(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電用の予備電力機械と、電力消費要素（10、12）と、エレベータ巻上げモータ（28）およびそれを制御する周波数コンバータ（26;56）をそれぞれに含む数台のエレベータ駆動装置（８）と、前記予備電力機械、電力消費要素およびエレベータ駆動装置を接続する配電回路網（４）とを含む予備電力装置において、該予備電力装置は、少なくとも１台のエレベータ駆動装置に、電力をその最大限度で電力限界値に対応した値に調節する調整装置（26;56;34）が設けられ、該調整装置によってエレベータモータ（28）の速度を制御して、前記エレベータ駆動装置（８）により前記配電回路網（４）から取り込まれる電力を、前記エレベータ駆動装置に割り当てる予備電源の配分を表わす調節可能な電力限界値（PA）より低くすることを特徴とする予備電力装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の予備電力装置において、該装置は、少なくとも２台のエレベータ（８）が１つのグループ（24、42）を構成し、該エレベータの速度を制御して、該グループ（24、42）により前記配電回路網（４）から取り込まれる電力を前記調節可能な電力限界値（PA）より低くすることを特徴とする予備電力装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項に記載の予備電力装置において、該装置は、少なくとも１台のエレベータ駆動装置（８）を制御して、同じグループ（24）の他のエレベータ駆動装置へ供給するための電力を発電させることができることを特徴とする予備電力装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項または第２項に記載の予備電力装置において、該装置は、少なくとも１台のエレベータ駆動装置（８）を制御して、他のエレベータ駆動装置および他の電力消費要素（10、12、18、20）へ供給するための電力を発電させることができることを特徴とする予備電力装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の予備電力装置において、該装置は、各エレベータ駆動装置ごとの電力限界値（PA）を別個に制御することができることを特徴とする予備電力装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の予備電力装置において、各エレベータ駆動装置には、当該エレベータの電力状態を判定するために用いる電力モニタ装置と、電力限界値を決めるために用いる電力限界決定装置（44、46）とが設けられ、該電力限界値に基づいて前記エレベータの速度を決めることを特徴とする予備電力装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の予備電力装置において、該装置は、エレベータグループ内のエレベータに固有の電力限界値（PA）をグループ制御装置によって決めることができることを特徴とする予備電力装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の予備電力装置において、前記電力限界値（PA）はエレベータに固有のパラメータによって決めることができることを特徴とする予備電力装置。
【請求項９】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の予備電力装置において、該装置は、前記エレベータ駆動装置の出発順序を前記エレベータの発電能力に従って決めるために用いる装置を含むことを特徴とする予備電力装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、発電用予備電力機械と、電力消費要素と、エレベータ巻上げモータおよびそれを制御する周波数コンバータから成る数台のエレベータ駆動装置と、予備電力機械、電力消費要素およびエレベータ駆動装置を接続する配電回路網とを含む予備電力装置に関するものである。
