WO2005108271A1

WO2005108271A1 - ハイブリッド駆動型エレベータの制御装置

Info

Publication number: WO2005108271A1
Application number: PCT/JP2005/008627
Authority: WO
Inventors: Kazuhiko Takasaki
Original assignee: Toshiba Elevator Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2005-11-17
Also published as: CN1946625A; JP2005324886A

Abstract

　蓄電装置４１は、乗りかご１４の回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、力行運転時にその蓄えたエネルギーを乗りかご１４の駆動系に供給する。この蓄電装置４１のエネルギー容量を監視し、そのエネルギー容量が所定容量を下回る場合に、乗りかご１４の走行方向を力行方向から回生方向へ変更して最寄階で停止させる。これにより、エネルギー不足により乗りかご１４が階間途中で止まることを防止して乗客の安全を確保する。

Description

明細書

ハイブリッド駆動型エレベータの制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、回生エネルギーを利用してエレベータ (乗りかご)を駆動するハイブリツド駆動型エレベータの制御装置に関する。

背景技術

[0002] 一般に、エレベータでは、電動機 (卷上げ機)の回転軸に巻き掛けられたロープの両端に乗りかごとカウンタウェイトが吊り下げられる。上記電動機の回転により、ロープを介して乗りかごがカウンタウェイトと反対方向につるべ式に昇降動作する。

[0003] ここで、例えば乗りかごが昇降路の下方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重力 Sカウンタウェイトより重ければ、動力を必要としない。この場合、電動機は発電機として機能することになり、回生エネルギーが生じる。また、乗りかごが上方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重がカウンタウェイトより軽ければ、動力を必要としない。よって、上記同様に回生エネルギーが生じる。

[0004] このように、動力を必要とせずに乗りかごを運転することを「回生運転」と呼び、そのときに乗りかごが移動する方向を「回生方向」と呼ぶ。その逆に、動力を必要する運転を「カ行運転」と呼び、そのときに乗りかごが移動する方向を「カ行方向」と呼んでいる。

[0005] ところで、近年の省電力化の要求に伴い、上述した回生運転時に生じる電力つまり回生エネルギーを利用したハイブリッド駆動型のエレベータが考えられて、る。例えば、特開平 10— 236743号では、大容量のコンデンサを蓄電装置として備え、回生運転時に生じたエネルギーを蓄電装置に蓄えておき、次のカ行運転時に上記蓄電装置に蓄えられたエネルギーを利用して乗りかごを運転することが開示されている。発明の開示

[0006] 上述したように、ノ、イブリツド駆動型エレベータでは、回生運転時に生じるエネルギ一を放出せずに蓄電装置に蓄え、これをカ行運転時に利用することで省電力化を実現している。しかし、例えばエレベータの運転中に停電が発生すると、動力源が蓄電装置だけとなるため、乗りかごの走行に必要なエネルギーが十分に得られずに、乗り力ごが階間の途中で停止してしまう可能性があった。

[0007] そこで、本発明の目的は、エネルギー不足により乗りかごが階間途中で止まることを防止して、乗客の安全を確保することのできるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置を提供することにある。

[0008] 本発明の第 1の観点によるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたエネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、この蓄電手段のエネルギー容量を算出するエネルギー容量算出手段と、このエネルギー容量算出手段によって算出されたエネルギー容量が所定容量を下回った場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備して構成される。

[0009] 本発明の第 2の観点によるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたエネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、この蓄電手段に対する充放電の電流値を検出する電流検出手段と、この電流検出手段によって検出された電流値が所定値を超えた場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向力も回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備して構成される。

[0010] 本発明の第 3の観点によるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたエネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、この蓄電手段の電圧値を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段によって検出された電圧値が所定値を下回った場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更する走行方向反転手段とを具備して構成される。

[0011] 本発明の第 4の観点によるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたエネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、この蓄電手段の電力値を算出する電力算出手段と、この電力算出手段によって算出された電力値が所定値を下回った場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備して構成される。

[0012] また、本発明の第 5の観点によるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、乗り力ごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、この蓄電手段の電力値を算出する第 1の電力算出手段と、上記乗りかごの駆動系に発生する電力値を算出する第 2の電力算出手段と、上記第 1の電力算出手段によって算出された第 1の電力値が上記第 2の電力算出手段によって算出された第 2の電力値よりも低い場合にェネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備して構成される。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 2]図 2は、同実施形態におけるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置に用いられる荷重信号演算装置のスィッチとトルク補償値との関係を示す図である。

