(57)【要約】【課題】  主回路におけるコンデンサの充電装置と充電回路における蓄電池の充電装置とを兼用することにより、安価なエレベータ制御装置を得る。【解決手段】  エレベータのモータを駆動する交流電力を出力するインバータと、交流電源に接続されインバータに直流電力を供給するコンバータと、コンバータの出力する直流電力を平滑する平滑コンデンサと、インバータを制御することによりモータを駆動制御する駆動装置と、コンバータからの電力供給がないときに平滑コンデンサに電力を供給する充電装置を備え、交流電源からの電力供給が喪失したことを検出する停電検出装置と、停電検出装置が電源喪失を検出したときに平滑コンデンサ及びインバータに接続され直流電力を供給する蓄電池とを備え、蓄電池は交流電源から充電装置により充電される。【選択図】      図１
2006176257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのモータを駆動する交流電力を出力するインバータと、交流電源に接続され前記インバータに直流電力を供給するコンバータと、前記コンバータの出力する直流電力を平滑する平滑コンデンサと、前記インバータを制御することによりモータを駆動制御する駆動装置と、前記コンバータからの電力供給がないときに前記平滑コンデンサに電力を供給する充電装置を備え、前記交流電源からの電力供給が喪失したことを検出する停電検出装置と、前記停電検出装置が電源喪失を検出したときに前記平滑コンデンサ及び前記インバータに接続され直流電力を供給する蓄電池とを備え、前記蓄電池は交流電源から前記充電装置により充電されることを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
充電装置は、平滑コンデンサを充電する平滑コンデンサ用充電巻線と、蓄電池を充電する蓄電池用充電巻線とを有する充電用トランスを備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
【請求項３】
充電装置は、平滑コンデンサ充電用の充電抵抗と、蓄電池充電用の充電抵抗とを備え、各充電抵抗の電流制限抵抗値により前記平滑コンデンサと前記蓄電池とを異なる電圧に充電することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
【請求項４】
平滑コンデンサの電圧を検出する電圧検出器と、充電装置及び蓄電池間に接続された開閉接点とを備え、前記開閉接点は、前記電圧検出器により前記平滑コンデンサの電圧が所定値を超過したことが検出された際に開放されることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、停電時等の非常運転時におけるエレベータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
停電等によってエレベータ商用電源からの電力供給が遮断されたり、エレベータ安全装置の動作以外の原因で非常停止指令が発せられたりすると、エレベータのかごは急停止する。このとき、かごが乗場間に停止すると、戸を開くことができず、乗客はかご内に閉じ込められてしまう。従来のエレベータ制御装置には、かかる場合に備えて、鉛蓄電池等の直流電源やインバータ装置等から構成される充電回路が備えられており、実際に停電等が発生した場合には、充電回路より三相交流電力を出力することにより、かごを最寄階まで移動させ、かご内に閉じ込められた乗客を救出するようにしている。このような従来のエレベータの制御装置には、例えば、救出運転時における蓄電池の電圧を電圧検出器で、また、放電電流を電流検出器で検出することにより、救出運転中に蓄電池の電圧が所定のレベル値以下になったら、ＣＰＵによって救出運転速度を変更し、蓄電池の電圧降下を抑制して救出運転を継続させるものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６９６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載のエレベータ制御装置は、停電時等の電源として使用する蓄電池の容量が低下した場合でも、蓄電池の容量に応じてかごの運転状態を変更することにより、救出運転を継続可能とするとともに、常に蓄電池を救出運転に対応できる状態に保つようにしたものである。しかし、かかるエレベータ制御装置では、充電回路における蓄電池の充電装置と、主回路の制御装置内に通常設けられている、インバータの平滑コンデンサの充電装置とが別個独立に構成されており、コスト高を招来する要因となっていた。