KR860000927B1 - 에레베이터의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

에레베이터의 제어장치

제1도는 종래의 에레베이터 제어장치의 회로도.

제2도는 본 발명에 의한 에레베이터 제어장치의 한 실시예를 표시한 회로도.

제3도는 본 발명장치의 동작을 설명하기 위한 프로챠아트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 교류전원 2 : 정전검출릴레이

3 : 비상용 발전기 4 : 역행용 콘버어터

7 : 인버어터 8 : 유도전동기

9 : 회생용 콘버어터 10 : 승압트랜스

12 : 회생전력 소비회로 12A : 저항

12B : 트랜지스터

도면중 동일부호는 동일 또는 상당부분을 표시하는 것이다.

본 발명은 가변전압 가변주파수 수단으로 에레베이터를 제어하는 방식의 에레베이터 제어장치에 관한것으로, 특히 비상용 발전기 운전시에 있어서 회생전력의 처리방식 개량에 관한 것이다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 종래의 가변전압 가변주파수(이하 VVVF라고 약칭한다)방식에 의한 에레베이터 제어장치를 제1도에 의하여 설명한다.

제1도에 있어서(1)은 3상교류전원, (2)는 3상교류전원(1)에 의하여 작동하는 정전검출릴레이, (3)은 디젤엔진, E.G 및 발전기 G로 구성된 비상용 발전기이고, 3상교류전원(1)의 부하 접속라인에는 정전검출 릴레이(2)의 상개접점(2A)이, 또한 비상용 발전기(3)의 부하접속라인에는 정전 검출릴레이(2)의 상폐접점(2B)이 각각 직렬로 접속되어 있다. (4)는 다이오드를 3상브리지에 접속하여서된 역행용 콘버어터(3상전파정류기)로서, 그 입력측은 접점(2A) 또는(2B)를 통하여 상기 3상교류전원(1) 또는 비상용 발전기(3)에 접속되고, 그 직류출력단에는 티액터(5) 및 평활용 콘덴서(6)가 접속되며, 다시 평활화된 직류출력은 브리지구성의 트랜지스터로된 인버어터(7)에 가하여지도록 되었음과 동시에 인버어터(7)의 펄스폭 변조된 출력은 에레베이터용 유도전동기(8)에 공급되도록 되어있다. (9)는 사이리스터를 브리지에 접속하여서된 회생용 콘버어터로서, 그 입력측은 상기 역행용 콘버어터(4)의 직류측에 접속되고, 다시 그 출력측은 승압트랜스(10)를 통하여 교류전원 라인에 접속되어 있다. (11)은 교류전원 라인에 접속된 회생전력 소비회로로서, 사이리스터(11A), 저항(11B) 및 다이오드(11C)로 구성되어 있다. (13)은 유도전동기(8)의 속도를 검출하는 속도계발전기, (14)는 직류전압을 검출하는 전압검출기, (20)은 속도지령 발생장치, (21)은 인버어터(7), 회생용 콘버어터(9), 사이리스터(11A)에 각각 제어신호를 송신하는 제어부이다. 이 제어부에는 정전검출 릴레이(2)의 상폐접점(2c)이 설치되어 있다.

상기한 바와같이 구성된 종래의 에레베이터 제어장치에 있어서, 3상교류전원이 정상일때에는 릴레이(2)가 작동하여 그 상개접점(2A)이 폐로된다.

이때문에 에레베이터용 유도전동기(8)가 역행시에는 3상교류전원(1)으로 부터의 3상전압이 콘버어터(4)에 의하여 전파정류되고, 다시 콘덴서(6)에 의하여 평활화된후에 인버어터(7)에 의하여 펄스폭변조 제어되고, 이것을 유도전동기(8)에 인가함으로써 유도전동기(8)를 구동시킨다.

한편 회생시에는 콘버어터(9)의 사이리스터를 도시되지 않은 점호회로에 의하여 점호 제어하여 유도전동기(8)의 회생전력을 취출하고 이것을 승압트랜스(10)를 통하여 교류전원(1)측에 반환한다.