[図 3]図 3は、同実施形態におけるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置による乗りかごの運転状態を説明するための図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 2の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 5]図 5は、同実施形態におけるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。

[図 6]図 6は、本発明の第 3の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 4の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 5の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の第 6の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[図 10]図 10は、本発明の第 7の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

[0015] (第 1の実施形態）

図 1は本発明の第 1の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。

[0016] このエレベータは、電動機 11と、シーブ 12と、ロープ 13と、乗り力ご 14と、カウンタウェイト (釣り合い重り） 15とを備える。

[0017] 電動機 11は、所定の駆動電力を受けて回転動作する。シーブ 12は、電動機 11の回転軸に取り付けられている。ロープ 13は、シーブ 12に巻き掛けられており、その両端に乗りかご 14とカウンタウェイト 15が取り付けられている。

[0018] また、このエレベータは、乗りかご 14の駆動系として、商用電源 21と、整流器 22と、平滑コンデンサ 23と、インバータ 24と、インバータ電流検出装置 25とを備える。

[0019] 商用電源 21は、所定の交流電圧を乗りかご 14の駆動系に供給している。整流器 2 2は、商用電源 21からの交流電圧を直流電圧に変換する。平滑コンデンサ 23は、直流電圧のリプルを平滑化してインバータ 24に与える。インバータ 24は、電動機 11を回転駆動するための装置である。このインバータ 24は、平滑コンデンサ 23を介して与えられた直流電圧に基づいて、電圧値と周波数を任意に変えた交流電圧を生成する。インバータ電流検出装置 25は、インバータ 24と電動機 11との間に設けられ、電動機 11に供給される電流を検出する。

[0020] なお、上記商用電源 21は三相電源である。この三相電源による交流電圧が整流器 22で全波整流され、平滑コンデンサ 23にてリプル分が吸収されて直流に平滑ィ匕される。この平滑ィ匕された直流力インバータ 24に与えられ、所定周波数の交流電圧に変換されて電動機 11に駆動電力として供給されるこのような電力供給により、電動機 11が回転駆動され、これに伴いシーブ 12が回転する。そして、シーブ 12に巻き掛けられたロープ 13を介して乗りかご 14とカウンタウェイト 15が昇降路内をつるべ式に昇降動作する。

[0021] また、このエレベータは、運転制御系として、速度指令装置 26と、速度検出装置 27 と、速度制御装置 28と、荷重検出スィッチ装置 29と、荷重信号演算装置 30と、トルク指令判断装置 31と、インバータ電流制御装置 32とを備える。

[0022] 速度指令装置 26は、図示せぬエレベータ制御盤力電動機 11の運転指令を受けて、速度指令値を出力する。速度検出装置 27は、電動機 11の現在の速度を検出する。速度制御装置 28は、速度指令値と速度検出値との偏差を求め、その偏差をなくすようなトルク指令を出力する。

[0023] 荷重検出スィッチ装置 29は、乗りかご 14の荷重を検出するためのスィッチであり、例えば荷重値に応じて選択的にオン動作する複数のスィッチ力なる。荷重信号演算装置 30は、荷重検出スィッチ装置 29から出力される荷重信号に基づいてトルク補償値を演算する。

[0024] 具体的には、上記荷重検出スィッチ装置 29は 3つのスィッチ a、 b、 cから構成されるものとする。スィッチ aは乗りかご 14の荷重値が所定の積載重量 (カウンタウェイト 15と釣り合う重量)よりも重いときに ONする。スィッチ bは乗りかご 14の荷重値が上記所定の積載重量のときに ONする。スィッチ cは乗りかご 14の荷重値が上記所定の積載重量よりも軽いときに ONする。荷重信号演算装置 30は、図 2に示すように、これらのスイッチ a、b、cのそれぞれの ON信号に対し、例えば「— 10」、「0」、「 + 10」なるトルク補償値を出力する。

[0025] トルク指令判断装置 31は、速度制御装置 28から出力されたトルク指令値と荷重信号演算装置 30から出力されたトルク補償値とを加算して得られる最終的なトルク指令値が許容範囲内にあるカゝ否かを判断する。その結果、トルク指令値が許容範囲外であれば、許容範囲内に収めるようにリミッタをかける。

