(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換する複数台の乗りカゴを運転制御するための複数台インバータと、前記インバータによって駆動される複数台の交流電動機と、前記複数台のインバータに運転指令を与えるエレベータの群制御装置とを備え、前記各交流電動機によって前記各乗りカゴを駆動する複数台エレベータの制御装置において、
前記コンバータの直流側に充放電可能なエネルギー蓄積装置を並列接続し、電源からの受電／回生電力が前記コンバータの設定最大電力を越えたとき、前記エネルギー蓄積装置を制御して充放電量をコントロールし、
前記充放電可能なエネルギー蓄積装置の制御は、前記エレベータの群制御装置が、前記各乗りカゴの運転条件を基に各乗りカゴの電力需要を計算すると共に、エレベータ群全体の総電力を計算し、前記総電力と前記コンバータに設定された最大電力との比較に基づいて行うことを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記エネルギー蓄積装置の電力供給能力に不足が生じた場合には、エレベータの運行条件を変更して各乗りカゴの運転を制御することを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
【請求項３】
交流電源を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換する複数台の乗りカゴを運転制御するための複数台インバータと、前記インバータによって駆動される複数台の交流電動機と、前記複数台のインバータに運転指令を与えるエレベータの群制御装置とを備え、前記各交流電動機によって前記各乗りカゴを駆動する複数台エレベータの制御装置において、
前記コンバータの直流側に充放電可能なエネルギー蓄積装置を並列接続し、前記乗りカゴの制御は、前記エレベータの群制御装置が、乗りカゴの運転条件を設定するに先だって、各乗りカゴの電力需要を計算すると共に、エレベータ群全体の総電力を計算し、前記総電力と前記充放電可能なエネルギー蓄積装置の最大取扱い電力を基に設定する乗りカゴの運転条件に基づいて行うことを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
【請求項４】
請求項３において、前記乗りカゴの運転条件の設定は、乗りカゴの出発時刻を変更して行うことを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
【請求項５】
請求項３において、前記乗りカゴの運転条件の設定は、乗りカゴの加速度または速度または停止条件を変更して行うことを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台エレベータの制御装置に係り、特に、複数台の乗りカゴを有するエレベータシステムにおけるエレベータ制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、交流電動機により駆動されるエレベータの主回路は、交流電源を直流に変換するコンバータと、交流を直流に変換するインバータと、インバータによって駆動される交流電動機とにより構成される。そして、このようなエレベータは、インバータの出力電圧、周波数を制御して交流電動機を回転制御することにより、乗りカゴの速度、停止階が制御される。また、エレベータの乗りカゴを複数台備えるシステムでは、コンバータの台数を低減するため、コンバータと複数のインバータとの直流回路を互いに接続し、共通直流電源とする方式が採用されている。
図６は、このような共通直流電源を備えて構成される従来技術によるエレベータシステムの構成図を示す。図６において、１は交流電源、２は回生機能を有するコンバータ、３、３’はインバータ、４、４は’交流電動機、６はコンデンサ、７、７’はコンデンサ、８は直流バス、２１はコンバータ制御装置である。このエレベータシステムは、複数の図示しない乗りカゴのそれぞれを駆動する乗りカゴ対応の複数の交流電動機４、４’と、これらの交流電動機４、４’のそれぞれに対して設けられ、交流電動機４、４’を回転制御するインバータ３、３’と、これらのインバータ３、３’に対して交流電源１を直流に変換して供給する複数のインバータに共通に設けられる回生機能を有するコンバータ２とを備えて構成される。そして、複数台のインバータ３、３’のそれぞれは回生機能を持つコンバータ２を介して交流電源１を変換した直流電源の供給を受ける。また、複数のインバータ３、３’のそれぞれは各乗りカゴ（図示せず）の運転指令に基づいて制御され、インバータ３、３’の出力に接続された交流電動機４、４’を駆動する。
このように、従来技術は、電動機４、４’を制御することによってそれぞれの乗りカゴを制御するものであり、その際、電源１からコンバータ２を経由する受電／回生電力が設定最大値を越えないように、各乗りカゴの速度及び運転パターンを制御することにより、コンバータ２の容量及び受電設備容量の低減を図っている。なお、この種のエレベータシステムに関する従来技術としては、特開昭６０−８２０９６号公報、特開平７−１６５３７２号公報に記載された技術が知られている。