이때 리액터(5)의 리액턴스가 충분히 커지면 교류전원측으로 반환되는 전력은 120°통전의 사각형파가 된다. 또한 사이리스터(11A)는 점호되어있지 않기 때문에 회생전력이 소비회로(11)에 의하여 소비되게 된다.

다음에 교류전원(1)이 어떠한 원인에 의하여 고장을 일으켜 에레베이터용 전동기에 대한 급전이 비상용 발전기(3)에서 급전되는 경우에 대하여 설명한다.

이러한 경우에는 정전검출 릴레이(2)는 드롭아우트 되어 있기때문에 상개접점(2A)은 개로되고 상폐접점(2B)이 폐로된다.

따라서 에레베이터용 유도전동기(8)의 역행시에는 교류전원(1)의 경우와 동일하게 비상용발전기(3)로부터의 전력은 콘버어터(4)에 의하여 전파정류되고 다시 인버어터(7)에 의하여 펄스폭 변조되어 유도전동기(8)에 공급되게 된다. 또한 일반적으로 에레베이터의 비상용발전기(3)의 용량은 매우작고, 이때문에 회생전력을 비상용발전기로 흡수하도록 하면 비상용발전기(3)의 용량을 크게하여야 하는 필요성이 있다. 즉, 회생전력은 비상용발전기(3)의 구동용 엔진의 마찰에 의하여 소비되어야만 하지만 엔진의 마찰은 적으므로 회생전력을 흡수시키려면 엔진을 대형의 것으로 하지않으면 안된다.

그래서 종래에 있어서는 제1도에 도시한 바와같이 회생전력 소비회로(11)를 설치하고, 이것에 의하여 회생전력을 흡수하도록 하고 있다.

이경우 사이리스터(11A)는 단순하게 스위치 대용으로 하여도 되고, 회생용 콘버어터(9)의 사이리스터의 점호에 연동하여 위상제어할 수 있게 하여도 된다. 사이리스터(11A)를 점호하는 신호는 재어부(21)에서 송출된다. 제어부(21)는 정전검출 릴레이(2)의 상폐접점(2c)이 폐로됨으로써 그 내부논리를 전환하게 된다. 그러나, 제1도와 같은 회로방식에서는 회생시에 콘버어터(9)를 구성하는 사이리스터는 위상제어되므로, 그 사이리스터의 전류시에 전류중합각(轉流重合角)이 있게 되어 예리한 전압노치가 나타난다.

이러한 전압노치가 있으면 비상용발전기의 승차여자용(昇磁勵磁用)점호회로가 모동작하여, 발전기의 출력전압이 불안정하게 될수도 있는 것이다. 그러므로 전압노치에 의한 영향을 감소시키려면 비상용발전기를 대형으로 하지 아니할 수 없다.

또한 회생전력 소비회로(11)는 VVVF인버어터의 3상교류측에 설치되어 있고, 적어도 3개의 사이리스터, 3개의 다이오드, 3개의 저항이 필요하고 회로의 구성요소가 다수가 되는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한바와 같은 문제들을 해결한 것으로서, 회생전력 소비회로를 가변전압 가변주파수 인버어터의 직류측에 설치하고 비상용발전기 운전시에 회생용 콘버어터를 폐로시켜 회생전력을 직류측의 소비회로에 흡수하는 방식으로 함으로써 전압노치의 발생을 방지하고, 비상용발전기의 용량을 작게함과 동시에 회생전력 소비회로의 구성소자수를 감소시킬 수 있게한 에레베이터의 제어장치를 제공하고저 하는 것이다.

본 발명을 도면에 표시한 실시예에 대하여 설명한다. 제2도는 본 발명에 의한 에레베이터 제어장치의 한 실시예에 관한 것으로서, (12)는 비상용발전기(3)에 의한 에레베이터 운전시에 회생전력을 흡수하기 위한 회생전력 소비회로이고, 이 회생전력 소비회로(12)는 저항(12A)과 트랜지스터(12B)의 직열회로에 의하여 구성되고, 가변전압 가변주파수 인버어터를 구성하는 회로의 직류측, 즉 인버어터(7)의 직류측에 병열로 접속되어 있다.

