KR950012303B1 - 엘리베이터의 정전시 운전 장치 - Google Patents

엘리베이터의 정전시 운전 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

엘리베이터의 정전시 운전 장치
제1도는 본 발명의 일 실시예를 도시하는 구성도.
제2도는 제1도 내의 제어 회로를 상세하게 도시하는 블록도.
제3도는 본 발명의 다른 실시예의 동작을 도시하는 플로우차트.
제4도는 종래 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 도시하는 구성도.
제5도는 제4도 내의 제어 회로를 상세하게 도시하는 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 상용 전원 3 : 컨버터
4 : 콘덴서 5 : 상용 인버터
6 : 유도 전동기 7A : 제어 회로
8 : 전류 검출기 14 : 배터리
17 : 정전용 인버터 18 : 상개 접점(절환 수단)
19 : 상폐 접점(절환 수단) 21 : 3상 2상 변환기(제1상 변환 수단)
22 : 자속 연산기 23 : 2상 3상 변환기(제2상 변환 수단)
24 : d축 전류 제어기 25 : q축 전류 제어기
26 : 자속 제어기 27 : 속도 제어기
35 : 직류 전압 검출기 36 : 전압 지령 발생회로
37 : 직류 전압 제어기 38 : 절환 스위치
40 : 감산기 I1U,I1V,I1W: 교류 전류
wr: 로터각속도WR: 로터각속도 지령값
I1d: d축 전류 I1q: q축 전류
ø2d: d축 자속 ø2D: d축 자속 지령값
I1D: d축 전류로터각속도 지령값 I1Q: q축 전류 지령값
V1d: q축 전압 지령값 V1U, V1V,V1W: 3상 전압 지령값
VC: 직류 전압 VB: 직류 전압 지령값
ø2D: d축 자속 보정값 ø2D': d축 보정 지령값
[산업상의 이용분야]
본 발명은 PWM 인버터에 의해 구동되는 엘리베이터의 정전시 운전 장치에 관한 것이며, 특히 회생 전력 소비 회로를 생략하여 저가격을 실현한 엘리베이터의 정진시 운전 장치에 관한 것이다.
[종래 기술]
최근, 소비 전력의 저감등을 목적으로 엘리베이터 구동용의 유도 전동기의 제어에 PWM 인버터가 사용되고 있다. 이런 종류의 엘리베이터 제어 장치의 경우, 정전시에는 배터리로부터 전력 공급에 의하여 PWM 인버터가 구동됨으로, 특히 복잡한 인버터 제어 장치 및 제어 전원에 대응하는 절연형 DC-DC 컨버터나 정전압 회로를 설치할 필요가 없다는 잇점을 가지고 있다.
제4도는 예를들면 특공소 64-314호 공보에 기재된 종래 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 나타내는 구성도이다.
도면에서, (1)은 3상 교류의 상용 전원, (2)는 상용 전원(1)에 접속되어 엘리베이터의 주행시에 여자된 접촉기의 상용 접점, (3)은 상용 전원(1)의 3상 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 순역 변환 동작 가능한 PWM 컨버터(이하, 간단히 컨버터라고 한다), (4)는 컨버터(3)의 출력 전압을 평활화 하는 콘덴서, (5)는 콘덴서(4) 양단간의 직류 전압을 VVVF(가변 전압, 가변 주파수)의 3상 교류 전압으로 변환하는 상용의 PWM 인버터(이하, 상용 인버터라고 한다), (6)은 상용 인버터(5)에 의하여 구동되는 엘리베이터 구동용의 유도 전동기이다.
(7)은 3상 전압 지령값(V1U∼V1W)에 따라 상용 인버터(5)내의 트랜지스터를 제어하는 제어 회로, (8)은 유도 전동기(6)의 로터각속도(wr)를 검출하는 속도 검출기, (9)는 상용 인버터(5)에서 유동 전동기(6)의 스테이터(1차 권선)측에 흐르는 3상 교류 전류(I1U,I1V,I1W)를 검출하는 전류 검출기이다.
(10)은 콘덴서(4)의 양단간에 접속된 저항기, 11은 저항기(10)에 직렬 접속되어 제어 회로(7)에 의해 제어되는 트랜지스터이고, 저항기(10) 및 트랜지스터(11)로 이루어진 직렬 회로는 정전시에 유도 전동기(6)에서 발생하는 희생 전력을 소비하기 위한 희생 전력 소비 회로를 구성하고 있다.
