(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ（２）の非常モード運転方法であって、エレベータ（２）は、かご（４）、駆動モータ（１０）、駆動モータ（１０）に電力を供給するとともにこれを制御するモータ駆動ユニット（２６）および非常用電源（４２）を備えており、モータ駆動ユニット（２６）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、
（ａ）非常用電源（４２）から電力を供給し、
（ｂ）モータ駆動ユニット（２６）を非常モードとし、
（ｃ）実際の非常運転状態特性を特定し、
（ｄ）実際の非常運転状態特性に応じてモータ駆動ユニット（４６）のスイッチング周波数を設定し、
（ｅ）非常モードにおいて、かご（４）が重力によって移動する場合に、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも増加させることを含み、
スイッチング周波数は、かご（４）の速度が所定の限度を超えた場合にのみ増加されることを特徴とするエレベータの非常モード運転方法。
【請求項２】
スイッチング周波数の設定は、モータ駆動ユニット（２６）のスイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数から変更することを含むことを特徴とする請求項１記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項３】
モータ駆動ユニット（２６）は、変換器（９４）とインバータ（９６）とを含み、変換器（９４）は、通常運転時にインバータ（９６）に直流電力を提供するようにＡＣ電源（２８）と接続されており、インバータ（９６）は、駆動モータ（１０）に接続されており、
駆動モータ（１０）とモータ駆動ユニット（２６）とは、通常運転時に駆動モータ（１０）がかご（４）に作用する重力によって駆動されるときに回生電力を発生し、この電力をＡＣ電源（２８）に供給するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項４】
モータ駆動ユニット（２６）は、インバータ（９６）と変換器（９４）とを含み、インバータ（９６）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、インバータ（９６）のスイッチング周波数が設定されることを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項５】
モータ駆動ユニット（２６）は、インバータ（９６）と変換器（９４）とを含み、変換器（９４）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、変換器（９４）のスイッチング周波数が設定されることを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項６】
ステップ（ａ）の前に非常事態に応じてかご（６）を停止することを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項７】
エレベータ（２）の実際の状態に関するパラメータ特性を特定し、このパラメータに応じてスイッチング周波数を変更することを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項８】
前記パラメータは、かご（４）および釣合いおもり（６）の荷重状態であることを特徴とする請求項７記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項９】
前記パラメータは、かご（４）の速度であることを特徴とする請求項７または８に記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項１０】
前記パラメータは、インバータ（９６）を通る電流であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項１１】
前記パラメータに基づいて、かご（４）を移動させるために駆動モータ（１０）に電力を供給する必要があるかどうかを判断し、かご（４）を移動させるために駆動モータ（１０）に電力を供給する必要があれば、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも減少させることを含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項１２】
前記パラメータに基づいて、かご（４）が重力によって移動するかどうかを判断し、かご（４）が重力によって移動する場合には、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも増加させることを含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項１３】
