체로 포함되어 있을 경우에는 상기 모터 구동부(110)만 별도로 구동시키기 못할 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 모터의 종류에 대응하는 구동 방식으로 상기 모터를 구동할 수 있는 모터 구동부(260)를 자체적으로 포함하고 있기 때문에 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 이상이 발생하더라도 안정적으로 엘리베이터 구출 운전을 수행할 수 있다.
다만 상기 엘리베이터 제어 장치(100)는 인코더(미도시)를 통해 모터의 회전수와 회전 방향을 검출하여 케이지를 최 근접 층(상층, 또는 하층)으로 이동시키는 제어를 수행하였으나, 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 이상이 발생하여 상기 인코더(미도시)를 이용할 수 없는 비상시에 대비하여, 본 실시예에서는 케이지의 층별 위치를 검출하기 위한 위치 센서(미도시)를 각 층별 승강장문 하단에 설치한다. 상기 위치 센서(미도시)를 통해 검출된 센싱 정보에 기초하여 상기 엘리베이터의 모터를 제어한다. 이에 대해서는 도 5의 예시도를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은, 상기 도 3에 도시된 구성에 있어서, 감속부(270)를 더 포함한다.
상기 감속부(270)는 상기 엘리베이터의 모터를 상기 비상 전원 공급 장치(200)의 제어부(240)가 직접 제어할 경우, 상술한 바와 같이 인코더(미도시)를 이용하지 못하기 때문에 모터의 회전 속도를 정확히 감지하지 못하여 케이지의 이동 속도를 원하는 목표 속도로 정확히 제어하지 못하는 문제점을 방지하기 위하여 브레이크(미도시)를 직접 제어하는 수단이다.
예컨대 상기 전원 공급부(250)나 상기 모터 구동부(260)를 통해 상기 엘리베이터 모터를 직접 제어할 경우 공급 가능한 최대 전류가 흐르더라도 상기 감속부(270)를 통해 케이지의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 제한함으로써 이차 사고의 발생을 방지하고 케이지 내의 승객이 불안함을 느끼지 않도록 한다.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은, 상기 도 4에 도시된 구성에 있어서, 센싱부(280)를 더 포함한다.
본 실시예는 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 이상 발생에 의한 비상 상황에 대응하기 위하여 승강로 상의 각 층별 승강장문 하단에 케이지의 층별 위치를 검출하기 위한 위치 센서(미도시)를 설치하고, 상기 비상 전원 공급 장치(200)에 의한 비상 제어 모드 시(또는 구출 운전 시), 상기 센싱부(280)가 상기 위치 센서(미도시)의 센싱 정보를 검출하고, 상기 위치 센서(미도시)를 통해 검출된 센싱 정보에 기초하여 상기 제어부(240)가 상기 엘리베이터의 모터를 제어할 수 있도록 한다.
한편 본 실시예에 따른 도면에는 편의상 케이지를 이동시키는 모터만 도시되어 있으나, 케이지의 도어 및 승강장문을 개폐하기 위한 모터(미도시)를 상술한 것과 마찬가지 방식으로 제어할 수 있도록 구성될 수 있음에 유의한다.
한편 본 실시예에서 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 이상 발생에 의한 비상 상황 발생 시, 케이지가 각 층별 승강장문에 대응한 위치를 검출하고 각 층별 승강문 앞으로 이동시킬 수는 있으나, 케이지의 정확한 위치를 검출하는 것은 사실상 어렵기 때문에 현재 위치에서 가장 근접한 층(예 : 상층 또는 하층)을 찾아 이동시키는 것이 어렵다.
따라서 본 실시예에서는 비상 상황 발생 시 상기 제어부(240)는 상기 케이지를 무조건 제1 방향(예 : 하층)으로 이동시킬 수 있도록 모터를 제어한다. 만약 제1 방향 제어가 어려울 경우에는 제2 방향(예 : 상층)으로 이동시킬 수 있도록 모터를 제어할 수도 있다. 이는(즉, 모터의 구동 방향 제어는) 상기 제어부(240)가 상기 전원 공급부(250)를 통해 상기 모터 구동부(260)에 공급하는 전원의 극성을 모터의 구동 방향에 맞게 절환함으로써 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템의 비상 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(240)는 주기적으로 배터리의 충전 상태를 체크한다(S101).
