(57)【要約】【課題】  かごの救出運転などにおいて、かごの速度に応じて適切にモータから発生する制動トルクを制御できること。【解決手段】  インバータ１０の出力に接続されると共に、エレベータのかご１９を昇降させる三相同期モータ１２と、三相同期モータ１２を拘束・開放するブレーキ１１と、三相同期モータ１２に接続され、三相交流電源３を直流電源に変換する三相全波整流回路２０と、三相全波整流回路２０の出力に抵抗２２を介して接続され、ゲート信号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電流が所定値以下にならなければオフしないサイリスタ２４と、三相同期モータ１２の速度を検出して速度検出信号を発生する速度検出部４３と、三相全波整流回路２０の導通角度を速度検出信号に基づいて変更する点弧制御部５０と、異常検出信号に基づいてインバータ１０を停止すると共に、ブレーキ１１を開放するブレーキ制御部７０とを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スイッチング部に接続された第２スイッチング部から成ると共に、動作指令に基づいて直流電源を可変周波数可変電圧の交流電源に変換する逆変換手段と、
該逆変換手段の出力に接続されると共に、エレベータのかごを昇降させるモータと、
前記モータを拘束・開放するブレーキ手段と、
該モータに接続されると共に、前記交流電源を直流電源に変換する整流手段と、
該整流手段の出力に抵抗を介して接続され、ゲート信号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電流が所定値以下にならなければオフしない制御整流手段と、
前記モータの回転位置に基づいて速度を検出して速度検出信号を発生する速度検出手段と、
前記制御整流手段が導通している導通角度を前記速度検出信号に基づいて変更する導通角制御手段と、
異常検出信号に基づいて前記逆変換手段を停止すると共に、前記ブレーキを開放するブレーキ制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
前記かごが戸開可能な位置で、戸開可能信号を発生する戸開区間検出手段と、
該戸開可能信号に基づいて前記導通角制御手段をオフすると共に、前記ブレーキ制御手段を介して前記ブレーキを拘束する第１制御手段と、
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の制御装置。
【請求項３】
正常復帰指令に基づいて前記逆変換手段の第１又は第２のスイッチング部を所定時間オンすると共に、前記ブレーキを拘束する第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータの制御装置は下記特許文献１に記載のように、巻上機として界磁に永久磁石を用いた永久磁石同期モータを備え、永久磁石同期モータの各相端子をインピーダンスを介して短絡したダイナミックブレーキ回路を使用するエレベータの制御装置であって、 ダイナミックブレーキ回路を形成する際に永久磁石同期モータの各相端子を短絡するためのコンデンサと、 永久磁石同期モータの各相端子を駆動回路からコンデンサに切り換えて接続する切換器と、を備えたものである。
【０００３】
かかるエレベータの制御装置によれば、永久磁石モータを使用した巻上機で駆動されるエレベータの故障時救出運転において、モータのダイナミックブレーキ回路にコンデンサを各相巻線に直列に挿入することで、インダクタンスとコンデンサの合成インピーダンスをモータの特定の回転速度において小さくし、上述のダイナミックブレーキ回路に流れる電流と誘起電圧との位相差を小さくすることができるので、該特定の回転速度において制動トルクを大きくすることができる。
【特許文献１】ＷＯ２００４−００７３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記エレベータの制御装置は、該特定の回転速度において制動トルクを大きくすることができるものの、制動トルクがモータと、インダクタンスとコンデンサの合成インピーダンスにより決定される。