[0026] インバータ電流制御装置 32は、インバータ電流検出装置 25によって検出された電流値とトルク指令判断装置 31から出力されるトルク指令値とに基づいて、電動機 11 に流す電流をトルク指令値に合わせて制御する。 [0027] また、本実施形態におけるエレベータでは、上記のような構成にカ卩え、ハイブリッド駆動系として、さらに蓄電装置 41、電圧検出器 42、充放電制御装置 42a、充放電回路 43を備える。

[0028] 蓄電装置 41は、例えば大容量の多数のバッテリあるいはコンデンサ力もなる。この蓄電装置 41は、回生運転時に生じる回生エネルギーを蓄えておき、次のカ行運転時に上記蓄えた回生エネルギーを放電する。電圧検出器 42は、平滑コンデンサ 23 の両端電圧を電力供給ラインである直流母線間の電圧として検出する。充放電制御装置 42aは、電圧検出器 42によって検出された電圧値に基づいて現在の運転状態が回生運転またはカ行運転であるかを判断し、その運転状態に応じて充放電回路 4 3の充放電動作を制御する。

[0029] 詳しくは、蓄電装置 41は、インバータ 24の入力端子側に設けられる。このインバータ 24の入力端子側には、平滑コンデンサ 23と並列に電圧検出器 42が設けられる。この電圧検出器 42により平滑コンデンサ 23の端子電圧が検出される。

[0030] 乗りかご 14がカ行運転であるときは、平滑コンデンサ 23の電圧は所定の電圧値を保っている。ここで、乗りかご 14が回生運転に切り替わると、インバータ 24から入力端子側に回生エネルギーが戻されるので、平滑コンデンサ 23の端子電圧は上記所定の電圧値より上昇する。この電圧値の変化を電圧検出器 42にて検出することで、充放電制御装置 42aはカ行運転であるか回生運転であるかを判断する。

[0031] また、平滑コンデンサ 23と並列に充放電回路 43および蓄電装置 41が設けられる。

充放電回路 43は、蓄電装置 30に対する充放電を切り替えるための回路である。この充放電回路 43は、充電用スイッチング素子 44、放電用スイッチング素子 45、直流リァクトル 46など力も構成される。充電用スイッチング素子 44および放電用スィッチング素子 45は、インバータ 24への電力供給ラインである直流母線間に並列に接続される。直流リアタトル 46は、これらのスイッチング素子 44, 45の共通接続部に接続され、直流電力を平滑化する。

[0032] ここで、蓄電装置 41を備えたノヽイブリツド駆動式エレベータにおける回生エネルギ一の充電と放電の動作について簡単に説明しておく。

[0033] (a)回生エネルギーの充電動作上述したように、乗りかご 14の回生運転時には、インバータ 24から入力端子側に回生エネルギーが戻される。したがって、平滑コンデンサ 23に回生エネルギーが蓄積され、インバータ 24への電力供給ラインである直流母線間の電圧は徐々に上昇する。このときの電圧上昇は電圧検出器 42にて検出されて、充放電制御装置 42aに与えられる。

[0034] 充放電制御装置 42aでは、上記直流母線間の電圧が予め設定された基準値以上となると、充放電回路 43内の充電用スイッチング素子 44を ONする。これにより、回生エネルギーが蓄電装置 41に充電されることになる。

[0035] (b)回生エネルギーの放電動作

乗りかご 14のカ行運転時には、平滑コンデンサ 23で平滑化された直流がインバータ 24に供給される。したがって、インバータ 24への電力供給ラインである直流母線間電圧は停止時よりも降下する。このときの電圧降下は電圧検出器 42にて検出されて、充放電制御装置 42aに与えられる。

[0036] 充放電制御装置 42aでは、上記直流母線間の電圧が予め設定された基準値よりも下がると、充放電回路 431内の放電用スイッチング素子 45を ONする。これにより、蓄電装置 30に蓄積された回生エネルギーが電力供給ラインへ放電されることになる。

[0037] このような構成のハイブリッド駆動型のエレベータにおいて、例えば停電などにより商用電源 21の電力を正常に供給できない状態になると、平滑コンデンサ 23の電圧が降下し、この状態が平滑コンデンサ 23に並設された電圧検出器 42にて検出される。これにより、上述した充放電回路 43の放電動作により蓄電装置 41からエネルギ一が放出されてインバータ 24に供給される。

[0038] このような状況では、蓄電装置 41だけが動力源となるため、蓄電装置 41の容量が不足すると、インバータ 24により電動機 11を駆動できず、走行中に乗りかご 14が各階の途中で停止してしまう可能性がある。

