KR940003093B1

KR940003093B1 - 정전시 비상운전이 가능한 vvvf 방식의 엘리베이터 전원장치

Info

Publication number: KR940003093B1
Application number: KR1019910013036A
Authority: KR
Inventors: 이도흠
Original assignee: 현대엘리베이터 주식회사; 지주현
Priority date: 1991-07-27
Filing date: 1991-07-27
Publication date: 1994-04-13
Also published as: KR930002218A

Abstract

내용 없음.

Description

정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치

제1도는 본 발명에 따른 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치에 사용된 요소들간의 접속상태를 개략적으로 도시한 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

1 : 충전기 2 : 배터리

3 : UPS(Unlined Power Supply) 4 : 릴레이/타이머 시퀀스회로

5 : 컨버터 6 : 인버터

IM : 모터 MT,ET1,72T : 타이머

NFB1,NFB2' : 노퓨즈 브레이커의 보조접점

NFB2,NFB3 : 노퓨즈 브레이커(No Fuse Breaker)

RB : 저항

RM,RN-1,RN-2,E-1~E-6,72B,72S,RES : 릴레이

본 발명은 가변전압 가변주파수(Variable Voltage Variable Frequency) 방식의 엘리베이터 전원장치에 관한 것으로, 구체적으로는 배터리와, 충전기, 소형 UPS(Unlined Power Supply), 그리고 릴레이 및 타이머로 구성된 릴레이/타이머 시퀀스회로를 적용하여 정전과 같은 비상시에 엘리베이터에 갇힌 승객들을 안전하게 착상시킬 수 있는 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치에 관한 것이다.

통상, 인버터를 이용한 VVVF 방식의 엘리베이터 시스템에 따르면, 정전시 엘리베이터가 층 중간에 정지하여 승객들이 케이지 내부에 갇히는 경우 케이지 내부의 인터폰을 통해 관리실에 연락하여 관리인의 수동동작으로 도어키를 개방하여 승객들을 구출해야 한다. 그러나, 이와 같은 경우 관리인이 부재중이거나 관리인과 연락이 안될 경우 승객들이 케이지내에 오랫동안 갇혀 있게 될 뿐만 아니라 케이지내의 승객들이 강제로 도어를 열고 나올 경우 승객들의 안전에 위험이 수반되며, 또 엘리베이터가 층 중간에 정지한 경우 안전하면서 정확한 착상이 곤란하고, 아울러 엘리베이터 시스템에 소형 DC 모터를 사용하는 경우에는 권상기의 구조를 변경해야 하기 때문에 구조가 복잡해진다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점들을 감안하여 이루어진 것으로, 본원 발명에 따르면 정전과 비상시에 엘리베이터가 층 중간에 정지하여 승객들이 케이지 내부에 갇히는 경우라도 비상전원이 엘리베이터에 자동으로 투입되어 수초내에 엘리베이터를 자동으로 최기층까지 안전하고 정확하게 착상시켜 승객들을 안전하게 구출할 수 있음은 물론 비상전원을 이용하여 안내방송이나 케이지 내부의 안내판을 점등시켜 승객들에게 엘리베이터가 비상작동중임을 알릴 수 있으므로 승객들에게 조심성에 대한 경각심을 상기시킬 수 있는 등의 잇점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정전과 같은 비상시에 엘리베이터가 층 중간에 정지하여 승객들이 장시간 케이지 내부에 갇히는 것을 방지할 수 있는 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치의 바람직한 실시양태에 따르면, 엘리베이터를 이동시키기 위한 모터(IM)와, 상용교류전원을 인가받아 직류로 변환하는 컨버터(5), 상기 컨버터(5)로부터 출력된 직류전원의 소정의 저주파수를 실어서 상기 모터(IM)로 출력하는 인버터(6) 및, 엘리베이터 제어반에 설치되어 엘리베이터가 목표층에 정확히 착상되면 이를 감지하여 도어가 자동으로 열리도록 제어하는 엘리베이터 제어회로를 구비한 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치에 있어서 ; 정전시 상기 인버터(6)에 DC 전원을 공급하기 위해 입력단이 릴레이(E-2)의 상시온(normally on) 접점(E-2A,E-2B)에 접속되어 있고 출력단이 릴레이(72B)의 상시오프(normally off) 접점(72B1,72B2)을 통하여 상기 인버터(6)의 DC 전원공급단자(DB2,DC2)에 접속되어 있는 배터리(2) 및 충전기(1)와 ; 입력단이 상기 릴레이(E-2)의 상시온접점(E-2A,E-2B)에 접속되어 있으며 정전시에 상기 엘리베이터 제어회로에 AC전원을 공급하기 위한 소형UPS(3) 및 ; 다수의 릴레이(RM, RN-1, RN-2, E-1~E-6, 72B, 72S,RES) 및 타이머(MT, 72T, ET1)를 갖추어 구성되어 정전 및 상용전원이가를 감지해서, 상용전원인가시에는 상용전원이 상기 엘리베이터 제어회로로 인가되도록 제어하는 한편, 정전시에는 상기 배터리(2)에 축적된 비상전원인 DC 전원이 상기 인버터(6)로 출력되도록 함과 더불어 상기 소형 UPS(3)로부터 AC 전원이 상기 엘리베이터 제어회로로 출력되도록 제어하는 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 정전시에는 상기 배터리(2)로부터의 DC 전원이 인버터(6)를 매개로 모터(IM)에 인가되므로 모터(IM)가 작동되어 엘리베이터가 그 진행방향으로의 운행을 계속하게 되고, 상기 UPS(3)로부터의 예컨대 AC 200V의 전원이 엘리베이터 제어회로에 인가되므로 이 엘리베이터 제어회로가 계속 작동되어 엘리베이터가 최기층에 정확히 착상되면 자동으로 도어를 개방시키게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설면한다.

