(57)【要約】  システムが、通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータを駆動する。通常の作動時に、回生駆動回路が主電源からの電力を昇降路モータに供給する。救助運転回路が、バックアップ電源を含み、主電源が停電したときに、主電源から回生駆動回路を切断するとともにこの回生駆動回路にバックアップ電源を接続し、昇降路モータにほぼ中断なく電力を供給するように作動する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータを継続的に駆動するシステムであって、
通常の作動時に、主電源から前記昇降路モータに電力を供給する回生駆動回路と、
前記主電源が停電したときに作動可能なバックアップ電源を含み、前記主電源から前記回生駆動回路を切断するのと同時に前記回生駆動回路に該バックアップ電源を接続する救助運転回路と、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記救助運転回路は、
前記主電源と前記回生駆動回路との間に接続された第１のスイッチのセットと、
前記バックアップ電源と前記回生駆動回路との間に接続された第２のスイッチのセットと、
を備え、通常の作動時に、前記第１のスイッチのセットが閉じられるとともに前記第２のスイッチのセットが開かれ、前記主電源の停電時に、前記第１のスイッチのセットが開かれるとともに前記第２のスイッチのセットが閉じられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のスイッチのセットの状態および前記第２のスイッチのセットの状態は、検出された主電源電圧の関数であることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のスイッチのセットは、通常の作動時に、前記主電源から前記回生駆動回路に三相電力を供給するための３つのスイッチからなることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２のスイッチのセットは、前記三相回生駆動回路の入力ラインと前記バックアップ電源との間に各々が接続された３つのスイッチからなることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２のスイッチのセットは、前記バックアップ電源の正極と前記三相回生駆動回路の第１の入力との間に接続された第１のスイッチと、前記バックアップ電源の負極と前記三相回生駆動回路の第２の入力との間に接続された第２のスイッチと、からなることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のスイッチのセットおよび第２のスイッチのセットは、リレーおよびトランジスタからなる群から選択されたデバイスからなることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記主電源が停電したとき、補助システムおよび制御システムに供給される電力を、前記主電源から前記バックアップ電源に切り換え、該補助システムおよび制御システムにほぼ中断なく電力が供給されるようにするスイッチモード電源装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記回生駆動回路は、
前記主電源からの交流（ＡＣ）電力を直流（ＤＣ）電力に変換するコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換することによって前記昇降路モータを駆動するとともに、前記昇降路モータが発電しているときに、前記昇降路モータが発生させた交流電力を直流電力に変換するインバータと、
前記コンバータと前記インバータとの間に接続され、前記コンバータおよび前記インバータから直流電力を受けるパワーバスと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンバータは、停電の条件の時にバックアップ電源からの電力を昇圧し、昇圧した電力を前記パワーバスに供給することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
第１のスイッチのセットによってエレベータ昇降路モータと主電源との間に接続されるとともに、第２のスイッチのセットによってエレベータ昇降路モータとバックアップ電源との間に接続された回生駆動回路と、
主電源電圧を測定する電圧センサと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲内にある場合、前記第１のスイッチのセットを閉じるとともに前記第２のスイッチのセットを開き、前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記第１のスイッチのセットを開くとともに前記第２のスイッチのセットを閉じる制御部と、
を備えるエレベータ駆動システム。
【請求項１３】
前記第１のスイッチのセットは、前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲内にある場合に前記主電源から前記回生駆動回路に三相電力を供給するための３つのスイッチからなることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１４】
前記第２のスイッチのセットは、三相ブリッジ構成に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１５】
