(57)【要約】【課題】平滑コンデンサを適性寿命まで使用して保守員の作業負担と軽減すると共に、異常が発生している場合には破損前に発報して対処する。【解決手段】一実施形態に係るエレベータ制御装置は、電流電圧検出部２１と変化率検出部２２と充放電回数検出部２３と異常判定部２４と発報部２５とを備える。電流電圧検出部２１は、エレベータの起動時または停止時における平滑コンデンサ１２の電流値または電圧値を検出する。変化率検出部２２は、平滑コンデンサ１２の電流値または電圧値の変化率を検出する。充放電回数検出部２３は、平滑コンデンサ１２の充放電回数を検出する。異常判定部２４は、電流値／電圧値の変化率と充放電回数とに基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。発報部２５は、平滑コンデンサ１２が異常状態にあることを発報する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から供給させる交流の電圧を直流に変換するコンバータ装置と、このコンバータ装置によって変換された直流の電圧を充放電動作により平滑化する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサによって平滑化された直流の電圧を巻上機の駆動に必要な交流に変換するインバータ装置とを備えた駆動装置を制御するエレベータ制御装置において、
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電流値または電圧値を検出する第１の検出手段と、
この第１の検出手段によって検出された電流値または電圧値の変化率を検出する第２の検出手段と、
上記平滑コンデンサの充放電回数を検出する第３の検出手段と、
上記第１乃至第３の検出手段によって得られる電流値または電圧値の変化率と充放電回数とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段によって上記平滑コンデンサが異常状態にあると判定された場合にその旨を発報する発報手段と
を具備したことを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項２】
上記異常判定手段は、
上記平滑コンデンサの電流値または電圧に変化率の係数を乗じた値が予め設定された第１の閾値を超え、かつ、上記平滑コンデンサの充放電回数が予め設定された第２の閾値を超えた場合に上記平滑コンデンサが異常状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項３】
上記平滑コンデンサは直流母線間に直列接続された少なくとも２つのコンデンサを含み、これらのコンデンサ間の電圧分担率を検出する第４の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第４の検出手段によって検出された電圧分担率を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項４】
上記平滑コンデンサは直流母線間に直列接続された少なくとも２つのコンデンサを含み、これらのコンデンサ間の電圧分担率を検出する第４の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第４の検出手段によって検出された電圧分担率から異常判定を行うための第３の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第３の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項５】
上記平滑コンデンサの温度を検出する第５の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第５の検出手段によって検出された温度を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項６】
上記平滑コンデンサの温度を検出する第５の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第５の検出手段によって検出された温度から異常判定を行うための第４の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第４の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項７】
上記平滑コンデンサのリプル電圧を検出する第６の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第６の検出手段によって検出されたリプル電圧を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項８】
上記平滑コンデンサのリプル電圧を検出する第６の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第６の検出手段によって検出されたリプル電圧から異常判定を行うための第５の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第５の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項９】
上記平滑コンデンサの突入電流を検出する第７の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第７の検出手段によって検出された突入電流を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項１０】
上記平滑コンデンサの突入電流を検出する第７の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第７の検出手段によって検出された突入電流から異常判定を行うための第６の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第６の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項１１】
上記平滑コンデンサの漏れ電流を検出する第８の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第８の検出手段によって検出された漏れ電流を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項１２】
上記平滑コンデンサの漏れ電流を検出する第８の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第８の検出手段によって検出された漏れ電流から異常判定を行うための第７の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第７の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項１３】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧上昇の時間変化を示す充電時定数を検出する第９の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第９の検出手段によって検出された充電時定数の傾きを考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項１４】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧上昇の時間変化を示す充電時定数を検出する第９の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第９の検出手段によって検出された充電時定数から異常判定を行うための第８の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第８の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータ制御装置。