(13)은 제어 회로(7)의 전원인 3상 트랜스이고, 1차측은 상용 전원(1)에 접속되어 있다.
(14)는 상용 전원(1)의 정전시에 상용 인버터(5) 및 제어 회로(7)에 전력을 공급하는 배터리, (15)는 배터리(14)에 접속되어 정전시에 여자되는 접촉기의 상개 접점, (16)은 배터리(14)의 직류 전력을 상용 인버터(5)에 공급하기 위한 다이오드, (17)은 정전시에 배터리(14)로부터 나오는 직류 전압을 3상 교류 전압으로 변환하는 정전용 인버터이다.
(18)은 정전용 인버터(17)의 3상 트랜스(13)의 1차측 사이에 삽입된 상개 접점, (19)는 상용 전원(1)과 3상 트랜스(13)의 1차측 사이에 삽입된 상폐 접점이다. 상개 접점(18) 및 상폐 접점(19)은 상용 전원(1)의 정전시에 여자되는 릴레이와 연동하고 있으며, 상용 전원(1)에서 정전용 인버터(17)로 절환하여 3상 트랜스(13)의 1차측에 접속하기 위한 절환 수단을 구성하고 있다.
제5도는 제4도 내의 제어 회로(7)를 상세하게 나타내는 블록도이다.
(21)은 전류 검출기(9)에 접속된 3상 2상 변환기이고, 교류 주파수(W1)를 토대로 3상 교류 전류(I1U∼I1W)를 2축(d-q) 회전 좌표계에서의 1차 권선 전류 즉, 여자 전류에 상당하는 d축 전류(I1d)와, 토크 전류에 상당하는 q축 전류(I1q)로 변환한다.
(22)는 3상 2상 변환기(21)에 접속된 자속 연산기이고, 2축의 각 전류(I1d및 I1q) 및 전압 지령값(V1d및 V1q)을 토대로 로터(2차)측에 쇄교하는 d축 자속(ø2d)을 산출한다.
(23)은 상용 인버터(5)에 대하여 3상 전압 지령값(I1U,I1V,I1W)을 출력하는 2상 3상 변환기이고, 교류 주파수(W1)를 토대로, 2축 회전 좌표계에서의 각 전압 지령값(V1d및 V1q)을 3상 전압 지령값(I1U,I1V,I1W)으로 변환한다.
(24)는 1차 권선의 전류 지령값(I1D)의 편차를 증폭하여 d축 전압 지령값(V1d)을 생성하는 d축 전류 제어기, (25)는 q축 전류 지령값(I1Q)과 q축 전류 I1q와의 편차를 증폭하여 q축 전압 지령값(V1q)을 생성하는 q축 전류 제어기, (26)은 유도 전동기(6)의 정격에 따른 소정의 d축 자속 지령값(ø2D)과 d축 자속(ø2d)의 편차를 증폭하여 d축 전류 지령값(I1D)을 생성하는 자속 제어기, (27)은 로터각속도 지령값(WR)과 로터각속도(Wr)의 편차를 증폭하여 q축 전류 지령값(I1Q)을 생성하는 속도 제어기이다.
(28)은 q축 전류 지령값(I1Q)과 d축 자속(ø2d)과의 비(I1Q/ø2d)를 취하는 제산기, (29)는 제산기(28)의 연산 결과를 a배하여 미끄러짐 주파수 지령값(WS)을 생성하는 계수기이다.
(30)은 d축 자속 지령값(ø2D)과 d축 자속(ø2d)의 편차를 취하는 감산기, (31)은 로터각속도 지령값(WR)과 로터각속도(wr)의 편차를 취하는 감산기, (32)는 d축 전류 지령값(I1O)과 d축 전류(I1d)의 편차를 취하는 감산기, (33)은 q축 전류 지령값(I1Q)과 q축 전류(I1q)의 편차를 취하는 감산기, (34)는 미끄러짐 주파수 지령값(ws)과 로터각속도(wr)를 가산하여 교류 주파수(w1)를 생성하는 가산기이다.
다음에, 제4도에 나타낸 종래 엘리베이터의 정전시 운전 장치의 동작에 대하여 설명한다.