スイッチング周波数は、駆動モータ（１０）によって発生する余剰な回生電力を消費するために必要な範囲でしか増加されないことを特徴とする請求項１２記載のエレベータの非常モード運転方法。
【請求項１４】
かご（４）、駆動モータ（１０）、駆動モータ（１０）に接続されているとともに駆動モータ（１０）に電力を供給し、かつ駆動モータ（１０）を制御するモータ駆動ユニット（２６）および非常用電源（４２）を備えるエレベータ（２）であって、モータ駆動ユニット（２６）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、
エレベータ（２）は、非常時において
（ａ）非常用電源（４２）から電力の供給を受け、
（ｂ）モータ駆動ユニット（２６）を非常モードとし、
（ｃ）実際の非常運転状態特性を特定し、
（ｄ）実際の非常運転状態特性に応じてモータ駆動ユニット（２６）のスイッチング周波数を設定し、
（ｅ）非常モードにおいて、かご（４）が重力によって移動する場合に、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも増加させるように設けられており、
エレベータ（２）は、かご（４）の速度が所定の限度を超えた場合にのみスイッチング周波数を増加させるように設けられていることを特徴とするエレベータ。
【請求項１５】
モータ駆動ユニット（２６）は、変換器（９４）とインバータ（９６）とを含み、変換器（９４）は、通常運転時にインバータ（９６）に直流電力を提供するようにＡＣ電源（２８）と接続されており、インバータ（９６）は、駆動モータ（１０）に接続されており、
駆動モータ（１０）とモータ駆動ユニット（２６）とは、駆動モータ（１０）がかご（４）に作用する重力によって駆動されるときに回生電力を発生し、この電力をＡＣ電源（２８）に供給するように設けられていることを請求項１４記載のエレベータ（２）。
【請求項１６】
非常モードにおいて、非常用電源（４２）から電力が供給される前に非常停止するように設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のエレベータ（２）。
【請求項１７】
非常モードにおいて、エレベータ（２）の実際の状態を示すパラメータを得て、このパラメータに応じてスイッチング周波数を設定するように設けられていることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載のエレベータ（２）。
【請求項１８】
前記パラメータは、かご（４）および釣合いおもり（６）の荷重状態であることを特徴とする請求項１７記載のエレベータ（２）。
【請求項１９】
前記パラメータは、かご（４）の速度であることを特徴とする請求項１７または１８に記載のエレベータ（２）。
【請求項２０】
前記パラメータは、駆動モータ（１０）が発電する電力であることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載のエレベータ（２）。
【請求項２１】
インバータ（９６）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、非常時において、エレベータ（２）がインバータ（９６）のスイッチング周波数を設定するように設けられていることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかに記載のエレベータ（２）。
【請求項２２】
変換器（９４）は、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、非常時において、エレベータ（２）が変換器（９４）のスイッチング周波数を設定するように設けられていることを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかに記載のエレベータ（２）。
【請求項２３】
非常時において、エレベータ（２）は、かご（４）が重力によって移動するか、かご（４）を移動するために駆動モータ（１０）に電力を供給する必要があるかを前記パラメータに基づいて判断し、かごが重力によって移動する場合には、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも増加させ、かごを移動するために駆動モータ（１０）に電力を供給する必要がある場合には、スイッチング周波数を通常運転スイッチング周波数よりも減少させることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれかに記載のエレベータ（２）。
【請求項２４】
