(57)【要約】【課題】電力変換装置への入力交流電圧が200V級、あるいは400V級であっても、電力変換装置の性能および保守性を向上させ、コスト削減を図った電力変換装置を提供する。【解決手段】  電力変換装置への入力交流電圧が200V級の場合であっても、400V級の場合であっても、制御部に供給される電源を電力変換部とは別にすることで、前記電力変換装置全体の電源を生成する制御電源回路、および電力変換装置への入力交流電源電圧が停電などで給電停止となる有事の際のバックアップ電源としての無停電電源装置（UPS）を共用する。【選択図】図1
2010016994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変電圧可変周波数の交流電力を出力し電動機を速度制御する電力変換装置であって、
該電力変換装置の入力交流電源となる第１の交流電源と、
前記電力変換装置の入力交流電源となる、前記第１の交流電源の実効値よりも低い実効値を出力する第２の交流電源と、
該第２の交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧する制御電源回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
可変電圧可変周波数の交流電力を出力し電動機を速度制御する電力変換装置であって、
該電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、
前記電力変換装置のバックアップ電源となる、前記第１の直流電源の電圧値よりも低い実効値を出力する第２のバックアップ交流電源と、
該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧する制御電源回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置において、さらに、
前記第１の交流電源の実効値と同等の電圧値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、
前記第２の交流電源の実効値と同等の実効値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第２のバックアップ交流電源と、
を備え、
前記制御電源回路は、有事の際に該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧することを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力変換装置において、さらに、
前記第２の交流電源の実効値と同等の電圧値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、
前記第２の交流電源の実効値と同等の実効値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第２のバックアップ交流電源と、
を備え、
前記制御電源回路は、有事の際に該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧することを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の電力変換装置において、
前記第２のバックアップ交流電源は、無停電電源装置であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電力変換装置において、
前記制御電源回路は、スイッチングレギュレータ回路を有することを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関し、たとえばエレベータで用いられる電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なエレベータ装置の概略図を図2に示す。エレベータ装置は、人や荷物を運ぶためのかご21、かごを上下するためのかごに接続されたロープ22、かごと釣り合いを取るためのおもり23、ロープを上下させるための巻上機24、巻上機を回転させるためのモーター4を備える。
【０００３】
次に、モーター4を駆動するための電力変換装置を図3に示す。電力変換装置は、主に2つのブロックに分けられ、エレベータの位置を調整するためにモーター回転数を変更する回路ブロック（以下、電力変換部という）および電力変換部の制御を行う回路ブロック（以下、制御部という）を有する。電力変換部は、交流電力直流電力に変換する順変換器1、直流中間回路にある平滑コンデンサ2、代表的なスイッチング素子IGBTが搭載され、直流電力を任意の周波数の交流電力に変換する逆変換器3、を備える。制御部は、電力変換装置全体の制御を行う各種回路電源を生成するDC/DCコンバータ5、逆変換器のスイッチング素子を駆動するドライブ回路6、マイコン（制御演算装置）によりドライブ回路6および電力変換装置全体の制御を司る働きをする制御回路7、電力変換装置の各種制御データを設定、変更、異常状態およびモニタ表示が行えるデジタル操作パネル8、前記順変換器および逆変換器内のパワーモジュールを冷却するための冷却ファン9、を備える。DC/DCコンバータ5は、交流電源(AC)を入力とし、直流電源(DC)に変換し、ドライブ回路6および制御回路7の電源電圧まで降圧することで、直流電源(DC)を出力する。なお、ここではわかりやすくするため一般的な名称であるDC/DCコンバータと呼ぶことにする。