前記第２のスイッチのセットは、Ｈブリッジ構成に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１６】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１７】
前記回生駆動回路は、
前記主電源からの交流（ＡＣ）電力を直流（ＤＣ）電力に変換するコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換することによって前記昇降路モータを駆動するとともに、前記昇降路モータが発電しているときに、前記昇降路モータが発生させた交流電力を直流電力に変換するインバータと、
前記コンバータと前記インバータとの間に接続され、前記コンバータおよび前記インバータから直流電力を受けるパワーバスと、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１８】
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記コンバータは、前記バックアップ電源からの電力を昇圧し、昇圧した電力を前記パワーバスに供給することを特徴とする請求項１７に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１９】
通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータにほぼ中断なく電力を供給する方法であって、
主電源電圧を測定するステップと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲内にある場合、前記エレベータ昇降路モータを駆動する回生駆動回路に前記主電源を接続するステップと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記回生駆動回路から前記主電源を切断するとともに前記回生駆動回路にバックアップ電力を接続する、切断・接続ステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記主電源を接続するステップは、前記主電源と前記回生駆動回路との間に接続された第１のスイッチのセットを閉じるとともに、前記バックアップ電源と前記回生駆動回路との間に接続された第２のスイッチのセットを開くことを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記切断・接続ステップは、前記第１のスイッチのセットを開くとともに前記第２のスイッチのセットを閉じることを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２のスイッチのセットは、三相ブリッジ構成およびＨブリッジ構成からなる群から選択された構成で配置されていることを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記測定された主電源が通常の作動範囲よりも低い場合、前記回生駆動回路に接続された前記バックアップ電源からの電力を昇圧することをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システムの分野に関し、詳しくは、通常の条件および停電の条件の時に、エレベータシステムを継続的に駆動するエレベータ電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ駆動システムは、一般に、電源からの特定の入力電圧範囲に亘って作動するように設計されている。駆動システムの部品には、電源が設計入力電圧の範囲内にあるときに該駆動機が継続的に作動することを保証する定格電圧および定格電流がある。しかし、送電ネットワークの信頼性が低く、送電設備の電圧が低下するような特定の市場においては、節電（ブラウンアウト）の状態（すなわち、駆動システムの許容帯域よりも低い電圧条件）および／または停電の状態が頻繁に発生する。送電設備の電圧が低下した場合、昇降路モータへの一定の電力を維持するために、駆動システムが電源からさらに電流を引き出そうとする。従来のシステムにおいては、電源から過電流が引き出されていると、駆動システムの部品の損傷を避けるために、該駆動システムが停止する。
【０００３】
電力低下や停電が発生した場合、電源が公称作動電圧範囲に戻るまで、エレベータは、エレベータ昇降路内の階の間で休止してしまうことがある。従来システムにおいては、保守作業員がブレーキを解除してエレベータかごの上方または下方への動きを制御し、エレベータを近接する階まで移動させるまで、エレベータ内の乗客が拘束されてしまうことがある。近年、自動救助運転を利用するエレベータシステムが導入されている。それらのエレベータシステムは、乗客を降ろすためにエレベータを隣の階まで移動させる電力を供給するように停電後に制御される電気エネルギ蓄積デバイスを備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、現在の自動救助システムの多くは、複雑で、設置コストが高く、停電後にエレベータ駆動機に供給される電力の信頼性が低い。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータを継続的に駆動するシステムに関する。回生駆動回路が、通常の作動時に、主電源から昇降路モータに電力を供給する。救助運転回路は、バックアップ電源を含み、主電源が停電したときに、主電源から回生駆動回路を切断するとともにこの回生駆動回路にバックアップ電源を接続し、昇降路モータにほぼ中断なく電力が供給されるように作動する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】エレベータ昇降路モータを駆動する電力システムの概略図。