エレベータ（２）は、駆動モータ（１０）によって発生する余剰な回生電力を放散させるために必要な範囲でのみスイッチング周波数を増加させるように設けられていることを特徴とする請求項２３記載のエレベータ（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常モードにおけるエレベータの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かごを含むとともに、釣合いおもり、駆動モータ、駆動モータに電力を供給してこれを制御するモータ駆動ユニットおよび非常用電源を含みうるエレベータは、周知であり、広く使用されている。通常運転時には、モータ駆動ユニットは、グリッドに接続されてここから電力供給を受け、駆動モータに電力を供給してエレベータ制御装置から受信された指令に応じてかごの動作を制御する。このような種類のエレベータは、本出願人が有する特許文献１などに開示されており、この特許文献は全体が参照により開示に含まれる。本出願人に譲渡された特許文献２，３も、同様の内容に関し、これらの特許文献も全体が参照により開示に含まれる。このような従来技術で周知のように、非常時に非常用電源からモータ駆動ユニットに電力を供給し救出走行を行うことができ、例えば、典型的に充電式のバッテリを含む非常用電源からの電力供給によって次の停止可能な乗場まで減速した速度で走行することができる。非常用電源の充電式バッテリは、非常時に十分な容量を確保するために通常は最大充電状態に保たれている。それでも、バッテリが次の停止可能な乗場までエレベータかごを確実に駆動することができるように、十分な容量を有するバッテリが要求される。しかし、バッテリは相対的に高価なため、できるかぎり小さいことが望ましい。
【０００３】
従来のモータ駆動ユニットは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴのような電力スイッチング半導体を有し、このような半導体は可聴騒音の周波数域内のスイッチング周波数における動作時に可聴騒音を発生する。よって、従来のモータ駆動ユニットは、ビルおよび／またはエレベータかご内に不快な騒音が発生しない範囲のスイッチング周波数で作動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０４００２７号パンフレット
【特許文献２】国際出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０００１７４号
【特許文献３】国際出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０００１７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、非常用電源のバッテリ寸法の減少を可能にするエレベータの非常モード運転方法および対応するエレベータを提供することが有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な実施例は、エレベータの非常モード運転方法を含み、エレベータは、かご、駆動モータ、駆動モータに電力を供給するとともにこれを制御するモータ駆動ユニットおよび非常用電源を備えており、モータ駆動ユニットは、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、上記の運転方法は、（ａ）非常用電源から電力を供給し、（ｂ）モータ駆動ユニットを非常モードとし、（ｃ）実際の非常運転状態特性を特定し、（ｄ）実際の非常運転状態特性に応じてモータ駆動ユニットのスイッチング周波数を設定することを含む。
【０００７】
本発明の他の例示的な実施例は、かご、駆動モータ、駆動モータに接続されているとともに駆動モータに電力を供給し、かつ駆動モータを制御するモータ駆動ユニットおよび非常用電源を備えるエレベータを含み、モータ駆動ユニットは、予め定められた通常運転スイッチング周波数を有し、エレベータは、非常時において（ａ）非常用電源から電力の供給を受け、（ｂ）モータ駆動ユニットを非常モードとし、（ｃ）実際の非常運転状態特性を特定し、（ｄ）実際の非常運転状態特性に応じてモータ駆動ユニットのスイッチング周波数を設定するように設けられている。
【０００８】
本発明の実施例は、図面を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例によるエレベータの構成要素の概略説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるエレベータの比較的詳細な概略説明図である。
【図３】実際の非常運転状態における異なるスイッチング周波数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１，図２は、同様の実施例を示している。対応する参照符号は、全図において同様の構成要素に付されている。
【００１１】
図１は、駆動綱車１２を介して駆動モータ１０によって駆動される巻上げロープ８を備えるエレベータ２の一部を示している。巻上げロープ８は、従来のロープもしくはコーティングされた鋼製ベルトなどとすることができる。駆動モータ１０は、駆動綱車１２を直接またはギアを介して駆動する。駆動綱車１２と関連してブレーキディスク１６が設けられており、本実施例では駆動モータ１０のシャフト１４に連結されている。ブレーキディスク１６は、ブレーキ１８の一部である。