상용 전원(1)이 정상일때는 상개 접점(15) 및 (18)이 개방되고, 상폐 접점(19)이 닫혀 있으므로, 제어 회로(7)는 상용 전원(1)에 의하여 급전된다. 또, 엘리베이터의 주행시에는 상개 접점(2)이 닫히므로, 상용 인버터(5)는 상용 전원(1)에서 컨버터(3)를 거쳐 급전된다. 따라서, 상용 인버터(5)는 제어 회로(7)로부터 나오는 3상 전압 지령값(V1U,V1V,V1W)에 따른 전압 및 주파수에서 3상 교류 전력을 출력하고, 유도 전동기(6)의 토크 및 회전수를 제어한다.
유도 전동기(6)에서 회생 전력이 발생하면, 컨버터(3)는 콘덴서(4)를 거쳐 회생 전력을 상용 전원(1)측에 회생한다.
한편, 상용 전원(1)이 정전된 경우는, 비상용 예비전원(도시하지 않음)등의 전력에 의하여, 상개 접점(15) 및 (18)이 닫혀 상폐 접점(19)이 개방하기 때문에, 제어 회로(7)는 상용 전원(1)에서 떨어지고, 접점용 인버터(17)를 거쳐 배터리(14)에서 급전된다.
이때, 정전용 인버터(17)는 배터리(14)로부터 나오는 직류 전압을 변환하여 3상 교류 전압을 발생하고, 이것을 3상 트랜스(13)의 1차측에 인가하여 제어 회로(7)에 급전을 행한다.
배터리(14)에서 출력되는 직류 전압은 다이오드(16)를 거쳐 상용 인버터(5)의 직류측에 인가된다.
따라서, 제어 회로(7)는 상용 전원(1)이 정상인 경우와 마찬가지로 상용 인버터(5)를 제어하고, 상용 인버터(5)는 유도 전동기(6)의 토크 및 회전수를 제어한다.
상용 전원(1)의 정전시에는 유도 전동기(6)에서 회생 전력이 발생하여도 회생 전력을 상용 전원91)에 반환할 수 없으므로, 상용 인버터(5)의 직류측 전압이 상승하여 상용 인버터(5)내의 소자를 파손할 우려가 있다. 따라서, 제어 회로(7)는 회생 전력을 검출하여 트랜지스터(11)를 도통시키고, 저항기(10)를 거쳐 회생 전력을 소비시킨다.
다음에, 제5도를 참조하면서, 종래 제어 회로(7)의 동작에 대하여 설명한다.
우선, 전류 검출기(9)는 상용 인버터(5)에서 유도 전동기(6)의 1차 권선에 유입하는 3상 교류 전류(I1U,I1V,I1W)를 검출한다.
3상 2상 변환기(21)는 검출된 3상 교류 전류 I1U, I1V및 I1W를 유도 전동기(6)의 1차 권선에 인가되는 3상 교류 전압의 주파수 W1과 동기하여 회전하는 두축의 좌표계(d-q좌표계)로부터 보여지는 d축 전류 I1d및 q축 전류 I1q로 변환한다.
d축 전류 제어기(24)는 d축 전압 지령값(V1d)에 의해, I1q=I1Q되도록 제어한다. 마찬가지로, q축 전류 제어기(25)는 q축 전압 지령값(V1q)에 의해, I1q=I1Q되도록 제어한다.
즉, 각 전압 지령값(V1d및 V1q)은 2상 3상 변환기(23)에 의해 3상 전압 지령값(V1U,V1V및 V1W)으로 변환되어 상용 인버터(5)에 인가되며, 유도 전동기(6)로 소망의 전류가 흐르도록 한다.
한편, 제산기(28) 및 제수기(29)는
를 토대로 미끄러짐 주파수 지령값(WS)을 계산한다. 또한 가산기(34)는 미끄러짐 주파수 지령값(WS)과 로터각속도(Wr)를 가산하여, 1차 권선에 인가되는 전압의 교류 주파수(w1)를 구하고, 3상, 2상 변환기(21) 및 2상 3상 변환기(23)에 입력한다.
이것에 의하여, 2상 3상 변환기(23)는 교류 주파수(w1)의 전압이 실제로 유도 전동기(6)에 인가되도록 상용 인버터(5)를 제어한다.
