(57)【要約】【課題】建物設備等の電源特性に影響されないで平滑コンデンサの静電容量の低下を検出するエレベータの制御装置を提供する。【解決手段】交流電源１からの交流を直流に変換するコンバータ２、平滑コンデンサ３、平滑された直流を交流に変換するインバータ４、平滑コンデンサの電圧値を検出する直流電圧検出回路１１、電動機からの回生電力を消費するための回生抵抗９及び半導体素子１０の直列接続体と、回生運転時に、インバータを制御して回生電力を直流に変換し、直流電圧検出回路による検出電圧値が予め定められた第１基準電圧値よりも高いときは半導体素子をオンさせて回生電力を回生抵抗に消費させ、第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値よりも低いときは半導体素子をオフさせ、かつ半導体素子のオン時間またはオフ時間に基づいて平滑コンデンサの静電容量の低下率を検出する制御回路１２を備える。【選択図】図１
2007119100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
前記コンバータにより変換された直流を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサにより平滑された直流を任意の電圧及び周波数の交流に変換してかご駆動用の電動機を制御するインバータと、
前記平滑コンデンサの電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記インバータの直流側に接続されて、前記電動機からの回生電力を消費するための回生抵抗及び半導体スイッチの直列接続体と、
前記電動機の回生運転時に、前記インバータを制御して回生電力を直流に変換させると共に、前記電圧検出手段による検出電圧値に基づいて前記検出電圧値が予め定められた第１基準電圧値よりも高いときは前記半導体スイッチをオン制御して回生電力を前記回生抵抗に消費させ、前記検出電圧値が前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値よりも低いときは前記半導体スイッチをオフ制御する制御回路と
を備え、
前記制御回路は、前記半導体スイッチのオン時間またはオフ時間に基づいて前記平滑コンデンサの静電容量の低下率を検出する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
前記制御回路は、初期状態時の回生一定速走行時における前記半導体スイッチの動作時間としてオフ時間もしくはオン時間もしくはその合計を記憶し、記憶した動作時間と初期状態の測定時と同様の負荷状態で測定した前記半導体スイッチの動作時間とを比較して算出した前記半導体スイッチの動作時間の滅少率に基づいて前記平滑コンデンサの静電容量の低下率を検出する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレベータの制御装置において、
前記制御回路は、前記平滑コンデンサの静電容量の低下率が規定以上低下したときに前記平滑コンデンサの寿命と判断する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータを介して電動機により駆動される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、交流電源から供給される交流をコンバータで直流に変換し、変換された直流を平滑コンデンサで平滑し、平滑された直流をインバータで任意の電圧及び周波数の交流に変換して電動機を駆動してエレベータのかごを昇降させるエレベータの制御装置において、前記平滑コンデンサの容量低減を検出するのに、直流電圧を検出し、検出された直流電圧に含まれるリプル電圧の大きさによって平滑コンデンサの静電容量の低下を判定するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなエレベータの制御装置によれば、直流電圧を検出し、これに含まれるリプル電圧の大きさによって平滑コンデンサの静電容量の低下を判定するようにしたので、人為操作を伴うことなく静電容量の低下か判定され、速やかに平滑コンデンサの静電容量の低下を発見でき、常時又は比較的短い時間間隔で平滑コンデンサの静電容量の変化を監視することができ、エレベータの安全性を向上することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５７１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の容量低減検出手段は、力行運転時に検出するため、設置される建物設備の電源特性に依存し、誤差を生じやすい。
【０００６】
この発明は上記課題を解消するためになされたもので、平滑コンデンサの静電容量の低下を検出するのに、建物設備等の電源特性に影響されにくい、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】
【０００７】
この発明に係るエレベータの制御装置は、交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、前記コンバータにより変換された直流を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑された直流を任意の電圧及び周波数の交流に変換してかご駆動用の電動機を制御するインバータと、前記平滑コンデンサの電圧値を検出する電圧検出手段と、前記インバータの直流側に接続されて、前記電動機からの回生電力を消費するための回生抵抗及び半導体スイッチの直列接続体と、前記電動機の回生運転時に、前記インバータを制御して回生電力を直流に変換させると共に、前記電圧検出手段による検出電圧値に基づいて前記検出電圧値が予め定められた第１基準電圧値よりも高いときは前記半導体スイッチをオン制御して回生電力を前記回生抵抗に消費させ、前記検出電圧値が前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値よりも低いときは前記半導体スイッチをオフ制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記半導体スイッチのオン時間またはオフ時間に基づいて前記平滑コンデンサの静電容量の低下率を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、制御回路により、半導体スイッチのオン時間またはオフ時間に基づいて平滑コンデンサの静電容量の低下率を検出することにより、平滑コンデンサの容量を建物設備等の電源特性に影響を受けずに検出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】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置の全体構成を示すブロック図である。