【００１２】
駆動モータ１０のシャフト１４には、エンコーダホイール２０も連結されている。エンコーダホイール２０は、エンコーダ情報または速度制御情報を線２２を介してサービス制御盤４１に提供するとともに、サービス制御盤４１を介してモータ駆動ユニット２６に提供する。モータ駆動ユニット２６は、線３６を介して駆動モータ１０に要求される電力を供給する。モータ駆動ユニット２６は、通常運転時にはグリッド２８に接続されてここから電力供給を受ける。モータ駆動ユニット２６は、図２を参照して以下で説明する種類とすることができる。
【００１３】
エンコーダホイール２０に代わって、通常運転モードで高い分解能を有するエンコーダ装置と非常運転モードのためにサービス制御盤４１に接続された第２のエンコーダ装置を含む２つのエンコーダ装置を設けてもよい。
【００１４】
エレベータ２は、非常用電源４２も含んでいる。非常用電源４２は、充電式バッテリ４８とバッテリ充電／管理回路を含む。非常用電源４２は、異なる出力電圧を供給するための昇圧機５０をさらに含みうる。昇圧機５０は、バッテリ４８の通常の電圧よりも高い電圧を供給するために必要である。本実施例では、非常用電源は３つの異なる出力電圧、すなわち電圧出力部５４への比較的低い電圧、出力部５６への比較的高い電圧および出力部５８への中間の電圧を供給する。特定のエレベータによって、電圧は変更されうる。しかし、典型的な電圧値は、ブレーキ１８の解除や速度制御装置などの電気制御装置への電力供給などのための電圧値である２４ボルトＤＣ、エレベータ安全チェーンに典型的に使用される電圧値である１１０ボルトＡＣ、およびモータ駆動ユニット２６、そして最終的には駆動モータ１０に供給される電圧値である５２０ボルトＤＣである（以下で説明する中間回路９８における典型的な電圧値は４００ボルトＤＣである）。後者の電圧値は、モータ駆動ユニット２６の特定の構成によって決まる。駆動モータ１０への出力電圧は非常運転モードでは典型的にかなり小さくなるが、このようなモータ駆動ユニット２６は、典型的に最低入力電圧を要する。
【００１５】
図１では、比較的低い電圧は、線６０を介してサービス制御盤４１に供給されており、サービス制御盤４１とブレーキ１８を接続する線６１を介してサービス制御盤４１からブレーキに供給される。もう１つの方法として、比較的低い電圧は、線６０を介してモータ駆動ユニット２６に供給され、線６３によってモータ駆動ユニットとブレーキ１８が接続される。後者の場合には、モータ駆動ユニットがブレーキ１８を制御できる。両方の線６１，６３を有する代わりに、一方の線６１，６３のみを有してもよい。線８９は、比較的低い電圧をサービス制御盤４１からモータ駆動ユニット２６に供給するとともに／またはサービス制御盤４１とモータ駆動ユニット２６との間で情報を伝達する。
【００１６】
モータ駆動ユニット２６は、電力情報に基づいて、すなわちモータ１０が発電機モードで作動する場合には回生電力および／または能動的な駆動モードでモータ１０に電力供給がなされる場合には供給電力に基づいて、エレベータかごの移動状態、すなわち位置、移動方向、速度および／またはかごの加速度を求めることができる種類のものである。例示的な電力情報とは、電圧、電流、周波数などである。モータ駆動ユニット２６は、かごが非常時に停止した場合にエレベータ２に関連する特性をメモリから読み取ることができるように電力情報を格納するメモリを含みうる。代わりに、エレベータ２を非常モードで運転しながら対応する特性を検知することもできる。以前の運転時に格納された情報に加えて、このような電力情報を検知してもよい。
【００１７】
モータ駆動ユニット２６は、駆動モータ１０の速度を制御するために時間にわたって変化する電力を供給する。電力は、典型的にパルス幅変調電気パルスの形態で供給される。これに関連して、モータ駆動ユニット２６は、１つまたは複数の電気スイッチを制御するプロセッサなどの制御ユニットを含む。このような電気スイッチは、典型的にＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体装置である。これらの装置は、単位時間当たりのスイッチングの回数にある程度比例するスイッチング損失を有する。一方、スイッチングによって、エレベータの利用者やビル内の人が不快に感じる騒音を発生するおそれがある。よって、モータ駆動ユニット２６は、典型的に電力損失と発生する騒音との間のトレードオフに基づいて設定された所定のスイッチング電圧を有する。従来のモータ駆動ユニットでは、このようなスイッチング周波数は設計によって一旦設定された後に変更されることはない。
【００１８】
