(57)【要約】【課題】            平滑コンデンサが劣化した場合においても、コンバータへ供給される電圧の降下を抑制する手段をもち、ドアの開閉が可能であるエレベータのかごドア駆動装置を得る。【解決手段】        平滑コンデンサ３の電圧値を逐次監視することにより平滑コンデンサ３の劣化を検出し、劣化を検出した場合には劣化信号Ｂ、Ｃを出力する劣化検出回路８を備え、劣化信号Ｂを受取った場合にはインバータ４に印加される電圧の降下を抑制する手段を有する電圧降下抑制回路１１を備えたものである。【選択図】          図１
2006062866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、
このコンバータの出力電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
この平滑化された電圧を所定電圧・所定周波数の交流電圧に変換してドアモータを駆動するインバータと、
上記平滑化された電圧のリプル電圧の大きさで上記平滑コンデンサの劣化の有無を検出し、劣化を検出した場合には劣化信号を出力する劣化検出回路と、
上記劣化検出回路が出力する劣化信号を受取ると、上記インバータに印加される電圧の降下を抑制する手段を有する電圧降下抑制回路と、
を備えたことを特徴とするエレベータのかごドア駆動装置。
【請求項２】
インバータに印加される電圧の降下を抑制する手段は、ドアモータを通常速度よりも低速で回転させるように上記インバータを制御する手段であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのかごドア駆動装置。
【請求項３】
電圧降下抑制装置内にインバータに電源供給を行うバックアップ電源回路を有し、
上記インバータに印加される電圧の降下を抑制する手段は、平滑化された電圧と上記バックアップ電源との併用または切換を行い上記インバータに電力供給を行う手段であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのかごドア駆動装置。
【請求項４】
劣化検出回路が出力する劣化信号は１または２以上の段階の平滑化コンデンサの劣化状態を示すものであって、上記劣化信号が示す平滑コンデンサの劣化状態を表示する表示器を有することを特徴とした請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータのかごドア駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータのかごドア駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータかごドア駆動装置においては、コンバータによって整流された整流電圧を平滑化する平滑コンデンサの劣化を検出した場合には、エレベータ保守会社の情報センタ等に通報を行い、保守会社の補修員等が平滑コンデンサの交換をおこなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８６８１７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のエレベータのかごドア駆動装置では、平滑コンデンサの劣化の検出をおこなっても、エレベータ保守会社に通報を行うのみであったので、劣化した平滑コンデンサを交換するまでは、エレベータを駆動させることができずサービスの低下を招くという問題点があった。また、平滑コンデンサの劣化の通報があれば直ちに交換を行うようにすれば、平滑コンデンサが劣化した場合であってもエレベータを駆動させることは可能であるが、一般的に平滑コンデンサは劣化が始まるとその後急激に劣化が進むために、平滑コンデンサの劣化を検出した後もエレベータの駆動を続けた場合、何らかの事情で平滑コンデンサの交換が遅れ、ドアモータを駆動するためのインバータへの印加電圧が所定値よりも低下してしまうと、ドアモータが停止してしまう。このとき、かご内に乗客がいた場合は、閉じ込められてしまうといった問題もあった。
【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、平滑コンデンサが劣化した場合であっても、そのままドアモータを駆動させることができるエレベータのかごドア駆動装置を得るものである。