예컨대 상기 제어부(240)는 충전부(220)와 방전부(미도시)가 정상적으로 동작하고 있는지 주기적으로 체크하고, 또한 상기 배터리(230)의 충전 상태가 기 설정된 기준 이상을 유지하고 있는지에 대해서도 주기적으로 체크한다. 이때 상기 주기는 시간 단위이거나 일 단위 혹은 월 단위일 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태 체크(S101) 결과, 상기 배터리의 충전 상태가 비정상이면(S102의 아니오), 상기 제어부(240)는 알람 신호 출력 및 배터리의 이상 상태를 기 지정된 장치(예 : 관리실의 모니터링 장치, 관리자의 이동통신 단말기 등)로 전송한다. 따라서 본 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템은 유무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
또한 상기 배터리의 충전 상태 체크(S101) 결과, 상기 배터리의 충전 상태가 정상이면(S102의 예), 상기 제어부(240)는 엘리베이터 제어 장치(100)의 상태를 체크한다(S103).
이때 본 실시예에서 상기 배터리의 충전 상태를 체크하는 주기와 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 상태를 체크하는 주기를 다를 수 있으며, 따라서 배터리의 충전 상태를 체크하지 않더라도 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 상태를 체크할 수 있다.
상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 상태를 체크(S103)한 결과, 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 상태에 이상이 있을 경우(S104의 예), 상기 제어부(204)는 본 실시예에 따른 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템을 엘리베이터 비상 제어 모드로 전환한다(S105).
상기 엘리베이터 비상 제어 모드는, 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 이상이 발생하여 엘리베이터 비상 운전(또는 구출 운전)을 수행하지 못할 경우에 비상 전원 공급 장치(200)에서 엘리베이터 비상 운전(또는 구출 운전)을 수행하게 하는 제어 모드이다.
상기와 같이 엘리베이터 비상 제어 모드로 전환되면(S105), 상기 제어부(240)는 구출 운전을 위한 케이지의 이동을 위해 모터를 직접 구동한다(S106).
여기서 상기 구출 운전을 위한 케이지의 이동을 위해 모터를 직접 구동한다는 것은, 엘리베이터 제어 장치(100)로부터 분리된 모터 구동부(110)에만 기 지정된 극성으로 전원을 공급하여 상기 모터를 제1 방향(또는 제2 방향)으로 제어하거나, 상기 엘리베이터 제어 장치(100)에 포함된 모터 구동부(110)를 이용하지 않고 비상 전원 공급 장치(200)에 포함된 모터 구동부(260)를 통해 기 지정된 극성으로 전원을 공급하여 상기 모터를 제1 방향(또는 제2 방향)으로 제어하는 것을 의미한다. 즉, 별도의 스위치를 통한 조작없이 모터 구동을 위한 공급 전원의 극성을 이용해 모터 구동 방향을 제어하는 것이다.
상기와 같이 제어부(240)가 미리 설정된 전원 극성에 의해 제1 방향(예 : 하층)으로 모터를 제어할 경우(S107), 상기 제어부(240)는 상기 모터가 정상적으로 동작하는지 체크한다(S108).
예컨대 상기 모터의 정상 동작 여부는 상기 모터에 인가되는 전류의 양을 검출하여 체크할 수 있다.
상기 모터의 정상 동작을 체크(S108)한 결과, 모터가 정상적으로 동작하지 않을 경우(S108의 아니오), 결선 불량이나 다른 원인(예 : 엘리베이터 걸림)에 의해 케이지를 이동시킬 수 없는 상태일 수 있기 때문에 모터 구동을 위한 공급 전원의 극성을 변경하여 모터 구동 방향을 제2 방향으로 제어한다(S109).
다음 상기 제어부(240)는 상기 모터의 구동 방향을 제2 방향(예 : 상층)으로 변경 후 상기 모터가 정상적으로 동작하는지 체크한다(S110).
상기 모터의 정상 동작을 체크(S110, S108)한 결과, 모터가 정상적으로 동작할 경우(S110의 예, S108의 예), 이미 케이지는 이동하고 있는 상태에 있다. 따라서 상기 제어부(240)는 케이지의 위치 감지신호가 검출되는지 체크한다(S111).
이때 상기 엘리베이터 제어 장치(100)의 이상 발생에 의한 비상 상황에서는 케이지의 이동 제어를 위해 사용하던 기존의 인코더(미도시)에 의한 케이지 위치 검출 방식을 사용할 수 없기 때문에 본 실시예에서는 승강로 상의 각 층별 승강장문 하단에 케이지의 층별 위치를 검출하기 위하여 설치된 위치 센서(미도시)에 의한 센싱 정보(즉, 케이지의 위치 감지신호)를 검출한다.