図２の実施例は、図１と大部分は類似しており、かご４と釣合いおもり６を備えるエレベータ２を示している。かご４と釣合いおもり６は、巻上げロープ８によって懸吊されており、巻上げロープ８は駆動綱車１２を介して駆動モータ１０によって駆動される。図１の実施例に追加して、ドアゾーンセンサ６８と線７０で接続されたドアゾーン指示器（ＤＺＩ）６４が示されている。図２の実施例では、ドアゾーン指示器６４は、線６６を介して独立した速度制御装置２４に接続されている。代わりにまたはこれに加えて、ドアゾーンセンサ６８と速度制御装置２４を直接接続する信号線を設けてもよい。ドアゾーンセンサ６８は、エレベータかご４が乗場７２に接近して到達すると、速度制御装置２４に信号を送信する。従って、速度制御装置２４は、エレベータかご４が過速した場合、またはエレベータかご４が乗場に到達したときに、ブレーキ１８への電力供給を中断することができる。図１の実施例も、同様のドアゾーン指示器および速度制御装置を含みうる。
【００１９】
上述したように、モータ駆動ユニット２６は、線３０を介してエレベータ２の主電源２８と接続されており、線３２を介して制御信号を受信する。エレベータ制御装置３４は、従来のホール呼びボタンやかご呼びボタン（図示省略）と接続されており、これらのボタンから搬送の要求を受信する。実際の運転状態情報もエレベータ制御装置３４に提供され、エレベータ制御装置３４はこのような情報に基づいて最適な移動順序などを計算し、これに従ってかご４を運転するように対応する制御信号をモータ駆動ユニット２６に提供する。
【００２０】
モータ駆動ユニット２６は、整流器９４とインバータ９６を含む。整流器９４とインバータ９６は、直流中間回路９８によって接続されている。整流器９４は、線３０を介して供給された交流電力を整流し、これによって得られた直流電力を直流中間回路９８に供給する。
【００２１】
好適実施例では、整流器は制御された整流器または変換器９４であり、受動的な整流器とは異なって回生電力をグリッド２８に戻すことを可能とする。インバータ９６は、エレベータ制御装置３４の制御信号に従って駆動モータ１２を制御するために電圧および周波数出力を変更するＶＶＶＦインバータ（ＶＶＶＦ−可変電圧可変周波数）とすることができる。変換器９４とインバータ９６とは共に、マイクロプロセッサなどの対応する制御ユニットによって制御される上述のスイッチング装置を含む。変換器９４とインバータ９６とは、それぞれ専用の制御ユニットを有することができるが、両方のための単一の制御ユニットを提供してもよい。同様に、インバータ９６と変換器９４とは、共に異なるスイッチング周波数を有してもよい。
【００２２】
エレベータ２は、典型的に、主電源線３０に設けられた主電源スイッチ８６を含む。主電源スイッチ８６は、非常モードの最中に主電源が復旧した場合でも明確な運転条件を保証するように、非常駆動モード運転を開始する前にエレベータ２から主電源２８を切り離すように機能する。主電源スイッチ８６は、非常運転を開始する対応する手段と電気的または電子的に接続可能である。
【００２３】
図１，図２の実施例では、非常運転を開始する手段が提供されている。図１の実施例は、いわゆるブレーキ解除ボタン（ＢＲＢ）４５によって作動するサービス制御盤４１を含む。同様に、図２の実施例は、閉じているときは線６０を介してブレーキ１８に非常用電力を供給してブレーキ１８を解除する非常用ブレーキスイッチ４４を含む。速度制御装置２４が所望の乗場７２におけるかご４の到着または過速度状態を感知すると、ブレーキ１８への非常用電力供給を速度制御スイッチ６２、特に半導体装置によって中断し、ブレーキが下がってかごを停止させる。手動で操作される手段の代わりに、自動の装置を提供することも可能である。このような動作を実行するようにモータ駆動ユニット２６を設けることができる。
【００２４】
一般に、停電や構成部品の故障などの非常時には、エレベータが停止され、つまり主電源からエレベータ２への電力供給が中断される。このような状態では、駆動ユニット２６などの自動的な非常用駆動制御装置が非常状態を検出する。これに関連して、モータ駆動ユニット２６（および自動的な非常用制御装置のそれぞれ）は、非常用電源４２から電力供給を受けるか、あるいは電力貯蔵コンデンサなどの専用の電力バッファ装置を含みうる。モータ駆動ユニット２６は、続いて、非常運転を実行するために必要な構成要素の有効性をポーリングし、ポーリングが正常に実行された場合に非常運転が開始される。これ以降は、自動的な非常用制御装置は手動で開始される非常運転と大部分同じとすることができる。
【００２５】
かご４と釣合いおもり６を備えるエレベータ２は、非常時に停止したエレベータかご４の荷重状態によって、実際の非常運転状態特性が異なりうる。（ｉ）かご４と釣合いおもり６が釣り合った状態、すなわち所望の乗場７２にかご４と釣合いおもり６を能動的に移動させる必要がある状態、（ｉｉ）かご４と釣合いおもり６が僅かに釣り合っておらず、かごと釣合いおもりの動作を能動的に始動する必要がある状態（ｉｉｉ）かご４と釣合いおもり６が実質的に釣り合っておらず、制御されなければブレーキを持ち上げた後にかごが加速し続ける状態が考えられる。