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、主回路におけるコンデンサの充電装置と充電回路における蓄電池の充電装置とを兼用することにより、安価なエレベータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るエレベータ制御装置は、エレベータのモータを駆動する交流電力を出力するインバータと、交流電源に接続されインバータに直流電力を供給するコンバータと、コンバータの出力する直流電力を平滑する平滑コンデンサと、インバータを制御することによりモータを駆動制御する駆動装置と、コンバータからの電力供給がないときに平滑コンデンサに電力を供給する充電装置を備え、交流電源からの電力供給が喪失したことを検出する停電検出装置と、停電検出装置が電源喪失を検出したときに平滑コンデンサ及びインバータに接続され直流電力を供給する蓄電池とを備え、蓄電池は交流電源から充電装置により充電されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、エレベータのモータを駆動する交流電力を出力するインバータと、交流電源に接続されインバータに直流電力を供給するコンバータと、コンバータの出力する直流電力を平滑する平滑コンデンサと、インバータを制御することによりモータを駆動制御する駆動装置と、コンバータからの電力供給がないときに平滑コンデンサに電力を供給する充電装置を備え、交流電源からの電力供給が喪失したことを検出する停電検出装置と、停電検出装置が電源喪失を検出したときに平滑コンデンサ及びインバータに接続され直流電力を供給する蓄電池とを備え、蓄電池は交流電源から充電装置により充電される構成としたことで、主回路におけるコンデンサの充電装置と充電回路における蓄電池の充電装置とを兼用することにより、安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ制御装置の構成図である。図１において、１は商用三相交流電源、２は商用三相交流電源１に接続され、エレベータの通常運転時に閉じられる、即ち閉成される電磁接触器接点、３は交流側が電磁接触器接点２に接続され、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、４はコンバータ３の直流側に接続され、コンバータ３の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ、５は平滑コンデンサ４の両側に接続され、直流電圧を可変電圧及び可変周波数の三相交流電圧に変換するインバータである。
【００１０】
また、６はインバータ５の交流側に接続されたエレベータ駆動用の三相誘導電動機（モータ）、７は三相誘導電動機６の電流を検出する電流検出器、８は電動機６の駆動軸に連動して回動する駆動綱車、９は昇降路内を昇降するエレベータのかご、１０はかご９と互いに逆方向に昇降路内を昇降する釣合い重りであり、かご９と釣合い重り１０とは、駆動綱車８に巻き掛けられた主索１１により釣瓶式に懸吊されている。
【００１１】
また、１２は商用三相交流電源１に接続され、通常運転時に閉成し、且つ、停電時等の非常運転時に後述する蓄電池により付勢されて開放されるリレー接点、１３は電源側がリレー接点１２に接続され、通常運転時に後述する制御電源装置に制御電源を供給する制御トランス、１４は制御トランス１３の負荷側に接続され、通常運転時に出力する制御電源装置、１５は制御電源装置１４に接続された、主回路における制御装置、１６は制御装置１５に接続されたＣＰＵ、１７は電流検出器７と制御装置１５とＣＰＵ１６とに接続され、インバータ５を制御することにより電動機６を駆動制御する駆動装置、１８は制御装置１５から交流電圧が供給され、インバータ５の平滑コンデンサ４を充電するとともに、コンバータ３からの電力供給がないときに平滑コンデンサ４に電力を供給する充電装置である。
【００１２】
かかる構成を有する主回路では、エレベータの通常運転時、電磁接触器接点２及びリレー接点１２は閉成されている。また、通常運転時、商用三相交流電源１からの三相交流電圧は、コンバータ３により直流電圧に変換され、さらに平滑コンデンサ４により平滑されてインバータ５に供給される。一方、商用三相交流電源１からの三相交流電圧は、リレー接点１２を介して制御トランス１３にも供給され、この制御トランス１３により制御電圧に降圧される。制御トランス１３により降圧された制御電圧は、制御電源装置１４を経て制御装置１５に供給され、駆動装置１７は、この制御装置１５と、ＣＰＵ１６の出力及び三相誘導電動機６の電流値である電流検出器７の出力とに基づいて、インバータ５を制御する。インバータ５は、駆動装置１７の制御により、入力された直流電圧を適切な三相交流電圧に変換し、三相誘導電動機６の回動速度を制御する。したがって、かご９及び釣合い重り１０は、主索１１が駆動綱車８の回動に連動して移動することにより、互いに逆方向に昇降路内を昇降することとなる。なお、エレベータの通常運転時に平滑コンデンサ４への突入電流により電磁接触器接点２が溶着するのを防止するため、制御装置１５から電力供給される充電装置１８により、平滑コンデンサ４は所定の電圧に充電されている。
【００１３】
次に充電回路について説明する。