停電時にエレベータの運行を確保しなければならない場合、事業所構内、ホテル、病院および高層住宅街区には通常、簡単にはリレーで実現することが多い別個の管理センタが少なくともエレベータバンク内の様々なエレベータに対して、またしばしば建物内のすべてのエレベータに対して、作動順序を割り当てるエレベータシステムが設けられている。各エレベータは順番に、一般には１階へ向けて始動することができる。次のエレベータには、先行エレベータが目的階への到着を報告後、もしくは先行エレベータの出発から一定時間経過後に、出発許可が与えられる。しかし後者の場合、使用可能な予備電力をたまたまでも越さないよう確実にしなければならない。たいがいの場合、モータ駆動装置のリレーを相互接続して、一度に１台のエレベータだけしか走行することができないようにしている。
乗客輸送を目的としていわゆる主グループに加えて、代表的な事業所構内にはまた、貨物用エレベータおよび駐車用エレベータなどの他のエレベータがある。主グループエレベータはエレベータトラヒックと負荷のほとんどを支える。代表的な中層建物も乗客輸送用のエレベータバンクをいくつか、例えば建物の各終端部ごとに１バンク有している。これに関して「中距離エレベータ」とは、約20階建の建物におけるエレベータの適用例を言う。中型の建物がいくつかの乗客交通用エレベータバンクを有する場合、エレベータの運行が予備電力に依存する状況に合わせた通常の設計基本は、乗客トラヒック用に各バンクごとに１台のエレベータを救助段階後の予備電力で正常運行ができるようにすることである。このような大きさの建物では、停電の場合にエレベータに代わって階段もまだ利用することができる。
各エレベータバンクごとに１台のエレベータだけのために予備電力を設計する上述の原理から、救助が非常に遅くなることが分かる。よく用いられる目安は、最大で12台のエレベータを同一の予備電力装置へ接続することであるが、このことから、停電の場合、乗客は、それぞれの脱出の順番を数分から数十分に及ぶ時間、待たなければならないことが分かる。
20階以上の大きな建物では、各エレベータバンクごとに予備電力で運行可能なエレベータを１台だけ有することを基本として予備電力を設計することは、適切でない。したがって、このような建物のための予備電力容量は、比較して言えば、より多数のエレベータを予備電力で運行できるように設計することが必要である。予備電力センタは他の機器にも給電する必要があるが、エレベータは一般に電力およびとりわけ始動電流に関して最大の負荷となり、これがこのようなエレベータの場合、設計の基本になっている。
良好な運行水準を達成するために、大型の予備電力の利用が必要であり、建物にとってかなり高い費用になる。この費用の比較的大きな部分は、発電装置よりむしろ予備電力機械の騒音、煙および油漏れの防止に関連している。したがって、総費用が著しく大きくなる。
停電が非常に慣例的にな市場地域では、予備電力装置はほぼ完璧である必要がある。これは、予備電力を用いる状態では、乗客が予期できないような行動をし、乗客が指示に従ってエレベータかごから脱出せず、その結果、次のエレベータが予定よりも長く待たなければならないことが発生するからである。集中予備電力装置を用いないで、エレベータに個々に電池駆動式予備電力装置を装備し、このような電力装置はしばしば、経費削減のため、エレベータを乗客がかごから降りることができる次の階へ動かすためだけに用いられる。この方式もまた費用がかかる。なぜなら、例えばドア制御装置には定格電源電圧と同じ別個の電源を必要とするからである。さらに、この装置には、なかでも電池保守費用が高いという問題がある。
本発明は、予備電力状態において、すなわち通常の給電が何らかの理由で中断した状態において、従来の装置よりかなり大きな輸送能力を生ずることのできるエレベータ用の新規で有利なエネルギー供給および制御装置を開発することを目的とする。望ましいトラヒック状態では、エレベータを正常な運行と同様に運転することさえできる。これを達成するために、本発明の予備電力装置は、少なくとも１台のエレベータ駆動装置に制御装置を設け、この制御装置は、エレベータモータが配電回路網から取り込む電力が調節可能な電力限界値より低くなるようにエレベータモータの速度を制御することを特徴とする。
本発明の実施例によれば、少なくとも２台のエレベータを組み合わせて１つのグループにし、上述のエレベータの速度を制御して、そのグループが配電回路網から得る電力が調節可能な電力限界値より低くなるようする。
本発明の他の実施例によれば、少なくとも１台のエレベータ駆動装置を制御して、同一グループ内の他のエレベータ駆動装置へ供給する電力を発生することができるようにする。
第３の実施例によれば、少なくとも１台のエレベータ駆動装置を制御して、他のエレベータ駆動装置および他の電力消費要素へ供給する電力を発生することができるようにする。