이와 같이, 제어 회로(7)를 토대로 상용 인버터(5)에 의하여 전동기(6)를 제어하고, 엘리베이터상자를 감속 정지 또는 중부하로서 하강 주행시키는 경우에는 유도 전동기(6)에서 발생하는 회생 전력을 상용 인버터(5)를 거쳐 직류측으로 반환하고 있다. 또한, 상용 전원(1)이 정전된 경우에는 상용 인버터(5)의 직류측에서의 전압 상승에 의한 소자 파괴를 방지하기 때문에, 트랜지스터(11)를 도통시켜, 저항기(10)에 의하여 회생 전력을 소비시키고 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
종래 엘리베이터의 정전시 운전 장치는 이상과 같이, 상용 전원(1)의 정전시에 유도 전동기(6)에서 회생 전력이 발생했을때의 대책으로서, 상용 인버터(5)내의 소자를 보호하기 위한 회생 전력 소비 회로를 설치할 필요가 있으며, 고가로 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이며, 정전시에 회생 전력을 발생하지 않도록 d축 자속 지령값을 변환시키고, 회생 전력 소비 회로를 불필요하게 저가격을 실현한 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 콘덴서으 열화를 방지한 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 청구범위 1항에 따른, 엘리베이터의 정전시 운전 장치는 상용 전원의 정전시에 유도 전동기에 대한 여자 전류를 제어하여 콘덴서 양단간의 직류 전압이 소정의 직류 전압 지령값을 초과하지 않도록 하는 직류 전압 제어 수단을 제어 회로에 설치한 것이다.
본 발명의 청구범위 2항에 따른, 엘리베이터의 정전시 운전 장치는 콘덴서 양단간의 직류 전압을 검출하는 직류 전압 검출기를 설치함과 더불어, 직류 전압의 제어 전압에 상당하는 직류 전압 지령값을 발생하는 전압 지령 발생 회로와, 직류 전압과 직류 전압 지령값의 편차를 토대로 d축 자속 보정값을 생성하는 직류 전압 제어기와, d축 자속 지령값과 d축 자속 보정값의 편차를 취하여 d축 자속 보정 지령값을 생성하는 감산기와, 직류 전압 제어기와 감산기 사이에 삽입되어 상용 전원의 정전시에 닫히는 절환 스위치를 제어 회로에 설치한 것이다.
본 발명의 청구범위 3항에 따른, 엘리베이터의 정전시 운전 장치는 직류 전압 억제 수단이 직류 전압 설정값을, 콘덴서 양단간의 직류 전압을 초기값으로서 소정의 설정값에 도달하기 까지 감소 제어하도록 한 것이다.
본 발명의 청구범위 4항에 따른, 엘리베이터의 정전시 운전 장치는 전압 지령 발생 회로가 직류 전압 설정값을, 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 초기값으로서 소정의 설정값에 도달하기 까지 감소 제어하도록 한 것이다.
[작용]
본 발명에서는 상용 전원의 정전시에 콘덴서의 양단간의 직류 전압이 직류 전압 지령값에 추종하도록 d축 자속 보정 지령값을 변환시키고, 직류 전압이 직류 전압 지령값을 초과하도록 한 경우는 유도 전동기에 대한 여자 전류를 억제하고, 실질적으로 상용 인버터의 직류측에 회생 전력을 발생시키지 않도록 한다.
본 발명은 또한 직류 전압 지령값을 소정 피치로서 감소시켜 콘덴서의 충전 전압(직류 전압)을 소정 전하씩 방전시키고, 직류 전압이 설정값에 도달한 시점에서 직류 전압이 일정하게 되도록 유도 전동기를 임계제동 제어한다.
[실시예]
이하, 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 구성도이다. (7A)는 제어 회로(7)에 대응하고 있으며, 1∼6, 8, 9, 13∼19는 상승과 같은 것이다. 이 경우, 상술의 저항기(10) 및 트랜지스터(11)는 설치되어 있지 않다.
(35)는 콘덴서(4)의 양단간의 직류 전압(Vc)을 검출하는 전압 검출기이고, 직류 전압(Vc)은 제어 회로 (7A)에 입력되어 있다.
제2도는 제1도내의 제어 회로(7A)를 상세하게 나타내는 블록도이고, (21∼34)는 상술과 같은 것이다.
(36)은 직류 전압 지령값(VB)을 출력하는 전압 지령 발생 회로이고, 직류 전압 지령값(VB)은 예를들면, 배터리(14)의 출력 전압에 설정되어 있다. (37)은 검출된 직류 전압(VC)과 직류 전압 지령값(제어 전압값)(VB)과의 편차(VC-VB)를 증폭하여 d축 자속 보정값(ㅿø2D)을 생성하는 직류 전압 제어기이고, 예를들면 비례 적분 요소로서 구성되어 있다.