１９はコンバータ３の直流側に接続され、非常運転時に後述する蓄電池で付勢されて閉成する電磁接触器接点、２０は制御電源装置１４に接続され、停電や故障等により商用三相交流電源１からの電力供給が遮断されたことを検出する停電検出装置、２１は非常運転時に主回路に電力を供給する、即ち、停電検出装置２０により商用三相交流電源１からの電力供給が遮断されたこと、即ち電源喪失が検出された際に、インバータ５及び駆動装置１７に電力を供給する蓄電池、２２は蓄電池２１の電圧を検出する電圧検出器、２３は蓄電池２１に接続された充電回路の制御装置、２４は直流側が制御装置２３に接続され、制御装置２３からの直流電圧を商用三相交流電源１と同じ周波数の三相交流電圧に変換するインバータ、２５はインバータ２４の交流側に接続され、インバータ２４からの出力電圧を商用三相交流電源１と同じ電圧に昇圧する昇圧トランス、２６は昇圧トランス２５の負荷側と制御トランス１３の電源側に接続され、非常運転時に蓄電池２１により付勢されて閉成するリレー接点である。なお、主回路の上記平滑コンデンサ４を充電する充電装置１８は、通常運転時に、蓄電池２１も同時に充電するように構成されている。即ち、上記充電装置１８は、平滑コンデンサ４と蓄電池２１とに共通の充電装置である。ここで、２７は平滑コンデンサ４及び充電装置１８間、並びに、蓄電池２１及び充電装置１８間にそれぞれ接続され、停電検出装置２０により商用三相交流電源１からの電力供給が遮断されたことが検出された非常運転時に開放される電磁接触器接点である。
【００１４】
かかる構成を有する充電回路において、エレベータの通常運転時、電磁接触器接点２７は閉成され、電磁接触器接点１９及びリレー接点２６は開放されている。したがって、蓄電池２１は、商用三相交流電源１から制御装置１５を介して電力供給される充電装置１８により、所定の電圧に充電されている。
【００１５】
以上のような構成を有するエレベータ制御装置において、停電等の要因により商用三相交流電源１からの電力供給が遮断されると、停電検出装置２０がこの電力遮断を検出し、停電検出信号を制御装置２３に出力する。制御装置２３に停電検出信号が入力されると、各電磁接触器及びリレーが付勢又は消勢されることにより、電磁接触器接点２及び２７とリレー接点１２とが開放され、電磁接触器接点１９及びリレー接点２６が閉成される。そして、蓄電池２１からの直流電圧は、電磁接触器接点１９を介してインバータ５に供給されるとともに、インバータ２４及び昇圧トランス２５により商用三相交流電源１と同一の周波数及び電圧に変換され、リレー接点２６を介して制御トランス１３の電源側に供給される。制御トランス１３に入力された三相交流電圧は、この制御トランス１３により制御電圧に降圧され、通常運転時と同様に、制御電源装置１４を経て制御装置１５に供給される。また、駆動装置１７は、この制御装置１５と、ＣＰＵ１６の出力及び三相誘導電動機６の電流値である電流検出器７の出力とに基づいて、インバータ５を制御する。なお、電磁接触器接点２７は非常運転時に開放されているため、インバータ５の平滑コンデンサ４の電圧は、蓄電池２１の電圧相当となり、充電装置１８からの充電は停止された状態となっている。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１における上記充電装置１８の構成図である。図２において、２８は電源側が制御装置１５に接続され、インバータ５の平滑コンデンサ４と蓄電池２１とを充電する充電用トランス、２９は整流器、３０は充電抵抗、３１はダイオードであり、２９ａ、３０ａ及び３１ａはそれぞれ平滑コンデンサ４充電用の整流器、充電抵抗及びダイオードを、また、２９ｂ、３０ｂ及び３１ｂはそれぞれ蓄電池２１充電用の整流器、充電抵抗及びダイオードを示している。上記充電用トランス２８には、平滑コンデンサ４用充電巻線と蓄電池２１用充電巻線とが備えられており、平滑コンデンサ４用充電巻線から整流器２９ａ、充電抵抗３０ａ、ダイオード３１ａを順次介して平滑コンデンサ４に、また、蓄電池２１用充電巻線から整流器２９ｂ、充電抵抗３０ｂ、ダイオード３１ｂを順次介して蓄電池２１に至る構成を有している。即ち、充電用トランス２８の平滑コンデンサ４用充電巻線は、主回路に適した電圧値まで平滑コンデンサ４を充電する構成を有し、一方、充電用トランス２８の蓄電池２１用充電巻線は、最適な電圧値まで蓄電池２１を充電する構成を有している。
【００１７】
この発明の実施の形態１によれば、エレベータの通常運転時に商用三相交流電源１から電力供給される充電装置１８により、主回路のインバータ５の平滑コンデンサ４と充電回路の蓄電池２１とを一括して充電することができるため、従来のように平滑コンデンサ４用の充電装置と蓄電池２１用の充電装置を並設する必要がなく、簡単な構成で安価にすることが可能となる。また、平滑コンデンサ４の充電装置１８と蓄電池２１との充電装置１８が共通化されているため、充電装置１８の動作を遠隔監視する監視システムを備えること等により、蓄電池２１の適切な交換時期を決定することも可能となり、その保守費用を低減することができる。なお、充電装置１８を遠隔監視等することにより、その故障を瞬時に発見することができるため、制御装置の信頼性及び品質を向上させることも可能となる。