또한 상기 회생 전력소회로(12)의 트랜지스터(12B)는 비상용발전기(3)에 의하여 에레베이터가 운전되고 회생동작시에 ON되는 것이다. 회생용 콘버어터(9)는 폐로되는 것이다. (24)는 제어부(21)를 구성하는 중앙연산처리장치(CPU), (25)는 판독전용 메모리(ROM), (26)은 데이타나 계산결과가 일시 기억되는 판독과 기입가능한 메모리(RAM), (27)은 속도계발전기(13)로부터 신호를 수신하기위한 인터페이스(1F), (28)은 인버어터(7), 회생용 콘버어터(9) 및 회생전력소비용 트랜지스터(12B)에 각각 제어신호를 송신하는 인터페이스, (29)는 속도지령 발생장치(20)에서 신호를 수신하는 인터페이스, (30)은 정전검출 릴레이(2)의 상폐접점(2c)의 신호를 수신하는 인터페이스, (31)은 전압검출기(14)의 신호를 수신하는 인터페이스이다.

상기와 같이 구성된 본 실시예에 있어서, 정상시의 3상교류전원(1)에 의한 에레베이터의 역행운전시에는 제1도의 경우와 동일하게 콘버어터(4)에 의하여 전파정류된 전압은 콘덴서(6)에서 평활화되고, 인버어터(7)에 의하여 펄스폭 변조제어되어 유도전동기(8)에 인가된다.

한편, 회생시에는 콘버어터(9)를 점호 제어함으로써 전동기(8)의 회생전력을 승압트랜스(10)를 통하여 교류전원에 반환시킨다.

또한 비상용발전기(3)에 의한 에레베이터 운전에 있어서, 그 역행운전시에는 비상용발전기(3)에서의 전력은 콘버어터(4)에 의하여 전파정류되고, 다시 인버어터(7)에 의하여 펄스폭 변조되어서 유도전동기(8)에 공급되게 된다. 한편, 회생시에는 제어회로에 의하여 회생용 콘버어터(9)를 블록시키고, 회생전력 소비회로(12)의 트랜지스터(12B)를 도통시킨다.

이때문에 회생시에 인버어터(7)를 통하여, 그 직류측에 인출되는 회생전력은 저항(12A)에 공급되고, 이것에 의하여 회생전력을 흡수하게 된다. 즉 회생전력은 교류측에 반환되는 사례가 없으며, 따라서 교류측에 회생전력 소비회로를 설치할 필요가 없고, 비상용 발전기가 회생전력의 영향을 받는일이 없는것이다.

제3도는 전기제어부(21)의 동작설명도이다. 수순(100)에서 정전검지신호가 IF30을 통하여 제어부(21)에 입력된다. 수순(101)에서 정전인지의 여부가 체크되고, 정전이 아니면 수순(102)에서 역행인가 회생인가가 CPU (24)에서 판단된다. 만약, 정전이면 수순(103)에서 동일하게 회생인지의 여부를 판단한다. 상기한 각 판정결과에 의하여 수순(104)(105)에서와 같이 트랜지스터(12B)를 도통시켜 제어하든가 또는 비도통(OFF)시키느냐로 분기되며, 동일하게 수순(106)(107)에서와 같이 회생용 콘버어터 G를 블록(동작정지)시키거나, 동작시켜 제어하느냐로 분기된다. 더우기 회생동작중인지의 여부의 판정은 전압검출기(14)의 출력을 사용하여 판정되고, 회생시에는 직류전압(콘덴서 6의 단자전압)이 상승하므로 이 전압치가 소정치보다 상승된때는 회생으로 판정하도록 되어있다. 또한 콘버어터(4)를 사이리스터로 구성하고, 펄스진폭변조(PAM)제어하도록 하여도 된다. 이경우에는 역행시에도 전압노치가 생겨서 비상용 발전기에 대하여서는 바람직하게 못하지만, PAM제어하는 것은 전동기(8)의 소음이, 저속시에 커지는 것을 방지하기 위한 것이고 펄스폭변조(PWM)제어뿐이라면, 인버어터(7)만으로서도 제어된다.