また、二次電池をエレベータに応用した従来技術として、特開昭５９−１５３７７８号公報に、複数台からなるエレベータシステムに対して乗りカゴを駆動する複数台のインバータ装置の入力側共通直流ラインに二次電池を挿入することが記載されている。しかし、この二次電池に対する充放電制御は行っていない。
この他に、二次電池を一台の乗りカゴで構成されるエレベータに応用した従来技術として、特開昭６１−２６７６７５号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した図６に示す従来技術は、電源からコンバータを経由する受電／回生電力が設定最大値を越えないように、乗りカゴの速度及び運転パターンの制御を行っているので、受電／回生電力が設定最大値を越えることがなく、したがって、コンバータの容量を低減し、同時に受電設備容量を低減することができるという利点を有している。
しかし、この従来技術は、電力需要による受電／回生電力が設定最大値に収まるように、速度及び運転条件を抑制するため、乗客の待ち時間が増加するという問題点を有している。
【０００４】
本発明の課題は、上記事情に鑑み、エレベータ群の運行条件に基づく電力需要が予め設定されているコンバータの電力量を越えても、直流電源となるコンバータの容量および受電設備容量を増加することなく、複数台のエレベータを円滑に制御することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、コンバータの直流側に充放電可能なエネルギー蓄積装置を並列接続し、電源からの受電／回生電力がコンバータの設定最大電力を越えたとき、エネルギー蓄積装置を制御して充放電量をコントロールし、充放電可能なエネルギー蓄積装置の制御は、エレベータの群制御装置が、各乗りカゴの運転条件を基に各乗りカゴの電力需要を計算すると共に、エレベータ群全体の総電力を計算し、総電力とコンバータに設定された最大電力との比較に基づいて行う。
また、コンバータの直流側に充放電可能なエネルギー蓄積装置を並列接続し、乗りカゴの制御は、エレベータの群制御装置が、乗りカゴの運転条件を設定するに先だって、各乗りカゴの電力需要を計算すると共に、エレベータ群全体の総電力を計算し、総電力と充放電可能なエネルギー蓄積装置の最大取扱い電力を基に設定する乗りカゴの運転条件に基づいて行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す複数台エレベータの制御装置の構成ブロック図である。図１において、５、５’は乗りカゴ、９、９’は駆動プーリー、１０、１０’はロープ、１１、１１’はカウンタウェイト、３１、３１’はインバータ制御装置、５１、５１’は荷重センサ、１２は双方向性の直流−直流変換装置、１３は蓄電池、１００は群管理装置であり、他の符号は図６の場合と同一である。
本実施形態は、２台の乗りカゴ５、５’を備えるエレベータシステムであり、２台の乗りカゴ５、５’を駆動する２台のインバータ３、３’への電力供給は、交流電源１の交流を直流に変換するコンバータ２及び蓄電池１３に接続された双方向性直流−直流変換装置１２の両方によって行われる構成とする。コンバータ２は、交流電源１から電力を受けてインバータ３、３’に直流電力を給電する力行運転機能と、インバータ３、３’からの直流電力を受けて交流電源１側へ電力を回生する回生運転機能を備える。また、双方向性直流−直流変換装置１２は、蓄電池１３の直流電圧をインバータ３、３’の入力に適する電圧に変換し、給電する放電機能と、インバータ３、３’からの直流電力を受けて蓄電池１３に充電する充電機能を備える。
そして、コンバータ２及び双方向性直流−直流変換装置１２の出力側には、その直流電圧を平滑する主コンデンサ６が接続され、コンバータ２及び双方向性直流−直流変換装置１２の出力を直流バス８を介してインバータ３、３’に分配供給する。
インバータ３、３’は、直流バス８からの直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換して交流電動機４、４’に供給するが、インバータ３、３’からの電力の流れは、直流側から交流側に、交流側から直流側に自由に制御可能である。そして、インバータ３、３’の直流側には、インバータ３からの無効電流を吸収するコンデンサ７、７’が設けられる。インバータ３、３’の交流出力は、交流電動機４、４’に接続されて交流電動機４、４’を駆動し、交流電動機４、４’は駆動プーリー９、９’を駆動する。駆動プーリー９、９’にはロープ１０、１０’が巻き付けられ、その一端には乗りカゴ５、５’が接続され、反対端には乗りカゴ５、５’に対して重量のバランスを取るカウンタウェイト１１、１１’が接続される。乗りカゴ５、５’は、駆動プーリー９、９’が駆動されることにより、その運転が制御される。