図１に示されるエレベータの制御装置は、交流電源１から供給される交流を直流に変換するコンバータ２と、変換された直流を平滑する平滑コンデンサ３と、平滑された直流を任意の電圧及び周波数の交流に変換してかご８を駆動する電動機５を制御するインバータ４と、インバータ４の直流側に接続されて電動機５からの回生電力を消費するための回生抵抗９及び半導体スイッチとしての半導体素子１０の直列接続体と、平滑コンデンサ３によって平滑された直流電圧を検出する直流電圧検出回路１１と、電動機５の回生運転時に、インバータ４を制御して回生電力を直流に変換させると共に、直流電圧検出回路１１による検出電圧値に基づいて半導体素子１０をオンオフ制御する制御回路１２とを備えている。なお、６は巻上機、７はカウンタを示す。
【００１０】
ここで、制御回路１２は、後述するようにして、直流電圧検出回路１１による検出電圧値が予め定められた第１基準電圧値よりも高いときは半導体素子１０をオン制御して回生電力を回生抵抗９に消費させ、検出電圧値が第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値よりも低いときは半導体素子１０をオフ制御するようになされており、また、半導体素子１０のオン時間またはオフ時間に基づいて平滑コンデンサ３の静電容量の低下率を検出するようになされている。
【００１１】
次に、上記構成に係るエレベータの制御装置の動作を説明する。
交流電源１はコンバータ２で直流に変換され、平滑コンデンサ３により平滑されてインバータ４に供給される。インバータ４は供給された直流を交流に変換して電動機５に供給する。これら構成は、制御回路１２によって制御され、これにより、電動機５は駆動され、かご８は昇降する。
【００１２】
一方、直流電圧検出回路１１は、平滑コンデンサ３によって平滑された直流電圧を検出し、制御回路１２へ送出する。また、電動機５が回生運転時に回生される電力は、制御回路１２の動作により、インバータ４で直流に変換される。このとき、制御回路１２は、直流電圧検出回路１１により検出された電圧値に応じて半導体素子１０をオンして、上記回生電力を回生抵抗９を通じて消費させる。
【００１３】
次に、電動機５が回生一定速運転時の平滑コンデンサ３の両端電圧Ｖｐｎ（ｔ）を図２に示す。
図２において、Ｔｏｎは半導体素子１０のオン時間、Ｔｏｆｆは半導体素子１０のオフ時間、Ｖｐｎ１は半導体素子１０がオフからオンに変わる瞬間の平滑コンデンサ３の両端電圧値（第１基準電圧値）、Ｖｐｎ２は半導体素子１０がオンからオフに変わる瞬間の平滑コンデンサ３の両端電圧値（第２基準電圧値）をそれぞれ示している。
【００１４】
今、回生一定速運転時において、半導体素子１０がオフとなる状態を考えると、インバータ４からの回生電力は平滑コンデンサ３に充電されるのみであるので、一定速走行中における単位時間当たりの回生電力をＰとすると、半導体素子１０のオフ時間Ｔｏｆｆと平滑コンデンサ３の静電容量Ｃの関係は下式となる。
【００１５】
【数１】
2007119100.tif 000003
【００１６】
よって、回生電力Ｐが一定であれば、オフ時間Ｔｏｆｆは平滑コンデンサ３の静電容量Ｃと比例関係にある。
【００１７】
次に、回生一定速運転時において、半導体素子１０がオンとなる状態を考える。平滑コンデンサ３に充電されているエネルギーは、静電容量Ｃと半導体素子１０がオフからオンに変わる瞬間のＶｐｎ（ｔ）の値Ｖｐｎ１と回生電力Ｐと回生抵抗９の抵抗植Ｒを用いて、以下のように表される。
【００１８】
【数２】
2007119100.tif 000004
【００１９】
これをＶｐｎ（ｔ）について解くと、
【００２０】
【数３】
2007119100.tif 000005
【００２１】
となり、Ｖｐｎ（Ｔｏｎ）＝Ｖｐｎ２として式をまとめると、下式となる。
【００２２】
【数４】
2007119100.tif 000006
【００２３】
よって、回生電力Ｐが一定であれば、オン時間Ｔｏｎも平滑コンデンサ３の静電容量Ｃと比例関係にある。
【００２４】
以上より、回生一定速運転時において半導体素子１０がオンとなる時間Ｔｏｎ及びオフとなる時間Ｔｏｆｆは平滑コンデンサ３の静電容量Ｃに比例するため、初期状態時の回生一定速走行時における半導体素子１０の動作時間（オフ時間もしくはオン時間もしくはその合計）を記憶し、その動作時間と初期状態の測定時と同様の負荷状態で測定した現状の半導体素子１０の動作時間とを比較して算出した半導体素子１０の動作時間の滅少率は、平滑コンデンサ３の静電容量Ｃの低下率と等しくなる。この手法により、平滑コンデンサ３の静電容量Ｃの低下率を検出し、規定以上の低下が検出された場合に平滑コンデンサ３の寿命と判断できる。また、使用する平滑コンデンサ３の静電容量Ｃに応じて寿命と考えられる半導体素子１０の動作時間をあらかじめ指定して寿命を検知することも可能である。
【００２５】
従って、上記実施の形態１によれば、制御回路１２により、回生運転時に直流電圧値が予め定められた第１基準電圧値よりも高くなると半導体素子１０をオンさせ第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値よりも低くなると半導体素子１０をオフさせ、オン時間又はオフ時間に基づいて平滑コンデンサ３の静電容量の低下率を検出するようにしたので、平滑コンデンサ３の容量を建物設備等の電源特性に影響を受けずに検出できるという効果がある。
【００２６】
なお、上記実施の形態１では、半導体素子１０のオン時間又はオフ時間に基づいて平滑コンデンサ３の静電容量の低下率を検出するようにしたが、かご８に設けられたかご内負荷の加重を検出する加重検出手段を備え、加重値も考慮して平滑コンデンサ３の静電容量の低下率を検出することができる。同様に、電動機５に流れる電流値を検出する電流検出手段を備え、電流値も考慮して平滑コンデンサ３の静電容量の低下率を検出することもできる。このようにすることで、正確に平滑コンデンサの静電容量の低下率を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す平滑コンデンサ３の電圧波形図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  交流電源、２  コンバータ、３  平滑コンデンサ、４  インバータ、５  電動機、６  巻上機、７  カウンタ、８  かご、９  回生抵抗、１０  半導体素子、１１  直流電圧検出回路、１２  制御回路。
【図１】
2007119100.tif 000007
【図２】
2007119100.tif 000008