(38)은 상용 전원(1)의 정전시에 비상용 예비전원에 의하여 자동적으로 온(폐성)하는 상개의 절환 스위치이고, 직류 전압 제어기(37)의 출력측에 삽입되어 있다. (39)는 직류 전압(VC)과 직류 전압 지령값(VB)과의 편차를 취하는 감산기이고, 전압 지령 발생 회로(36)와 직류 전압 제어기(37)사이에 삽입되어 있다.
(40)은 d축 자속 지령값(ø2D)과 d축 자속 보정값(ㅿø2D)과의 편차(ø2D-ㅿø2D)를 d축 자속 보정 지령값(ø2D')으로서 생성하는 감산기이고, 절환 스위치(38)와 감산기(30) 사이에 삽입되어 있다.
전압 지령 발생 회로(36), 직류 전압 제어기(37), 절환 스위치(38), 감산기(39 및 40)는 상용 전원(1)의 정전시에 유도 전동기(6)에 대한 d축 전류(여자 전류) I1d를 제어하여 직류 전압(VC)에 소정의 직류 전압 지령값(VB)을 초과하지 않도록 하는 직류 전압 제어 수단을 구성하고 있다.
다음에, 제1도 및 제2도에 나타낸 본 발명의 일실시예의 동작에 대하여 설명한다.
상용 전원(1)이 정상인 경우, 절환 스위치(38)가 개방되어 있으므로, 전압 지령 발생 회로(36) 및 직류 전압 제어기(37)는 무효이고, 제어 회로(7A)는 종래와 모두 마찬가지로 동작한다.
한편, 상용 전원(1)이 정전한 경우는 절환 스위치(38)가 닫히므로, 전압 지령 발생 회로(36) 및 직류 전압 제어기(37)가 유효하게 되고, d축 자속 지령값(ø2D)에 관여하도록 된다.
우선, 전압 검출기(35)에 의하여 검출된 콘덴서(4)의 양단간의 직류 전압(Vc)은 감산기(39)에서 직류 전압 지령값(VB)이 감산된 후, 직류 전압 제어기(37)에 의하여 증폭된다. 이것에 의하여, 콘덴서(4)의 양단간의 직류 전압(Vc)을 직류 전압 지령값(VB)에 일치시키기 위한 d축 자속 보정값(ㅿø2D)이 생성된다.
다음에, 감산기(40)는 본래의 d축 자속 지령값(ø2D)에서 d축 자속 보정값(ㅿø2D)을 감산하고, d축 자속 보정값(ø2D')으로서 감산기(30)에 입력한다.
이것에 의하여, 콘덴서(4)의 양단간의 직류 전압(Vc)은 소망의 직류 진압 지령값(VB)과 일치하도록 일정하게 제어된다.
즉, 유도 정동기(6)가 전력 발생 상태로 된 경우, 상용 인버터(5)의 직류측에 배치된 콘덴서(4)의 직류전압(Vc)이 회생 에너지의 축적에 의하여 상승하도록 하지만, 직류 전압(Vc)이 직류 전압 지령값(VB)을 초과한 량에 따라, d축 자속 지령값(ø2D)에서 d축 자속 보정값(ㅿø2D)이 감산된다.
따라서, 유도 전동기(6)에서 발생하도록 회생 에너지에 따라, 여자 전류에 상당하는 d축 전류 지령값(I1D)이 감소하여 d축 전류(I1d)가 감소한다.
일반적으로, 유도 전동기(6)의 로터각속도(wr)는 일정하게 제어되고 있지만, 토크는 쇄교자속과 직교 전류와의 곱으로 나타내고, d축 전류(여자 전류) I1d와 q축 전류(토크 전류) I1q와의 곱에 비례한다. 또한, 엘리베이터 상자에 대하여 유도 전동기(6)가 요구되는 토크는 엘리베이터 상자내의 사람수(부하)에 의하여 결정한다.
따라서, 유도 전동기(6)의 필요 토크가 일정하면, d축 전류(I1d)의 감소에 의하여 q축 전류(I1q)가 증대하게 된다.