コンバータ２は、コンバータ制御装置２１により直流バス８に出力される直流電圧が一定になるように制御される。一方、双方向性直流−直流変換装置１２は、エレベータの群制御装置１００からの指令に基づいて蓄電池１３の充放電電力を制御する。また、インバータ３、３’は、インバータ制御装置３１、３１’により制御されて可変電圧、可変周波数の交流を出力し、交流電動機４、４’の速度、トルクを制御する。インバータ制御装置３１、３１’には、各乗りカゴ５、５’に運転指令を与えるエレベータの群制御装置１００が接続され、この群制御装置１００からの指令により前述したようなインバータ３、３’の制御を行う。また、乗りカゴ５、５’には、乗りカゴの積載荷重を測定する荷重センサ５１、５１’が設けられ、その出力信号がエレベータの群制御装置１００に与える。
【０００７】
次に、本実施形態の動作を説明する。なお、ここでは、コンバータ、インバータ、双方向性直流−直流変換装置等の具体的な制御方法は公知であるので、その説明を省略し、本発明に関連する部分についてのみ説明する。
エレベータ群制御装置１００は、各乗りカゴを運転するときにその所要電力Ｐｅを次式により計算する。
Ｐｅ＝Ｐｄ＋Ｐｍ                              （１）
Ｐｄ：回路とモータの損失、Ｐｍ：モータ出力
Ｐｍ＝Ｎ×Ｔｍ                                （２）
Ｎ：モータ回転速度、Ｔｍ：モータ軸トルク
Ｔｍ＝Ｔｍ＋Ｔａ＋Ｔｌ                        （３）
Ｔｍ：風損や摩擦損などのカゴ運転による機械的損失トルク
Ｔａ：加減速トルク、Ｔｌ：負荷トルク
ここで、
Ｔａ∝Ｊ×Ａ                                  （４）
Ｊ：モータ回転部、乗りカゴ、カウンタウェイト、ロープなど可動部のモータ軸換算の慣性モーメント
Ａ：カゴ加速度
Ｔｌ∝Ｗｃ−Ｗｂ＋Ｗ                          （５）
Ｗｃ：カゴ重量、Ｗｂ：カウンタウェイト重量
Ｗ：積載荷重
なお、式（５）において、カゴ側とカウンタウェイト側とのロープ重量のアンバランスは補償ロープによって打ち消されているものとする。また、図１では補償ロープを省略している。
一般に、エレベータの制御において、乗りカゴの速度パターンは、時間関数として定められるので、乗りカゴの加速度Ａと、乗りカゴの速度すなわちモータの回転速度Ｎとは、時間関数として決めることができる。そして、各乗りカゴの運転パターンは、エレベータ群全体を制御する群管理装置１００が把握し、また、前述の慣性モーメントＪ、カゴ重量Ｗｃ、カウンタウェイト重量Ｗｂは、エレベータの構造から決まり、予め判っている。さらに、積載荷重Ｗは、乗りカゴ５、５’内に設けられた荷重センサ５１、５１’によって計算することができ、損失Ｐｄ、Ｔｄも設計的に求めることができる。
前述から判るように、荷重センサ５１、５１’により乗りカゴの積載荷重Ｗを計測し、乗りカゴの速度パターンを設定すれば、各乗りカゴの所要電力Ｐｅは、前記式（１）〜（５）により時間関数として計算することができる。
前述の所要電力Ｐｅの計算は、前述の式に従って行ってもよいが、乗りカゴ５、５’の積載荷重Ｗをパラメータとして、カゴの移動方向の上向き、下向きの時間関数として速度パターン毎に予め計算しておき、エレベータの群制御装置１００内にその計算結果を保持してもよい。このようにすると、計算が簡単になる。さらに、所要電力Ｐｅを計算する上で有効数字上小さなものは簡略化し、あるいは、省略することも可能である。
前述のようにして、各乗りカゴ５、５’の所要電力Ｐｅが計算できれば、エレベータ群全体の総電力Ｐｔは、各乗りカゴの電力Ｐｅの和として、次式により計算することができる。
Ｐｔ＝Ｐｅ１＋Ｐｅ２＋Ｐｅ３＋・・・・・        （６）
【０００８】
エレベータの群制御装置１００は、各インバータ制御装置３１に運転指令を与えるとき、その直前に前述した方法により各乗りカゴ５、５’の所要電力Ｐｅを計算し、エレベータ群全体としての総電力Ｐｔを計算し、この総電力Ｐｔと絶対値量であるコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを比較する。すなわち、Ｐｔ＞０且つ、Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０の場合には、Ｐｔ−Ｐｔｍ相当の電力をＰｔ−Ｐｔｍ＞０となる時区間だけ、蓄電池１３から直流バス８に給電するように双方向性直流−直流変換装置１２に指令を与える。逆に、Ｐｔ＜０、且つ、−Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０の場合には、−Ｐｔ−Ｐｔｍ相当の電力を−Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０となる時区間だけ、直流バス８から蓄電池１３に充電するように双方向性直流−直流変換装置１２に指令を与える。
