KR920001002Y1 - 교류형 승강기의 속도 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

교류형 승강기의 속도 제어장치

제1도는 본 고안 교류형 승강기의 속도제어장치 회로도.

제2도의 (a), (b)는 본 고안 동작설명을 위한 신호파형도.

제3도는 일반적인 교류형 승강기의 구성도.

제4도의 (a), (b)는 승강기 가속 및 감속시의 전력제어부 결선도.

제5도는 (a)내지 (d)는 종래의 속도 제어동작을 나타낸 신호파형도.

제6도는 종래 속도 제어장치에서 감속지령 회로도.

제7도는 종래 속도 제어장치에서 기준속도 지령전압 출력 회로도.

제8도는 종래 속도 제어장치에서 2진 계수기 출력신호 타이밍도.

제9도는 종래 속도 제어장치에서 계수기와 NAND게이트 회로의 실시예.

제10도는 제9도의 계수기 출력값 테이블.

제11도는 제9도의 NAND게이트 출력값 테시블.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

CN : 2진 계수기 M1-M2 : 신호기억소자

I1-I13 : 인버터 QO-QN : 출력

R23-R25 : 저항램 9 : 경부하 판별회로부

본 고안은 교류형 승강기에 사용되는 속도 제어장치에 관한 것으로서, 특히 경부하의 감속시에 발생되는 속도 과도현상을 방지하기 위하여, 급경사의 계단형으로 기준속도 지령전압을 감소시키기 위한 감속 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 승강기에 사용되는 동기속도는 인가되는 AC전원의 주파수에 따라서 결정되지만 실제의 교류모터 회전속도는 모터에 걸리는 부하의 크기에 따라서 변화된다.

따라서 제3도와 같이 구성된 교류형 승강기에 있어서, 평형추(52)의 무게는 케이지(51)의 무게와 케이지(51)내에 수용하려는 승객수 정원의 1/2에 해당되는 무게와의 합이 일치되도록 설정하기 때문에 케이지(51)에 승객이 한사람도 없는 경우에 상승운전을 한다든지 케이지(51)에 정원수의 승객이 탑승한 경우에 하강운전을 하게 되면 모터(55)에는 모터의 운전방향과 같은 방향의 부하토크가 걸리게 된다.

이런 상태를 경부하 상태라고 하고 케이지(51)에 승객이 정원의 1/2이 탑승하여 케이지(51)의 총무게와 평형추(52)의 무게가 동일한 경우를 평형부하, 경부하의 반대조건인 경우를 중부하 상태라고 한다.

여기서 교류형 승강기의 속도제어 방식을 설명하면, 가속시에는 전력제어부 (57)를 제4도의 (a)와 같이 구성하여 모터에 공급되는 3상 전원중 S상을 SCR(TH1, TH2)에 의하여 제어하여 공급하므로서 요구하는 속도로 가속되게 하고 감속시는 제4도의 (b)와 같이 구성되도록 절환하여 전원의 S, T상을 SCR(TH1, TH2)과 다이오드 (D1, D2)로 구성한 정류회로에 의하여 직류전파 정원으로 변환하여 공급하므로서 교루모터를 직류 제동시켜서 감속되도록 하고 있다.

여기서 SCR(TH1, TH2)에 의하여 공급되는 직류전력을 제어하므로서 요구하는 속도로 감속되도록 한다.

따라서 중부하 운전시에는 감속시 직류제동 전류를 인가하지 않아도 지연감속이 되므로 적은 직류제동 전류로서 감속이 되지만 경부하 운전시에는 직류제동 전류를 인가하지 않으면(중력가속도에 의하여)제5도의 (a)에서 곡선(B)과 같이 승강기의 속도는 증가하게 된다.

그러므로 요구되는 속도곡선(A)으로 감속시키려면 많은 직류제동 전류를 흘러주어야만 한다. 이러한 직류제동 전류를 제어하기 위하여 종래에는 제5도의 (a)에서와 같이 감속개시점(TS)에서 가속에서 감속으로 절환되면 기준속도지령(VS)을 계단상으로 감소시키고 그때의 실제속도를 검출한 속도검출전압(VPG)과의 차이에 해당하는 감속전류 지령(VBOS)을 제6도와 같은 차동증폭기를 이루는 연산증폭기(OP1)에서 발생시키도록 하기 때문에 감속개시점에서는 승강기의 부하상태에 관계없이 거의 일정한 감속지령이 발생된다.

제6도에서 VD는 일정레벨의 감속 바이어스 전압이다.