이것에 의하여, q축 전류 지령값(I1Q) 및 q축 전류(I1q)가 상승하고, 제산기(28) 및 계수기(29)에 의한 상술의 식에서, 미끄러짐 주파수 지령값(ws)이 상승하여 유도 전동기(6)의 손실이 상승한다.
이 결과, 유도 전동기(6)에서 발생하도록 하는 회생 전력은 로터 내부의 손실과 상쇄되고, 모두 유도 전동기(6)내에서 소비되도록 제어된다. 따라서, 콘덴서(4)의 양단간의 직류 전압(Vc)은 직류 전압 지령값(VB)이 되도록 일정하게 제어되며, 상용 인버터(5)측에서 보면, 실질적으로 유도 전동기(6)에서 회생 전력이 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 실시예에서는 상용 전원의 정전시에 직류 전압(Vc)의 상승을 억제하기 위하여, 직류 전압(Vc)을 직류 전압 지령값(VB)에 추종시켰지만, 직류 전압(Vc)의 레벨 판정을 행하는 판정 수단을 설치하고,직류 전압(Vc)이 직류 전압 지령값(VB)을 초과한 경우만으로, 전압 지령 발생 회로(36) 및 직류 전압 제어기(37)을 유효하게 하여 직류 전압 억제수단을 동작시켜도 좋다.
이와같이, 상기 실시예에서는 정전시에 유도 전동기(6)에서 회생 전력이 발생하면, 인버터(5)의 직류측의 콘덴서(4)에 회생 에너지가 축적되어 직류 전압(Vc)이 상승하도록 하지만, 직류 전압 지령값(VB)에 의하여 d축 자속 보정 지령값(ø2D')이 회생 에너지에 따라 감소함으로 회생 전력을 유도 전동기(6)내에서 모두 소비시키도록 제어할 수 있다.
그러나, 정전 발생시에 있어서는 정전 직전의 상용 전원(1)에 의하여 충전된 전하가 콘덴서(4)에 방전되지 않도록 남아 있기 때문에, 정전시 운전의 기동에 있어서, 직류 전압(Vc)과 직류 전압 지령값(VB)과의 편차가 크게 된다. 따라서, d축 자속 보정 지령값(ø2D')이 급격하게 저하하여 제어가 불안정하게 되고, 콘덴서(4)가 급격하게 방전됨으로써 콘덴서(4)가 열화해 버린다.
그래서, 회생 전력 제어를 안정하게 행하고, 콘덴서(4)의 수명 열화를 방지하기 위해서 정전 발생시에 콘덴서(4)에 충전되어 있던 전하를 소정량씩 일정의 기울기로서 방전시킨 후에, 상술의 유도 전동기(6)의 임계 제동 제어에 의하여 회생 전력을 영으로 하면 좋다.
다음에, 직류 전압(Vc)을 기점으로서 서서히 직류 전압 지령값(VB)을 감소시키도록 한 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.
이 경우, 전압 지령 발생 회로(36)는 직류 전압(Vc)을 취입하고, 직류 전압 지령값(VB)의 초기값으로서 직류 전압(Vc)을 출력하고, 그후 소정의 기울기로서 직류 전압 지령값(VB)을 감소시켜, 설정값 VR(예를들면, 배터리(14)의 전압 이상의 임의의 전압값)에 도달한 시점에서 일정하게 하도록 구성된다.
제3도는 본 발명의 다른 실시예의 동작을 도시하는 플로우 챠트이다. 우선, 정전시 운전인지 아닌지를 판정하고(스텝 S1), 정전시 운전되지 않는 정상 운전이면, 직류 전압 지령값(VB)으로서, 콘덴서(4)의 충전 전압 즉, 검출된 직류 전압(Vc)을 설정한다(스텝 S2).
이것에 의하여, 정상 운전중에 항상 직류 전압(Vc)이 전압 지령 발생 회로(36)에서 출력된다.
그후, 상용 전원(1)의 정전에 의하여 정전시 운전으로 이행하고, 절환 스위치(38)가 닫히면, 직류 전압(Vc)이 직류 전압 지령값(VB)의 초기값으로 된다. 따라서 콘덴서(4)가 정전시 운전의 개시직후에 방전되지 않는다.