【請求項１５】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧降下の時間変化を示す放電時定数を検出する第１０の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第１０の検出手段によって検出された放電時定数の傾きを考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項１６】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧降下の時間変化を示す放電時定数を検出する第１０の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第１０の検出手段によって検出された放電時定数から異常判定を行うための第９の閾値を有し、上記第１および第２の閾値の判定結果と上記第９の閾値の判定結果とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項２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】
本発明の実施形態は、エレベータの駆動系に組み込まれた平滑コンデンサの異常を検出する機能を備えたエレベータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータの駆動系に組み込まれた平滑コンデンサは、充放電を繰り返していくうちに性能劣化が進むため、定期的に交換する必要がある。通常、試験結果から平滑コンデンサの交換基準が一律に定められており、その交換基準に従って交換される。
【０００３】
このため、使用頻度の少ないエレベータに組込まれている平滑コンデンサについては、実際の製品寿命が到達する前に交換されることある。一方、交換基準よりも前に平滑コンデンサに何らかの異常が発生した場合、その状態が見過ごされて破損に至る可能性がある。特に、複数のコンデンサを直列接続で使用している場合は各コンデンサにかかる電圧が非常に高くなりため、破損の可能性が高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エレベータの運転中に平滑コンデンサが破損すると、電動機の駆動が停止し、乗りかごが階と階との中間位置に止まり、閉じ込め事故が発生する懸念がある。このような事故を未然に防ぐため、平滑コンデンサの交換時期を短く設定すると、保守員の部品交換作業が増える。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、平滑コンデンサを適性寿命まで使用して保守員の作業負担と軽減すると共に、異常が発生している場合には破損前に発報して対処することのできる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】
【０００７】
一実施形態に係るエレベータ制御装置は、商用電源から供給させる交流の電圧を直流に変換するコンバータ装置と、このコンバータ装置によって変換された直流の電圧を充放電動作により平滑化する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサによって平滑化された直流の電圧を巻上機の駆動に必要な交流に変換するインバータ装置とを備えた駆動装置を制御する。
【０００８】
このエレベータ制御装置は、エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電流値または電圧値を検出する第１の検出手段と、この第１の検出手段によって検出された電流値または電圧値の変化率を検出する第２の検出手段と、上記平滑コンデンサの充放電回数を検出する第３の検出手段と、上記第１乃至第３の検出手段によって得られる電流値または電圧値の変化率と充放電回数とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定する異常判定手段と、この異常判定手段によって上記平滑コンデンサが異常状態にあると判定された場合にその旨を発報する発報手段とを具備して構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図２】図２は第１の実施形態における平滑コンデンサとして用いられるアルミ電解コンデンサの素子の構造を示す図である。
【図３】図３は上記アルミ電解コンデンサの素子アルミケースと封口材で封止した状態を示す図である。
【図４】図４は第１の実施形態における平滑コンデンサが正常な状態で充放電を繰り返している場合の電流変化を示す図である。
【図５】図５は第１の実施形態における平滑コンデンサが異常な状態で充放電を繰り返している場合の電流変化を示す図である。
【図６】図６は第１の実施形態におけるエレベータ制御装置の処理理動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図８】図８は第２の実施形態における２つの平滑コンデンサ間の電圧分担率を説明するための図である。
【図９】図９は第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は第４の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図１１】図１１は第４の実施形態における平滑コンデンサのリプル電圧特性を示す図である。
【図１２】図１２は第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図１３】図１３は第５の実施形態における電力供給開始時における平滑コンデンサの電流特性を示す図である。
【図１４】図１４は第６の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図１５】図１５は第６の実施形態における平滑コンデンサに流れる電流の時間変化を示す図である。
【図１６】図１６は第７の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【図１７】図１７は第７の実施形態における平滑コンデンサの充電特性を示す図である。
【図１８】図１８は第７の実施形態における平滑コンデンサの放電特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。
【００１２】
本実施形態におけるエレベータは、駆動装置１０とエレベータ制御装置２０とを備える。駆動装置１０は、コンバータ装置１１、平滑コンデンサ１２、インバータ装置１３を有し、エレベータ制御装置２０の駆動指示に従って巻上機２の駆動に必要な電力を供給する。
【００１３】
コンバータ装置１１は、商用電源１から供給される交流の電圧を全波整流の直流に変換する。商用電源１は、三相の交流電源からなる。平滑コンデンサ１２は、コンバータ装置１１とインバータ装置１３との間の直流母線間に設けられ、コンバータ装置１１によって変換された直流電圧に含まれるリプルを平滑化してインバータ装置１３に与える。この平滑コンデンサ１２としては、例えばアルミ電解コンデンサが用いられる。インバータ装置１３は、コンバータ装置１１から平滑コンデンサ１２を介して与えられた直流の電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により巻上機２の駆動に必要な周波数、電圧値の交流に変換し、これを駆動電力として巻上機２に供給する。
【００１４】
また、整流器５と平滑コンデンサ１２との間の直流線には、平滑コンデンサ１２を充電するための充電回路１４が設けられている。平滑コンデンサ１２とインバータ装置１３との間の直流線には、平滑コンデンサ１２を放電するための放電回路１５が設けられている。
【００１５】