このため、モータから発生する制動トルクを多段階に調整できないので、かごの救出運転などでは、かごの速度に応じて適切に制動トルクを制御できないという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、かごの救出運転などにおいて、かごの速度などに応じて適切にモータから発生する制動トルクを制御できるエレベータの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るエレベータの制御装置は、第１スイッチング部に接続された第２スイッチング部から成ると共に、動作指令に基づいて直流電源を可変周波数可変電圧の交流電源に変換する逆変換手段と、該逆変換手段の出力に接続されると共に、エレベータのかごを昇降させるモータと、前記モータを拘束・開放するブレーキ手段と、該モータに接続されると共に、前記交流電源を直流電源に変換する整流手段と、該整流手段の出力に抵抗を介して接続され、ゲート信号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電流が所定値以下にならなければオフしない制御整流手段と、前記モータの回転位置に基づいて速度を検出して速度検出信号を発生する速度検出手段と、前記制御整流手段の導通角度を前記速度検出信号に基づいて変更する導通角制御手段と、異常検出信号に基づいて前記逆変換手段を停止すると共に、前記ブレーキを開放するブレーキ制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明に係るエレベータの制御装置は、かごが戸開可能な位置で、戸開可能信号を発生する戸開区間検出手段と、該戸開可能信号に基づいて導通角制御手段をオフすると共に、前記ブレーキ制御手段を介してブレーキを拘束する第１制御手段と、を備えることが好ましい。
これにより、かごが中間階に停止しても、かごを戸開閉可能な位置まで移動できる。したがって、かご内の乗員の救出が容易となる。
【０００８】
第３の発明に係るエレベータの制御装置は、正常復帰指令に基づいて逆変換手段の第１又は第２のスイッチング部を所定時間オンすると共に、ブレーキを拘束する第２制御手段を備えることが好ましい。
これにより、制御整流手段を速やかにオフできるから、逆変換手段を動作させる正常動作に移行できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、かごの救出運転などにおいて、かごの速度などに応じて適切にモータから発生する制動トルクを制御できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１及び図２によって説明する。図１は本発明の一実施の形態を示すエレベータの全体図、図２は図１に示すインバータの下側トランジスタをオンさせたときの回路図である。
図１おいて、エレベータは、三相交流電源３を入力して脈動した直流電圧を得るコンバータ５と、脈動電圧を平滑にするコンデンサ７と、直流電圧Ｅｄを可変電圧可変周波数の交流電圧を得ると共に、モータとしての三相同期モータ１２を駆動する逆変換手段としてのインバータ１０と、三相同期モータ１２により駆動される綱車１４と、ロープ１６が綱車１４に掛けられてロープ１６の一端が固定された釣合い錘１８と、ロープ１６の他端に固定されたかご１９とを備えている。なお、三相同期モータ１２は、ブレーキ手段としてのブレーキ１１により拘束・開放される。
【００１１】
インバータ１０には、第１スイッチング部としての上側の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３，各ダイオードＤ１〜Ｄ３が並列接続されており、第１スイッチング部に直列接続された第２スイッチング部としての下側の各トランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６，各ダイオードＤ４〜Ｄ６が並列接続されている。
【００１２】
インバータ１０の出力には、整流手段としての三相全波整流回路２０が接続されており、三相全波整流回路２０の出力に抵抗２２と直列に接続された制御整流手段としてのサイリスタ２４が接続されている。サイリスタ２４のゲートには、パルス信号を発生してサイリスタ２４の導通角を制御するゲート回路３０を有している。
【００１３】
ゲート回路３０は、電源のプラス側に抵抗３２を介してパルストランス３４の一次側の一端に接続され、その他端がトランジスタ３６を介してアースされている。トランジスタ３６のベースには、平常時、プラスの信号電圧（ハイ電圧）が印加され、点弧制御部５０からの該信号電圧がハイからロー電圧になると、トランジスタ３６がオフとなり、パルストランス３４を介して、該オフから数ｍｓｅｃ遅れてパルス電圧をサイリスタ２４のゲートに印加されるように構成されている。
【００１４】