상기 케이지의 위치 감지신호가 검출될 때까지 상기 제어부(240)는 제1 방향 또는 제2 방향으로의 모터 제어를 계속 수행한다(S107 ~ S111).
따라서 상기 제1 방향(또는 제2 방향)으로 케이지를 이동시킨 후 상기 케이지의 위치 감지신호가 검출되면(S111의 예), 상기 케이지가 임의의 층의 승강장문에 대응하는 위치로 이동하였음을 의미하기 때문에 상기 제어부(240)는 상기 케이지의 이동을 위한 모터의 구동을 곧바로 정지시키고(S112), 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터(미도시)를 제어하여 승강장문과 케이지 도어를 오픈시킨 후 모터를 정지시킨다(S113).
한편 상기 모터가 제1 방향이나 제2 방향의 어느 방향으로도 동작하지 않을 경우(S110의 아니오), 상기 제어부(240)는 상기 케이지의 이동을 위한 모터의 구동을 곧바로 정지시키고(S112), 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터(미도시)를 제어하여 승강장문과 케이지 도어를 클로즈(Close)시킨 후 모터를 정지시킨다(S113).
다만 상기 승강장문 및 케이지 도어의 개폐를 위한 모터를 반드시 제어해야 하는 것은 아니며 승객이 수동으로 개폐하게 할 수도 있다.
이로써 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템에 의한 구출 운전을 완료하고, 부가적으로 알람 신호 출력 및 배터리의 이상 상태를 기 지정된 장치(예 : 관리실의 모니터링 장치, 관리자의 이동통신 단말기 등)로 전송함으로써, 엘리베이터 고장에 대응할 수 있도록 하며 다른 승객이 엘리베이터에 탑승하는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 본 실시예는 엘리베이터의 메인 전원 공급이 차단되거나 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우 엘리베이터의 비상 제어 기능을 비상 전원 공급 시스템에서 수행할 수 있도록 함으로써 엘리베이터의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 엘리베이터 제어 장치 110 : 모터 구동부
200 : 비상 전원 공급 장치 210 : 이상 검출부
220 : 충전부 230 : 배터리
240 : 제어부 250 : 전원 공급부
260 : 모터 구동부 270 : 감속부
280 : 센싱부

Claims (6)

  1. 비상 시 정해진 프로세스에 따라 케이지를 현재 위치에서 가장 근접한 층으로 이동시켜 구출 운전을 수행하는 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터; 및
    상기 엘리베이터에 공급되는 메인 전원이 차단되고, 상기 엘리베이터 제어 장치의 동작이 정지되는 비상 상황 발생 시, 상기 엘리베이터의 케이지를 이동시키는 모터에 비상 전원을 공급하고 상기 엘리베이터 제어 장치에는 비상 전원이 공급되지 않도록 차단함과 아울러 구출 운전을 수행하는 비상 전원 공급 장치;를 포함하되,
    상기 비상 전원 공급 장치는,
    상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하는 이상 검출부;
    상기 엘리베이터 제어 장치 대신에 상기 케이지를 이동시키는 모터를 직접 제어하여 상기 케이지를 미리 지정된 어느 한 방향으로만 이동시키는 구출 운전을 수행하는 제어부;
    상기 모터가 인버터 방식으로 제어되는 모터인 경우에 상기 모터를 인버터 방식으로 제어하는 모터 구동부; 및
    상기 모터 구동부에 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하며,
    상기 엘리베이터 제어 장치 자체에 이상이 검출될 경우,
    상기 제어부는, 상기 엘리베이터 제어 장치에는 비상 전원이 공급되지 않도록 차단하고 상기 전원 공급부를 통해 모터 구동부에 전원을 공급하며, 또한
    상기 인버터 방식으로 제어되는 모터가 미리 지정된 어느 한 방향으로 구동되지 않을 경우, 상기 인버터 방식으로 제어되는 모터의 구동 방향을 반대 방향으로 구동하기 위하여, 상기 제어부가, 상기 모터의 구동 방향을 변경하기 위한 별도의 스위치를 통한 조작없이, 상기 전원 공급부를 통해 상기 모터 구동부에 공급되는 전원의 극성을 절환하는 것에 의해 상기 모터 구동부가 상기 인버터 방식으로 제어되는 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어하며,
    상기 모터가 전원의 공급에 의해서 직접 제어 가능한 종류의 모터인 경우, 상기 제어부는 상기 엘리베이터의 모터를 직접 구동할 수 있도록 상기 모터 측으로 미리 설정된 극성의 전원을 직접 공급하고,