巻上機２は、同期電動機からなり、駆動装置１０からの電力供給によって回転する。巻上機２には図示せぬシーブを介してロープ３が巻回されており、そのロープ３の一端には乗りかご４、他端にはカウンタウェイト５が連結されている。これにより、巻上機２の回転に伴い、ロープ３を介して乗りかご４とカウンタウェイト５がつるべ式に昇降動作する。
【００１６】
エレベータ制御装置２０は、駆動装置１０の駆動制御を含むエレベータ全体の制御を行う。本実施形態において、このエレベータ制御装置２０には、平滑コンデンサ１２の異常状態を検出するための機能として、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７が備えられている。
【００１７】
電流電圧検出部２１は、エレベータの起動時または停止時における平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃを検出する。変化率検出部２２は、電流電圧検出部２１によって検出された電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃの変化率Ｐｃを検出する。充放電回数検出部２３は、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃを検出する。
【００１８】
なお、「変化率Ｐｃ」は、平滑コンデンサ１２の充放電による電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃの初期値からの時間変化を示す割合のことである。「充放電回数Ｎｃ」は、平滑コンデンサ１２の単位時間当たりの充放電の繰り返し回数である。
【００１９】
異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃ、変化率Ｐｃ、充放電回数Ｎｃに基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値が予め設定された第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃが予め設定された第２の閾値Ｔｈ２を超えた場合に平滑コンデンサ１２が異常状態にあると判定する。
【００２０】
発報部２５は、異常判定部２４によって平滑コンデンサ１２が異常状態にあると判定された場合にその旨を発報する。運転制御部２６は、乗場呼びまたはかご呼びに応答してインバータ駆動部２７に駆動指令を出力して乗りかご４を所定の速度で目的階へ運転する。その際、発報部２５によって平滑コンデンサ１２の異常が発報されている場合には、運転制御部２６は、例えば乗りかご４の運転速度を通常運転時よりも減速するようにインバータ駆動部２７に駆動指令を出力する。
【００２１】
インバータ駆動部２７は、運転制御部２６からの駆動指令に従ってインバータ装置１３を駆動する。詳しくは、インバータ駆動部２７は、運転制御部２６からの駆動指令に従ってインバータ装置１３内の図示せぬ半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、巻上機２を駆動して乗りかご４を指定速度で目的階へ移動させる。
【００２２】
ここで、（ａ）平滑コンデンサの異常発生のメカニズムと、（ｂ）異常検知の方法について説明する。
【００２３】
（ａ）平滑コンデンサの異常発生のメカニズム
図２および図３はアルミ電解コンデンサの構造を説明するための図であり、図２はアルミ電解コンデンサの素子の構造を示す図、図３はその素子をアルミケースと封口材で封止した状態を示す図である。
【００２４】
平滑コンデンサ１２として、アルミ電解コンデンサを例にして説明する。  
図２に示すように、アルミ電解コンデンサの素子３０は、陽極箔（アルミ拍）３１、電解紙（セパレータ）３２、陰極箔（アルミ拍）３３、電解紙（セパレータ）３４、電極端子３５，３６からなる。陽極箔３１、電解紙３２、陰極箔３３、電解紙３４を円筒形に巻き込み、その巻込工程において、陽極箔３１と陰極箔３３に電極端子３５，３６をそれぞれ接続する。この素子３０を電解液に含浸させ、図３に示すようにアルミケース３７と封口材３８で封止する。
【００２５】
このような構造を有するアルミ電解コンデンサでは、以下のようにして充放電の繰り返しによって異常が発生する。
【００２６】
１．繰り返しの充放電により陰極タブの異種金属（Ｆｅ）が電解液中にイオンとして溶出する。なお、通常、陰極箔３３は純度の高い（９９％以上）アルミを適用しているが、１％未満の異種金属が電解液中に溶出する場合がある。  
２．電解液中に溶出した異種金属（Ｆｅ）イオンは電解液溶質と錯体を形成し、対向する陽極箔３１に析出する。  
３．充放電の度に上記の反応が繰り返し起こり、電極タブに異種金属析出量が増大し、陽極箔３１上の誘電体皮膜の絶縁性が低下する。  
４．誘電体皮膜の絶縁性低下により、漏れ電流が増大し、陰極側の水素ガス発生により、アルカリ化が進行し、進行したアルカリ化現象により陰極箔３４のアルミが溶出し、異種金属の露出が増える。  
５．露出した異種金属により上記反応が加速し、陽極箔３１の漏れ電流が加速的に増大する。その結果、陰極と陽極間でショートが発生して素子破損に至る。
【００２７】
（ｂ）異常検知の方法
ここで言う「異常」とは、平滑コンデンサ１２の素子破損に至る直前の状態のことである。つまり、繰り返しの充放電によりコンデンサ性能が低下しており、このまま続けて使用していると、素子が破損する危険性が高い状態にあることである。
【００２８】
平滑コンデンサ１２における充放電の電流と電圧、充放電回数の関係について説明する。図４は平滑コンデンサ１２が正常な状態で充放電を繰り返している場合の電流変化を示す図である。図５は平滑コンデンサ１２が異常な状態で充放電を繰り返している場合の電流変化を示す図である。
【００２９】
商用電源１からの電源供給に伴い、平滑コンデンサ１２に充放電が繰り返され、直流の電圧が平滑化される。平滑コンデンサ１２が正常な状態にあるとき、図４（ａ）に示すように、充電電流と放電電流がなだらかに繰り返される。単位時間当たりの充放電回数Ｎｃが多くなると、図４（ｂ）に示すように充電電流と放電電流の立ち上がりと立ち下がりが急峻となる。このとき、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃの変動が少なければ、このままの状態で使用していても問題はない。
【００３０】
一方、平滑コンデンサ１２が異常な状態にある場合の様子を図５に示す。図５（ａ），（ｂ）は充放電の電流値が高い状態、図５（ｃ），（ｄ）は充放電の電流値が低い状態での波形を示している。
【００３１】
平滑コンデンサ１２の劣化が進み、電荷を蓄えるための容量が減ると、充電電流と放電電流の立ち上がりと立ち下がりが急峻となり、また、単位時間当たりの充放電回数Ｎｃも多くなる。この場合、図５（ｃ）のように電流値Ｉｃが低い状態から充放電回数Ｎｃが繰り返されて、図５（ｄ）のように電流値Ｉｃが高い状態になったときに平滑コンデンサ１２の負荷が最も高く、破損の危険性が高くなる。
【００３２】
このように、充放電の電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃの３要素の関係により、平滑コンデンサの異常が発生する。また、充放電の電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃは時間変化が急峻なほど異常が発生しやすくなるため、その変化率Ｐｃも影響してくる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、充放電の電流値Ｉｃ（サージ電流等の最大値を含む）、電圧値Ｖｃ（サージ電圧等の最大値を含む）、充放電回数Ｎｃを所定の計測タイミングで検出する。
【００３４】