[0039] そこで、第 1の実施形態では、エネルギー不足のときに乗りかご 14を最寄階へ安全に停止させるための構成として、電流検出装置 50、電圧検出装置 51、エネルギー容量監視装置 52、走行方向反転装置 53が備えられている。

[0040] 電流検出装置 50は、蓄電装置 41に接続された電流検出器 48を通じて蓄電装置 4 1の電流値を出する。電圧検出装置 51は、蓄電装置 41の電圧値を検出する。エネルギ一容量監視装置 52は、電流検出装置 50によって検出された電流値と電圧検出装置 51によって検出された電圧値に時間成分を積算して、蓄電装置 41の現在のェネルギー容量を算出する。

[0041] また、走行方向反転装置 53は、エネルギー容量監視装置 52によって算出されたエネルギー容量に基づいて、乗りかご 14の走行方向を反転させる指令を速度指令装置 26に出力する。

[0042] このような構成によれば、エネルギー容量監視装置 52によって蓄電装置 41の現在のエネルギー容量が算出される。この場合、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41の電流値を I、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の電圧値を Vとすると、蓄電装置 41のエネルギー容量 Qは以下のような式（1)で表される。なお、 tは時間である。

[0043] Q=i xv x t[W-h]

ここで、停電などにより蓄電装置 41のエネルギーが消費され続け、上記 Qの値が所定容量 Qtを下回ると、エネルギー容量監視装置 52は、乗りかご 14の走行に必要な容量が足りないものと判断し、走行方向反転装置 53に対して容量不足信号を出力する。なお、上記所定容量 Qtはゼロではなぐ蓄電装置 41の特性などによって例えば全容量の 20%程度に設定される。

[0044] 走行方向反転装置 53は、エネルギー容量監視装置 52から容量不足信号を受信すると、乗りかご 14がカ行運転中にあれば、その走行方向を回生方向へ変更するように速度指令装置 26に指令を出す。

[0045] この場合、蓄電装置 41のエネルギーが消費状態にあるため、乗りかご 14はカ行運転中にあると判断できる。もし、回生運転中であれば、蓄電装置 41のエネルギーは消費されないため、容量不足にはならない。したがって、速度指令装置 26では、走行方向反転装置 53からの指令を受けると、乗りかご 14をカ行方向から回生方向へ方向反転し、最寄階まで運転して停止させる。

[0046] 図 3は乗りかご 14の運転状態を説明するための図である。上力も順に速度指令装置 26から出力される速度指令、停電時の乗りかご 14の運転パターン、エネルギー容量監視装置 52から出力される容量不足信号を示している。なお、停電時の乗りかご 14の運転パターンにお、て、下向きのパターンは逆方向に走行して、ることを表している。

[0047] 今、乗りかご 14が所定の速度で 1Fから 3Fへ走行中に停電が生じたとする。このような場合、蓄電装置 41に蓄積されていた回生エネルギーを利用して、乗りかご 14は速度を落としながらも、ある程度まで進む。なお、このときの運転は蓄電装置 41の回生エネルギーを動力として、るのでカ行運転である。

[0048] ここで、蓄電装置 41のエネルギー容量 Q上記所定容量 Qtを下回ると、エネルギー容量監視装置 52から容量不足信号が出力される。これにより、乗りかご 14の走行方向が回生方向に切り替えられて、最寄階で停止する。例えば、 2Fと 3Fの間で容量不足となれば、その時点で乗りかご 14は逆方向に運転され、最も近い 2Fの階床で停止すること〖こなる。

[0049] このように、ノ、イブリツド駆動型のエレベータにおいて、例えば停電等の発生により蓄電装置 41がエネルギー不足になった場合に、乗りかご 14の走行方向を逆方向つまり回生方向に切り替えて最寄階で停止させることで、乗りかご 14が階間途中で止まることを防止して、乗客の安全を確保することができる。

[0050] なお、上記第 1の実施形態では、蓄電装置 41のエネルギー不足を検出した際に、カ行運転時であるものとして、乗りかご 14を直ちに方向反転した。しかし、より正確な運転制御を行うためには、カ行運転であることを確認した上で乗りかご 14を方向反転することが好ましい。これは、例えば充放電制御装置 42aにて平滑コンデンサ 23 の両端電圧値 (直流母線間電圧)から現在の乗りかご 14の運転状態 (カ行運転 Z回生運転)を判断し、その運転状態信号を走行方向反転装置 53に与えることで実現できる。