【図２】主電源からバックアップ電源への切り換えを行う三相ブリッジ救助運転回路の概略図。
【図３】主電源からバックアップ電源への切り換えを行うＨブリッジ救助運転回路の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、主電源２０と、救助運転回路２２、ラインリアクトル２４、電力コンバータ２６、パワーバス２８、平滑コンデンサ３０、電力インバータ３２およびスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）３４を含むエレベータ駆動システムと、を備えるエレベータ１４の昇降路モータ１２を駆動する電力システム１０の概略図である。主電源２０は、商用電源などの送電設備から供給される電気とすることができる。エレベータ１４は、ローピング４０を介して昇降路モータ１２に接続されたエレベータかご３６およびカウンタウェイト３８を含む。電源電圧センサ４２が主電源２０の三相に亘って接続され、主電源２０の電圧の監視や測定を行う。制御部４４が、救助運転回路２２、電力コンバータ２６、電力インバータ３２および電源電圧センサ４２に信号を送り、および／または信号を受けるように接続されている。
【０００８】
本明細書中で説明するように、電力システム１０は、通常の条件および停電の条件の時に、電力をほぼ中断なく供給し、昇降路モータ１２および他のエレベータシステムを駆動するように構成されている。送電ネットワークの信頼性が低い市場においては、持続的な送電設備の電力低下、節電（ブラウンアウト）の状態や停電の状態が頻繁に発生する。電力システム１０が、救助運転回路２２を含み、この救助運転回路２２は、停電しかけている主電源からバックアップ電源に切り換えることによって、通常の作動条件での昇降路モータ１２の作動を上記のような非常時にも継続できるようにする。以下の説明は、エレベータ昇降路モータを駆動することに関してなされているが、救助運転回路２２は、種々の負荷に継続的に電力を供給するように利用できることを理解されたい。
【０００９】
救助運転回路２２は、主電源２０の三相のうちの１つに各々が接続された３つの入力Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を含む。救助運転回路２２の出力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、ラインリアクトル２４を介して電力コンバータ２６に接続されている。電力コンバータ２６、パワーバス２８および電力インバータ３２の共通節点が入力ＤＣ−に接続され、救助運転回路２２から低電圧ラインＬＶＩを介してＳＭＰＳ３４に電力が供給される。ＳＭＰＳ３４は、さらに、出力ラインＬ２，Ｌ３に接続され、救助運転回路２２から高電圧出力の１つの相を受ける。ＳＭＰＳ３４は、高電圧出力の相の１つを受けるために、ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうちの任意の２つに接続することできることに留意されたい。ＳＭＰＳ３４は、補助システムおよび制御部４４に電力を供給する。制御部４４は、救助運転回路２２のＣＴＲＬ接続部で信号を交換することによって、救助運転回路２２の作動を制御する。
【００１０】
作動時には、電源電圧センサ４２が、主電源２０からの電圧を継続的に監視し、測定電圧に関する信号を制御部４４に供給する。すると、制御部４４は、主電源２０の測定電圧と、記憶している電力システム１０の通常の作動範囲と、を比較する（例えば、通常の電圧の１０％以内であるか否か）。主電源２０からの測定電圧が通常の作動範囲内にある場合、制御部４４は、救助運転回路２２に信号を送り、主電源２０から電力コンバータ２６に電力が供給されるようにする。救助運転回路２２と電力コンバータ２６との間を流れる電流を制御するために、救助運転回路２２と電力コンバータ２６との間にラインリアクトル２４が接続される。
【００１１】
主電源２０からの測定電圧が通常の作動範囲よりも低下した場合、制御部４４は、救助運転回路２２に信号を送り、電力コンバータ２６から主電源２０が切断されるとともに、救助運転回路２２に含まれるバックアップ電源（例えば、第２のバッテリ）が電力コンバータ２６に接続されるようにする。本明細書中で詳述するように、救助運転回路２２は、主電源２０の電圧低下が検出された後、動力コンバータ２６にほぼ中断なく電力を供給する。主電源２０からバックアップ電源に移行する間に、ＳＭＰＳ３４（これもバックアップ電源に接続されている）が電力システム１０の制御要素および補助要素を作動させ続けることによって、主電源からバックアップ電源への切り換えが素早く行われて遅れが最小となるようにする。測定電圧が通常の作動範囲に戻ったときに、制御部４４は、救助運転回路２２に他の信号を送り、救助運転回路２２は、バックアップ電源を切断するとともに電力コンバータ２６に主電源を再接続する。救助運転回路２２の実施例は、図２および図３を参照して説明する。
【００１２】
電力コンバータ２６と電力インバータ３２とが、パワーバス２８を介して接続されている。平滑コンデンサ３０が、パワーバス２８を横断するように接続されている。電力コンバータ２６は、主電源２０からの三相交流電力を直流電力に変換するように作動する三相電力インバータとしてもよい。一実施例においては、電力コンバータ２６は、並列接続されたトランジスタおよびダイオードを含む複数のパワートランジスタ回路からなる。この電力コンバータ２６によって、パワーバス２８上に直流出力電力が供給される。平滑コンデンサ３０が、電力コンバータ２６によって直流パワーバス２８上に供給される整流された電力を平滑化する。電力コンバータ２６は、さらに、主電源２０に戻すようにパワーバス２８上の電力を逆変換するように作動することができる。この回生構成によって、主電源２０における需要を低減することができる。主電源２０を三相交流電源として示しているが、電力システム１０は、単相交流電源や直流電源（ただしこれらに限定しない）などの種々の電源から電力を受けるように構成できることに留意されたい。