さらに他の実施例によれば、各エレベータ駆動装置の電力限界値を別個に制御することができる。
さらにもう一つの実施例によれば、各エレベータ駆動装置には電力モニタ装置を設けて、当該エレベータの電力状態を判定し、電力限界値を定めるのに用いる電力限界決定装置を設けて、電力限界値に基づいてエレベータの速度を決める。
本発明の更なる特徴によれば、エレベータグループ内のエレベータに固有の電力限界値をグループ制御装置によって決定することができる。
他の特徴によれば、電力限界値はエレベータに固有のパラメータによって決めることができる。
第３の更なる特徴によれば、本装置は、エレベータ駆動装置の始動順序をエレベータの電力発生能力に従って決めるために用いる装置を含む。
本発明の方式では、エレベータ駆動装置、およびエレベータを含む建物で利用可能なすべてのエネルギーを予備電力状態で最適に利用する。
本発明の方式では、エレベータ制御装置のモータ駆動装置は、与えられた各条件に従ってその走行速度を自身で決めることができる。有利な状態モードは相対電力を用いることである。新型の周波数コンバータを使用したため、最大負荷条件下でさえエレベータを定格電力の12〜25％で始動することができる。しかし、これによって、空のエレベータが下方に非常に低速で動くことになる。エレベータかごに乗客がいれば、下方へ駆動するために必要な電力は減少する。なぜなら、エレベータがカウンタウエートによって約50％に平衡するからである。救助作業の場合、荷重が明らかに定格荷重の半分になると、主として機械装置の効率に応じて、エレベータはもはやかごを動かす電力を必要としない。しかし、モータの励磁および制御機器には定格電力の10〜20％が必要である。
例えば、４台のエレベータを有するエレベータグループであって、予備電力容量が上述のような中距離エレベータに典型的な原理に基づいて設計され、この原理によれば、利用可能なエネルギーがすべての作動状態で１台のエレベータにとって充分である場合、エレベータのそれぞれに対して本発明の装置を用いることによって定格電力の25％を保証することができる。負荷状態に応じて、エレベータのうちの数台もしくは全部でさえも、全速で動かすことができる。
本発明によって提供される大きな利点は、乗客の間に安全感を生ずることであり、これは、停電直後に照明が再点灯した後、エレベータが再び始動することによって達成される。または、市場の要求および利用可能な資源に応じて、運行の質に関する利点の部分を経費節減と言い換えることができ、現在の運行水準をかなり低価格で達成することができる。この利点は、例えば通常２台のエレベータを有する高層居住者用建物で達成することができ、これは待ち時間が問題にならないことを意味する。この利点は、運行の質を著しく低下させることなく、予備電力装置の定格電力を約半分まで、もしくは救助作業を、緩慢ではあるが、すべての状態において全エレベータになおも保証しながら、現在の電力レベルの約1/4までに低下させることができることによって生ずる。
本発明は、停電が非常によく起こる地域にはとくに大きな利点を提供する。その場合、本発明の方式によれば、ほとんど正常もしくは準正常なエレベータ作動が可能である。したがって、異常状態で必ずしも特別な指示を与えることを必要としないし、あるいは乗客の行動に影響を及ぼすこともない。簡易な電池作動方式に比べて、本発明では、エネルギー貯蔵手段の設定および保守が節減可能である。更なる利点が制御装置および周辺装置への給電にて達成される。
本発明がとくに大きな利益を提供する他の利用分野は超高層建物における火災の局面である。このような建物では、いわゆるギアレスエレベータが用いられ、これは、現在の技術でも、例えばエレベータを全負荷で下方へ、もしくは空のかごで上方へ駆動する際に、エネルギーを回路網に戻すことが重要な高い効率係数を有している。戻される電力は最大で定格電力の90％に相当する。この目的でモータ駆動装置には、正しい周波数、波形および電圧の流れを生成するいわゆる制御電源ブリッジが設けられている。
火災の場合、エレベータは建物の内部回路網を介して他のエレベータにより生成されるエネルギーを利用することができ、これによって、すべてのエレベータをこの場合、実際に常時全速で駆動することができる。なぜなら、救助状態では、かごは一般に満載で下方へ、また上方へはほとんど空のかごで、すなわちこのような状態では、一般に消防士が常に一人、かごに乗って、走行するからである。他のエレベータにより生成された電力は、例えばエレベータが空のかごで下へ動いている時にエレベータ機械装置に一時的に大きな負荷がかかった場合、予備電力装置に過負荷が生するのを防止する。