これにより、総電力Ｐｔの絶対値がコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを越えることはない。ここで、絶対値量である設定最大電力Ｐｔｍは１台の最大積載荷重の乗りカゴが定常最高速度で上向き方向に運行する場合に必要とする電力よりは大きく、乗りカゴの全台数分の最大消費電力の和より小さい範囲で、交流電源１の設備容量及びコンバータ２の構成素子容量を考慮して決めればよい。
【０００９】
次に、図２に、本実施形態のエレベータシステムを前述した方法で動作させた場合の運転特性を示す。なお、以降の説明の都合上、乗りカゴ５、５’は最大積載荷重状態であるとする。
図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれ乗りカゴ５の速度パターンＮと所要電力Ｐｅを示し、いま、乗りカゴ５に時刻ｔ０で運転を開始し、時刻ｔ４で運転を終了するような速度パターンが設定されているとする。この状態で、乗りカゴ５が出発した時刻ｔ０より少し後の時刻ｔ１で、乗りカゴ５’に出発する指令が出されたとする。すなわち、この時点でドア閉の指令が出されたとする。このときの乗りカゴ５’の速度パターンＮと所要電力Ｐｅは、図２（ａ）、図２（ｂ）に示す乗りカゴ５のパターン形状と同一の速度パターンと所要電力からなり、時刻ｔ１で立ち上がり、時刻ｔ５で立ち下がるものとなる。これをそれぞれ図２（ｃ）、図２（ｄ）に示す。
このとき、群制御装置１００は、乗りカゴ５’が時刻ｔ１で出発するとして、乗りカゴ５’の所要電力を計算し、すでに出発している乗りカゴ５の所要電力との和を求める。この結果、２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔが例えば図２（ｅ）に示すように求められる。なお、群制御装置１００は、各乗りカゴの所要電力Ｐｅと総所要電力Ｐｔの計算を前述で説明した方法により行い、また、積載荷重Ｗの値として、その乗りカゴが階を出発するときに計測した値を使用し、以後、別の階に停止するまでその値を用いる。
いま、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍとして、２台の最大積載荷重の乗りカゴ５、５’が定常最高速度で上向き方向に運行する場合に必要とする電力が設定されているとすると、２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔは、図２（ｅ）に示すように、前述のコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを越えてしまうことになる。群制御装置１００は、このようにＰｔ＞Ｐｔｍとなる場合には、２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔの内、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回る分となるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直流バス８に給電するように指令を与える。すなわち、図２（ｇ）に示されるようなパターンに従って電力Ｐｓｕを供給するように指令を与える。この結果、各乗りカゴ５、５’だけでなく、双方向性直流−直流変換装置１２も含めて、コンバータ２の負荷として捉えた場合、負荷の総所要電力Ｐｔａは２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔから双方向性直流−直流変換装置１２が直流バス８に供給する電力Ｐｓｕを減じた値となり、これは、図２（ｆ）に示すように最大電力がＰｔｍの値である。
このように、本実施形態では、群制御装置１００が図２（ｇ）の指令を双方向性直流−直流変換装置１２に対して与えることにより、蓄電池１３から電力Ｐｓｕが直流バス８に供給され、コンバータ２の出力側である直流バス８に接続された負荷の総所要電力Ｐｔａをコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍ以下に抑えることができる。このとき、コンバータ２がその機能として直流バス８の電圧を一定に保ち続けるために供給する電力は、負荷の総所要電力Ｐｔａであるから、コンバータ２の設定最大値Ｐｔｍ以内の値となっており、コンバータ２で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。
【００１０】
ここで、群制御装置１００は、乗りカゴ５、５’の運転条件の変更の要求がある度に、電力需要の計算を行い、双方向性直流−直流変換装置１２への指令内容を変更、設定する。そして、この指令内容に基づいて蓄電池１３から電力が充放電されることになる。
前述したように、本実施形態によれば、各乗りカゴ５、５’の出発時にその後の総電力Ｐｔを計算し、その結果に基づいて総電力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを越えないように、双方向性直流−直流変換装置１２により蓄電池１３の充放電を制御する。すなわち、コンバータ及び交流電源にとっての電力需要を制御するので、コンバータ及び交流電源で扱う電力の最大値を低減することができる。