【００２６】
状態（ｉ），（ｉｉ）では、非常用電源４２から駆動モータ１０に電力を供給する必要があることが明らかであり、一方、状態（ｉｉｉ）では駆動モータ１０は発電機として機能して逆にモータ駆動ユニット２６に電力を供給する。本発明は、モータ駆動ユニットのスイッチング周波数、すなわち変換器９４および／またはインバータ９６のスイッチング周波数を実際の非常運転状態特性に応じて調整して最適な運転を実行することにより、駆動モータ１０への効率的な電力供給を可能にするとともに／または駆動モータ１０からの回生電力の効率的な処理を可能にする。これに関連して、モータ駆動ユニット２６は、上述の（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）の状態などの実際の非常運転状態特性を特定する。これらの３つの状態を区別する代わりに、釣り合った状態と釣り合っていない状態を区別するか、上述の３つの状態よりも多くの状態を区別することもできる。
【００２７】
このような特定は、以前の運転時に格納された電力や、例えば、かごと釣合いおもりを駆動モータとモータ駆動ユニット２６とによって定位置に保持しながらブレーキを持ち上げることによって得られる実際の情報などのエレベータ情報に基づいてなされてもよい。エレベータ２の両方の情報源から実際のエレベータ状態を同時に得ることもできる。
【００２８】
モータ駆動ユニット２６は、このような情報に基づいて、モータ駆動ユニット２６のスイッチング周波数の最適な設定を決定することができる。図３は、かご４と釣合いおもり６との釣り合い状態に基づいて、スイッチング周波数を設定する単純だが有効な方法を示している。図３の水平軸は、百分率で相対的に釣り合った／釣り合っていない状態を示しており、０％は釣り合った状態を示し、＋１００％は釣合いおもり６の重量によってかごが昇降路内で上向きに引っ張られる完全に釣り合っていない状態を示しており、−１００％はかご４によって釣合いおもり６が上向きに引っ張られる完全に釣り合っていない状態を示している。垂直軸は、スイッチング周波数を例示的に示しており、通常のスイッチング周波数は５ｋＨｚである。
【００２９】
釣り合った状態またはほぼ釣り合った状態、すなわち上述の（ｉ），（ｉｉ）の状態における非常事態では、モータ駆動ユニット２６のスイッチング周波数は実質的に減少される。すなわち、本実施例では、５００Ｈｚに下げられる。これにより、スイッチング損失が実質的に減少し、非常用電源４２によって電力が供給される駆動モータ１０の能動的な動作がはるかに効率的に実行可能になる。このような非常運転状態では、スイッチング周波数の減少による騒音の発生は許容できる。上述の状態よりも僅かに釣り合っていない状態、すなわち約５０％までの状態では、スイッチング周波数はほぼ従来のスイッチング周波数に設定される。つまり、典型的には変更されない。駆動モータ１０は、この動作範囲では能動的に駆動されるが、エレベータ２、特にブレーキおよび／または電気／電子機器で消費することができる電力以上の電力を発電しない。駆動モータは、特定の釣り合っていない状態、すなわち図３に示すように５０％を超えると初めて、エレベータ２の従来の電力消費要素以外の手段によって放散させる必要のある量の電力を発電する。これに関連して、本実施例では、スイッチング周波数が２０ｋＨｚまで実質的に増加される。これにより、スイッチング損失が増加し、モータ駆動ユニット２６が電力消費要素として機能して回生電力を放散させる。
【００３０】
上述したように、図３の釣り合いの値および特にスイッチング周波数の値は、現時点で発明者が実際的であると考える典型的な値である。スイッチング周波数の上限は、救出運転における熱負荷の増加によるモータ駆動ユニット２６のスイッチング装置の寿命の短縮と、放散すべき電力量と、のトレードオフである。典型的には、スイッチング周波数の上限は、通常のスイッチング周波数の２〜５倍である。一般に、スイッチング周波数の増加により、非常運転におけるかごの速度が増加する。これは、エレベータ２が非常運転時に最大電力消費能力のみを有しており、駆動モータユニット１０が最大電力消費に等しい電力出力に対応する速度でしか発電機非常モードで運転できないためである。従って、スイッチング周波数の増加により、非常運転速度が増加し、閉じ込められた乗客の救出時間が短縮される。また、この特徴により、従来の非回生式エレベータ２で駆動モータ１０からの回生電力を放散させるために必要な制動抵抗器（ＤＢＲ）をなくすかその容量を低減させることができる。本発明では回生式エレベータ（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ｅｌｅｖａｔｏｒ）が好適な実施例であるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の利点を非回生式エレベータに利用することもでき、例えば、単に通常のスイッチング周波数よりもスイッチング周波数を減少させることにより、駆動モータ１６をより効率的に駆動することができる。