【０００４】
また、エレベータ装置の性質上、停電時等で入力交流電源電圧が停止となる場合であっても、制御装置を動作させて乗客を近接階まで運んで避難させる必要がある。そのため、当分野では、バックアップ電源（バッテリーや無停電電源装置など）を備えるのが必須である。
【０００５】
以上のように、エレベータ装置に備えられる電力変換装置は、概ね上記のような構成を採ることが多い。
【０００６】
しかしながら、エレベータ装置自体は同一の型であっても、それを設置するための個々の建物の仕様、モーターの仕様等の条件により、その部品構成は異なる。そのため、電力変換装置の部品は大量生産が難しく、そもそも高価とならざるを得ない。
【０００７】
特に、モーターの仕様は主流となる200V級のほか、400V級があるため、それを駆動するための入力交流電源電圧（実効値）も、200V級（許容電源電圧範囲：180V〜240V）の他、400V級（許容電源電圧範囲：380V〜480V）が存在する。つまり、電圧が高くなると、それだけ高耐圧の構成部品を要する。例えば、部品適用としてスイッチング素子であるMOS-FETについての適用定格電圧は、200V級で800V、400V級で1500V、および整流用ダイオードについての適用定格電圧は、200V級で800V、400V級で1600Vといった定格部品選定となる。一般的に、高耐圧な部品ほど高価になるのは周知の事実である。
したがって、当分野では、コスト面に配慮した構成部品の選択が求められる。
【０００８】
電力変換装置の構成部品に掛かるコストを安価にするため、例えば特許文献1では、エレベータの救出運転に必要な回路の電源を、バッテリーの電圧とほぼ同一の電圧である単一電源により供給することが開示されている。また、特許文献2には、停電時に電池の出力を単相インバータで単相交流に変換し、この単相インバータの出力側に接続する昇圧変圧器を制御用変圧器に組み込むことが記載されている。さらに、特許文献3には、停電時にインバータに供給するバッテリーとコンバータの直流母線に接続され、前記バッテリーを充電する充電回路を備えることが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平7-157228号公報
【特許文献２】特開平10-17234号公報
【特許文献３】特開2001-247273号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、エレベータ装置のモーター仕様の変更するにあたって、入力交流電源電圧の値を200V級から400V級へと変更したいときに、以下のような問題がある。
【００１１】
第１に、電力変換部で使用する部品の耐圧等の仕様の変更はやむを得ないが、電力変換部と制御部への供給電源となるバッテリーを同一としているため、電力変換部とは別ブロックである制御部で使用する降圧変圧器の仕様も変更しなければならないという問題がある。降圧変換器（トランスを使用する場合）は、入力電圧と出力電圧の比をトランスの巻数比によって決定しているからである。つまり、制御部内の電力変換部を制御する回路で必要とされる電源電圧は入力電圧に依存せず常時数V程度を必要としているため、供給電源が変更になれば当然降圧変換器の変更を要するのである。例えば、特許文献１の図１におけるトランス11、特許文献2の図1における制御用変圧器19a1および19a2、特許文献3の図1におけるAC/DC変換機21が該当する。
【００１２】
第２に、通常時の入力交流電源電圧に合わせるため、停電時などにおいて使用されるバッテリー電圧も200Vから400Vへ変更を要するが、その際に制御部へ供給されるバッテリー電圧を降圧する回路の仕様変更が必要になるという問題がある。これに関しても上記と同様、電力変換部と制御部への供給電源となるバッテリーを同一としているため、制御部内の電力変換部を制御する回路で必要とされている電圧まで降圧する回路の仕様変更をする必要があるためである。例えば、特許文献2の図1における昇圧変圧器20a1および20a2、特許文献3の図１におけるDC/DC変換器36が該当する。
【００１３】
上記特許文献のいずれにも電力変換装置の入力電源電圧仕様が200V級の場合と400V級の場合で、前記電力変換装置全体の電源を生成するトランスや制御電源回路を変更しなければならない問題についての解決策は開示されていない。
【００１４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電力変換装置への入力交流電圧が200V級、あるいは400V級であっても、電力変換装置の性能および保守性を向上させ、コスト削減を図った電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、電力変換装置への入力交流電圧が200V級の場合であっても、400V級の場合であっても、制御部に供給される電源を電力変換部とは別にすることで、前記電力変換装置全体の電源を生成する制御電源回路、および電力変換装置への入力交流電源電圧が停電などで給電停止となる有事の際のバックアップ電源としての無停電電源装置（UPS）を共用する。