【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のかごドア駆動装置においては、平滑コンデンサのリプル電圧を逐次監視することにより平滑コンデンサの劣化を検出し、劣化を検出した場合には劣化信号を出力する劣化検出回路を備え、劣化信号を受取った場合にはインバータに印加される電圧の降下を抑制する手段を有する電圧降下抑制回路を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、電圧降下抑制回路を備えることにより、平滑コンデンサが劣化した場合であっても、インバータに印加される電圧の降下を抑制し、エレベータを駆動させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態におけるエレベータのかごドア駆動装置の全体図を表すものである。図１において、１はドアモータ５の動力源となる電力源、２は電力源１からの交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、３はこのコンバータ２の出力を平滑化する平滑コンデンサ、４は平滑コンデンサ３により平滑された直流電圧を所定電圧、所定周波数の交流電圧に変換するインバータ、５はこのインバータ４により駆動され、エレベータのドア（図には表示せず）を開閉するドアモータ、６は電力源１に接続さていて、制御回路７や劣化検出回路８や劣化表示器９に電力を供給する電源回路、７はドアモータ５の回転速度を変化させるためにインバータ４を制御したり、バックアップ電源１０のスイッチングをしたりする制御回路、８はインバータ４に印加される電圧Ａを入力とし、その入力から平滑コンデンサ３の劣化の有無を検出して、劣化を検出した場合には劣化信号Ｂ、Ｃを出力する劣化検出回路、９は劣化信号Ｃが入力されると平滑コンデンサ３の劣化状態を表示する劣化表示器、１０は平滑コンデンサ３と並列に接続され、インバータに電力を供給する直流電圧源であるバックアップ電源、１１は制御回路６とバックアップ電源１０からなる電圧降下抑制回路である。
【０００９】
図２は実施の形態１における劣化検出回路８の内部構造を表す図であって、８１は＋端子の入力から−端子の入力を減算しその結果を出力する減算回路、８２は減算回路８１の出力と予め決められた劣化基準値１００とを比較して、減算回路８１の出力が劣化基準値を上回れば１を、それ以外では０の信号１０１を出力するコンパレータ、８３はコンパレータ８２の出力を入力とし、入力が１になった後はコンパレータ８２の出力に関わらず制御回路７と表示器９に劣化信号Ｂ、Ｃを出力する劣化診断回路、１００はコンパレータ８２において減算回路８１の出力と比較される劣化基準値、１０１はコンパレータ８２から出力される信号である。
【００１０】
図３はコンバータ２の出力を示したもので、図３（ａ）は平滑コンデンサ３を接続していないと仮定したときの出力電圧８０１、図３（ｂ）は平滑コンデンサ３を接続したときの出力電圧８０２を示したものである。図３（ｂ）において、出力電圧は、ピークとなる最大電圧を示した後に、電源としてインバータ４に電流を供給するに従って電圧が低下し、次の出力電圧８０１が復帰するまで低下し続け、再度上昇して最大電圧に達する。この低下の割合は平滑コンデンサ３の静電容量に依存する。すなわち、静電容量が大きいほど、低下の割合は小さくなる。
【００１１】
次に図１と図２を用いて本発明のエレベータのかごドア駆動装置の動作について説明する。図１において電力源１から出力された交流電圧はコンバータ２によって直流電圧に変換される。ここで、電力源１は交流２００Ｖの電圧源として説明する。コンバータ２の出力電圧は平滑コンデンサ３により平滑化されて、インバータ４に印加される。インバータ４はドアモータ５を駆動することによりドア（図には表示せず）の開閉をおこなう。ドアの開閉速度は、電力源１に接続された電源回路７から電力供給されている制御回路６によって制御される。
【００１２】
また、インバータ４への印加電圧値Ａは、平滑コンデンサ３の劣化を検出するために、劣化検出回路８にも入力される。劣化検出回路８は制御回路７と同様に電源回路６の電力供給により駆動される。インバータ４への印加電圧値は劣化検出回路８内の減算回路８１の−端子に入力され、＋端子には電力源１の最大電圧値Ｄが入力されている。今、電力源１は交流２００Ｖであるので最大値は約２８０Ｖである。したがって、減算回路８１の出力は、電力源１の最大値電圧値２８０Ｖからインバータ４への印加電圧値を減算したものである。以下において、減算回路８１の出力電圧値をリプル電圧Ｖｒと呼ぶ。
【００１３】
リプル電圧Ｖｒはコンパレータ８２の１の端子に入力され、予め設定されている劣化基準値１００と比較される。リプル電圧Ｖｒが劣化基準値を上回れば劣化診断回路８３に１を、それ以外では０の信号１０１を出力する。平滑コンデンサ３が劣化していない場合は、リプル電圧Ｖｒは数Ｖ単位の値である。また、劣化基準値１００は任意の値をとることができるが、通常数十Ｖ程度の値を設定し、ここでは８０Ｖとする。従って、平滑コンデンサ６が劣化していない状態ではコンパレータ８２から出力される信号１０１は０であるが、静電容量が劣化により低下し、リプル電圧Ｖｒが劣化基準値１００を超えると、コンパレータ８２からの信号１０１は１に転換し、劣化診断回路８３に送信される。