「所定の計測タイミング」は、具体的にはエレベータの起動時（電力供給開始時）またはエレベータの停止時（電力供給停止時）を含む。「エレベータの起動時」は、乗りかご４が任意の階で停止している状態から呼びに応答して運転を開始するときを含む。「エレベータの停止時」は、乗りかご４が各階に停止するときを含む。このようなエレベータの起動時または停止時を計測タイミングとするは、エレベータが平常運転しているときに比べて平滑コンデンサ１２に負荷が大きくかかり、電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃの時間変化が顕著に表れやすいからである。
【００３５】
また、充放電の電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃには変化率Ｐｃも関係するため、電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃ（どちらか一方でも良い）に初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と充放電回数Ｎｃの２つの条件から平滑コンデンサ１２の劣化状態（異常状態）を推測する。
【００３６】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００３７】
図６は第１の実施形態におけるエレベータ制御装置の処理理動作を示すフローチャートである。
【００３８】
エレベータの起動時に商用電源１から電源供給が開始されると、コンバータ装置１１で交流から直流に変換された電圧が平滑コンデンサ１２の充放電によって平滑化された後、インバータ装置１３に与えられる。このインバータ装置１３内の図示せぬ半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御により所定の周波数を有する交流の電圧が生成され、巻上機２に供給される。これにより、巻上機２が回転駆動し、乗りかご４がロープ３を介して昇降動作する。
【００３９】
ここで、エレベータの起動時において（ステップＳ１１のＹｅｓ）、エレベータ制御装置２０の電流電圧検出部２１は、平滑コンデンサ１２の充放電時の電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃを検出する（ステップＳ１２）。また、変化率検出部２２は、この電流電圧検出部２１で検出された電流値Ｉｃと電圧値Ｖｃの初期値からの変化率Ｐｃを検出する（ステップＳ１３）。
【００４０】
例えば、平滑コンデンサ１２の構成材料の劣化が進み、容量が低下している状態では、充電開始から短時間で電圧が上昇する。逆に、放電開始から短時間で電圧が降下する。つまり、充放電の時定数が高く、電流／電圧の変動が激しい。したがって、初期時からの変化率Ｐｃを求めることで、平滑コンデンサ１２の劣化状態を判定できる。
【００４１】
一方、充放電回数検出部２３は、駆動装置１０の直流線に設けられた充電回路１４および放電回路１５を介して平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃを検出する（ステップＳ１４）。図５に示したように、平滑コンデンサ１２の劣化が進んでいると、単位時間当たりの充放電の回数が多くなる。
【００４２】
異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃとその変化率Ｐｃ、さらに、充放電回数Ｎｃに基づいて異常判定を行う（ステップＳ１５）。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【００４３】
第１の閾値Ｔｈ１と第２の閾値Ｔｈ２は、それぞれに実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【００４４】
ここで、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。また、少なくとも一方が閾値以内であれば、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２が正常な状態にあると判定する。
【００４５】
平滑コンデンサ１２が異常な状態にあると判定された場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、エレベータ制御装置２０は保護動作を行う（ステップＳ１７）。すなわち、エレベータ制御装置２０は、発報部２５を通じて平滑コンデンサ１２が異常な状態にあることを発報する。具体的には、例えば機械室に設置された図示せぬ点検ランプを点灯する他、建物内の監視室や外部の監視センタに通信回線を介して発報する。この発報により、保守員がエレベータを保守点検するときに平滑コンデンサ１２の交換作業を行うことができる。
【００４６】
また、平滑コンデンサ１２が異常な状態にある場合に、エレベータ制御装置２０は、運転制御部２６を通じてエレベータの運転を一時的に停止する。エレベータの運転を一時的に停止することで、平滑コンデンサ１２の負荷が軽減されるので、運転を再開することができる。ただし、運転を再開したときに何度も閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を越える状況が続いた場合には、エレベータの運転を完全に停止させて保守員の到着を待つことが好ましい。
【００４７】
また、充放電回数Ｎｃが急激に増加した場合に、それ以後は、第２の閾値Ｔｈ２を初期設定値よりも上げて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【００４８】
なお、図６では、エレベータの起動時を想定して説明したが、エレベータの停止時でも同様である。すなわち、乗りかご４を各階で停止するときも平滑コンデンサ１２に大きな負荷がかかるので、そのときの充放電の電流・電圧、変化率Ｐｃ、充放電回数Ｎｃを検出することにより、これらの検出値から平滑コンデンサ１２の異常を検知することが可能である。
【００４９】
このように第１の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数から平滑コンデンサ１２の異常を検知することで、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００５１】
第２の実施形態では、少なくとも２つの平滑コンデンサが直列接続された構成において、これらの平滑コンデンサの電圧分担率を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【００５２】
図７は第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
第２の実施形態における駆動装置１０には、２つの平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂがコンバータ装置１１とインバータ装置１３との間の直流母線間に直列接続されている。通常、入力電圧が非常に高いため、２つの平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂを直列接続することで分圧する構成を採っている。平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂは容量を含め、同じ仕様である。例えば入力電圧７００Ｖとすると、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの端子電圧はそれぞれ３５０Ｖになる。なお、図７の例では、２つの平滑コンデンサを直列接続しているが、さらに多数の平滑コンデンサを直列接続する構成でも良い。
【００５４】
また、エレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、電圧分担率検出部４１が備えられている。図８に示すように、電圧分担率検出部４１は、直流母線間に直列接続された平滑コンデンサ１２ａ、１２ｂの電圧Ｖａ、Ｖｂを検出して、その電圧Ｖａ、Ｖｂの電圧分担率ＲＥを算出する。
【００５５】
電圧分担率ＲＥ＝Ｖｂ／Ｖａ