제1도는 본발명에 따른 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치에 대한 요부들의 접속상태를 개략적으로 도시한 회로도로, 본 발명의 엘리베이터 전원장치는 배터리(2)와, 충전기(1), 소형 UPS(3), 그리고 다수의 릴레이 및 타이머를 갖추고서 정전 및 전원복귀를 감지해서 비상전원의 출력을 제어하는 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 배터리(2)는 상용전원인가시에 그 입력단이 릴레이(E-2)의 상시온접점(E-2A, E-2B)에 접속되어 있는 배터리 충전기(1)를 통해 전원을 공급받으며, 정전시에는 릴레이(72B)의 상시오프접점(72B1,72B2)를 통하여 인버터(6)의 DC 입력단(DC2, DB2)에 DC 전원을 공급하게 된다.

한편 정전시에 엘리베이터가 층 중간에 정지하게 되면, 본원 발명의 전원장치가 작동하여 상기 충전된 배터리(2)의 DC 전원을 인버터(6)의 DC 입력단(DC2,DB2)에 공급하고 인버터(6)가 저주파의 AC 전원을 출력하여 모터(IM)를 작동시켜 엘리베이터가 최기층으로 이동되도록 한다. 또한 소형 UPS(3)는 상기 배터리 충전기(1)와 마찬가지로 상용전원 입력단자(R1,S1)와 노퓨즈 브레이커(No Fuse Breaker ; NFB2) 및 릴레이(E-2)의 상시온접점(E-2A, E-2B)을 통하여 AC 전원을 공급받고, 정전시에 엘리베이터가 최기층에 정확히 착상되면 자동으로 도어가 개방되도록 하기 위해 엘리베이터 제어회로에 예컨대 AC 200V의 전원을 공급하게 된다.

한편, 상기 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)는 릴레이(RM, RN-1, RN-2, E-1~E-6, 72B, 72S, RES)와 타이머(MT, ET1, 72T)로 구성되어 정전 및 상용전원인가를 감지해서 비상전원의 DC 전원과 AC 전원출력을 제어하는데, 각 릴레이 및 타이머의 기능 및 작동상태를 보면 다음과 같다.

즉, RM은 상용전원이 온(ON) 상태일 때에 온되는 릴레이이며, MT는 상기 릴레이(RM)가 온된 후 일정시간(t1 : 예컨대 약 20초) 후에 온되는 온 딜레이(delay) 타이머이고, RN-1 및 RN-2는 상기 타이머(MT)에 의해 상기 릴레이(RM)보다 t1 후에 온되는 릴레이이며, ET1은 노퓨즈 브레이커의 보조접점(NFB1, NFB2')을 인위적으로 오프(OFF)시키지 않았을 경우 릴레이(RM)가 오프된 뒤 일저이간(t1 ; 예컨대 약 20초) 후에 온되는 온 딜레이 타이머이고, E-1~E-6은 정전 후 t1초 후에 온되는 릴레이이며, 72B는 릴레이(E-5)에 의해 온되는 릴레이이고, 72T는 릴레이(E-5)가 온된 후 일정시간 (t2 ; 예컨대 약 5초)뒤에 온되는 타이머이며, 72S는 상기 타이머(72T)에 의해 릴레이(E-5)의 작동 후 t2(약 5초) 뒤에 온되는 릴레이이며, RES는 출력리세트 릴레이이다. 여기서 상기 노퓨즈 브레이커의 보조접점(NFB1)의 본체는 엘리베이터의 제어반에 설치되어 있는데, 상기 보조접점(NFB1, NFB2')은 상기 노퓨즈 브레이커를 인위적으로 차단할 경우 본 발명의 엘리베이터 전원장치가 작동되는 것을 방지하기 위해 설치한 것이다.