일반적으로 상용발전기에 의하여 에레베이터가 운전되는 특수조건하에서는 전동기(8)의 소음이 약간 커지더라도 허용되므로, 이때에는 콘버어터(4)의 사이리스터를 PAM제어하지 않고 전전압을 인가하도록하면 역행시에도 노치는 발생하지 아니한다.

상기한 바와같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(a) 정상전원에 의한 에레베이터 운전시에는 회생전력은 전원측에 반환되므로 전력소비량이 적다.

(b) 비상용 전원에 의한 에레베이터 운전시에는 회생전력을 직류측에서 소비되게한 것이어서, 비상용 발전기에 의하여 처리되는 번거로운 회생전력이 유입되는 일이없고, 따라서 전압노치로 발생하지 아니하므로 비상용 발전기의 용량이 적어도 되는 것이다.

(c) 회생용 전력소비회로를 직류측에 설치하였으므로 회로 구성소자수가 적어도 되므로 경제적이다.

Claims (8)

1. 교류전동기와 전원과의 사이에 설치된 역행용 콘버어터, 회생용 콘버어터 및 가변전압 가변주파수(VVVF)인버어터에 의하여, 상기 전동기를 운전시킴과 동시에 상기전원을 사용할 수가 없을때에는 비상용 발전기에 의하여 상기 전동기에 전력공급하는 에레베이터 제어장치에 있어서, 상기 가변전압 가변주파수 인버어터의 직류측에 회생전력 소비회로를 설치하고, 상기 비상용발전기에 의한 에레베이터 운전시에 상기 회생용 콘버어터를 블록시키고, 상기 회생전력 소비회로를 작동상태로 하여 회생전력을 소비시키도록 하는 것을 특징으로 하는 에레베이터 제어장치.
2. 청구범위 제1항에 있어서, 상기 회생전력 소비회로는 저항과 트랜지스터의 직열회로에 의하여 구성된 에레베이터의 제어장치.
3. 청구범위 제1항에 있어서, 상기 역행용 콘버어터, 회생용 콘버어터와 상기 인버어터의 사이에는 직류를 평활하기 위한 콘덴서가 설치되고, 상기 회생전력 소비회로는 콘덴서와 병열로 배치하여서된 에레베이터의 제어장치.
4. 청구범위 제1항에 있어서, 상기전원인 정상인때에는, 상기 전동기로부터의 회생전력은 상기 인버어터 및 회생용 콘버어터를 통하여, 상기 전원에 반환되는 에레베이터의 제어장치.
5. 청구범위 제1항에 있어서, 상기전원 및 비상용발전기는 상기 역행용 콘버어터의 입력부에 병렬로 접속되고, 상기 전원의 입력부에 대한 공급선에는, 상기전원의 이상검출수단이 설치되며, 상기 검출수단이 상기전원의 정상을 검출하고 있을때에는 상기 전원을 상기 입력부에 접속하고, 상기전원의 이상을 검출한 때에는 상기 비상용 발전기를 상기 입력부에 접속하는 에레베이터 제어장치.
6. 청구범위 제5항에 있어서, 상기 이상검출수단이 상기전원의 이상을 검출하고 상기 전동기가 회생동작을 하고 있을때에는 상기 회생용 콘버어터는 동작을 정지함과 동시에 상기 회생전력소비회로는 동작을 개시하는 에레베이터의 제어장치.
7. 청구범위 제6항에 있어서, 상기 전동기가 회생동작을 하고 있는지의 여부는 상기 인버어터와 직류측에 설치되어있는 평활용 콘덴서의 단자전압을 측정함으로써 판정되는 에레베이터의 제어장치.
8. 청구범위 제6항에 있어서, 상기 평활콘덴서의 단자전압이 소정치보다 클때에는 전동기는 회생동작중인것을 판단하고, 그때에 이상검출수단이 전원의 이상을 검출하고 있으면 회생용 콘버터를 동작 정지시킴과 동시에 상기 회생전력소비회로에 설치된 스위치소자를 도통상태로 하는 에레베이터의 제어장치.

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