[0051] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。

[0052] 上記第 1の実施形態では、蓄電装置 41の容量不足を検出した際に、乗りかご 14を直ぐに方向反転した力第 2の実施形態では、そのときの乗りかご 14の位置によって方向反転するか否かを決定することを特徴とする。 [0053] 図 4は本発明の第 2の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、かご位置検出器 54が追加されて、る点である。

[0054] 図 4において、かご位置検出器 54は、昇降路内における乗りかご 14の位置を検出し、その位置検出信号を走行方向反転装置 53に出力する。走行方向反転装置 53 は、かご位置検出器 54から得られるかご位置に基づいて、カ行方向へ運転するよりも回生方向へ運転する方が最寄階に近いか否かを判断し、その判断結果に応じて方向反転指令を速度指令装置 26に出力する。

[0055] 図 5は同実施形態におけるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートであり、エネルギー容量監視装置 52から容量不足信号が出力された場合の動作が示されてヽる。

[0056] すなわち、今、例えば停電等の発生により、エネルギー容量監視装置 52から容量不足信号が出力されたとする。

[0057] 走行方向反転装置 53は、容量不足信号を受信することにより（ステップ S11)、まず、かご位置検出器 54から現在のかご位置を取得する (ステップ S 12)。そして、走行方向反転装置 53は、現在のかご位置力もそのまま乗りかご 14がカ行方向に進んだ場合の最寄階までの距離 (L1とする)を算出する (ステップ S13)。なお、各階の位置情報は予め走行方向反転装置 53に与えられているものとする。

[0058] 続いて、走行方向反転装置 53は、現在のかご位置力も乗りかご 14が回生方向に反転して運転した場合の最寄階までの距離 (L2とする）を算出する (ステップ S 14)。

[0059] ここで、走行方向反転装置 53は、上記ステップ S13によって算出された距離 L1と上記ステップ S14によって算出された距離 L2とを比較する。その結果、 L1 >L2であつた場合、つまり、回生方向に運転した方が最寄階に近い場合には (ステップ S15の Yes)、走行方向反転装置 53は、回生運転を利用して乗りかご 14を逆方向に走行させるベぐ方向反転指令を速度指令装置 26に対して出力する (ステップ S16)。

[0060] 一方、 L1≤L2であった場合、つまり、カ行方向に運転した方が最寄階に近い場合あるいは同程度の距離であった場合には (ステップ S15の Yes)、走行方向反転装置 53は、方向反転指令を出さずに、乗りかご 14をそのままカ行方向に進ませる (ステツプ S17)。

[0061] このような構成によれば、例えば図 3に示すように、乗りかご 14が 3Fの階床の近くまで来ているときには、方向反転により 2Fに戻ることなぐ蓄電装置 41の残量で使って 3Fまで進んで停止することになる。

[0062] このように、乗りかご 14がある階のすぐ近くまで来ているときには、乗りかご 14を方向反転せずに、そのままカ行方向に進んで最寄階で停止することで、乗客に方向反転による不安感を与えずに救出することができる。

[0063] (第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。

[0064] 第 3の実施形態では、エレベータの運転中に蓄電装置 41の電流異常を検出した際に、乗りかご 14を方向反転して最寄階に停止させることを特徴とする。

[0065] 図 6は本発明の第 3の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、エネルギー容量監視装置 52に代えて電流異常検出装置 60が設けられていることである。

[0066] 図 6において、電流異常検出装置 60は、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41の充放電の電流値を監視し、その電流値が所定値を超えた場合にエネルギ一不足であると判断し、走行方向反転装置 53に対して走行反転指令を出力する。

[0067] すなわち、蓄電装置 41のエネルギー容量が減ると、その蓄電装置 41の両端電圧が降下するが、その一方で電流値が急激に上昇する現象がある。これは、回生運転時に目標とするエネルギーが放出されな、ために、その目標値に合わせて電流を多く流すような制御が一時的に働いてしまうからである。上記電流異常検出装置 60では、この瞬間的に上昇する電流異常をエネルギー不足として検出するものである。この場合、蓄電装置 41がエネルギー消費状態にあるので、乗りかご 14はカ行運転中であると判断される。

[0068] このように、ハイブリッド駆動型のエレベータにおいて、蓄電装置 41の電流異常を検出し、そのときに乗りかご 14がカ行方向の運転中であれば、走行方向を反転して回生方向に運転することでも、上記第 1の実施形態と同様に、エネルギー不足により乗りかご 14が階間途中で止まることを防止して、最寄階で安全に停止させることができる。