２つの平滑コンデンサ１２ａ、１２ｂのうち、いずれか一方の劣化が進行すれば、その劣化が進行した平滑コンデンサのインピーダンス値が変化するので、電圧分担率ＲＥ＝Ｖｂ／Ｖａが変化する。したがって、この電圧分担率ＲＥから平滑コンデンサ１２ａ、１２ｂの劣化状態を判定できる。なお、実際には、いずれの平滑コンデンサ１２ａ、１２ｂが劣化するのか不明であるので、初期値からの変化量を採用する。
【００５６】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂのそれぞれの充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられた電圧分担率検出部４１によって平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの電圧分担率ＲＥが検出される。
【００５７】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂのそれぞれの電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【００５８】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの電圧分担率ＲＥから異常判定を行うための第３の閾値Ｔｈ３を有する。第３の閾値Ｔｈ３は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの容量やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂが両方とも正常な状態であれば、Ｖａ＝Ｖｂであり、ＲＥ＝１．０になる。一方、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂのいずれか一方の劣化が進行していると、電圧変化により電圧分担率ＲＥが乱れるので、ＲＥ＞１あるいはＲＥ＜１になる。劣化が大きいほど、電圧分担率ＲＥが閾値Ｔｈ３から大きく外れる。
【００５９】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ３の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、電圧分担率ＲＥが閾値Ｔｈ３の範囲から外れた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂのいずれかが劣化により異常な状態にあると判定する。
【００６０】
なお、電圧分担率ＲＥの閾値Ｔｈ３の判定結果に応じて電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えば電圧分担率ＲＥが閾値Ｔｈ３を超えた場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【００６１】
平滑コンデンサ１２が異常な状態にあると判定された場合、エレベータ制御装置２０は保護動作を行う。すなわち、エレベータ制御装置２０は、発報部２５を通じて平滑コンデンサ１２が異常な状態にあることを発報する。具体的には、例えば機械室に設置された図示せぬ点検ランプを点灯する他、建物内の監視室や外部の監視センタに通信回線を介して発報する。この発報により、保守員がエレベータを保守点検するときに平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの交換作業を行うことができる。
【００６２】
このように第２の実施形態によれば、２つの平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂが直列接続された構成において、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらに電圧分担率を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂの異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【００６４】
第３の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、平滑コンデンサの特性の１つである温度を検出し、その検出した温度を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【００６５】
図９は第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６６】
第３の実施形態におけるエレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、温度検出部４２が備えられている。温度検出部４２は、平滑コンデンサ１２に取り付けられた図示せぬ熱電対等の温度センサを通じて、平滑コンデンサ１２の温度（内部温度、表面温度、周囲温度等）ＴＥを検出する。
【００６７】
平滑コンデンサ１２の温度上昇は、素子の構成材質の劣化により抵抗値が上昇して、充放電時に発熱することに起因する。したがって、この温度上昇を検出することにより、平滑コンデンサ１２の劣化状態を判定できる。
【００６８】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられた温度検出部４２によって平滑コンデンサ１２の温度ＴＥが検出される。
【００６９】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【００７０】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の温度ＴＥから異常判定を行うための第４の閾値Ｔｈ４を有する。第４の閾値Ｔｈ４は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【００７１】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ４の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、温度ＴＥが閾値Ｔｈ４を超えた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。
【００７２】
なお、温度ＴＥの閾値Ｔｈ４の判定結果に応じて電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えば温度ＴＥが閾値Ｔｈ４を超えた場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【００７３】
このように第３の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらに温度を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２の異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【００７４】
なお、この第３の実施形態を上記第２の実施形態と組み合わせて構成することでも良い。
【００７５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
【００７６】
第４の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、平滑コンデンサの特性の１つであるリプル電圧を検出し、その検出したリプル電圧を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【００７７】
図１０は第４の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
第４の実施形態におけるエレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、リプル電圧検出部４３が備えられている。リプル電圧検出部４３は、平滑コンデンサ１２の端子電圧に含まれるリプル電ＲＰを検出する。