【００１６】
すなわち、本発明の電力変換装置は、可変電圧可変周波数の交流電力を出力し電動機を速度制御する電力変換装置であって、該電力変換装置の入力交流電源となる第１の交流電源と、前記電力変換装置の入力交流電源となる、前記第１の交流電源の実効値よりも低い実効値を出力する第２の交流電源と、該第２の交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧する制御電源回路と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電力変換装置は、可変電圧可変周波数の交流電力を出力し電動機を速度制御する電力変換装置であって、該電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、前記電力変換装置のバックアップ電源となる、前記第１の直流電源の電圧値よりも低い実効値を出力する第２のバックアップ交流電源と、該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧する制御電源回路と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この場合において、さらに、前記第１の交流電源の実効値と同等の電圧値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、前記第２の交流電源の実効値と同等の実効値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第２のバックアップ交流電源と、を備え、前記制御電源回路は、有事の際に該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧することを特徴としてもよい。
【００１９】
または、さらに、前記第２の交流電源の実効値と同等の電圧値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第１のバックアップ直流電源と、前記第２の交流電源の実効値と同等の実効値を出力し、前記電力変換装置のバックアップ電源となる第２のバックアップ交流電源と、を備え、前記制御電源回路は、有事の際に該第２のバックアップ交流電源の交流電圧を直流電圧に変換し、降圧することを特徴としてもよい。
【００２０】
上記において、前記第２のバックアップ交流電源は、無停電電源装置であることを特徴としてもよい。あるいは、前記制御電源回路は、スイッチングレギュレータ回路を有することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電力変換装置への入力交流電圧が200V級の場合であっても、400V級の場合であっても、電力変換装置への入力交流電源電圧が停電などで給電停止となる有事の際のバックアップ電源としての200V級無停電電源装置11-200、およびDC/DCコンバータ回路5を共用することができ、システム構成部品の共用および有効利用を図りつつ電力変換装置の性能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は、本発明を実現するための一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【００２３】
＜一般的な200V級電力変換装置＞
まず、本発明の一般的な電力変換装置の構成について説明する。
【００２４】
図４は、モーター仕様が200V級である電力変換装置の概略図である。通常動作時に制御装置全体の動力源となる200V級三相交流電源R200・S200・T200、200V級モーター4-200、モーター4-200を制御する電力変換回路10、が備えられている。また、停電時等のために電力変換部の動力源となる200Vバッテリー12-200、バッテリー12-200に逆電圧が掛からないようにするための200V級ブロックダイオード13-200、制御部の動力源となる200V級の無停電電源装置11-200、が備えられている。入力電源電圧仕様が200V級の電力変換装置10の場合、交流電源電圧が200V級であるので、バックアップ用の無停電電源装置として出力交流電圧が200V級の無停電電源装置11-200を設置する。バッテリー12-200および無停電電源装置11-200には図示されていない充電回路が接続されている。また、操作パネル8から入力された電力変換装置の各種制御データは、図示しない記憶部に格納される。
【００２５】
なお、電力変換回路10に含まれる、順変換器1-200、平滑コンデンサ2-200、逆変換器3-200、DC/DCコンバータ5-200は、200V級耐圧のものを使用する。
【００２６】
本実施形態では、DC/DCコンバータ回路5としてスイッチングレギュレータ回路を使用する。本実施形態で用いられる200V級スイッチングレギュレータ回路を図6に示す。図６は、制御電源回路が交流電圧VC=200V時のスイッチングレギュレータ回路の概略図である。
【００２７】
57はスイッチングレギュレータ回路5-200内のスイッチング素子であるMOS-FET54-200のドライブ回路、51-200は入力直流電圧を前記MOS-FET54-200のスイッチング動作により出力側に所望の電圧を出力するスイッチングトランスである。