火災の場合における更なる利点は、救助中にエレベータを全速で走行することができれば、これらのエレベータによって、建物内の通常の照明やポンプなどの他の機器のためにかなりの余分な電力さえも生成することができることである。したがって、本発明の方式を用いることによって、高層建物で火災の場合や救助作業を予備電力に頼っている場合に全エレベータの運行を利用したいという救援作業の計画や要求に際して、基本的前提を変更する助けになる。これは、全体の費用を著しく増加させることなく実現することができる。この利点を達成するためには、他の機器へ供給される瞬時電力を、火災の場合にさらによく制御できることだけが必要である。
次に図面を参照して、実施例の２、３の例を挙げて本発明を説明する。
第１図は、従来の予備電力方式の原理を表わす図、
第２図は本発明による回路図、
第３図は、本発明による周波数コンバータの図、
第４図は本発明による他の回路図、
第５図は、駆動装置の電力／速度の相互関係を示す図である。
第１図に示す従来の方式では、予備電力の場合において、予備電力機械もしくは発電機２は、給電回路網４に接続されている電力消費機器へこの給電回路網を介して給電する。正常な作動状態では、回路網４は、スイッチ６を介して外部給電回路網７へ接続される。電力消費装置には、建物のエレベータ８が含まれ、これらは、同一のグループ制御装置で作動するエレベータバンク24に群構成するができる。エレベータ８は同図では、トラクションシーブ29、駆動モータ28、およびモータを制御する周波数コンバータ26などの制御装置によって表わされている。このエレベータ装置はスイッチ25を介して給電回路網へ接続されている。実際の適用例では、エレベータの台数、それらのエレベータグループ内の配列、ならびにそれらの制御および周辺装置が異なる。電力消費装置には、予備照明11およびファン12などの緊急時に作動可能である必要のある各装置が含まれている。さらに、正常状態で用いられる通常の照明18や、事務機器および他の機械20などの各装置が回路網へスイッチ16を介して接続されている。従来の予備電力装置では、予備電力発電機はあらかじめ選択した装置へ給電し、他の装置はスイッチ16および25によって切られている。
普通の設計の装置の場合、これは例えば、各エレベータグループ24内の１台のエレベータ８が作動し、予備照明10が点灯し、選択されたファン12に作動電力が保証されることを意味する。したがって、緊急作動装置は、これらの装置および予備電力発電機を含み、これらは同図では参照番号22で示されている。この場合、予備電力発電機２の定格は、緊急作動装置22に含まれる各装置がすべての状況において必要とする駆動エネルギーを受けるようになっている。中層建物に対する代表的な予備電力定格は50〜150kWである。
第２図は、本発明による予備電力供給装置の原理を示す図であり、該当する場合には、第１図と同じ参照番号を用いる。予備電力発電機２は予備電力を建物の配電回路網４へ供給し、これは、緊急時に給電回路網７からスイッチ６によって切断される。ここではエレベータグループ24として接続された建物内のすべてのエレベータ８がスイッチ25を介して回路網４へ接続されて、トラクションシーブ29が接続されている各エレベータ８のモータ28をそれ自身の周波数コンバータ26によって制御する。このコンバータは、第３図に関連してより詳細に説明する方法で回路網周波数および電圧をエレベータモータへ供給する制御に応じた電圧および周波数に変換する。建物内の他の装置は第１図におけるように回路網へ接続されている。
予備電力発電機の電力定格は、実質的に従来方式と同じ根拠に基づいて選定され、これは同じ大きさである。したがって、エレベータ装置に割り当てられる電力は、各エレベータグループごとに、１台のエレベータが正常な作動で必要とする電力に相当する。第２図に示す場合、エレベータグループ24は４台のエレベータから成り、各エレベータに給電する周波数コンバータ26により回路網４から取り込まれる電力は定格電力の1/4に制限される。この制限は、最大荷重状態におけるエレベータモータの回転速度を定格最高速度の1/4に制限することによって達成される。他の荷重状態では、トルク制御された周波数コンバータによって速度を対応して制御して、電力限界値を越えないようにしている。周波数コンバータおよびその速度制御装置は、電力をその最大限度で電力限界値に対応した値に調節する制御装置を形成している。