그밖의 본 발명의 엘리베이터 전원장치의 요소로서는 엘리베이터 제어회로에 있는 릴레이의 접점으로 상용전원이 복귀되면 온되어 상기 출력리세트 릴레이(RES)를 온시킴으로써 본원 발명의 전원장치의 출력을 차단시키는 기능을 하는 엘리베이터 제어회로에 설치된 릴레이의 상시오프접점(ERE')과, 엘리베이터 제어회로의 메인전원을 온-오프시키는 3상 노퓨즈 브레이커의 보조접점(NFB1), 비상전원장치의 전원공급을 온-오프시키는 단상 노퓨즈 브레이커(NFB2) 및 그 보조접점(NFB2'). 상기 배터리(2)의 출력을 온-오프시키는 노퓨즈 브레이커(NFB3) 및, 배터리의 초기 출력쇄도전류(rush current)를 방지하기 위한 저항(RB) 등이 있다.

이어서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 엘리베이터 전원장치의 작동을 상세히 설명하도록 하겠다.

먼저, 상용전원이 투입되었을 때의 통상의 엘리베이터의 작동을 설명한 다음, 정전과 같은 비상시에 본 발명의 엘리베이터 전원장치가 작용되는 경우를 설명한다.

즉, 상용전원이 투입되는 경우에는 입력단자(R1, S1)와 퓨즈(F1)를 통하여 전원이 릴레이(RM)에 인가되어 이 릴레이(RM)가 작동해서 상기 릴레이(RM)의 상시오프접점(RM')이 온된다. 이때 상기 퓨즈(F1)와 상기 상시오프접점(RM') 사이에 접속된 릴레이(E-5)의 상시온접점(E-5')이 온상태로 되므로, 그후 일정시간(t1 ; 예컨대 약 20초)후에 온 딜레이 타이머(MT)가 작동되어 이 타이머(MT)의 접점(TM')이 온상태로 된다. 따라서 릴레이(RN-1, RN-2)가 작동되어 상기 릴레이(RN-1)의 상시오프접점(RN-1A, RN-1B)이 온되고 상기 UPS(3)의 출력단에 접속된 상기 릴레이(RN-2)의 상시온접점 (RN-2A, RN-2B)이 온되고 상기 UPS(3)의 출력단에 접속된 상기 릴레이(RN-2)의 상시온접점(RN-2A, RN-2B)이 오프상태로 되므로 상기 UPS(3)로부터의 출력이 차단된다. 또한 릴레이(E-1)가 작동되지 않으므로 이 릴레이(E-1)의 상시온접점(E-1A, E-1B)이 온상태로 유지됨과 더불어 상시오프접점(E-1A', E-1B')이 오프상태를 유지하게 된다. 따라서 상기 상용전원 입력단자(R1, S1)로부터의 AC 전원이 상기 상시오프접점(RN-1A, RN-1B)과 상시온접점(E-1A, E-1B)을 통하여 엘리베이터 제어회로의 입력단자(S30, R30)에 인가되게 된다. 이때 릴레이(E-2)가 비작동상태이므로 이 릴레이(E-2)의 상시온접점(E-2A, E-2B)이 온상태를 유지하고, 그에 따라 상기 배터리 충전기(1)와 소형 UPS(3)는 상기 상용전원 입력단자(R1, S1)로부터 AC 전원을 인가받게 된다.