【００２８】
53-200はダイオードとコンデンサおよび抵抗から構成された過電圧吸収用スナバ回路、52a-200と52b-200は起動抵抗、55-200は電解コンデンサであり、56-200はRCとTCの制御回路用電源端子から入力された交流電圧を整流するダイオードである。
【００２９】
スイッチングレギュレータ回路は公知技術であるため、詳細な説明は省略する。本実施形態のスイッチングレギュレータ回路は、一石フライバック方式の回路構成であり、電力変換装置内部の各構成に必要な直流電圧を生成している。
【００３０】
図４に戻り、通常時の動作について説明する。三相交流電源は順変換器1-200へ供給され、順変換器1-200は、交流電圧を直流に整流する。整流された直流電圧は、脈動分を含んでいるため平滑コンデンサ2-200によって平滑化される。平滑化された直流電圧は、逆変換器3-200によって周波数の調整可能な交流電圧として出力される。そしてその交流電圧がモーター4-200を制御する。一方、三相交流電源はDC/DCコンバータ5-200にも供給され、DC/DCコンバータ5-200は交流電圧を直流に変換し、電力変換装置内の回路で必要とされる電源電圧まで降圧する。電力変換装置内には各回路に応じた数種類の直流電圧が必要であり、例えば、24V（冷却ファン9の電源およびインバータと上位とのインターフェイス電源）、5V（MCUなどデジタル回路系電源）、±12V（検出回路などアナログ回路系電源）、±15V（逆変換器であるIGBTのゲート回路電源）などが挙げられる。DC/DCコンバータによって降圧された電源電圧は、ドライブ回路6、制御回路7、操作パネル8および冷却ファン9等へ供給される。ドライブ回路6は、逆変換器3の交流周波数を制御するため、スイッチングを行う。制御回路7は、マイコンが搭載されており、ドライブ回路6と電力変換装置全体の制御を行う。
【００３１】
次に、停電時等の動作について説明する。三相交流電源からの供給が停止する停電時では、前記直流中間回路に接続されたバッテリー12-200が逆変換器3-200の動力源となる。バッテリー電圧は、逆変換器3-200によって交流電圧として出力され、出力された交流電圧はモーター4-200を制御する。一方、DC/DCコンバータへの電源は、無停電電源装置11-200が供給する。DC/DCコンバータは、交流電圧を直流に変換・降圧後、ドライブ回路6、制御回路7、操作パネル8および冷却ファン9等へ供給する。
【００３２】
順変換器や逆変換器は公知技術であるため、詳細な説明は割愛する。
【００３３】
＜一般的な400V級電力変換装置＞
ここで、図4の状態から、エレベータ装置の馬力を向上させるため400V級モーターに変更する場合を考える。400V級モーターを駆動するためには、入力電源電圧仕様を400V級に変更しなければならない。その場合、図4の200V級電力変換装置をどのように変更する必要があるのか説明する。
【００３４】
図5は、モーター仕様が400V級時における電力変換装置の概略図である。400V級へのモーター仕様の変更に伴い、入力電源電圧仕様を400V級の三相交流電源R400・S400・T400に変更する必要があるため、400Vバッテリー12-400、逆流防止ダイオード13-400、400V級の無停電電源装置11-400、も併せて変更する必要がある。また、電力変換回路10に含まれる順変換器1-400、平滑コンデンサ2-400、逆変換器3-400、DC/DCコンバータとしてのスイッチングレギュレータ回路5-400、は400V級耐圧のものが用いられる。
【００３５】
図5で用いられる400V級スイッチングレギュレータ回路を図７に示す。図７は、制御電源回路が入力交流電圧VC=400V時のスイッチングレギュレータ回路の一実施形態である。
【００３６】
57はスイッチングレギュレータ回路5-400内のスイッチング素子であるMOS-FET54-400のドライブ回路であり、RCとTCは制御回路用電源端子、51-400はスイッチングトランス、53-400はダイオードとコンデンサおよび抵抗から構成された過電圧吸収用スナバ回路、52a-400から52ｄ-400は起動抵抗、55a-400と55b-400は電解コンデンサ、56-400は整流用ダイオードである。
【００３７】
以上の図4および図5から判るように、電力変換部と制御部に供給される電源が同一ラインであるため、入力電源電圧仕様が200V級と400V級では、バッテリー12、順変換器1、平滑コンデンサ2、逆変換器3、だけでなく、無停電電源装置11、DC/DCコンバータ（スイッチングレギュレータ）5の変更をしなければならない。
【００３８】
スイッチングレギュレータについては、上記図6および図7から判るように、入力電源電圧仕様が200V級と400V級では構成部品である、スイッチングトランス51、スイッチング素子MOS-FET54、過電圧吸収用スナバ回路53、整流用ダイオード56、起動抵抗52、電解コンデンサ55などの変更を要する。変更を要するのは、電源仕様からくる部品の耐圧が異なるためである。当然、入力電源電圧仕様が400V級の電力変換装置では、入力電源電圧仕様が200V級に比べ耐圧の高い部品で構成されなければならない。
【００３９】
＜本発明の400V級電力変換装置＞