계속하여, 스텝(S1)에서 정전시 운전이 판정되면, 전회의 직류 전압 지령값(VB)에서 소정 피치(ㅿV)만큼 감산한다(스텝 S3), 예를들면, 1회째의 스텝(S3)의 처리에 의하여, 직류 전압 지령값(VB)은 Vc-ㅿV로 된다. 이것에 의하여, 콘덴서(4)의 충전 전압은 소정 피치(ㅿV)에 대응한 소정량의 작은 전하만이 방전된다.
이하, 직류 전압 지령값(VB)이 설정값(VR)보다 큰지 여부를 판정하고(스텝 S4), VB>VR이면 스텝(S1)으로 리턴하고, 정전시 운전이면 마찬가지로 스텝(S3)에 의하여 소정 피치(△V)가 감산된다. 이것에 의하여, 직류 전압 지령값(VB)은 소정의 기울기로서 감소 제어되고, 콘덴서(4)는 소장부하씩 계속 방전된다.
이때, 직류 전압 설정값(VB)의 감소폭인 소정 피치(ㅿV)는 콘덴서(4)의 허용 충방전 전류등에서 제한되는 소정의 기울기를 토대로 결정되어 있으므로, 콘덴서(4)의 충전 전압은 안정하게 감소 제어된다.
그리고, 스텝(S4)에서 직류 전압 지령값(VB)이 설정값(VR)에 도달한 것이 판정되면, 설정값(VR)을 직류 전압 지령값(VB)으로 한다(스텝 S5). 이것에 의하여, 직류 전압 지령값(VB)은 설정값VR(예를들면 배터리 전압)에서 클립되어 일정하게 되고, 이후, 콘덴서(4)의 양단의 직류 전압(Vc)은 설정값(VR)이 되도록 제어된다.
이와 같이, 정전시 운전 개시 직후의 직류 전압(Vc)을 초기값으로서 직류 전압 지령값(VB)을 소정의 기울기로 정상의 설정값(VR)까지 감소 제어함으로써, 콘덴서(4)의 충전 전압은 설정값(VR)에 도달하기까지 서서히 방전되며, 이 방전에너지는 유도 전동기(6)에서 소비된다.
그후, 유도 전동기(6)는 직류 전압(Vc)이 설정값(VR)에서 일정하게 되도록 임계 제동 제어되어 실질적으로 출력을 발생하지 않는 상내로 된다.
이상의 직류 전압 지령값(VB)의 제어 기간중, 제어 회로(7A)는 직류 전압(Vc)이 직류 전압 지령값(VB)과 일치하도록 유도 전동기(6)를 제어하기 때문에 상용 인버터(5)의 직류측에는 실질적으로 회생 에너지가 발생하지 않고, 또한 콘덴서(4)가 급격하게 방전되지 않기 때문에, 콘덴서(4)가 열화하지는 않는다.
[발명의 효과]
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 상용 전원의 정전시에 유도 전동기에 대한 여자 전류를 제어하여 콘덴서의 양단간의 직류 전압이 소정의 직류 전압 지령값을 초과하지 않도록 하는 직류 전압 억에 수단을 제어 회로에 설치하고, 상용 전원의 정전시에 콘덴서의 양단간의 직류 전압이 직류 전압 지령값을 초과하도록 한 경우는 유도 전동기에 대한 여자 전류를 억제하여 실질적으로 상용 인버터의 직류측에 회생 전력을 발생시키지 않도록 하였기 때문에, 회생 전력 소비 회로가 불요하게 되어 저가격을 실현한 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 검출하는 직류 전압 검출기를 설치함과 더불어 직류 전압의 제어 전압에 상당하는 직류 전압 지령값을 발생하는 전압 지령 발생 회로와, 직류 전압과 직류 전압 지령값과의 편차를 토대로 d축 자속 보정값을 생성하는 직류 전압 제어기와, d축 자속 지력값과 d축 자속 보정값과의 편차를 취하여 d축 자속 보정 지령값을 생성하는 감산기와, 직류 전압 제어기와 감산기 사이에 삽입되어 상용 전원의 정전시에 폐성되는 절환 스위치를 제어 회로에 설치하고, 상용 전원의 정전시에 콘덴서의 양단간의 직류 전압이 직류 전압 지령값을 추종하도록 d축 자속 보정 지령값을 변환시키고, 유도 전동기에 대한 여자 전류를 억제하여 실질적으로 상용 인버터의 직류측에 회생 전력이 발생하지 않도록 하였으므로, 회생 전력 소비 회로가 불요하게 되어 저가격을 실현한 엘리베이터의 정전시 운전 장치가 얻어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 직류 전압 억제 수단이 직류 전압 설정값을 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 초기값으로서 소정의 설정값에 도달할 때까지 감소 제어하며, 직류 전압이 설정값에 도달한 시점에서 직류 전압이 일정하게 되도록 유도 전동기를 임계 제동 제어하도록 하므로써 또다시 콘덴서의 열화를 방지한 엘리베이터의 정전시 운전 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 