【００１３】
電力インバータ３２は、パワーバス２８からの直流電力を三相交流電力に逆変換するように作動することができる三相電力インバータとすることができる。電力インバータ３２は、並列接続されたトランジスタとダイオードを含む複数のパワートランジスタ回路からなるものとすることができる。電力インバータ３２は、該電力インバータ３２の出力における昇降路モータ１２に三相電力を供給する。さらに、電力インバータ３２は、エレベータ１４が昇降路モータ１２を駆動するときに発生する電力を整流するように作動することができる。例えば、昇降路モータ１２が電力を発生させている場合、電力インバータ３２は、発生された電力を変換してパワーバス２８に供給する。平滑コンデンサ３０は、電力インバータ３２によって供給される変換された電力をパワーバス２８上で平滑化する。代替的な実施例においては、電力インバータ３２は、パワーバス２８からの直流電力を単相交流電力に逆変換して昇降路モータ１２に供給するように作動する単相電力インバータである。
【００１４】
昇降路モータ１２は、エレベータかご３６とカウンタウェイト３８との間の動きの速度および方向を制御する。昇降路モータ１２を駆動するために要求される電力は、エレベータ１４の加速度、方向、およびエレベータかご３６内の荷重に依存して変化する。例えば、エレベータかご３６が加速中で、しかもカウンタウェイト３８の重量よりも大きな荷重（すなわち重い荷重）で上昇している場合あるいはカウンタウェイト３８の重量よりも小さな荷重（すなわち軽い荷重）で下降している場合、昇降路モータ１２を駆動するために最大の動力が要求される。エレベータ１４がレベル状態にある場合すなわち釣り合った荷重で一定の速度で走行している場合、小さい電力で済ますことができる。エレベータかご３６が減速中で、しかも重い荷重で下降している場合あるいは軽い荷重で上昇している場合、エレベータかご３６は、昇降路モータ１２を駆動する。この場合、昇降路モータ１２が電力を発生させ、この電力は、電力インバータ３２によって直流電力に変換される。変換された直流電力は、主電源２０に戻すことができ、および／またはパワーバス２８に亘って接続されたダイナミックブレーキレジスタ（図示せず）において消費させることができる。こうして、軽い荷重の条件においては、昇降路モータ１２が電力を発生させ、この電力を主電源２０に戻すことができるので、ラインリアクトル２４、電力コンバータ２６、パワーバス２８、平滑コンデンサ３０および電力インバータ３２を含むこのアセンブリは、回生駆動回路と呼ばれることがある。
【００１５】
電力システム１０に単一の昇降路モータ１２が接続されるように示しているが、電力システム１０は、複数の昇降路モータ１２に電力を供給するように変更できることに留意されたい。例えば、複数の電力インバータ３０をパワーバス２８に亘って並列に接続し、複数の昇降路モータ１２に電力を供給するようにしてもよい。他の例としては、複数の駆動システム（ラインリアクトル２４、電力コンバータ２６、パワーバス２８、平滑コンデンサ３０および電力インバータ３２を含む）を救助運転回路２２に並列に接続し、各々の駆動システムが昇降路モータ１２に電力を供給するようにしてもよい。
【００１６】
電力システム１０は、補助システム（例えば、機械ファン、エレベータかご３６の照明および排気、および安全チェーン）や制御システム（例えば、エレベータシステム制御盤、エレベータ位置参照システムおよび乗客識別システム）などの他の電気システムにも電力を供給することができる。通常の作動時に、ＳＭＰＳ３４は、救助運転回路２２を介して高電圧ラインＬ２，Ｌ３から電力を受け、この電力を補助システムおよび制御システムに供給する。さらに、ＳＭＰＳ３４は、低電圧ラインＬＶＩを介して救助運転回路２２内のバックアップ電源に接続されている。電力システム１０が通常の作動条件にある時、バックアップ電源からの電力は、待機モードに維持されている。停電が発生すると、ＳＭＰＳ３４は、救助運転回路２２内のバックアップ電源から電力を受けるように切り換わり、回生駆動回路が主電源２０からバックアップ電源に切り換えられる間に、駆動制御システムおよび補助システムに継続的に電力を供給する。これにより、エレベータシステムがほぼ中断なくサービスされる。
【００１７】
図２は、本発明の一実施例による救助制御回路５０の概略図である。救助運転回路５０は、図１に示す救助運転回路２２として使用することができる回路の一例である。救助運転回路５０は、主電源スイッチ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ、バックアップ電源スイッチ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ、およびバッテリ５６を含む。主電力リレースイッチ５２ａは、入力Ｉ１と出力ラインＬ１との間に接続され、主電力リレースイッチ５２ｂは、入力Ｉ２と出力ラインＬ２との間に接続され、主電力リレースイッチ５２ｃは、入力Ｉ３と出力ラインＬ３との間に接続されている。バックアップ電力スイッチ５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、バッテリ５６の正の電極と、出力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、の間にそれぞれ接続され、バックアップ電力リレースイッチ５４ｄは、バッテリ５６の負極と、回生駆動回路の共通節点（ＤＣ−）と、の間に接続されている。バックアップ電力スイッチ５４ａ〜５４ｄは、出力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３に亘って三相ブリッジを形成するように配置されている。さらに、ＳＭＰＳ３４の低電圧入力（ＬＶＩ）がバッテリ５６を跨ぐように接続されている。