따라서 평형부하시를 기준으로 감속지령이 발생되도록 하여 두면 경부하시에는 승강기의 속도가 곡선(B)를 따라서 증가하게 되고, 이에 따라서 속도검출전압(VPG)도 증가하여 기준속도지령(VS)과의 차이가 커져서 그 증가분에 해당하는 감속지령을 더 발생시켜서 승강기를 제동하도록 하였다.

그러나 승강기가 일단 곡선(B)을 따라서 증가한후에 감속지령도 증가하기 때문에 제3도의 (b)와 같은 과도부분이 발생하여 감속특성이 되는 단점이 있었다.

이러한 종래 구성의 연산장치는 속도 발전기(56)에서 발생되는 제5도의 (c)와 같은 AC파형을 제5도의 (d)와 같은 구형과 펄스신호로 변환하고 이 펄스신호를 제7도에서와 같이 입력클록(CL)펄스로 하는 2진 카운터(CN)를 구비하고, 2진 카운터(CN)의 2진 출력(QO-QN)을 3입력 NAND게이트(N1-N12)의 입력으로 조합하여 입력하며, 상기 NAND게이트(N1-N12)의 출력을 신호기억소자(M1-M12)의 입력에 인가되게 접속하고 직류전원(Vcc)과 접지사이에 저항(R8-R22)을 직렬접속하며, 신호기억소자(M1)의 출력은 인버터(12)를 거쳐서 저항(R9, R10)의 접속점에, 또 신호 기억소자(M2)의 출력은 인버터(13)를 거쳐서 저항(R10, R11)과의 접속점에 접속되도록 구성하고 같은 방법으로 하여 신호기억소자(M3-M12)의 출력을 저항(R11-R21)접속되도록 구성하고 같은 방법으로 하여 신호기억소자(M12)의 출력이 인버터(I13)를 거쳐서 저항(R20, R21)접속점에 모두 접속점에 접속되도록 구성하였다.

또 감소시에 폐쇄되는 접점(S2)을 거쳐서 인버터(I1)의 입력에 "하이"가 인가되도록 구성하고, 동시에 신호 기억소자(M1-M12)의 리세트 입력(R)이 되도록 접속하며, 인버터(I1)의 출력은 저항(R8, R9)의 접속점에 접속하였고 2진 카운터(CN)의 리세트 입력(R)에는 감속시 폐쇄되는 접점(S1)을 거쳐서 감속시 "로우"전압이 인가되도록 구성하였다.

제5도의 (c)와 같이 속도발전기(56)에서 출력되는 AC파형을 제5도의 (d)와 같이 정형된 구형과 펄스가 제7도에서 제2진 카운터(CN)에 클록(CL)펄스로 입력되면 그 출력(QO-QN)은 입력 펄스수에 해당하는 카운트값의 2진수신호(COS)가 나타난다.

이 2진수 신호(DOS)를 3입력 NAND게이트(N1-N2)에서 해독하므로서 구형 (N12)펄스가 기준속도 지령전압을 단계적으로 감소시킬 갯수만큼 입력되었을때 NAND게이트(N1)의 3개의 입력에 2진 카운터(CN)의 출력(Q0, Q1, Q2)을 각각 인수하였다면 출력(Q0)은 제8도에서와 같이 최하위 비트로서 2진카운터(CN)의 클록(CL)을 2분주한 값이되고 출력(Q2)은 클록(CL)을 8분주한 출력값이 되므로 NAND 게이트(N1)의 출력은 구형파 입력클록(CL)이 7개가 입력되면 로우로 된다.

이와같은 방식으로 NAND게이트(N1)보다 NAND게이트(N2)가 더 많은 구형파 입력클록(CL)을 카운시에 그 출력이 로우가 되게 구성하고, NAND게이트(N2)까지 구성하면 NAND게이트(N1-N2)는 NAND게이트(N1)부터 NAND게이트(N2)까지 순차적으로 로우신호가 출력된다.

제9도 내지 제11도는 이와같은 2진 계수기와 NAND게이트 회로의 예로써 10단계의 기준속도 지령전압(VS)을 출력하는 회로이다.

즉, 제9도와 같이 2진계수기(COUNT1, COUNT2, COUNT3)의 출력(QA, QB, QC, QD)을 NAND게이트(G1-G10)입력에 인가하여 2진계수기가 클록(CL)펄스를 출력된 값은 NAND게이트(G1-G10)에서 디코드 되어 제11도와 같이 소정의 클록 (CL)펄스수가 카운트되었을때 NAND게이트(G1-G10)출력이 로우가 된다.