【００１４】
この信号１０１が１になったことを検知した劣化診断回路８３は、それ以後、制御回路７および劣化表示器９に劣化信号Ｂ、Ｃを送信する。この劣化信号Ｂを受信した制御回路７は、インバータ４への印加電圧の低下を抑制するために、ドアモータ５を通常速度よりも低速で回転させるように、インバータ４を制御する。この結果、インバータ４で消費さる電力が小さくなり、リプル電圧Ｖｒは減少し、インバータ４への印加電圧の降下が抑制される。また、劣化信号Ｃを受信した劣化表示器９には平滑コンデンサ３が劣化していることを知らせる表示がされる。この表示は、ライトを表示させるものや、文字によって平滑コンデンサ３の劣化を知らせるものでもよい。また、この劣化の表示は、終始表示していなくても、補修員が点検をする際に、何らかの操作によって表示するものであっても良い。
【００１５】
このように構成されたエレベータのかごドア駆動装置においては、平滑コンデンサ３が劣化した場合においても、インバータ４に供給される電圧の降下を抑制することが可能になる。したがって、平滑コンデンサ３の劣化が始まった場合においても、エレベータのドアの開閉をすることが可能である。また、劣化表示器９に劣化の有無を表示させることにより、エレベータを補修する際の平滑コンデンサ３を点検する手間を削減することが可能である。
【００１６】
さらに、インバータ４の印加電圧の降下を抑制する手段は、バックアップ電源１０を使用する手段であっても良い。すなわち、劣化診断回路８３から劣化信号Ｂを受信した制御回路７は、バックアップ電源１０からインバータ４へ電力供給を開始するようにバックアップ電源１０を制御する。バックアップ電源１０は平滑コンデンサ３に並列に接続されているために、リプル電圧Ｖｒの増大により、コンバータ２からの電力供給が低下した場合においても、インバータ４への印加電圧は最低でもバックアップ電源１０の電圧値になる。したがって、バックアップ電源１０の電圧値はドアモータ５を駆動することが可能な電圧値以上であれば良い。ドアモータ５を駆動させるために必要な電圧値は通常１５０Ｖ程度なので、バックアップ電源１０の電圧値は１８０Ｖ程度にすることが望ましい。
【００１７】
また、バックアップ電源１０を利用してインバータ４へ電力供給をおこなう際に、コンバータ２からインバータ４への電力供給を遮断するような構成にしても良い。このような構成にすることにより、平滑コンデンサ３の劣化に関わらず、インバータ４に安定した電力を供給することが可能となる。
【００１８】
さらに、インバータ４の印加電圧の降下を抑制する手段として、ドアモータ５を通常速度よりも低速回転で駆動させるようにインバータ４を制御する手段と、バックアップ電源１０を使用する手段とを併用しても良い。すなわち、劣化診断回路８３から劣化信号Ｂを受信した制御回路７は、ドアモータ５を通常速度よりも低速で回転させるようにインバータ４を制御すると共に、バックアップ電源１０をインバータ４へ電力供給を開始するように制御する。このような構成にすることにより、ドアモータ５を駆動するための電力を低減することが可能となり、バックアップ電源１０の消費電力を低減することが可能となる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態１においては、劣化検出回路８は平滑コンデンサ３が劣化しているか否かのみを検出する構成にしたが、図４に示すように２つのコンパレータを有するように劣化検出回路８を構成して、劣化信号Ｂ、Ｃを２種類の劣化状態を示すものとし、制御回路７は２種類の劣化状態に応じてインバータ４への印加電圧の降下抑制手段を行うことにより、さらに効率的にインバータ４に印加される電圧の降下の抑制を行うことができる。
【００２０】
図４は実施の形態２における劣化検出回路８の構成を示す図であり、図２の実施の形態１における劣化検出回路８との相違点は、リプル電圧Ｖｒと予め記録された第２の劣化基準値１０２とを比較して、減算回路８１の出力が劣化基準値１０２を上回れば１を、それ以外では０の信号１０３を出力する第２のコンパレータ８４を有し、コンパレータ８４から出力される信号１０３を劣化診断回路８３へ出力するように構成したことである。さらに、劣化診断回路８３は信号１０１と信号１０３を入力として、信号１０１のみが１の時は、第１の劣化状態を示す劣化信号Ｂ、Ｃを出力し、信号１０１と信号１０３が共に１の時は、第２の劣化状態を示す劣化信号Ｂ、Ｃを出力する構成になっている。また、劣化基準値１００は劣化基準値１０２よりも小さな値に設定されているものとし、例えば、劣化基準値１００は８０Ｖ、劣化基準値１０２は１００Ｖのように設定する。