전압 지령 발생 회로가 직류 전압 설정값을 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 초기값으로서 소정의 설정값에 도달하기까지 감소 제어하고, 직류 전압이 설정값에 도달한 시점에서 직류 전압이 일정하게 되도록 유도 전동기를 임계 제동 제어하도록 하였으므로, 콘덴서의 열화를 방지한 엘리베이터의 정전시 운전 상태를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 엘리베이터 구동용의 유도 전동기와, 상용 전원에서 공급되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류 전압을 평활하는 콘덴서와, 상기 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 유도 전동기를 구동 제어하는 상용 인버터와, 상기 상용 인버터에서 상기 유도 전동기의 1차 권선에 공급되는 교류 전류를 검출하는 전류 검출기와, 상기 유도 전동기의 로터각속도를 검출하는 속도 검출기와, 상기 교류 전류 및 상기 로터각속도에 의하여 상기 상용, 인버터에 대한 전압 지령값을 생성하는 제어 회로와, 상기 상용 전원의 정전시에 상기 상용 인버터에 공급하는 배터리와, 상기 배터리와 상기 제어 회로사이에 삽입되어 상기 배터리의 출력 전압을 교류 전압으로 변환하는 정전용 인버터와, 상기 상용 전원의 정전시에 상기 상용 전원에서 상기 정전용 인버터로 절환하여 상기 제어 회로에 급전하는 절환 수단을 구비하며, 상기 제어 회로는 상기 교류 전류 및 상기 로터각속도에 의하여 2축 회전 좌표계에서의 d축 전류 및 q축 전류를 생성하는 제1상 변환 수단과, 상기 d축 전류 및 상기 q축 전류에 의하여 상기 유도 전동기의 2차측의 로터에 쇄교하는 d축 자속을 생성하는 자속 연산기와, d축 자속 지령값과 상기 d축 자속의 편차에 의하여 d축 전류 지령값을 생성하는 자속 제어기와, 로터각속도 지령값과 상기 로터각속도와의 편차에 의하여 q축 전류 지령값을 생성하는 속도 제어기와, 상기 d축 전류 지령값과 상기 d축 전류와의 편차에 의하여 d축 전압 지령값을 생성하는 d축 전류 제어기와, 상기 q축 전류 지령값과 상기 q축 전류와의 편차에 의하여 q축 전압 지령값을 생성하는 q축 전류 제어기와, 상기 d축 전압 지령값 및 상기 q축 전압 지령값에 의하여 상기 상용 인버터아 대한 전압 지령값을 생성하는 제2상 변환 수단을 구비하는, 엘리베이터의 정전시 운전 장치에 있어서, 상기 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 검출하는 직류 전압 검출기를 설치하며, 상기 제어 회로는 상기 직류 전압의 제어 전압에 상당하는 직류 전압 지령값을 발생하는 전압 지령 발생 회로와, 상기 직류 전압과 상기 직류 전압 지령값과의 편차에 의하여 d축 자속 보정값을 생성하는 전류 전압 제어기와, 상기 d축 자속 지령값과 상기 d축 자속 보정값과의 편차를 취하여 d축 자속 보정 지령값을 생성하는 감산기와, 상기 직류 전압 제어기와 상기 감산기와의 사이에 삽입되어 상기 상용 전원의 정전시에 닫히는 절환 스위치를 수비하며, 상기 상용 전원의 정전시에 상기 직류 전압이 상기 직류 전압 지령값을 추종하도록 상기 d축 자속 보정 지령값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 정전시 운전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 직류 전압 제어 수단은, 직류 전압 설정값을 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 초기값으로서 소정의 설정값에 도달하기까지 감소 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 정전시 운전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 전압 지령 발생 회로는, 직류 전압 설정값을 콘덴서의 양단간의 직류 전압을 초기치로서 소정의 설정값에 도달하기까지 감소 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 정전시 운전 장치.
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