【００１８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における充電装置１８の構成図である。図３において、２８は電源側が制御装置１５に接続され、インバータ５の平滑コンデンサ４と蓄電池２１とを充電する充電用トランス、２９は充電用トランス２８に接続された、平滑コンデンサ４充電用及び蓄電池２１充電用を兼ねる整流器、３０は充電抵抗、３１はダイオードであり、３０ａ及び３１ａはそれぞれ平滑コンデンサ４充電用の充電抵抗及びダイオードを、また、３０ｂ及び３１ｂはそれぞれ蓄電池２１充電用の充電抵抗及びダイオードを示している。即ち、上記充電用トランス２８の充電巻線から、整流器２９と充電抵抗３０ａ及びダイオード３１ａとを介して平滑コンデンサ４に、また、整流器２９と充電抵抗３０ｂ及びダイオード３１ｂとを介して蓄電池２１に至る構成を有している。ここで、充電抵抗３０ａは平滑コンデンサ４を充電するのに最適な時定数が、また、充電抵抗３０ｂは蓄電池２１を充電するのに最適な時定数が選択されており、平滑コンデンサ４と蓄電池２１とは、互いに異なった電圧に充電されている。なお、主回路及び充電回路の他の構成については、実施の形態１と同様である。平滑コンデンサ４と蓄電池２１とを各充電抵抗３０ａ及び３０ｂの電流制限抵抗値の違いによりそれぞれ異なった電圧に充電することができるため、かかる構成により、充電装置１８の構成を簡素化し、よりコストを削減することができる。なお、その他は実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００１９】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３におけるエレベータ制御装置の構成図である。図４において、３２は制御装置１５から交流電圧が供給されるとともに、インバータ５の平滑コンデンサ４と充電回路の蓄電池２１とを充電する充電装置、３３は平滑コンデンサ４の電圧を検出する電圧検出器である。なお、２７ａは充電装置３２と平滑コンデンサ４とに接続され、非常運転時に開放される電磁接触器接点、２７ｂは電圧検出器３３と蓄電池２１とに接続され、電圧検出器３３により平滑コンデンサ４の電圧が所定値を超過したことが検出された際に開放される電磁接触器接点である。
【００２０】
また、図５はこの発明の実施の形態３における充電装置３２の構成図である。図５において、２８は充電用トランス、２９は整流器、３０は充電抵抗、３１はダイオードであり、インバータ５の平滑コンデンサ４と蓄電池２１とはそれぞれ充電装置３２に並列に接続されている。
【００２１】
かかる構成を有するエレベータ制御装置では、エレベータの通常運転時、電磁接触器接点２７ａ及び２７ｂは閉成されている。また、通常運転時、商用三相交流電源１からの三相交流電圧は、リレー接点１２を介して制御トランス１３に供給され、この制御トランス１３により降圧された制御電圧が、制御電圧電源装置１４を経て制御装置１５に供給される。充電装置３２は、この制御装置１５から電力供給されてインバータ５の平滑コンデンサ４を所定の電圧まで充電する。ここで、平滑コンデンサ４の電圧値は、充電装置３２の充電抵抗３０を介した充電電流が平滑コンデンサ４に供給されることにより、安定した値Ｖ１に保たれるようになる。また、蓄電池２１は１つの電圧がＶｂであり、Ｎ個直列に接続されることにより全体としてＶ２（＝Ｖｂ＋Ｎ）で充電される。ここで、Ｖ２は、Ｖ２≒Ｖ１＋αの関係式が成立するような値とする。なお、αは常に蓄電池を満充電に保つ値を表したものである。一方、回生運転時、エレベータの動作により平滑コンデンサ４の電圧が上昇することがあるため、電圧検出器３３により平滑コンデンサ４の電圧を検出し、検出電圧が規定値（Ｖ２＋α）を超過した場合に、電磁接触器接点２７ｂを開放し、充電回路、即ち蓄電池２１を主回路から切り離す構成を有している。
【００２２】
一方、エレベータの非常運転時の動作は実施の形態１と同様である。ここで、非常運転時、電磁接触器接点２７ａは開放されており、インバータ５の平滑コンデンサ４の電圧は、蓄電池２１の電圧相当となり、充電装置３２からの充電は停止された状態となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータ制御装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における充電装置の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２における充電装置の構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３におけるエレベータ制御装置の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３における充電装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  商用三相交流電源
２、１９、２７、２７ａ、２７ｂ  電磁接触器接点
３  コンバータ
４  平滑コンデンサ
５、２４  インバータ
６  三相誘導電動機
７  電流検出器
８  駆動綱車
９  かご
１０  釣合い重り
１１  主索
１２  リレー接点
１３  制御トランス
１４  制御電源装置
１５、２３  制御装置
１６  ＣＰＵ
１７  駆動装置
１８、３２  充電装置
２０  停電検出装置
２１  蓄電池
２２、３３  電圧検出器
２５  昇圧トランス
２６  リレー接点
２８  充電用トランス
２９、２９ａ、２９ｂ  整流器
３０、３０ａ、３０ｂ  充電抵抗
３１、３１ａ、３１ｂ  ダイオード
【図１】
2006176257.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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