電力、トルクおよび速度の間の相互関係に従ってトルクを低減することによって、速度を対応して増大することができる。速度を制御することによって、エレベータ駆動装置により消費される電力は設定値に調節される。カウンタウエートおよびエレベータのかごの荷重、ならびにエレベータ機械装置に加わる負荷を構成する他のエレベータ構成要素の大きさの決め方によって、エレベータが空のかごで下方へ動いている時、もしくはエレベータかごが満載で上方へ動いている時、エレベータ駆動装置に最高電力の必要が生ずる。同様に、最低電力の必要は、エレベータが満載で下方へ、もしくは空のかごで上方へ動いている状態で発生する。エレベータモータに対してエレベータのかごおよびカウンタウエートにより課される負荷は、かごが容量の半分の時に約ゼロになる。的確な値を各エレベータごとに個別に決める。これは、的確な電力必要量および定格が最適な状態とはいくぶん異なるからであり、これを実際の設計において考慮に入れる。
最も簡単な実現方法は、エレベータの作動に利用可能な予備電力をそのグループ内のすべてのエレベータの間で均等に配分することである。この場合、それらのエレベータ用の予備電力の大きさを通常の設計電力の1/4に相当するように決めることは、それぞれのエレベータごとにその通常の設計電力の1/4であることを意味する。しかしこの配列方法は、とくに火災などの緊急事態のために脱出する場合には、従来の装置に比べてかなりの利点を、またエレベータグループ内の異なるエレベータ間の調整に比較的大きなゆとりも生ずる。
次に、個々のエレベータの作動を第３図に示す例を挙げて説明する。エレベータの巻上げモータ28には周波数コンバータ56によって給電され、その出力電圧および出力周波数は、エレベータ制御装置が必要とする値に調節される。この周波数コンバータは電源へ３相導体40を介して、またモータ28へは３相導体41を介して接続されている。巻上げモータ28は、エレベータのかご30およびカウンタウエートとをトラクションシーブ29によって動かし、トラクションシーブ29は、モータシャフトに直接、もしくはギアおよび巻上げロープを介してエレベータ技術でそれ自体公知の方法で連結されている。エレベータ制御装置のその部分は、かごの走行を乗客によって与えられる呼出し、およびエレベータ装置内の内部指示に従って制御する。これらの実施例は、適用例によってかなり変化するが、本発明の作動には影響を及ぼさない。各エレベータは、もちろんエレベータグループが標準設計の同一のエレベータで構成されていても、個々の定格電力を有している。
エレベータの荷重は、エレベータのかご30に取りつけられた荷重計量装置32によって測定する。その重量データに基づいて、荷重は、エレベータの巻上げ装置の機構および構成部品の質量を用いて装置37によって決められる。この荷重データは巻上げモータのシャフトにかかる荷重トルクを表す。この荷重トルクは、カウンタウエート、かごおよびロープの質量と、ロープの懸垂比およびギアの伝動比とに依存する。本実施例では、緊急電力状態において許容される最大電力PAはそれぞれのエレベータごとに決められ、回転速度は荷重に対応した値に従って制御される。電力リミッタ33から得られる許容出力電力値は、第２図の実施例におけるように制御されている時は、エレベータの定格電力の1/4に等しくなる。この許容出力電力は、第４図に関連して説明するように、他の方法でも決めることができる。装置37から得られる許容電力および荷重データを決める信号（導体36）は、割り算器34へ入力され、割り算器は、利用できる電力で可能な基準速度ωref＝PA/TLを決める。ただし、TLは荷重データである。割り算器34で決められた速度基準ωrefは、導体38を介して周波数コンバータ56へ送られ、その出力は対応して制御される。したがって、周波数コンバータにより回路網から取り込まれた電力は、割り当てられた限界値内にとどまる。必要な場合、モータシャフトに装着されている回転速度計が実際の速度値ωactを出力し、これは導体39を介して周波数コンバータへ送られる。