한편, 정전시에는 상기 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)에 있어서 상기 릴레이 (RM)는 전원이 인가되지 않으므로 작동을 종료하여 상시오프접점(RM')이 오프상태로 됨과 동시에 타이머(ET1)에 접속된 상시온접점(RM'')이 온상태로 되고, 또한 타이머(TM)가 작동을 종료하여 접점(MT')도 오프상태로 되며, 릴레이(RN-1, RN-2)가 작동을 종료하게 되어 상기 상시오프접점(RN-1A, RN-1B)이 오프상태로 됨과 동시에 상시온접점(RN-2A, RN-2B)이 온상태로 된다. 따라서 상기 UPS(3)로부터의 AC 200V 출력이 상기 상시온접점(RN-2A,RN-2B)과 노퓨즈 브레이커의 보조접점(NFB1, NFB2') 및 상기 릴레이(RM)의 상시온접점(RM'')을 통하여 타이머(ET1)에 인가되므로 상기 릴레이(RM)가 오프상태로 된 후(즉, 정전된 후) 일정시간(t1 ; 예컨대 약 20초) 뒤에 상기 타이머(ET1)의 접점(ET1')이 온상태로 되고, 그에 따라 릴레이(E-1~E-6)가 작동되므로 상기 UPS(3) 및 배터리 충전기(1)의 입력단에 접속된 릴레이(E-2)의 상시온접점(E-2A, E-2B)이 오프상태로 됨과 동시에 상기 릴레이(E-1)의 상시온접점(E-1A, E-1B)이 오프상태로 되고 상기 릴레이(E-1)의 상시오프접점(E-1A', E-1B')이 온상태로 되어 상기 UPS(3)의 AC 200V의 전원이 상기 상시온접점(RN-2A, RN-2B)과 상기 상시오프접점(E-1A', E-1B')을 통하여 엘리베이터 제어회로단자(S30, R30)에 인가되게 된다.

그와 동시에 상기 릴레이(E-5)의 상시오프접점(E5A, E-5B)이 온상태로 되어 릴레이(72B)가 작동되므로 상기 배터리(2)에 접속된 상기 릴레이(72B)의 상시오프접점(72B1, 72B2)이 온상태로 되어 상기 캐터리(2)로부터의 DC 전원이 상시오프접점(72B1, 72B2)과 저항(RB)을 통해서 상기 인버터(6)의 DC 입력단자(DC2, DB2)에 인가됨과 동시에 상기 릴레이(72B)의 상시오프접점(72B3)이 온상태로 되고, 그에 따라 타이머(72T)가 작동되어 상기 릴레이(E-5)가 온상태로 된 후 일정시간(t2 ; 약5초)뒤에 상기 타이머(72T)의 접점(72T')이 온상태로 되므로 릴레이(72S)가 작동되어 이 릴레이(72S)의 상시오프접점(72S1, 72S2,72S3)이 온상태로 됨에 따라 상기 배터리(2)로부터의 DC 전원이 상기 릴레이(72B)의 상시오프접점(72B1,72B2)과 상기 릴레이(72S)의 상시오프접점(72S1, 72S2, 72S3)을 통해서 인버터(6)의 DC 입력단자(DC2,DB2)에 인가되게 된다. 즉, 정전초기에는 상기 배터리(2)로부터의 쇄도전류를 방지하기 위해 저항(RB)을 거쳐 인버터(6)의 DC 입력단자(DB2, DC2)에 DC 전압을 공급하고, 그후 일정시간(t2 ; 예컨대 약 5초)뒤에는 상기 릴레이(72S)의 상시오프접점(72S1, 72S2, 72S3)을 통해 인버터(6)에 DC 전압을 공급한다.

그에 따라 정전시에는 상기 배터리(2)로부터의 DC 전원이 인버터(6)를 매개로 모터(IM)에 인가되므로 모터(IM)가 작동되어 엘리베이터가 그 진행방향으로의 운행을 계속하게 되고, 상기 UPS(3)로부터의 예컨대 AC 200V 전원이 엘리베이터 제어회로에 인가되므로 이 엘리베이터 제어회로가 계속 작동되어 엘리베이터가 최기층에 정확히 착상되면 자동으로 도어를 개방시키게 된다.

그후, 상기와 같이 정전시에 비상전원을 이용하여 엘리베이터가 최기층에 정확히 착상되고 도어가 자동으로 개방되면 엘리베이터 제어회로에서 비상전원 리세트 지령인 릴레이접점(ERE')을 온시키게 되어 출력리세트 릴레이(RES)가 작동되므로 상기 릴레이(RES)의 상시온접점(RES'')이 오프상태로 됨과 더불어 상시 오프접점(RES')이 온상태로 되어 상기 릴레이(E-1~E-6)가 동작을 종료하게 됨에 따라 상기 릴레이(E-1)의 상시온접점(E-1A, E-1B)이 온상태로 됨과 더불어 상시오프접점(E-1A', E-1B')이 오프상태로 되어 상기 UPS(3)로부터 엘리베이터 제어회로로 인가되면 예컨대 AC 200V 전원이 차단되게 된다. 그와 동시에 상기 릴레이(E-5)의 상시오프접점(E-5B)이 오프상태로 되어 릴레이(72B)가 작동을 종료하게 되므로 상기 릴레이(72B)의 상시오프접점(72B1, 72B2)이 오프상태로 됨에 따라 상기 배터리(2)로부터 인버터(6)를 매개로 모터(IM)로 인가되던 DC 전원이 차단되게 된다.