【００７９】
図１１は平滑コンデンサ１２のリプル電圧特性を示す図である。
【００８０】
平滑コンデンサ１２は、コンバータ装置１１で全波整流された直流に含まれるリプル電圧を吸収する目的で直流母線間に接続されている。しかし、リプル電圧は完全には吸収されず、平滑コンデンサ１２の直流の端子電圧に重畳している。平滑コンデンサ１２の劣化が進むと、図１１に示すリプル電圧ＲＰの吸収能力が低下し、リプル電圧ＲＰが上昇する。したがって、このリプル電圧ＲＰを検出することによって、平滑コンデンサ１２の劣化状態を判定できる。
【００８１】
なお、本実施形態においては、平滑コンデンサ１２の端子電圧Ｖの最大値―端子電圧Ｖの最小値をリプル電圧ＲＰとしているが、図１１に示す三角形状のリプル電圧波形における交流の周波数で定まる周期Ａ対する電圧上昇期間Ｂの割合を示すデューティー比（Ｂ／Ａ）の変化量をリプル電圧ＲＰとしてもよい。すなわち、平滑コンデンサ１２が劣化すると、吸収能力が低下して短時間に電圧が上昇するので、デューティー比（Ｂ／Ａ）が変化する。
【００８２】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられたリプル電圧検出部４３によって平滑コンデンサ１２のリプル電圧ＲＰが検出される。
【００８３】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【００８４】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２のリプル電圧ＲＰから異常判定を行うための第５の閾値Ｔｈ５を有する。第５の閾値Ｔｈ５は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【００８５】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ５の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、リプル電圧ＲＰが閾値Ｔｈ５を超えた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。
【００８６】
なお、リプル電圧ＲＰの閾値Ｔｈ５の判定結果に応じて電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えばリプル電圧ＲＰが閾値Ｔｈ５を超えた場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【００８７】
このように第４の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらにリプル電圧を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２の異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【００８８】
なお、この第４の実施形態を上記第２及び第３の実施形態のいずれか少なくとも１つと組み合わせて構成することでも良い。
【００８９】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
【００９０】
第５の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、平滑コンデンサの特性の１つである突入電流を検出し、その検出した突入電流を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【００９１】
図１２は第５の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００９２】
第５の実施形態におけるエレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、突入電流検出部４４が備えられている。突入電流検出部４４は、商用電源１からの電力供給開始時における平滑コンデンサ１２に流入する突入電流Ｉｐを検出する。
【００９３】
図１３は電力供給開始時における平滑コンデンサ１２の電流特性を示す図である。
【００９４】
電力供給の開始前は、平滑コンデンサ１２には電荷は蓄積されていないので、等価インピーダンスは非常に小さい。この状態で、電力供給が開始され、平滑コンデンサ１２に直流電圧が印加されると、平滑コンデンサ１２に電流が流れ始める。このとき（電圧印加直後）、定常電流よりも大きな大電流が突入電流Ｉｐとして平滑コンデンサ１２に流入する。この突入電流Ｉｐは、平滑コンデンサ１２の等価インピーダンスに大きな影響を与え、劣化を進行させる。したがって、この突入電流Ｉｐを検出することによって、平滑コンデンサ１２の劣化状態を判定できる。
【００９５】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられた突入電流検出部４４によって電力供給開始時に平滑コンデンサ１２の突入電流Ｉｐが検出される。
【００９６】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【００９７】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の突入電流Ｉｐから異常判定を行うための第６の閾値Ｔｈ６を有する。第６の閾値Ｔｈ６は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【００９８】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ６の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、突入電流Ｉｐが閾値Ｔｈ６を超えた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。
【００９９】
なお、突入電流Ｉｐの閾値Ｔｈ６の判定結果に基づいて、電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えば突入電流Ｉｐが閾値Ｔｈ６を超えた場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【０１００】
このように第５の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらに突入電流を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２の異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【０１０１】
なお、この第５の実施形態を上記第２乃至第４の実施形態のいずれか少なくとも１つと組み合わせて構成することでも良い。
【０１０２】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。
【０１０３】
第６の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、平滑コンデンサの特性の１つである漏れ電流を検出し、その検出した漏れ電流を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【０１０４】
図１４は第６の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１０５】
第６の実施形態におけるエレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、漏れ電流検出部４５が備えられている。平滑コンデンサ１２は完全な絶縁体ではなく、実際には電圧を印加すると、微小な漏れ電流Ｉｒが発生する。漏れ電流検出部４５は、この平滑コンデンサ１２の漏れ電流Ｉｒを検出する。
【０１０６】
図１５は平滑コンデンサ１２に流れる電流の時間変化を示す図である。
【０１０７】