第２図および第３図に示す電力制御は複数のエレベータの個別制御に基づいているが、これによって、同じ予備電力レベルの従来の予備電力装置に対してかなりの改良が達成できる。エレベータグループ内のすべてのエレベータを、もしくは、必要なある理由で制限がある場合は、それらのエレベータのほとんどを同時に使用することができる。各エレベータは、それ自体の電力配分の限界値内で運行される。この電力限界値は、望ましくはエレベータに固有のパラメータとして与えられる。始動時には、許容最大トルクによって加速が対応して制限される。エレベータの速度および輸送能力、すなわち乗客数、もしくはむしろ乗客の質量を単位時間あたりの走行階距離に乗じたものをぞれぞれのエレベータごとに個々に決める。満載で下方へ走行するエレベータは、退避中の通常の状態であり、上述のように電力消費の点で有利であり、事実、モータが発電モードで作動しているので、電力を発生する。モータは全速で運転することができ、これは輸送能力を最大である、すなわちエレベータが最大負荷で全速で走行することを意味する。こうして発電された電力は何らかの方法で、例えば負荷抵抗によって消費するか、もしくは回路網へ戻す必要がある。他方、荷重が小さい時は、下方には低速しか得られない。反対に、上方向の空のかご、もしくは、緊急の場合によくあることであるが、救助員が１人乗った上方向に向かうかごは、上述したように、同様の利点を与える。
第４図は本発明の他の実施例を示す。この場合の原理は、予備電力状態において１つのグループの各エレベータに、もしくは建物内のすべてエレベータに分割される全体の電力を決めることである。運転中、変動する負荷状態において各エレベータに利用可能な瞬時電力は、通常の定格設計値以外に限定されず、各エレベータごとの電力はその可能な最大値に後述の制御装置によって制御される。１台のエレベータ駆動装置に利用可能な合計電力は、従来の予備電力装置におけるのと同じレベルの大きさに制限される。
各エレベータグループ42ごとに、もしくは建物内のすべてのエレベータについて、それらのエレベータの瞬間負荷をモニタする電力算出装置44が設けられている。電力算出装置44には、トルクの実際値Tact（導体43を介して）およびエレベータの速度の実際値ωact（導体44を介して）を表す入力データが供給され、これらの実際値を用いて、瞬間電力消費量を、もしくは、運転状態に応じて可能性のあるエレベータにより発生する電力を、求める。この電力算出装置44の出力は調速器46へ取り込まれ、これは、エレベータグループの合計電力ＰΣを求める。この合計電力および各エレベータの電力に基づいて、電力限界値をそれぞれのエレベータごとに決める。予備電力状態において利用可能な電力は、各エレベータごとに個々に、荷重状態に従って決まる。この電力は、定格電力と同じオーダの大きさであってさえもよい。事実、唯一の条件は、エレベータグループもしくはエレベータ駆動装置によって回路網から取り込まれる電力は、予備電力の割当量を越えてはならないことである。調速器の出力は、エレベータに固有の電力限界値PAを与え、これは、導体48を介して各エレベータの周波数コンバータ26へ送られる。この周波数コンバータは、第３図に示すように、導体50を介して供給された電力限界値および荷重データに基づいて速度基準値を発生する。
第４図に示す方式では、電力調整に関する基本的状況は、エレベータ駆動装置の設計定格電力がエレベータ駆動装置の定格電力であるので、すべてのエレベータがそれらの定格電力の同じ割合を消費することである。合計電力消費量を継続してモニタし、エレベータ駆動装置用に確保された合計電力値より低下すると、どのエレベータが電力を消費しているか、すなわち回路網から電力を取らなければならない方向へ動いていて、そのような方向のトルクを有しているかを見るチェックを行なう。これらのエレベータに対しては、許容電力限界値を増大し、したがってそれらの速度基準値がこれに応じて増大する。電力限界値は、すべての負荷状態にあるエレベータについて、もしくは選択された方法で優先順位をつけられたエレベータについて、同じ割合で増大させる。この優先順位付けに利用可能な基本は荷重状態であり、換言すれば、より多くの乗客を運んでいる方のエレベータがそれだけ速く運行される。グループ内のエレベータの電力限界値に従った調整機能をそのエレベータグループ制御装置に組み込む。
これに関して、グループ制御装置は次のように機能することができる。エレベータの合計電力が選択した電力限界値を越えているか否かの点検を行なう。本装置は、それらのエレベータのうちのどれが発電中であり、どれが電力を消費しているのかを判定する。装置は、設定された基準によって電力増加が望ましいエレベータを決める。これらのエレベータに対する電力限界値は、プロトコルに従って増大させる。このような適用例では、エレベータにより発電される電力のかなりの部分が他のエレベータを駆動するのに用いられる。しかし、周波数コンバータもまた電力消費要素、例えば直流回路の抵抗を有する。もしくは、トルクおよび速度基準値により設定された値を消費電力が越えないように、モータを制御する。