【００１８】
スイッチ５２ａ〜５２ｃ，５４ａ〜５４ｄは、救助運転回路５０と電力システム１０との接続および相互作用を簡潔に示すことを目的とし、現実の実施においては、上記のスイッチは、救助運転回路の構成要素との制御可能な接続を可能にする、リレースイッチ、トランジスタおよび適切な寸法のＤＣ／ＤＣコンバータなどの種々のデバイスとすることができることに留意されたい。単一のバッテリ５６を示しているが、救助運転回路５０は、直列に接続された複数のバッテリ、スーパーキャパシタまたは他のエネルギ蓄積デバイスなどを含む種々の型式ないし構成のバックアップ電源を含み得ることに留意されたい。
【００１９】
主電源２０からの測定電圧が電力システム１０の通常の作動範囲内にある場合、制御部４０は、ラインＣＴＲＬを介して救助運転回路５０に信号を送り、救助運転回路５０は、主電源スイッチ５２ａ〜５２ｃを閉じるのと同時にバックアップ電力スイッチ５４ａ〜５４ｄを開く。これによって、入力Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３上の主電源２０の三相が、それぞれ出力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３に接続される。その結果、電力システム１０（図１）は、通常の作動条件の時には、主電源２０から電力供給される。
【００２０】
主電源２０からの測定電圧が電力システム１０の通常の作動範囲よりも低下した場合、制御部４０は、ラインＣＴＲＬを経由して救助運転回路５０に信号を送り、救助運転回路５０は、主電源スイッチ５２ａ〜５２ｃを開くのと同時にバックアップ電力スイッチ５４ａ〜５４ｄを閉じる。これにより、バッテリ５６の正極が３つの出力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３すべてに接続され、バッテリ５６の負極が回生駆動回路の共通節点ＤＣ−に接続される。ＳＭＰＳ３４は、バッテリ５６からＬＶＩを介して電力供給され、主電源２０からバッテリ５６に移行する間に制御システムおよび補助システムに継続的に電力が供給されるようにする。移行後、電力コンバータ２６は、バッテリ５６からパワーバス２８に、逓増する直流電力を供給するように並列に接続された３つの双方向昇圧コンバータを有する装置として作動する。図示した構成では、バッテリ５６からの直流電力を、バッテリ５６の電圧の３倍〜５倍の大きさの電圧にしてパワーバス２８に供給することができる。
【００２１】
主電源２０からバッテリ５６への移行が素早く行われるので、電力システム１０は、ほぼ中断なく作動し、停電後にエレベータ１４の乗客を近接する階まで運ぶ救助運転を行うことができる。加えて、エレベータ１４は、救助運転時に比較的高速で走行できるので（通常の作動速度の５０％の速度まで）、主電源２０の停電後すみやかに乗客がエレベータ１４から降りることを可能にする。さらには、バッテリ５６からパワーバス２８に供給される電力が比較的高いので、エレベータかご３６の不釣合いの度合いが大きい場合にも、エレベータ１４が運転し続けることができる。
【００２２】
図３は、本発明の他の実施例による救助運転回路６０の概略を示す図である。救助運転回路６０は、図１に示した救助運転回路２２の他の実施例である。救助運転回路６０は、主電力スイッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃ、バックアップ電力スイッチ６４ａ，６４ｂ、およびバッテリ６６を備える。主電力リレースイッチ６２ａは、入力Ｉ１と出力ラインＬ１との間に接続され、主電力リレースイッチ６２ｂは、入力Ｉ２と出力ラインＬ２との間に接続され、主電力リレースイッチ６２ｃは、入力Ｉ３と出力ラインＬ３との間に接続されている。バックアップ電力リレースイッチ５４ａは、バッテリ６６の正極と出力ラインＬ１との間に接続され、バックアップ電力リレースイッチ５４ｂは、バッテリの負極と出力ラインＬ２との間に接続されている。バックアップ電力スイッチ５４ａ，５４ｂは、出力ラインＬ１，Ｌ２に亘ってＨブリッジを形成するように配置されている。さらに、ＳＭＰＳ３４の低電圧入力（ＬＶＩ）が、バッテリ５６を跨ぐように接続されている。代替的な実施例においては、さらにバッテリ６６の負極が回生駆動回路の共通節点ＤＣ−に接続される。
【００２３】
主電源２０の測定電圧が電力システム１０の通常の作動範囲内にある場合、制御部４０は、ラインＣＴＲＬを介して救助運転回路６０に信号を送り、救助運転回路６０は、主電力スイッチ６２ａ〜６２ｃを閉じるのと同時にバックアップ電力スイッチ６４ａ，６４ｂを開く。これによって、入力Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３上の主電源２０の三相が、それぞれ出力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３に接続される。その結果、電力システム１０（図１）は、通常の作動条件の時には、主電源２０から電力供給される。
【００２４】