電力供給が開始され、平滑コンデンサ１２に直流電圧が印加されると、平滑コンデンサ１２に電流が流れ始める。電圧印加直後は電流がピークであるが、平滑コンデンサ１２に電荷が溜まってくるのに伴い、電流は指数関数的に減少する。ここで、電圧印加開始から一定時間ｔｒが経過すると、漏れ電流Ｉｒが発生する。平滑コンデンサ１２の劣化が進行すると、インピーダンスが変化して漏れ電流Ｉｒの値が大きくなる。したがって、漏れ電流Ｉｒを検出することによって、平滑コンデンサ１２の劣化状態を判定できる。
【０１０８】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられた漏れ電流検出部４５によって平滑コンデンサ１２の漏れ電流Ｉｒが検出される。
【０１０９】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【０１１０】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の漏れ電流Ｉｒから異常判定を行うための第７の閾値Ｔｈ７を有する。第７の閾値Ｔｈ７は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【０１１１】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ７の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、漏れ電流Ｉｒが閾値Ｔｈ７を超えた場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。
【０１１２】
なお、漏れ電流Ｉｒの閾値Ｔｈ７の判定結果に基づいて、電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えば漏れ電流Ｉｒが閾値Ｔｈ７を超えた場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【０１１３】
このように第６の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらに漏れ電流を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２の異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【０１１４】
なお、この第６の実施形態を上記第２乃至第５の実施形態のいずれか少なくとも１つと組み合わせて構成することでも良い。
【０１１５】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。
【０１１６】
第７の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、平滑コンデンサの特性の１つである充放電時定数を検出し、その検出した充放電時定数（充放時定数または放電時定数）を考慮して異常判定を行う構成としたものである。
【０１１７】
図１６は第７の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１１８】
第７の実施形態におけるエレベータ制御装置２０には、電流電圧検出部２１、変化率検出部２２、可充放電回数検出部２３、異常判定部２４、発報部２５、運転制御部２６、インバータ駆動部２７に加え、時定数検出部４６が備えられている。時定数検出部４６は、平滑コンデンサ１２の充電時の電圧上昇の時間変化を示す充電時定数ＴＣを検出する。また、時定数検出部４６は、平滑コンデンサ１２の放電時の電圧降下の時間変化を示す放電時定数ＴＤを検出する。
【０１１９】
ここで、平滑コンデンサ１２の充放電特性について、図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は平滑コンデンサ１２の充電特性を示す図、図１８は平滑コンデンサ１２の放電特性を示す図である。
【０１２０】
図１７に示すように、充電時において、平滑コンデンサ１２の電圧（端子電圧）Ｖｃは、商用電源１からの電力供給開始に伴い、時刻ｔ＝０から一定の上昇率に従って上昇し、予め定められた電圧値Ｖ０に達する。平滑コンデンサ１２の構成材料の劣化が進み、容量が低下すると、図中の点線で示すように充電開始から短時間でＶ０に達してしまうので、充電時定数ＴＣは上がる。つまり、充電特性の電圧変化を表わす充電時定数ＴＣの傾き角度θｃが正常時よりも大きくなる。
【０１２１】
図１８に示すように、放電時において、平滑コンデンサ１２の電圧（端子電圧）Ｖｃは、時刻ｔ＝０から一定の低下率に従って下降し、０ボルトになる。平滑コンデンサ１２が劣化して容量が低下していると、図中の点線で示すように放電開始から短時間で０ボルトに達してしまうので、放電時定数ＴＤは下がる。つまり、放電特性の電圧変化を表わす放電時定数ＴＤの傾き角度θｄが正常時よりも大きくなる。
【０１２２】
このように、平滑コンデンサ１２の劣化状態によって充放電特性が変わるので、充電時定数ＴＣまたは放電時定数ＴＤを検出することによって、平滑コンデンサ１２の寿命を判定できる。
【０１２３】
このような構成において、所定の計測タイミング（エレベータの起動時／停止時）で、平滑コンデンサ１２の充放電の電流値Ｉｃ、電圧値Ｖｃ、充放電回数Ｎｃが検出される。さらに、本実施形態では、エレベータ制御装置２０に備えられた時定数検出部４６によって平滑コンデンサ１２の充電時定数ＴＣまたは放電時定数ＴＤが検出される。
【０１２４】
異常判定部２４は、これらの検出値に基づいて平滑コンデンサ１２の異常を判定する。詳しくは、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに初期値からの変化率Ｐｃの係数を乗じた値と予め設定された第１の閾値Ｔｈ１と比較すると共に、平滑コンデンサ１２の充放電回数Ｎｃと予め設定された第２の閾値Ｔｈ２とを比較する。
【０１２５】
また、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の充電時定数Ｔｃの傾き角度θｃから異常判定を行うための第８の閾値Ｔｈ８と、平滑コンデンサ１２の放電時定数Ｔｄの傾き角度θｄから異常判定を行うための第９の閾値Ｔｈ９を有する。第８の閾値Ｔｈ８と第９の閾値Ｔｈ９は、実験等によって最適な値に設定されている。具体的な数値は、平滑コンデンサ１２の仕様やエレベータの稼働時間等によって異なるため、ここでは省略する。
【０１２６】
異常判定部２４は、閾値Ｔｈ１，閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ８／閾値Ｔｈ９（Ｔｈ８，Ｔｈ９のどちらか一方で良い）の３つの条件を用いて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う。すなわち、電流値Ｉｃまたは電圧値Ｖｃに変化率Ｐｃの係数を乗じた値が第１の閾値Ｔｈ１を超え、かつ、充放電回数Ｎｃが第２の閾値Ｔｈ２を超えた状態で、さらに、充電時定数Ｔｃの傾き角度θｃが閾値Ｔｈ８よりも大きい場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。あるいは、放電時定数Ｔｄの傾き角度θｄが閾値Ｔｈ９よりも大きい場合に、異常判定部２４は、平滑コンデンサ１２の劣化により異常な状態にあると判定する。
【０１２７】
なお、傾き角度θｃの閾値Ｔｈ８または傾き角度θｄの閾値Ｔｈ９の判定結果に基づいて、電流値Ｉｃの閾値Ｔｈ１と電圧値Ｖｃの閾値Ｔｈ２を再設定し（例えば傾き角度θｃ／θｄが閾値Ｔｈ８／Ｔｈ９より大きい場合に閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げる）、その再設定後の閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２に基づいて平滑コンデンサ１２の異常判定を行う構成としても良い。
【０１２８】