즉, NAND게이트(G1)를 예로 든다면 2진계수기(COUNT2)가 클록(CL)펄스를 64개 카운트하였을때 2진계수기(COUNT2)의 출력(QC)이 하이가 되고 이에따라 (G1)의 입력이 모두 하이가 되므로(+5V=하이)이때 NAND게이트(G1)출력이 로우가 되는 것이다.

따라서 제7도와 같이 NAND게이트(N1-N2)출력신호를 신호기억소자(M1-M12)에서 세트입력(S)으로 래치하여 NAND게이트(N1-N12)출력이 로우일때 하이신호로 래치하므로서 인버터(I1-I13)는 순차적으로 로우신호를 출력하여 저항(R8-R20)을 순차적으로 단락시켜서 저항(R21, R22)의 접속점 전압인 기준속도 지령전압 (VS)은 제5도의 (a)에서와 같이 감속개시점(TS)부터 계단상으로 감소하게 된다.

즉, 모터(55)측에 연결되어 회전하는 속도발전기(56)의 회전수에 따라 발생되는 구형파 펄스는 승강기의 주행거리에 비례하여 발생하므로서 감속시 승강기가 주행하는 거리에 맞추어서 기준속도 지령전압(VS)이 계단상으로 감소하게 된다.

따라서 제6도와 같은 감속지령 회로의 출력인 감속지령전압(VBOS)이 증가하게 된다.

또, 감속시 폐쇄되는 접점(S1)에 의하여 2진카운터(CN)의 리세트 입력(R)에는 감속전에는 하이가 인가되어 리세트되어 있다가 감속시 로우가 인가되어 동작을 개시하게 되며, 신호기억 소자(M1-M12)의 리세트 입력(R)에는 감속전에는 로우가 인가되어 리세트 되어있다가 감속시에는 하이가 인가되어 세트입력(S)에 로우신호가 인가되면 출력이 하이가 기억된다.

상기와 같은 종래의 속도제어 방식에서는 기준속도 지령전압(VS)이 평형부하시를 기준으로 하여 1계단씩 감소하는 지점과 감소되는 전압폭이 고정되어 있어서 감속 초기에는 승강기의 부하상태에는 거의 무관한 감속지령전압(VBDS)이 발생하므로서 제5도의 (a)에서와 같이 경부하곡선(B)과 같이 증가하는 승강기의 속도를 요구하는 곡선(A)과 같이 제동하는데는 한계가 있기 때문에 제5도의 (b)와 같이 감속개시점(TS)에서 승강기의 속도에 과도현상이 생기는 단점이 있었다.

그러므로 종래의 장치에 의하면 경부하의 감속시에는 과도현상이 발생되어 승강기의 승객이 목적층에 정지할 때는 케이지가 덜컹하는 느낌을 받게 되어 불안감을 느끼게 되고, 더우기 과도현상에 의한 기계적 구조에 피로를 주게되는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 단점을 제거하기 위하여 경부하시에는 기준속도 지령전압을 감속초기에 평상시보다 빠르게 계단상으로 감소되게 하여 감속초기의 직류제동 전류를 증가시켜서 경부하시 과도현상을 방지하므로서 승강기의 승객이 느끼는 불안감을 해소시키고 승강기 기계적 구조의 충력발생을 감소시켜 승강기의 수명을 연장시킬 수 있는 속도제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 구성, 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하면 본 고안 장치의 구성은, 2진계수기(CN), NAND게이트(N1-N2), 신호기억소자(M1-M12), 인버터(I1-I13)및 저항(R8-R22)로 구성된 기준속도 발생회로에 있어, 인버터(I2, I3)의 출력에 인버터(I14, I15)의 출력단자를 연결하고, 2진계수기(CN)의 출력(QO-QN)을 조합하여 NAND게이트(N14, N13)에 연결하되, NAND게이트(N14, N13)의 출력을 신호기억소자(M14, M13)를 통하여 인버터 (I15, I14)의 입력에 각각 연결하며, 속도검출전압(VPG)이 입력(+)에, 그리고 경부하 판단기준전압(VK)이 입력(-)에 인가되는 연산증폭기(OP2)와 그 출력이 연결된 래치(DR)및 콘덴서(C1)와 저항(R23-R25)으로 구성된 경부하 판별회로부(9)의 출력을 신호기억소자(M14, M13)의 리세트 입력(R)에 연결하여 된 구성으로서, 이러한 본 고안의 작용효과는 경부하 운전시에는 감속개시점 이전에서 속도검출전압(VPG)이 경부하 판단기준전압(VK)보다 높으므로 비교기인 연산증폭기(OP2)의 출력이 하이로 되어 있다.