主電源２０の測定電圧が電力システム１０の通常の作動範囲よりも低下した場合、制御部４０は、ラインＣＴＲＬを介して救助運転回路６０に信号を送り、救助運転回路６０は、主電力スイッチ６２ａ〜６２ｃを開くのと同時にバックアップ電力スイッチ６４ａ，６４ｂを閉じる。これによって、バッテリ６６の正極が出力ラインＬ１に接続され、バッテリ６６の負極が出力ラインＬ２に接続される。ＳＭＰＳ３４は、バッテリ６６からラインＬＶＩを介して電力供給され、主電源２０からバッテリ６６に移行する間に、駆動制御システムおよび補助システムに継続的に電力を供給する。この実施例においては、電力コンバータ２６は、バッテリ６６からパワーバス２８に、逓増する直流電力を供給する単一の昇圧コンバータとして機能する。図示した構成では、バッテリ５６からの直流電力を、バッテリ６６の電圧の約１．５倍〜約２倍の大きさの電圧にしてパワーバス２８に供給することができる。この構成は、電力需要が低いエレベータ１４に適し、バッテリ６６の負極を共通節点ＤＣ−にさらに電気的に接続する必要がないという利点がある。
【００２５】
まとめると、本発明は、通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータを継続的に駆動するシステムに関する。通常の作動時には、回生駆動回路が、主電源から昇降路モータに電力を供給する。救助運転回路が、バックアップ電源を含み、主電源が停電したときに、主電源から回生駆動回路を切断するとともに回生駆動回路にバックアップ電源を接続し、昇降路モータにほぼ中断なく電力が供給されるように作動する。本発明のシステムは、従来のシステムと比較して、バックアップ電源から電力供給される回生駆動回路の性能を向上させるとともに、主電源の停電を検出したときに主電源からバックアップ電源に素早く移行させることができる。
【００２６】
実施例および好ましい実施の形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、形態および詳細に変更がなされ得ることを理解されるであろう。
【図１】
2010538929.tif 000003
【図２】
2010538929.tif 000004
【図３】
2010538929.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月27日(2008.10.27)
【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】
通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータを継続的に駆動するシステムであって、
前記昇降路モータに電力を供給するとともに、通常の作動時に主電源からの電力を受ける入力を有する回生駆動回路と、
前記主電源が停電したときに作動可能なバックアップ電源を含み、前記主電源から前記回生駆動回路への入力を切断するのと同時に前記回生駆動回路の入力に該バックアップ電源を接続し、該入力に直流電力を供給するように作動することができる救助運転回路と、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記救助運転回路は、
前記主電源と前記回生駆動回路の入力との間に接続された第１のスイッチのセットと、
前記バックアップ電源と前記回生駆動回路の入力との間に接続された第２のスイッチのセットと、
を備え、通常の作動時に、第１のスイッチのセットが閉じられるとともに第２のスイッチのセットが開かれ、前記主電源の停電時に、第１のスイッチのセットが開かれるとともに第２のスイッチのセットが閉じられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のスイッチのセットの状態および前記第２のスイッチのセットの状態は、検出された主電源電圧の関数であることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のスイッチのセットは、通常の作動時に、前記主電源から前記回生駆動回路の入力に三相電力を供給するための３つのスイッチからなることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２のスイッチのセットは、前記三相回生駆動回路の入力と前記バックアップ電源との間に各々が接続された３つのスイッチからなることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２のスイッチのセットは、前記バックアップ電源の正極と前記三相回生駆動回路の第１の入力との間に接続された第１のスイッチと、前記バックアップ電源の負極と前記三相回生駆動回路の第２の入力との間に接続された第２のスイッチと、からなることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のスイッチのセットおよび第２のスイッチのセットは、リレーおよびトランジスタからなる群から選択されたデバイスからなることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記主電源が停電したとき、補助システムおよび制御システムに供給される電力を、前記主電源から前記バックアップ電源に切り換え、該補助システムおよび制御システムにほぼ中断なく電力が供給されるようにするスイッチモード電源装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１い記載のシステム。
【請求項１０】
前記回生駆動回路は、