[0069] なお、上記第 1の実施形態で説明したように、より正確な運転制御を行うためには、カ行運転であることを確認した上で乗りかご 14を方向反転することが好ましい。これは、例えば充放電制御装置 42aにて平滑コンデンサ 23の両端電圧値 (直流母線間電圧)力も現在の乗りかご 14の運転状態 (カ行運転 Z回生運転)を判断し、その運転状態信号を走行方向反転装置 53に与えることで実現できる。

[0070] また、この第 3の実施形態にぉ、ても、上記第 2の実施形態と組み合わせて、カ行方向の最寄階までの距離と回生方向の最寄階までの距離との比較結果に基づいて、方向反転を行うような構成にしても良い。

[0071] (第 4の実施形態）

次に、本発明の第 4の実施形態について説明する。

[0072] 第 4の実施形態では、エレベータの運転中に蓄電装置 41の電圧異常を検出した際に、乗りかご 14を方向反転して最寄階に停止させることを特徴とする。

[0073] 図 7は本発明の第 4の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、エネルギー容量監視装置 52に代えて電圧異常検出装置 61が設けられていることである。

[0074] 図 7において、電圧異常検出装置 61は、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の両端電圧の値を監視し、その電圧値が所定値を下回った場合にエネルギ一不足であると判断し、走行方向反転装置 53に対して走行反転指令を出力する。

[0075] すなわち、蓄電装置 41のエネルギー容量が減ると、その蓄電装置 41の両端電圧が降下する。上記電圧異常検出装置 61では、その電圧降下による電圧異常をエネルギー不足として検出するものである。この場合、蓄電装置 41がエネルギー消費状態にあるので、乗りかご 14はカ行運転中であると判断される。 [0076] このように、ノ、イブリツド駆動型のエレベータにおいて、蓄電装置 41の電圧異常を検出し、そのときに乗りかご 14がカ行方向の運転中であれば、走行方向を反転して回生方向に運転することでも、上記第 1の実施形態と同様に、エネルギー不足により乗りかご 14が階間途中で止まることを防止して、最寄階で安全に停止させることができる。

[0077] なお、上記第 1の実施形態で説明したように、より正確な運転制御を行うためには、カ行運転であることを確認した上で乗りかご 14を方向反転することが好ましい。これは、例えば充放電制御装置 42aにて平滑コンデンサ 23の両端電圧値 (直流母線間電圧)力も現在の乗りかご 14の運転状態 (カ行運転 Z回生運転)を判断し、その運転状態信号を走行方向反転装置 53に与えることで実現できる。

[0078] また、この第 4の実施形態にぉ、ても、上記第 2の実施形態と組み合わせて、カ行方向の最寄階までの距離と回生方向の最寄階までの距離との比較結果に基づいて、方向反転を行うような構成にしても良い。

[0079] (第 5の実施形態）

次に、本発明の第 5の実施形態について説明する。

[0080] 第 3の実施形態では、エレベータの運転中に蓄電装置 41の電力異常を検出した際に、乗りかご 14を方向反転して最寄階に停止させることを特徴とする。

[0081] 図 8は本発明の第 5の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、エネルギー容量監視装置 52に代えて電力算出装置 62および電力異常検出装置 63力 S設けられて、ることである。

[0082] 図 8において、電力算出装置 62は、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41への充放電の電流と、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の電圧とに基づいて蓄電装置 41の電力値を算出する。電力異常検出装置 63は、電力算出装置 62によって算出された電力値が所定値を下回った場合にエネルギー不足であると判断し、走行方向反転装置 53に対して走行反転指令を出力する。

[0083] このような構成によれば、電力算出装置 62によって蓄電装置 41にて供給される電力の値が算出される。この場合、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41の電流値を I、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の電圧値を Vとすると、電力値 Pは以下のような式（2)で表される。

[0084] P=I XV[W] - -- (2)

つまり、エネルギー容量 Qが電流値 Iと電圧値 Vを時間 tで積分した値であるのに対し (式（1)参照）、電力値 Pはその瞬間の値であり、電流値 Iと電圧値 Vを乗算することで得られる。

[0085] ここで、蓄電装置 41の電力値 Pが上記所定値 Ptを下回ると、電力異常検出装置 63 では、エネルギー不足であると判断して、走行方向反転装置 53にその旨の異常信号を出力する。