三相同期モータ１２の軸には、三相同期モータ１２の回転位置を検出するエンコーダ４１が固定されており、エンコーダ４１の出力が点弧制御部５０に入力され、点弧制御部５０の出力がトランジスタ３６のベースに入力するように形成されている。
かご１９には、戸開区間検出手段としての戸開区間検出器４３が固定されており、戸開区間検出器４３は、昇降路に各階に対応して設けられた検出板４５を検知することによりかご１９の各階の戸開が可能になる戸開可能信号を発生するように形成されている。
【００１５】
エレベータの制御装置には、インバータ１０に指令信号を与えるインバータ指令部６０と、ブレーキ１１を開放・拘束するブレーキ制御部７０と、戸開区間検出器４３からの戸開可能信号と、呼び信号との発生によりインバータ指令部６０及びブレーキ制御部７０に指令信号を与えるエレベータ制御部８０とを備え、エレベータ制御部８０は、戸開区間検出器４３からの戸開可能信号に基づいて点弧制御部５０をオフすると共に、ブレーキ制御部７０を介してブレーキ１１を拘束する第１制御手段としての機能と、正常復帰指令に基づいてインバータ１０の下側トランジスタＴｒ4〜Ｔｒ6を所定時間オンすると共に、ブレーキ１１を拘束する第２制御手段としての機能とを有している。
なお、ゲート回路３０と点弧制御部５０とにより導通角制御手段を成している。
【００１６】
インバータ１０をオフして三相同期モータ１２が回転すると、三相同期モータ１２の端子には下式の電圧Ｖｍが発生する。
Ｖｍ＝ｋ・ω（Ｖ）
ここに、ｋ：誘起電圧定数（Ｖ・ｓ／ｒａｄ）、ω：角速度（ｒａｄ／ｓ）
このため、サイリスタ２４がオンすると、抵抗２２により制限された電流Ｉｓが流れ、電流Ｉｓが保持電流Ｉｈ以下になることによってサイリスタ２４がオフされる。
【００１７】
また、三相同期モータ１２が発電制動中、すなわち、サイリスタ２４がオンしている時に、正常復帰信号によりインバータ１０がオンすると、三相全波整流回路２０のブレーキ抵抗２２に過大な電流が流れると共に、かご１９の加速度が大きくなる。このため、三相同期モータ１２の発電制動中に、エレベータ制御部８０から正常復帰信号が入力されると、一旦、サイリスタ２４をオンからオフした後、かご１９が停止した後、インバータ１０を動作させなければならない。
【００１８】
したがって、図２に示すように、下側のトランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６をオンさせることにより三相全波整流回路２０の入力電圧をほぼゼロとすることで、サイリスタ２４に流れる電流をゼロとして所定時間後に、サイリスタ２４をオフしてからインバータ１０をオンするように構成されている。なお、上側のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３にオン指令を与えても、コンデンサ７が充電されてトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３のコレクタが電圧Ｅｄであるので、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３をオンできない。
【００１９】
上記のように構成されたエレベータの制御装置の動作を図１から図３によって説明する。図３は、エレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。
いま、エレベータ制御部８０は、異常信号が発生したか否かを判断し(ステップＳ１０１)、発生すると、エレベータ制御部８０は、インバータ１０が停止したことをインバータ指令部６０の指令信号が発生していないことにより判断すると共に、かご１９が戸開可能な区間(ドアゾーン)に停止していることを戸開区間検出器４３からの戸開可能信号の発生の有無により判断し(ステップＳ１０３)、インバータ１０が停止し、かご１９が戸開不可能な区間に停止していると判断すると、エレベータ制御部８０は、ブレーキ制御部７０を介してブレーキ１１を開放する(ステップＳ１０５)。
【００２０】
かご１９は、釣合い錘１８と負荷を含むかご１９全体との荷重差に基づいて下降又は上昇する。この際に三相同期モータ１２の回転位置をエンコーダ４１により検出して、速度検出部４３が回転位置を微分してかご１９の速度を検出し、点弧制御部５０に入力する(ステップＳ１０７)。点弧制御部５０は、ゲート回路３０を介してサイリスタ２４の導通角を制御して抵抗２２に流れる電流を制御する。つまり、かご１９の速度が高くなれば、サイリスタ２４の導通角を広くして抵抗２２に流れる電流を大きくして三相同期モータ１２から発生する制動トルクを大きくする。一方、かご１９の速度が低くなれば、サイリスタ２４の導通角を狭くして抵抗２２に流れる電流を小さくして三相同期モータ１２から発生する制動トルクを小さくしてかご１９の速度を適正な値に維持する(ステップＳ１０９)。