上記一般的な電力変換装置の入力電源電圧仕様を変更する場合、電力変換部に関しては必然的に400V級耐圧に変更せざるを得ないものの、電力変換部と制御部に供給される電源が同一ラインであるため、無停電電源装置11およびDC/DCコンバータ5に関してまでも変更する必要が生じる。
【００４０】
すなわち、高耐圧になるほど回路部品は高価となり、特に無停電電源装置に至っては高電圧になるほど価格が顕著に上がるため、このような構成ではコスト面で問題が生じる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、既存の回路部品の有効利用を図りつつ、コスト面に配慮した電力変換装置について説明する。
【００４２】
図1は本実施形態におけるモーター仕様が400V級の場合における電力変換装置の回路構成の概要図である。
【００４３】
本実施形態では、電力変換部と制御部で入力電源を別にしている。まず、電力変換部の入力電源については、通常動作時に動力源となる400V級三相交流電源R400・S400・T400、停電時等に動力源となる400Vバッテリー12-400、を備える。次に、制御部の入力電源については、通常動作時に動力源となる200V級交流電源R・T、停電時等に動力源となる200V級無停電電源装置11-200を備える。
【００４４】
このような構成にすることで、モーター仕様を400V級に変更しても、200V級で使用していた既存設備である200V級無停電電源装置を有効利用することができる。また、電力変換回路10の、順変換器1-400、平滑コンデンサ2-400、逆変換器3-400、の耐圧を400V級にするだけで、DC/DCコンバータ5-200の耐圧は200V級のまま利用することができる。
【００４５】
以上より、入力交流電源電圧が200V級であっても、400V級であっても、出力交流電圧が200V級の無停電電源装置11-200を共用設置することができ、投資効果とシステム構成部品の共用および有効利用を図りつつ電力変換装置の性能および保守性を向上させることが可能となる。
【００４６】
また、通常時の入力交流電源電圧が400V級であっても、停電時等に必要とされる最低限の動作を行うだけであれば、バッテリー12の電圧は200Vとすることが可能である。つまり、入力交流電源電圧が200V級であっても、400V級であっても、200Vバッテリー12-200を共用設置することもできる。そうすれば、上記に加えてさらにコスト削減が可能となる。
【００４７】
さらに、本実施形態で、DC/DCコンバータ5としてスイッチングレギュレータを採用したことで、スイッチングトランスにより一次側（入力側）と二次側（出力側）が電気的に絶縁されているため、一次側の電力変換部と二次側の制御部の交流電源電圧の基準点が分離される構造となる。つまり、電力変換部と制御部の入力交流電源を必ずしも同一電圧仕様とする必要はない。もし、一次側と二次側が分離されていなければ、電力変換部の基準点と制御部の基準点を合わせなければ、一方から他方へ電流が流れる可能性が生じる。したがって、電力変換部と制御部の電源を別にしても、両者の電源の基準点を合わせる必要はなく、手間がかからない。
【００４８】
＜その他＞
なお、本実施形態の逆変換器3に含まれるスイッチング素子はIGBTであるが、IGBTに限定されるものではなく、スイッチング素子としての形態を有するものであれば良い。また、操作パネル8は、デジタル操作パネルとして装置使用者の操作性を考慮して表示部の表示を見ながら操作が行えるような構成であれば、特に種類が限られるものではない。また、表示部は、操作パネル8の操作者が表示を見ながら操作できるように一体構成とすることが望ましいが、必ずしも操作パネル8と一体に構成する必要はない。
【００４９】
本実施形態の構成は、入力交流電源電圧が400V級の場合、スイッチングレギュレータ5の耐圧を400V級にすれば、電力変換部と制御部の電源を同一とすることもできるのは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施形態では、入力交流電源電圧とは別の電源を用意する構成であれば、200V級や400V級に限定されるものではない。たとえば、入力交流電源電圧が400V級のとき、制御部へ100V級の別電源を用意し、100V級スイッチングレギュレータと組み合わせても良い。
【００５１】
さらに、本実施形態の図4及び図5では、200V級の無停電電源装置11-200を使用した場合を開示したが、無停電電源装置は200V級に限定されるものではない。例えば100V級の無停電電源装置を使用しても、本発明の目的を損なうことは一切ない。この場合には、電力変換装置内部のスイッチングレギュレータ回路も100V級で動作する回路構成で設計する必要があることは当然である。
【００５２】
一般に電源回路の入出力の電圧と電流の相関は、電源回路の変換効率γを100%（電源回路内部の損失が零）と仮定すると、下式が成立する。
【００５３】
Iin×Vin×cosφin×γ= Iout×Vout×cosφout＝一定
【００５４】
ここで、Iin：入力電流、Vin：入力電圧、cosφin：入力の力率、Iout：出力電流、Vout：出力電圧、cosφout：出力の力率、である。
【００５５】
電源回路の負荷が決まれば出力側の電力は一義的に決まるため、一定となる。
上式から、電源回路の入力電圧値Vinを下げれば、当然入力電流値Iinが増加する。この関係が、出力側にも成立することは言うまでもない。  