【００３１】
モータ駆動ユニット２６（および非常モード制御装置のそれぞれ）は、回生電力を放散させる必要がある場合に、エレベータ２の利用可能な全ての電力消費要素を能動的にオンに切り換えることが好ましい
図３にはスイッチング周波数の階段状の設定が示されているが、スイッチング周波数の漸進的な変更も同様にも考えられる。例えば、閉じ込められた乗客の救出時間をさらに短縮するために、実質的に釣り合っていない状態であってもスイッチング周波数を実質的に減少して非常運転速度よりやや低い特定の速度までかご４の素早い加速を可能にしてから、階段状にまたは漸進的にスイッチング周波数を増加させて所望の救出運転速度を設定および維持することもできる。
【００３２】
少なくても好適実施例では、本発明は、バッテリ寸法の最小化を可能とするとともに、制動抵抗器などの追加の回路を必要とせず、救出速度を最大化することができる。これにより、保守時に定期的に交換されるバッテリの構成要素の費用および保守費用が低下する。
【００３３】
上述した本発明の例示的な実施例は、非常運転時にモータ駆動ユニットのスイッチング周波数の選択、特に変更を可能にする。よって、非常時にかごが駆動モータによって能動的に駆動されるときにスイッチング周波数を実質的に減少させることができる。モータ駆動ユニットによって生じる損失は半導体装置のスイッチングに比例するので、これによってモータ駆動ユニットによって生じる損失が実質的に減少する。従って、電力消費を実質的に減少させるとともに、これに伴ってバッテリの容量を減少させることができる。これによってモータ駆動ユニットが発生する騒音が増加するが、非常運転時にはこのような騒音は許容される。
【００３４】
また、損失を増加させるためにモータ駆動ユニットのスイッチング周波数を実質的に増加させることもできる。これは、通常運転時に特定の運転条件においてエネルギーを回生し、このエネルギーを主出力に逆に供給する回生式エレベータで特に有利である。非常運転時には、グリッドに電力を戻すことは一般的に不可能である。この場合には、駆動モータからの回生電力をどのように放散するかという問題が生じる。このような状態では、非常用電源のバッテリはフルに充電されているので、回生電力をこのバッテリに供給することは不可能である。一方、照明などのエレベータの全ての電力消費要素のスイッチをオンに切り換えても、典型的に回生電力を全て消費するには不充分である。従来技術で通常行われている方法は、制動抵抗器（ＤＢＲ）などの追加の回路を使用してこのようなエネルギーを放散させることである。しかし、ＤＢＲ回路の利用は、製造コストを実質的に増加させる。従って、本発明の例示的な実施例は、非常運転モードにおいて電力を放散させる追加の回路を含まない回生式エレベータを提供することによってさらなるコストの削減を可能とする。
【００３５】
しかし、非常運転状態特性に関して上述したように、非常運転時に利用可能な全ての電力消費要素をオンに切り換えることは有利でありうる。また、このような非常運転時に回生電力の放散を増加させることによって、救出運転におけるエレベータかごの速度を増加させて閉じ込められた乗客をかごから開放するのにかかる時間を短縮することができる。
【００３６】
スイッチング周波数の減少または増加を要する状況に加えて、スイッチング周波数の変更が必要のない状況もある。例えば、通常のスイッチング周波数においてかごおよび／または釣合いおもりに作用する重力が、かごを動かすのにちょうど十分で追加のエネルギを放散させる必要がない状況である。
【００３７】
非常時には、駆動モータへの最適な電力供給、または最適な電力放散を提供するために、スイッチング周波数を連続的に変更することが望ましい場合がありうる。よって、かごが重力によってゆっくりと加速するように、救出走行の初めに非常運転特性でかごを加速させるとともに、駆動モータを経済的に運転するために低いスイッチング周波数を使用することができる。所定時間後に、または所望の速度に到達した後に、モータ駆動ユニットのスイッチング周波数を急にまたは徐々に変更して、かごが最終的に所望の非常速度で移動するようにすることができる。
【００３８】
本発明を例示的な実施例を参照して説明したが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更が可能であるとともに構成要素を同等物に置き換えることができる。また、特定の状況や材料を本発明の教示に適応させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱せずに多くの改良を加えることが可能である。従って、本発明は開示された特定の実施例に限定されるものではなく、請求項の範囲内の全ての実施例を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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