【００１１】
以上の動作説明は、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の扱える電力の範囲内でコンバータ２及び交流電源１の受電／回生電力をコンバータ２の設定最大電力以下に低減する例であった。
次に、図３を用いて、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力をコンバータ２の設定最大電力以下に低減するに際して、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足した場合の動作を説明する。また、以降の説明の都合上、乗りカゴ５、５’は最大積載荷重状態であるとする。
いま、乗りカゴ５、５’に同時に上向きのカゴ呼びが発生したとする。このとき、乗りカゴ５、５’に対して、それぞれ図３（ａ）、図３（ｃ）に示すような時刻ｔ０で同時に運転を開始し、時刻ｔ６で同時に運転を終了するような速度パターンＮが与えられたと仮定すると、このときの乗りカゴ５、５’の所要電力Ｐｅのパターンは共に図３（ｂ）に示すようになり、乗りカゴ全体の総電力Ｐｔは図３（ｄ）に示すパターンとなる。いま、コンバータ２の設定最大電力をＰｔｍとして、２台の最大積載荷重の乗りカゴ５、５’が定常最高速度で上向き方向に運行する場合に必要とする電力が設定されているとすると、２台の乗りカゴの総所要電力Ｐｔは、図３（ｄ）に示すように、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを越えてしまうことになる。そこで、前述の動作に従えば、群制御装置１００は、図３（ｅ）に示すパターンであるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍの条件を満たす時区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直流バス８に給電するように指令を与えることとなるが、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力の絶対値をＰｂｍとすると、Ｐｔ−Ｐｔｍ＞Ｐｂｍの関係にあり、このまま時刻ｔ０で同時に運転を開始し、時刻ｔ６で同時に運転を終了するような速度パターンを与えてしまうと、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができない。
【００１２】
そこで、このように蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足する場合にでも、確実にコンバータ２及び交流電源１で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができるように、群制御装置１００は、各乗りカゴの出発前にこれから設定する予定の運転パターンである図３（ａ）、（ｃ）に基づいて、その後の総電力Ｐｔを計算し、その結果、図３（ｄ）に示すようにＰｔ＞０、且つ、Ｐｔ＞Ｐｔｍ＋Ｐｂｍ、あるいは、Ｐｔ＜０、且つ、−Ｐｔ＞−（Ｐｔｍ＋Ｐｂｍ）となる場合には、乗りカゴ５’の出発を時刻ｔ１に変更する。そして、このときの乗りカゴ５’の所要電力Ｐｅの計算を行う。この場合の乗りカゴ５’の速度パターンＮは図３（ｆ）に示すような形状となり、また、この場合の総電力Ｐｔは、図３（ｇ）に示すようになる。この結果、群制御装置１００は、総電力Ｐｔの最大値がコンバータ２の設定最大値Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収まることを知る。
そこで、群制御装置１００は、乗りカゴ５’の出発を時刻ｔ１にずらすため、例えば、実際のドア閉めを時刻ｔ１まで待って乗りカゴ５’を出発させるように、乗りカゴ５’の制御を行う。このようにして乗りカゴ５’の運転を制御すると、総電力Ｐｔを、図３（ｇ）に示すように、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収めることができる。
前述したように、群制御装置１００は、乗りカゴ５’の運転時の総電力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値を越えないか否かを計算し、越えないことが判明した運転パターンを決定し、このパターンで乗りカゴ５’を運転するように、インバータ制御装置３１’に指令を出力する。そして、このように決定された運転条件を乗りカゴ５’に設定し、実際に乗りカゴ５’を運転すると、総電力Ｐｔは、図３（ｇ）に示すようになり、その最大値をコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収めることができる。