前記回生駆動回路の入力で受けた前記主電源からの電力を直流（ＤＣ）電力に変換するコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換することによって前記昇降路モータを駆動するとともに、前記昇降路モータが発電しているときに、前記昇降路モータが発生させた交流電力を直流電力に変換するインバータと、
前記コンバータと前記インバータとの間に接続され、前記コンバータおよび前記インバータから直流電力を受けるパワーバスと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンバータは、停電の条件の時に前記バックアップ電源からの電力を昇圧し、昇圧した電力を前記パワーバスに供給することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
エレベータ昇降路モータに接続された出力と、第１のスイッチのセットによって交流電力の主電源に接続されるとともに第２のスイッチのセットによって直流電力のバックアップ電源に接続された入力と、を有する回生駆動回路と、
主電源電圧を測定する電圧センサと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲内にある場合、前記第１のスイッチのセットを閉じるとともに前記第２のスイッチのセットを開き、前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記第１のスイッチのセットを開くととも前記第２のスイッチのセットを閉じる制御部と、
を備えるエレベータ駆動システム。
【請求項１３】
前記第１のスイッチのセットは、前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲内にある場合に前記主電源から前記回生駆動回路に三相電力を供給するための３つのスイッチからなることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１４】
前記第２のスイッチのセットは、三相ブリッジ構成に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１５】
前記第２のスイッチのセットは、Ｈブリッジ構成に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１６】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１７】
前記回生駆動回路は、
前記回生駆動回路の入力で受けた前記主電源またはバックアップ電源からの電力を、直流（ＤＣ）電力に変換するコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換することによって前記昇降路モータを駆動するとともに、前記昇降路モータが発電しているときに、前記昇降路モータが発生させた交流電力を直流電力に変換するインバータと、
前記コンバータと前記インバータとの間に接続され、前記コンバータおよび前記インバータから直流電力を受けるパワーバスと、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１８】
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記コンバータは、前記バックアップ電源からの電力を昇圧し、昇圧した電力を前記パワーバスに供給することを特徴とする請求項１７に記載のエレベータ駆動システム。
【請求項１９】
通常の条件および停電の条件の時に、エレベータ昇降路モータにほぼ中断なく電力を供給する方法であって、
主電源電圧を測定するステップと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲にある場合、前記エレベータ昇降路モータを駆動する回生駆動回路の入力に主電源を接続するステップと、
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記回生駆動回路の入力から前記主電源を切断するとともに前記回生駆動回路の入力にバックアップ電源を接続する、切断・接続ステップと、
を含み、前記主電源は前記入力に交流電力を供給し、前記バックアップ電源は前記入力に直流電力を供給することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記主電源を接続するステップは、前記主電源と前記回生駆動回路の入力との間に接続された第１のスイッチのセットを閉じるとともに、前記バックアップ電源と前記回生駆動回路の入力との間に接続された第２のスイッチのセットを開くことを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記切断・接続ステップは、前記第１のスイッチのセットを開くとともに前記第２のスイッチのセットを閉じることを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２のスイッチのセットは、三相ブリッジ構成およびＨブリッジ構成からなる群から選択された構成に配置されることを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記バックアップ電源は、少なくとも１つのバッテリを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記測定された主電源電圧が通常の作動範囲よりも低い場合、前記回生駆動回路に接続された前記バックアップ電源からの電力を昇圧することをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【国際調査報告】
2010538929.tif 000006