즉, 본 발명 장치에 따르면 정전시에 비상전원을 이용하여 엘리베이터가 최기층에 정확히 착상되고 도어가 자동적으로 개방되면 상술한 바와 같이 비상전원을 차단함으로써 상용전원이 복귀할 때까지 엘리베이터의 동작을 정지시키게 된다.

한편, 본 발명 장치의 상기 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)에 있어서는 정전 상태에서 상용전원이 복귀되는 경우에 타이머(MT)에 의해 릴레이(RN-1, RN-2)가 t1의 설정치인 약 20초후에 작동되고, 정전되는 경우에 상기 온 딜레이 타이머(ET1)에 의해 릴레이(E-1~E-6)가 정전후 t1의 설정치인 약 20초후에 작동되므로, 정전 및 상용전원복귀시의 불간섭 시간을 설정함으로써 상용전원과 비상 전원이 동시에 투입되지 않도록 되어 있다.

그리고, 엘리베이터 제어반에 설치된 3상 노퓨즈 브레이커와 비상전원장치에 설치된 노퓨즈 브레이커(NFB2)는 각각 보조접점(NFB1, NFB2')이 내장되어 있는 타입(type)을 사용함으로써 관리자가 엘리베이터를 파킹(parkng)시킬 목적으로 전원을 차단시킬 경우 상기 보조접점(NFB1, NFB2')가 오프상태로 되어 상기 타이머(ET1)가 작동되지 않도록 해서 비상전원장치의 출력을 차단시키도록 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 엘리베이터 전원장치에 따르면, 정전시 엘리베이터가 층 중간에 정지하여 승객들이 케이지 내부에 갇히는 경우라도 비상 전원이 자동으로 투입될 수 있음으로 인해 엘리베이터를 최기층까지 안전하고 정확하게 착상시킨 다음에 자동으로 도어를 열 수 있고, 또한 종래의 소형 DC 모터를 이용한 방법보다 구조를 간단히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

엘리베이터를 이동시키기 위한 모터(IM)와, 상용교류전원을 인가받아 직류로 변환하는 컨버터(5), 상기 컨버터(5)로부터 출력된 직류전원에 소정의 저주파수를 실어서 상기 모터(IM)로 출력하는 인버터(6) 및, 엘리베이터 제어반에 설치되어 엘리베이터가 목표층에 정확히 착상되면 이를 감지하여 도어가 자동으로 열리도록 제어하는 엘리베이터 제어회로를 구비한 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치에 있어서, 정전시 상기 인버터(6)에 DC 전원을 공급하기 위해 입력단이 릴레이(E02)의 접점(E-2A, E-2B)에 접속되어 있고 출력단이 릴레이(72B)의 접점(72B1, 72B2)을 통하여 상기 인버터(6)의 DC 전원공급단자(DB2, DC2)에 접속되어 있는 배터리(2) 및 충전기(1)와 ; 입력단이 상기 릴레이(E-2)의 접점(E-2A, E-2B)에 접속되어 있으며 정전시에 상기 엘리베이터 제어회로에 AC 전원을 공급하기 위한 소형 UPS(3) 및 ; 다수의 릴레이(RM, RN-1, RN-2, E-1~E-6, 72B, 72S, RES) 및 타이머(MT, 72T, ET1)를 갖추어 구성되어 정전 및 상용전원인가를 감지해서, 상용전원인가시에는 상용전원이 상기 엘리베이터 제어회로로 인가되도록 제어하는 한편, 정전시에는 상기 배터리(2)에 축적된 비상전원이 DC 전원이 상기 인버터(6)로 출력되도록 함과 더불어 상기 소형 UPS(3)로부터 AC 전원이 상기 엘리베이터 제어회로로 출력되도록 제어하는 릴레이/타이머 시퀀스회로(4)를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전시 비상운전이 가능한 VVVF 방식의 엘리베이터 전원장치.