【００５６】
入力電圧値Vinは、電源回路に使用する部品の耐電圧仕様を決定し、入力電流値Iinは、使用する部品の定格電流仕様を決定することになる。すなわち、入力電圧値Vinを下げれば電源回路に使用する部品の耐電圧仕様を下げることができるが、逆に使用する部品の定格電流仕様を上げなければならないことになる。
【００５７】
しかし、一般的には、高耐圧を必要とする部品のコストは、電流仕様よりも電圧仕様を上げる方が高価となるため、電源回路の入力電圧値Vinを極力下げることが価格面で望ましい。ただし、必ずしも入力電圧値が低ければ価格面で望ましいというわけではなく、部品の普及度などにより異なるのは言うまでもない。例えば、国内では無停電電源装置11として一般に広く普及している100V級品を採用することが設備の費用対効果の面で有利であるが、欧州などでは、一般に広く普及している200V級品を採用することが設備の費用対効果の面で有利である。
【００５８】
また、本実施形態では、バックアップ電源として無停電電源装置11を使用したが、バックアップ電源は、設備の費用対効果の面で、それぞれの国で一般に広く普及している物を使用することが有利であることは自明である。
【００５９】
ここで、普及品であるバッテリーを用いることもできるが、バッテリーへの供給電源としては直流電圧が必要なため、交流電源を整流するための整流器や、バッテリーへの過大な充電電流を抑制するための突入電流防止回路などの仕様設計による部品選定を個別に準備しなければならないという手間が発生する。
【００６０】
したがって、バックアップ電源のシステムを構築する場合、システム構成部品の共用および保守性を鑑み、バッテリーとその周辺の付帯装置で構成するよりも、市販で購入可能な無停電電源装置11を準備するほうが、システムの立ち上げおよびシステム全体の保守性の面で大きな効果がある。市販の無停電電源装置は、採用するシステムにおける入力交流電圧、出力電流、供給可能時間の仕様を選択可能である。
【００６１】
このため、電力変換部へのバッテリー12の代わりに無停電電源装置を使用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６２】
＜まとめ＞
本発明によれば、電力変換装置への入力交流電圧が200V級の場合であっても、400V級の場合であっても、制御部に供給される電源を電力変換部とは別にすることで、電力変換装置への入力交流電源電圧が停電などで給電停止となる有事の際のバックアップ電源としての200V級無停電電源装置11-200、およびDC/DCコンバータ回路5を共用することができ、システム構成部品の共用および有効利用を図りつつ電力変換装置の性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の電力変換装置の回路構成の概要図
【図２】従来のエレベータ装置の概略図
【図３】従来の電力変換回路の概略図
【図４】一般的な電源電圧仕様が200V級の電力変換装置の概略図
【図５】一般的な電源電圧仕様が400V級の電力変換装置の概略図
【図６】制御電源回路が交流電圧VC=200V時におけるスイッチングレギュレータ回路の概略図
【図７】制御電源回路が交流電圧VC=400V時におけるスイッチングレギュレータ回路の概略図
【符号の説明】
【００６４】
1…順変換器
2…平滑コンデンサ
3…逆変換器
4…モーター
4-200…200V級モーター
4-400…400V級モーター
5…DC/DCコンバータ回路
5-200…200V級DC/DCコンバータ回路
5-400…400V級DC/DCコンバータ回路
6…逆変換器用ドライブ回路
7…制御回路
8…デジタル操作パネル
9…冷却ファン
10…電力変換回路
11…無停電電源装置
11-200…200V級無停電電源装置
11-400…400V級無停電電源装置
12…バッテリー
12-200…200Vバッテリー
12-400…400Vバッテリー
13…ブロックダイオード
13-200…200V級ブロックダイオード
13-400…400V級ブロックダイオード
21…かご
22…ロープ
23…おもり
24…巻上機
51…スイッチングトランス
51-200…200V級スイッチングトランス
51-400…400V級スイッチングトランス
52…起動抵抗
52a-200…200V級起動抵抗
52b-200…200V級起動抵抗
52a-400…400V級起動抵抗
52b-400…400V級起動抵抗
52c-400…400V級起動抵抗
52d-400…400V級起動抵抗
53…過電圧吸収用スナバ回路
54…スイッチング素子MOS-FET
54-200…200V級スイッチング素子MOSFET
54-400…400V級スイッチング素子MOSFET
55…電解コンデンサ
55-200…200V級電解コンデンサ
55a-400…400V級電解コンデンサ
55b-400…400V級電解コンデンサ
56…整流用ダイオード
56-200…200V級整流用ダイオード
56-400…400V級整流用ダイオード
57…スイッチング素子用ドライブ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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