[0086] 走行方向反転装置 53は、電力異常検出装置 63から異常信号を受信すると、そのときに乗りかご 14がカ行方向へ走行中であれば、回生方向へ運転方向を変更するように速度指令装置 26に指令を出す。この場合、この場合、蓄電装置 41がエネルギ一消費状態にあるので、乗りかご 14はカ行運転中であると判断される。したがって、乗りかご 14の走行方向がカ行方向から回生方向へ変更されることになり、乗りかご 1 4は回生運転により最寄階まで移動して停止することになる。

[0087] このように、ハイブリッド駆動型のエレベータにおいて、蓄電装置 41の電力異常を検出し、そのときに乗りかご 14がカ行方向の運転中であれば、走行方向を反転して回生方向に運転することでも、上記第 1の実施形態と同様に、エネルギー不足により乗りかご 14が階間途中で止まることを防止して、最寄階で安全に停止させることができる。

[0088] なお、上記第 1の実施形態で説明したように、より正確な運転制御を行うためには、カ行運転であることを確認した上で乗りかご 14を方向反転することが好ましい。これは、例えば充放電制御装置 42aにて平滑コンデンサ 23の両端電圧値 (直流母線間電圧)力も現在の乗りかご 14の運転状態 (カ行運転 Z回生運転)を判断し、その運転状態信号を走行方向反転装置 53に与えることで実現できる。

[0089] また、この第 5の実施形態にぉ、ても、上記第 2の実施形態と組み合わせて、カ行方向の最寄階までの距離と回生方向の最寄階までの距離との比較結果に基づいて、方向反転を行うような構成にしても良い。

[0090] (第 6の実施形態）

次に、本発明の第 6の実施形態について説明する。

[0091] 第 6の実施形態では、蓄電装置 41の電力と電動機 11の電力とを比較することで異常状態を検出し、乗りかご 14を方向反転して最寄階に停止させることを特徴とする。

[0092] 図 9は本発明の第 6の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、エネルギー容量監視装置 52に代えて電力算出装置 62、電動機電力算出装置 64 および電力比較装置 65が設けられていることである。

[0093] 図 9において、電力算出装置 62は、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41への充放電の電流と、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の電圧とに基づいて蓄電装置 41の電力値を算出する。電動機電力算出装置 64は、トルク指令判断装置 31から出力されるトルク指令と速度検出装置 27によって検出される電動機 11の速度とに基づいて電動機 11の電力値を算出する。電力比較装置 65は、電力算出装置 62によって算出された蓄電装置 41の電力と電動機電力算出装置 64によって算出された電動機 11の電力とを比較することで電力異常を検出し、走行方向反転装置 53に対して走行反転指令を出力する。

[0094] このような構成によれば、電力算出装置 62によって蓄電装置 41で発生する電力の値が算出される。この場合、電流検出装置 50によって検出される蓄電装置 41の電流値を I、電圧検出装置 51によって検出される蓄電装置 41の電圧値を Vとすると、電力値 Pは上記式（2)のように表される。

[0095] また、その一方、電動機 11に供給されている電力の値が電動機電力算出装置 64 によって算出される。この場合、トルク指令判断装置 31から得られるトルク値を T、速度検出装置 27から得られる速度値（回転数)を ωとすると、電動機 11で発生する電力値 Pmは以下のような式（3)で表される。

[0096] Pm=TX ω [W] · '· (3)

ここで、蓄電装置 41の電力値 Ρと電動機 11の電力値 Pmとを比較した結果、電力値 P<電力値 Pmであった場合、つまり、蓄電装置 41によって供給される電力値 Pが電動機 11の駆動に必要となる電力値 Pmよりも低い場合に、電力比較装置 65では、エネルギー不足であると判断して、走行方向反転装置 53にその旨の異常信号を出力する。

[0097] 走行方向反転装置 53は、電力比較装置 65から異常信号を受信すると、そのときに乗りかご 14がカ行方向へ走行中であれば、回生方向へ運転方向を変更するように速度指令装置 26に指令を出す。この場合、この場合、蓄電装置 41がエネルギー消費状態にあるので、乗りかご 14はカ行運転中であると判断される。したがって、乗り力ご 14の走行方向がカ行方向から回生方向へ変更されることになり、乗りかご 14は回生運転により最寄階まで移動して停止することになる。

[0098] このように、ハイブリッド駆動型のエレベータにおいて、蓄電装置 41の電力値と電動機 11の電力値との比較結果力も電力異常を検出し、そのときに乗りかご 14がカ行方向の運転中であれば、走行方向を反転して回生方向に運転することでも、上記第 1の実施形態と同様に、エネルギー不足により乗りかご 14が階間途中で止まることを防止して、最寄階で安全に停止させることができる。