このように決定した運転条件下において、前述したように、総所要電力Ｐｔの内、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回る分となるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直流バス８に給電するように指令を与える。すなわち、図３（ｈ）に示されるようなパターンに従って電力Ｐｓｕを供給するように指令を与えると、実際に双方向性直流−直流変換装置１２から共通直流バス８に供給する電力の最大値は、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍ以内に収めることができる。また、このときに、コンバータ２が供給する電力は、前述した理由から、図３（ｉ）に示すように、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍ以内の値Ｐｔａとなり、コンバータ２で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。
【００１３】
次に、図４を用いて、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足した場合の別の動作を説明する。図３による説明では乗りカゴ５’の出発を遅らせるとしたが、図１に示した実施形態は、乗りカゴの加速度、最高運転速度等を変更することによっても、前述の場合と同様に、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量不足を補いながら、コンバータで扱う電力の最大値を設定値以下に低減させることができる。
いま、乗りカゴ５、５’に同時に上向きのカゴ呼びが発生したとする。このときの乗りカゴ全体の総電力Ｐｔは、既に述べた通り、図３（ｄ）に示すパターンとなり、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２からの供給電力を利用しても、コンバータ２で扱う電力の最大値を設定値以下に低減させることができない。そこで、図４に示す例では、乗りカゴ５’の出発時間を遅らせるのではなく、乗りカゴ５’を図４（ｃ）に示す速度パターンのように、時刻ｔ０で出発させ、その加速度を低下させる。この場合、乗りカゴ５’の所要電力Ｐｅは、図４（ｄ）に示すように、乗りカゴ５’の加速度を下げたために、その最大所要電力が低下し、また、乗りカゴ５と乗りカゴ５’の所要総電力Ｐｔは、図４（ｅ）に示すものとなる。この結果、総所要電力Ｐｔの最大値は、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収めることができる。
このように決定した運転条件下において、前述したように、総所要電力Ｐｔの内、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回る分となるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直流バス８に給電するように指令を与える。すなわち、図４（ｆ）に示されるようなパターンに従って電力Ｐｓｕを供給するように指令を与えると、実際に双方向性直流−直流変換装置１２から共通直流バス８に供給する電力の最大値は、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍ以内に収めることができる。また、このときに、コンバータ２が供給する電力は、前述した理由から、図４（ｇ）に示すように、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍ以内の値Ｐｔａとなり、コンバータ２で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。
【００１４】
図４を用いた前述の説明は、乗りカゴの出発時についての例であったが、同様に、乗りカゴの停止時についても前述の制御を行うことにより、蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足する場合にでも、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。
すなわち、乗りカゴ内の乗客が指令した停止階に停止するとき、群制御装置１００が前述と同様の計算を行い、総電力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値を越える場合、乗りカゴの加速度を変更する。この変更は、当該乗りカゴで行うことも、これとは別の乗りカゴで行うこともできる。
また、各階のホールの乗客待ちに対する停止がある場合も、前述と同様に乗りカゴの加速度を変更して乗りカゴを停止させることにより、総所要電力Ｐｔの最大値をコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収めることができ、このとき、双方向性直流−直流変換装置１２を既に述べた方法で制御することにより、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。
【００１５】