    상기 이상 검출부는,
    상기 엘리베이터 제어 장치와의 주기적인 통신에 의해 응답이 없을 경우, 또는 상기 엘리베이터 제어 장치와 비 주기적인 응답 요청에 대하여 응답이 없을 경우에 상기 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생한 것을 검출하며, 또는 상기 엘리베이터 제어 장치에서 자신의 이상을 검출하여 송신하는 이상 검출 신호를 수신하여 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하며,
    상기 비상 전원 공급 장치는,
    자체에 고장이 발생할 경우, 상기 비상 전원 공급 장치가 직접 구출 운전을 수행할 시 다른 사고를 발생시킬 위험이 있으므로 이를 방지할 수 있도록 하기 위하여 평상시 상태 관리 동작을 수행하되,
    상기 상태 관리 동작을 위해, 상기 제어부는,
    상기 비상 전원 공급 장치의 배터리 충전부와 방전부를 통해 충방전을 제어하며, 상기 충전부와 방전부 및 배터리가 평상시에 관리를 통해 항상 정상 상태를 유지하여 비상시에 작동할 수 있도록 하기 위하여, 상기 충전부와 방전부가 정상적으로 동작하고 있는지 주기적으로 체크하고, 또한 상기 배터리의 충전 상태가 기 설정된 기준 이상을 유지하고 있는지 주기적으로 체크하되, 상기 체크를 위한 주기는 시간 단위, 일 단위, 또는 월 단위이고,
    상기 배터리의 충전 상태를 체크한 결과,
    상기 배터리의 충전 상태가 비정상이면, 상기 제어부는, 알람 신호 출력 및 배터리의 이상 상태를 기 지정된 관리실의 모니터링 장치 및 관리자의 이동통신 단말기에 전송하며,
    상기 배터리의 충전 상태를 체크한 결과,
    상기 배터리의 충전 상태가 정상이면, 상기 제어부는, 상기 이상 검출부를 통해 상기 엘리베이터 제어 장치의 이상 유무를 검출하며, 상기 엘리베이터 제어 장치에 이상이 발생할 경우에 구출 운전을 수행하고,
    또한,
    상기 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어함에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 제어할 시 모터에 인가되는 전류의 양을 검출하여 상기 모터가 정상적으로 동작하는지 체크하고,
    상기 모터를 제1 방향으로 제어하고 모터의 정상 동작을 체크한 결과, 모터가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 상기 전원 공급부를 통해 상기 모터 구동부에 공급되는 전원의 극성을 절환하여 상기 모터 구동부가 상기 모터를 제2 방향으로 제어하게 하며,
    상기 모터의 구동 방향을 제2 방향으로 변경 후 상기 모터가 정상 동작하는지 체크하고, 상기 모터가 정상적으로 동작할 경우, 케이지의 위치 감지신호를 검출하여, 상기 케이지의 위치 감지신호가 검출되면, 상기 모터의 구동을 곧바로 정지시키며, 또한
    상기 모터가 제1 방향이나 제2 방향의 어느 방향으로도 동작하지 않을 경우, 상기 제어부는 상기 모터의 구동을 곧바로 정지시키고, 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터를 제어하여 승강장문과 케이지 도어를 클로즈시킨 후 상기 승강장문 및 케이지 도어 개폐를 위한 모터를 정지시켜 승객이 엘리베이터에 탑승하는 것을 방지하며,
    상기 비상 전원 공급 장치는,
    상기 제어부가 상기 모터를 직접 제어할 경우, 인코더를 이용하지 못하여 상기 모터의 회전 속도를 정확히 감지하지 못하여 상기 케이지의 이동 속도를 원하는 목표 속도로 제어하지 못하는 문제를 보완하기 위하여 브레이크를 직접 제어하는 감속부;를 더 포함하고, 상기 감속부에 의한 상기 브레이크 제어를 통해 상기 케이지의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 제한하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 엘리베이터 제어 장치 대신에 구출 운전을 수행할 경우,
    상기 모터의 직접 제어를 통해 상기 케이지를 상층이나 하층 중 미리 지정된 한 방향으로만 이동 시킨 후, 층별 위치를 검출하기 위해 층별로 미리 설치된 위치 센서에 의해 검출된 센싱 정보에 기초하여, 상기 센싱 정보가 검출된 층에서 상기 모터의 정지 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상 제어 기능을 갖는 전원 공급 시스템.
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