[0099] なお、上記第 1の実施形態で説明したように、より正確な運転制御を行うためには、カ行運転であることを確認した上で乗りかご 14を方向反転することが好ましい。これは、例えば充放電制御装置 42aにて平滑コンデンサ 23の両端電圧値 (直流母線間電圧)力も現在の乗りかご 14の運転状態 (カ行運転 Z回生運転)を判断し、その運転状態信号を走行方向反転装置 53に与えることで実現できる。

[0100] また、この第 6の実施形態にぉ、ても、上記第 2の実施形態と組み合わせて、カ行方向の最寄階までの距離と回生方向の最寄階までの距離との比較結果に基づいて、方向反転を行うような構成にしても良い。

[0101] (第 7の実施形態）

次に、本発明の第 7の実施形態について説明する。

[0102] 第 7の実施形態では、乗りかご 14を方向反転したときに、その旨の案内を乗りかご 1 4内の乗客に対して行うことを特徴としている。

[0103] 図 10は本発明の第 7の実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。なお、上記第 1の実施形態における図 1の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。図 1の構成と異なる点は、乗りかご 14内に案内装置 70が追加されていることである。

[0104] 案内装置 70は、乗りかご 14内の所定の場所、例えば正面ドアの上部に設置される。この案内装置 70は、走行方向反転装置 53からの走行方向反転指令を受けたときに、乗りかご 14が方向反転することを音声または文字にて通知する。

[0105] このような構成によれば、エレベータの運転中に蓄電装置 41のエネルギー不足が検出されると、乗りかご 14が方向反転されて、最寄階で停止制御される。その際、案内装置 70によって、乗りかご 14が方向反転することが事前に通知されるので、乗客の不安を軽減することができる。

[0106] なお、この第 7の実施形態による案内装置 70は、上記第 1乃至第 6の実施形態のすべての構成に適用することができる。

[0107] 要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなぐ実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体ィ匕できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さら〖こ、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

産業上の利用可能性

[0108] 本発明によれば、ハイブリッド駆動型エレベータにおいて、エレベータの運転中に蓄電装置のエネルギー不足が検出された際に、乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して最寄階で停止制御するようにしたため、エネルギー不足により乗りかごが階間途中で止まることを防止して、乗客の安全を確保することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、

この蓄電手段のエネルギー容量を算出するエネルギー容量算出手段と、このエネルギー容量算出手段によって算出されたエネルギー容量が所定容量を下回った場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備したことを特徴とするハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。

[2] 乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、

この蓄電手段に対する充放電の電流値を検出する電流検出手段と、

この電流検出手段によって検出された電流値が所定値を超えた場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段と

を具備したことを特徴とするハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。

[3] 乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、

この蓄電手段の電圧値を検出する電圧検出手段と、

この電圧検出手段によって検出された電圧値が所定値を下回った場合にエネルギ一不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更する走行方向反転手段と

[4] 乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、

この蓄電手段の電力値を算出する電力算出手段と、

この電力算出手段によって算出された電力値が所定値を下回った場合にエネルギ一不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段とを具備したことを特徴とするハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。

[5] 乗りかごの回生運転時に発生するエネルギーを蓄え、カ行運転時にその蓄えたェネルギーを上記乗りかごの駆動系に供給する蓄電手段と、

この蓄電手段の電力値を算出する第 1の電力算出手段と、

上記乗りかごの駆動系に発生する電力値を算出する第 2の電力算出手段と、上記第 1の電力算出手段によって算出された第 1の電力値が上記第 2の電力算出手段によって算出された第 2の電力値よりも低い場合にエネルギー不足と判断し、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更して上記乗りかごを最寄階へ停止させる走行方向反転手段と

[6] 上記乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段をさらに備え、

上記走行方向反転手段は、上記かご位置検出手段によって検出された位置から上記乗りかごをカ行方向へ運転するよりも回生方向へ運転する方が最寄階に近いと判断される場合に、上記乗りかごの走行方向をカ行方向から回生方向へ変更することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか 1つに記載のハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。

[7] 上記走行方向反転手段により上記乗りかごの走行方向がカ行方向から回生方向へ変更された場合に、その旨を上記乗りかご内の乗客に案内する案内手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれ力 1つに記載のハイブリッド駆動型ェレベータの制御装置。