이때 감속개시점이 되어서 감속시 폐쇄되는 접점(S3)이 폐쇄되면 래치(DR)의 클록입력(CLK)에는 콘덴서(C1), 저항(R23)에 의하여 미분된 펄스전압이 인가되므로 래치(DR)의 출력(Q)은 이때의 데이타 입력(D)단자의 하이신호를 기억하여 출력하게 된다.

즉, 경부하 운전시에는 감속개시점에서 경부하 판별회로(9)의 출력(VCO)이 하이가 된다.

또, 감속시 폐쇄되고 감속전에는 개방되는 접점(S4)에 의하여 감속전에는 래치 (DR)의 리세트 입력(R)이 로우가 되어 래치(DR)의 출력은(Q)은 로우가 되어 있다.

경부하 판별회로(9)의 출력(VCO)이 하이가 되면 신호기억소자(M13, M14)의 리세트 입력(R)이 하이가 되어 리세트가 해제되고, NAND게이트(N13, N14)의 출력이 로우로 도면 신호기억소자(N13, N14)의 출력이 하이로 기억되게 된다.

여기서 NAND게이트(N13)의 출력이 NAND게이트(N1)출력보다 빨리 로우가 되도록, 또 NAND게이트(N14)의 출력이 NAND게이트(N2)출력보다 더 빨리 로우가 되도록 NAND게이트(N13, N14)의 입력단자에 2진카운터(CN)의 출력(QO-QN)을 적절히 조합하여 인가하면 경부하시에는 저항(R9, R10)이 단락되는 시점이 경부하시가 아닌 경우보다 빨라지게 되다.

즉, 경부하가 아닌 경우는 제2도의 (a)와 같이 기준속도 지령전압(VS)이 감소하지만 경부하시에는 제2도의 (b)와 같이 기준속도 지령전압(VS)이 감소하는 시점이 빨라진다.

따라서 경부하시에는 경부하가 아닌 경우보다도 감속초기에 더 많는 직류제동 전류를 인가할수 있게 되어서 감속시 발생하는 과도현상을 줄일수가 있다.

또, 감속개시점부터 승강기가 정지하는 점까지의 감속거리는 기구적으로 고정되어 있고, 기준속도 지령전압(VS)이 계단상으로 한단계씩 감소하는 시점이 운전거리와 비례하기 때문에 감속초기에 기준속도 지령전압(VS)이 계단상으로 감소하는 시점을 변경하더라도 그 이후에는 평상시와 일치되어야 하는데 본 고안은 제2도와 같이 4단계째인 시점(T4)부터는 NAND게이트(N3)의 출력에 따른 전압감소가 이루어지므로 평상시와 일치하게 되어 문제가 없다.

이상에서 설명된 바와같이 본 고안에 의하면 경부하시에는 기준속도 지령전압 (VS)을 감속초기에 평상시보다 빠르게 계단상으로 감소되므로 감속초기의 직류제동 전류를 증가시켜 주어서 경부하시 과도현상을 방지할수 있고, 이에 따라서 승강기 사용자의 불안감을 해소하며, 승강기 기계구조에 충격을 감소시켜 승강기의 수명을 연장할수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 2진계수기, NAND게이트, 신호기억소자, 인버터 및 저항으로 구성된 기준속도 발생회로에 있어서, 인버터(I2, I3)의 출력에 인버터(I14, I15)의 출력단자를 연결하고, 2진계수기(CN)의 출력(QO-AN)을 조합하여 NAND게이트(N14-N13)에 연결하되, NAND게이트(N14, N13)의 출력을 신호기억소자(M14, M13)를 통하여 인버터 (I15, I14)의 입력에 각각 연결하며, 속도검출전압(VPG)이 입력(+)에 그리고 경부하 판단기준전압(VK)이 입력(-)에이 인가된 연산증폭기(OP2)와 그 출력이 입력(D)에 연결된 래치(DR) 및 콘덴서(C1)와 저항(R23-R25)으로 구성된 경부하 판별회로부 (OP2)와 그 출력이 입력(D)에 연결된 래치(DR)및 콘덴서(C1)와 저항(R23-R25)으로 구성된 경부하 판별회로부(9)의 출력을 신호기억소자(M14, M13)의 리세트 입력 (R)에 연결하여 된 교류형 승강기의 속도 제어장치.