本発明の実施形態として、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力の最大値の設定値をコンバータ容量、受電容量を考慮して決めると説明したが、この値は、諸々の条件で変更することができる。例えば、コンバータの短時間定格、連続定格を考慮して決定することもでき、あるいは、夏の電力需要が制限されるときのように、季節、時間帯によって設定最大値を変更してもよい。
【００１６】
図５は、本発明の他の実施形態を示す。図５において、ｎ、ｍをそれぞれｎ≧１、ｍ≧２の整数とするとき、２−１〜２−ｎはコンバータ、２１−１〜２１−ｎはコンバータ制御装置、２００はコンバータ群制御装置、６−１〜６−ｎはコンデンサ、７−１〜７−ｍはコンデンサ、３−１〜３−ｍはインバータ、３１−１〜３１−ｍはインバータ制御装置、４−１〜４−ｍは交流電動機であり、他の符号は図１の場合と同一である。
図１により説明した実施形態は、コンバータを１台、インバータ、電動機及び乗りカゴを２台設置した例であったが、図５に示す実施形態は、コンバータをｎ台、インバータ、電動機及び乗りカゴをｍ台を設置した例である。
図５において、コンバータ２−１〜２−ｎはコンバータ群制御装置２００により制御され、両者のバランスを取りながら、それぞれ独立に運転し、また、両者を関連付けて運転する。コンバータ群制御装置２００は、コンバータ２−１〜２−ｎのそれぞれに対応するコンバータ制御装置２１−１〜２１−ｎに運転条件の指令を送り、コンバータ２−１〜２−ｎを制御する。この場合、所要電力に応じて必要台数だけのコンバータを運転し、他のコンバータの運転を停止することができる。また、コンバータ群制御装置２００は、インバータ群制御装置１００から知らされる所要電力及び双方向性直流−直流変換装置１２の容量に応じて必要台数だけのコンバータを運転し、他のコンバータの運転を停止することができる。この場合、コンバータ群制御装置２００は、所要電力と、双方向性直流−直流変換装置１２の容量に応じてコンバータ制御装置２１−１〜２１−ｎに運転、停止の指令を送ればよい。
本実施形態によれば、所要電力に応じてコンバータ２−１〜２−ｎの内、必要台数が運転されるので、コンバータの損失を低減させ、効率の向上を図ることができる。また、万一、あるコンバータが故障したときには、そのコンバータを切り離し、エレベータの運転を継続するように指令することができ、システムの信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エレベータ群全体の電源からの受電／回生電力がコンバータの設定最大電力を越えたとき、エネルギー蓄積装置の充放電量をコントロールするので、直流電源となるコンバータの容量および受電設備容量を増加することなく、複数台のエレベータを円滑に制御することができると共に、エレベータの運行条件を大幅に変更する必要がなくなるため、乗客の待ち時間を増加させることなく、複数台のエレベータを運行することができる。
また、エレベータ群全体の電源からの受電／回生電力がコンバータの設定最大電力を越えても、コンバータの設備容量および受電電力容量を増加する必要がないため、エレベータシステムの省エネルギー化を図ることが可能になる。
また、複数台のコンバータを備え、エネルギー蓄積装置の充放電量をコントロールすることにより、所要電力に応じて必要台数のコンバータを運転することができるので、コンバータの損失を低減させ、効率の向上を図ることができる。また、コンバータが故障したときには、そのコンバータを切り離し、エレベータの運転を継続することができ、システムの信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す複数台エレベータの制御装置の構成ブロック図
【図２】本発明の一実施形態の動作を説明する図
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明する図
【図４】本発明の一実施形態の動作を説明する図
【図５】本発明の他の実施形態
【図６】従来例によるエレベータシステムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…交流電源，２、２−１〜２−ｎ…回生機能を有するコンバータ，３、３’、３−１〜３−ｍ…インバータ，４、４’、４−１〜４−ｍ…交流電動機，５、５’…乗りカゴ，６、７、７’、６−１〜６−ｎ、７−１〜７−ｍ…コンデンサ，８…直流バス，９、９’…駆動プーリー，１０、１０’…ロープ，１１、１１’…カウンタウェイト，１２…双方向性直流−直流変換装置，１３…蓄電池，２１、２１−１〜２１−ｎ…コンバータ制御装置，３１、３１’、３１−１〜３１−ｍ…インバータ制御装置，５１、５１’…荷重センサ，１００…群制御装置，２００…コンバータ群制御装置
【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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