モータが発電機として用いられる時は、電力配分は式Pm＝Pe＋Plによって表わすことができ、ただしPm＝モータシャフトに課される機械的動力、Pe＝発電された電力、およびPl＝定格電力の約15〜25％の大きさに相当する電力損失である。周波数コンバータが可変出力周波数によって制御されると、すなわちモータの回転速度が変化すると、周波数コンバータにより回路網へ供給される電力は、第５図に示す方法で回転速度の関数として増大する。その速度が定格速度と等しくなるとＶ＝Vn、回路網へ供給される電力は、損失に相当する量だけ定格電力PNより低く、すなわち定格電力の約75〜85％になる。同様に、ゼロ速度では、モータは制御および損失のための電力を必要とし、モータが発電モードで作動している場合でさえも、その定格電力の15〜25％に相応する電力量を回路網から取り込む。約vl＝0.15〜0.25＊vNの速度では、回路網に電力は出入りしない。発電モードで作動しているエレベータのうち、速度限界値vLを越える速度で走行しているものは、他のエレベータにより消費されるためのエネルギーを生成している。他のエレベータ、すなわち発電モードもしくはモータモードで作動しているvL以下の速度のものは、エネルギーを消費している。
作動中、建物内の装置で消費可能な以上の電力が発電される状態が発生した場合、エレベータモータを周波数コンバータの制御でゼロ速度で作動することができる。この場合、モータは、第５図から分かるように、その消費および励磁に相当する電力量を消費する。これに応じて、電力を発電しているエレベータを定格速度以下の速度で駆動することができ、その場合、発電した電力は定格電力に比して減少する。
上述の第４図の方式では、建物内で予備発電機電力を用いる他の機器は、実質的に同じ作動状態にあり、従来の予備電力方式におけると同じ予備電力を保証されている。エレベータ駆動装置がエネルギーを回路網へ供給することができる場合、他の電力消費機器に利用可能な電力はそれ相応に増大する。
予備電力装置が作動すると、エレベータにより発電される合計電力をモニタし、これを用いて通常の予備電力装置の外部の装置へ給電する。予備電力回路網には電力測定装置が設けられ、これらは、回路網内で利用可能な電力を継続的に測定する。回路網の電力が設定電力限界値を越えると、予備電力作動に関係する通常の装置に加えて、照明などの他の装置が作動される。これらに必要な電力は、エレベータにより発生するエネルギーから得られる。原則として、エレベータ駆動装置による生成されたすべてのエネルギーは他の装置へ供給される。各エレベータが、エレベータ負荷および他の負荷の作動状況に応じてそれ自身のために設計された電力を受電する点にはまだ制約を見ることができ、この制約は、上述の各例に一致する。他方、エレベータの待避時の使用では、状況は常に有利である。なぜなら、エレベータは、満載で下方へ、また無荷重で上方へ駆動され続けるので、正味のエネルギーを発生するからである。
第４図の実施例において、予備電力発電機が始動すると、エレベータ制御装置が先ず作動する。エレベータ制御装置は、その建物もしくはエレベータグループ内のエレベータのうちのどれが他の機器および他のエレベータのためのエネルギーを発生する状態にあるのかを判定する。エネルギーの生成が増加するに従って、他のエレベータがそれらの始動時間定数に応じた間隔で始動される。
それらのエレベータにより発電された予備電力量は、待避動作後、急激に低下する。この状態では、必要なエレベータの容量が実質的に低減するので、エレベータ間の電力の配分も他の機器用に減らすことができる。予備電力が変化すると、例えば瞬間電力が低下すると、各エレベータについて電力限界値を変えることができ、その場合、それに従って許容速度が変化する。変化が小さい限り、乗客は必ずしもこれに反応さえしないし、もしくは不快な状態を感ずることもない。
以上、本発明をその実施例のいくつかを挙げて説明した。しかし、それらの例は特許保護の範囲を限定するものでなく、本発明の実施例を次の請求の範囲に明記する限度内で改変することができる。
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図４】
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