このように第７の実施形態によれば、充放電の電流・電圧の変化率、充放電回数に加え、さらに充放電特性を考慮して異常判定を行うことで、平滑コンデンサ１２の異常をより正確に検知することが可能となる。これにより、平滑コンデンサ１２を寿命まで使用でき、劣化により素子が破損する前に発報して対処することができる。
【０１２９】
なお、この第７の実施形態を上記第２乃至第６の実施形態のいずれか少なくとも１つと組み合わせて構成することでも良い。
【０１３０】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、平滑コンデンサを適性寿命まで使用して保守員の作業負担と軽減すると共に、異常が発生している場合には破損前に発報して対処することのできるエレベータ制御装置を提供することができる。
【０１３１】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３２】
１…商用電源、２…巻上機、３…ロープ、４…乗りかご、５…カウンタウェイト、１０…駆動装置、１１…コンバータ装置、１２，１２ａ，１２ｂ…平滑コンデンサ、１３…インバータ装置、１４…充電回路、１５…放電回路、２０…エレベータ制御装置、２１…電流電圧検出部、２２…変化率検出部、２３…充放電回数検出部、２４…異常判定部、２５…発報部、２６…運転制御部、２７…インバータ駆動部、３０…素子、３１…陽極箔、３２…電解紙、３３…陰極箔、３４…電解紙、３５，３６…電極端子、３７…アルミケース、３８…封口材、４１…電圧分担率検出部、４２…温度検出部、４３…リプル電圧検出部、４４…突入電流検出部、４５…漏れ電流検出部、４６…時定数検出部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月18日(2018.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から供給させる交流の電圧を直流に変換するコンバータ装置と、このコンバータ装置によって変換された直流の電圧を充放電動作により平滑化する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサによって平滑化された直流の電圧を巻上機の駆動に必要な交流に変換するインバータ装置とを備えた駆動装置を制御するエレベータ制御装置において、
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電流値または電圧値を検出する第１の検出手段と、
この第１の検出手段を通じて上記平滑コンデンサが充放電を繰り返している場合の電流値または電圧値の変化率を検出する第２の検出手段と、
上記平滑コンデンサの充放電回数を検出する第３の検出手段と、
上記第１乃至第３の検出手段によって得られる電流値または電圧値の変化率と充放電回数とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段によって上記平滑コンデンサが異常状態にあると判定された場合にその旨を発報する発報手段と
を具備したことを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項２】
上記平滑コンデンサは直流母線間に直列接続された少なくとも２つのコンデンサを含み、これらのコンデンサ間の電圧分担率を検出する第４の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第４の検出手段によって検出された電圧分担率を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項３】
上記平滑コンデンサの温度を検出する第５の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第５の検出手段によって検出された温度を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項４】
上記平滑コンデンサのリプル電圧を検出する第６の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第６の検出手段によって検出されたリプル電圧を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項５】
上記平滑コンデンサの突入電流を検出する第７の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第７の検出手段によって検出された突入電流を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項６】
上記平滑コンデンサの漏れ電流を検出する第８の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第８の検出手段によって検出された漏れ電流を考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項７】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧上昇の時間変化を示す充電時定数を検出する第９の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第９の検出手段によって検出された充電時定数の傾きを考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【請求項８】
エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電圧降下の時間変化を示す放電時定数を検出する第１０の検出手段をさらに具備し、
上記異常判定手段は、
上記第１０の検出手段によって検出された放電時定数の傾きを考慮して上記平滑コンデンサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このエレベータ制御装置は、エレベータの起動時または停止時における上記平滑コンデンサの電流値または電圧値を検出する第１の検出手段と、この第１の検出手段を通じて上記平滑コンデンサが充放電を繰り返している場合の電流値または電圧値の変化率を検出する第２の検出手段と、上記平滑コンデンサの充放電回数を検出する第３の検出手段と、上記第１乃至第３の検出手段によって得られる電流値または電圧値の変化率と充放電回数とに基づいて上記平滑コンデンサの異常を判定する異常判定手段と、この異常判定手段によって上記平滑コンデンサが異常状態にあると判定された場合にその旨を発報する発報手段とを具備して構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、コンバータ装置１１と平滑コンデンサ１２との間の直流線には、平滑コンデンサ１２を充電するための充電回路１４が設けられている。平滑コンデンサ１２とインバータ装置１３との間の直流線には、平滑コンデンサ１２を放電するための放電回路１５が設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
インバータ駆動部２７は、運転制御部２６からの駆動指令に従ってインバータ装置１３を駆動する。詳しくは、インバータ駆動部２７は、運転制御部２６からの駆動指令に従ってインバータ装置１３内の半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、巻上機２を駆動して乗りかご４を指定速度で目的階へ移動させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
平滑コンデンサ１２の劣化が進み、電荷を蓄えるための容量が減ると、充電電流と放電電流の立ち上がりと立ち下がりが急峻となり、また、単位時間当たりの充放電回数Ｎｃも多くなる。この場合、図５（ｃ）のように電流値Ｉｃが低い状態から充放電回数Ｎｃが繰り返されて、図５（ｂ）のように電流値Ｉｃが高い状態になったときに平滑コンデンサ１２の負荷が最も高く、破損の危険性が高くなる。