【００２１】
次に、図１と図４を用いてこのように構成されたエレベータのかごドア駆動装置の動作について説明する。実施の形態１と同様に減算回路８１からリプル電圧Ｖｒが出力され、コンパレータ８２、８４の１の端子にそれぞれ入力される。このとき、リプル電圧Ｖｒの値が劣化基準値１００よりも大きく、劣化基準値１０２よりも小さな値であるとする。コンパレータ１０１はこのリプル電圧Ｖｒと劣化基準値１００とを比較してリプル電圧Ｖｒが劣化基準値１００を上回っていることを検知し、劣化診断回路８３へ送信する信号１０１を０から１に変更する。この信号１０１が１になったことを検知した劣化診断回路８３は、それ以後、第１の劣化信号Ｂ、Ｃを制御回路７と劣化表示器９へ送信する。この第１の劣化信号Ｂを受信した制御回路７は、インバータ４への印加電圧の低下を抑制するために、ドアモータ５を通常速度よりも低速で回転させるように、インバータ４を制御する。この結果、リプル電圧Ｖｒは減少し、インバータ４への印加電圧の降下が抑制される。また、劣化表示器９には平滑コンデンサ３が第１の劣化状態であることを示す表示がされる。
【００２２】
その後、平滑コンデンサ３のさらなる劣化にともない、リプル電圧Ｖｒが劣化基準値１０２を上回った場合、コンパレータ８４から劣化診断回路８３へ送信される信号１０３も０から１へと変化する。すると、劣化診断回路８３は信号１０１と１０３が共に１であることを確認して第２の劣化信号Ｂ、Ｃを制御回路７と劣化表示器９へと送信する。この劣化信号Ｂを受信した制御回路７は、ドアモータ５を低速回転に保ちつつ、バックアップ電源１０を使用して、コンバータ４に電源供給を行う。また、劣化表示器９には平滑コンデンサ３が第２の劣化状態であることを示す表示がされる。この結果、コンバータ４に印加される電圧の最小値はバックアップ電源１０の電圧値と等しくなり、コンバータ４への印加電圧の降下を抑制することが可能である。
【００２３】
上記の例では、インバータ４への印加電圧の降下を抑制する手段として、ドアモータ５を通常速度よりも低速で回転させた後に、バックアップ電源を利用してインバータ４に電力供給を行ったが、この順番は逆であっても良い。すなわち、制御回路７は第１の劣化信号Ｂを受信したらバックアップ電源１０からインバータ４へ電力供給を行うようにバックアップ電源１０を制御し、その後第２の劣化信号Ｂを受信したらドアモータ５を低速で回転させるように制御する構成にしても、同様の効果を得ることが可能である。
【００２４】
実施の形態３．
また、図５に示すようにバックアップ電源１０は予備の平滑コンデンサ１２と第１の切換スイッチ１３と第２の切換スイッチ１４からなり、制御回路７はバックアップ電源１０からインバータ４への電力供給を制御する代わりに、切換スイッチ１３、１４を制御するような構成にしても同様の効果を得ることが可能である。すなわち、初期段階として切換スイッチ１３は短絡、切換スイッチ１４は開放の状態にしておき、バックアップ電源１０からインバータ４へ電力供給を行う代わりに、切換スイッチ１３を開放すると共に、切換スイッチ１４を短絡する。この操作により、劣化していない予備の平滑コンデンサ１２を使用して、コンバータ２の出力を平滑化することになるので、インバータ４への印加電圧の降下を抑制でき、平滑コンデンサ３が劣化した場合においてもドアモータ５の駆動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータのかごドア駆動装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における劣化検出回路の構成を示す図である。
【図３】図１のインバータに印加される電圧値を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における劣化検出回路の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３におけるエレベータのかごドア駆動装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  電力源、２  コンバータ、３  平滑コンデンサ、４  インバータ、５  ドアモータ、８  劣化検出回路、９  劣化表示器、１０  バックアップ電源、１１  電圧降下抑制回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006062866.tif 000005
【図４】
2006062866.tif 000006
【図５】
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