【００２１】
エレベータ制御部８０は、正常信号が復帰したか否かを判断し(ステップＳ１１１)、復帰しなければ、かご１９が戸開可能な区間に移動したか否かを戸開区間検出器４３からの戸開可能信号の発生の有無により判断し(ステップＳ１１３)、かご１９が戸開可能な区間に移動すると、エレベータ制御部８０は、ブレーキ制御部７０を介してブレーキ１１を拘束してかご１９を停止してかご１９内の乗客を救出する。
一方、ステップＳ１１１において、正常信号が復帰すると、エレベータ制御部８０は、インバータ指令部６０を介してインバータ１０の下側トランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６を所定時間オンしてサイリスタ２４に流れる電流を保持電流以下としてサイリスタ２４をオフすると共に、ブレーキ制御部７０を介してブレーキ１１を拘束する(ステップＳ２０１)。暫くしてエレベータ制御部８０は、インバータ指令部６０を介してインバータ１０を駆動して三相同期モータ１２を回転してかご１９を正規の位置に停止して終了する。
なお、ステップＳ１０７において、エレベータ制御部８０は、かご１９が停止したままで速度が発生しなければ、ブレーキ１１を拘束する。
【００２２】
上記実施の形態のエレベータの制御装置は、動作指令に基づいて直流電源を可変周波数可変電圧の交流電源に変換するインバータ１０と、インバータ１０の出力に接続されると共に、エレベータのかご１９を昇降させる三相同期モータ１２と、三相同期モータ１２を拘束・開放するブレーキ１１と、三相同期モータ１２に接続されると共に、三相交流電源３を直流電源に変換する三相全波整流回路２０と、三相全波整流回路２０の出力に抵抗２２を介して接続され、ゲート信号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電流が所定値以下にならなければオフしないサイリスタ２４と、三相同期モータ１２の回転位置に基づいて速度を検出して速度検出信号を発生する速度検出部４３と、三相全波整流回路２０の導通角度を速度検出信号に基づいて変更する点弧制御部５０と、異常検出信号に基づいてインバータ１０を停止すると共に、ブレーキ１１を開放するブレーキ制御部７０とを備えたものである。
【００２３】
かかるエレベータの制御装置によれば、かご１９の速度などに応じてサイリスタ２４により抵抗２２に流れる電流を制御する。これにより適切に三相同期モータ１２から発生する制動トルクを制御できる。
【００２４】
また、エレベータの制御装置は、かご１９が戸開可能な位置で、戸開可能信号を発生する戸開区間検出器４３と、該戸開可能信号に基づいて点弧制御部５０をオフすると共に、ブレーキ制御部７０を介してブレーキ１１を拘束するエレベータ制御部８０とを備えることが好ましい。これにより、かご１９が中間階に停止しても、かご１９を戸開閉可能な位置まで移動できる。したがって、かご１９内の乗員の救出が容易となる。
【００２５】
また、エレベータの制御装置は、正常復帰指令に基づいてインバータ１０の下側トランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６を所定時間オンすると共に、ブレーキ１１を拘束するエレベータ制御部８０とを備えることが好ましい。これにより、サイリスタ２４を速やかにオフできるから、インバータ１０を動作させる正常動作に移行できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、エレベータの制御装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すエレベータの全体図である。
【図２】図１に示すインバータの下側トランジスタをオンさせたときの回路図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０ インバータ、１１ ブレーキ、１２ 三相同期モータ、１９ かご、２４ サイリスタ、４３ 戸開区間検出器、４７ 速度検出部、７０ ブレーキ制御部、８０ エレベータ制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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