JP2000233876A - 電源供給装置 - Google Patents

電源供給装置

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JP2000233876A
JP2000233876A JP11036815A JP3681599A JP2000233876A JP 2000233876 A JP2000233876 A JP 2000233876A JP 11036815 A JP11036815 A JP 11036815A JP 3681599 A JP3681599 A JP 3681599A JP 2000233876 A JP2000233876 A JP 2000233876A
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Japan
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power
power supply
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commercial
motor
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JP11036815A
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Chuichi Saito
忠一 齋藤
Wahei Kojima
和平 小嶋
Tadayuki Sugiyama
賢幸 杉山
Yoko Enomoto
陽子 榎本
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KYOUJIN CONSULTING KK
Hitachi Ltd
Original Assignee
KYOUJIN CONSULTING KK
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】昇降機等の電動機の電源としてソーラー等の自
然エネルギー電源を活用し、信頼性と安全性の高い電気
的回路を備えた電力供給装置を提供する。 【解決手段】電動機30の主電源をソーラー1から供給
される直流電力をバッテリー2に蓄電し、この蓄電力を
インバータ回路3によって交流電源に変換する交流電源
回路系を経由して供給する一方、制御装置の電源は、別
系統から供給される商用交流電源回路系を経由して制御
するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、昇降機等、電動機
の出力によって機能を発揮する設備への電源供給装置に
係り、特にソーラー等の自然エネルギー電源を活用した
電源供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電動機(発電所から有線で送電さ
れる電源と定義する)の回転により機能を発揮する設
備、例えば昇降機の一種であるエスカレーターにおいて
は、実開昭60−33574 号公報に開示されたように乗客輸
送体の駆動に電動機を用いている一方、乗客負荷の多少
に応じて巻線を切替える省電力制御方法が知られてい
る。また、エスカレーターの運転速度の切替えにインバ
ータ装置を適用する方法(例えば特開平8−198564 号公
報)やその応用例も公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、商用
電源(発電所から有線で送電される電源と定義する)に
よる電動機の回転とその電気的制御を前提としており、
化石燃料や原子力によって発電する旧来の電源に頼るも
のであった。従って、地球温暖化や酸素雨問題など環境
破壊の心配がないクリーンな自然エネルギーとして最近
特に注目されている太陽光発電(以下、ソーラーと略
す),風力発電等の自然エネルギーを電源として活用す
る思想はなく、況やこれら自然エネルギー電源活用時の
信頼性,安全性の確保という技術的視点はなかった。
【0004】本発明の目的は、電動機の入力電源として
自然エネルギーにより供給される電力を活用し、その電
力供給系の信頼性と安全性を高め得る電源供給装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、昇降機等、電動機の出力と、この電動機
の出力を制御する制御装置によって機能を発揮する設備
において、前記電動機の主電源として、商用電源以外の
自然エネルギー等の第1の電源から供給される直流電力
をバッテリーに蓄電し、この直流蓄電力をインバータ回
路によって交流電源に変換する交流電源回路系を経由し
て供給する一方、前記制御装置の電源として、前記第1
の電源とは別系統から供給される商用交流の第2の電源
の電源回路系を経由して制御するようにしたのである。
また、昇降機等、電動機の出力と、この電動機の出力を
制御する制御装置によって機能を発揮する設備におい
て、前記電動機の電源として、商用電源以外の自然エネ
ルギー等の第1の電源から供給される直流電力をバッテ
リーに蓄電し、この直流蓄電力をインバータ回路によっ
て交流電源に変換して前記電動機に供給する交流電源回
路系と、前記第1の電源とは別系統から供給される商用
交流の第2の電源の電源回路系の2系統の電源を備える
一方、前記制御装置の電源として、前記第1の電源とは
別系統から供給される商用交流の第2の電源の電源回路
系で構成したのである。さらに加えて前記電動機出力用
の2系統の電源に対して、前記第1,第2いずれか一方
の電源への切替えを指令する電源切替判定手段を前記制
御装置に備えたのである。
【0006】上記構成によれば、電動機の回転出力は、
ソーラー等第1の電源から供給される電力を主電源と
し、例えば、乗客保護のための安全装置などの制御系は
電気性質的に安定している商用の第2の電源を使用する
ことから全体に信頼性と安全性の高い電源供給装置たり
得る。さらに、ソーラー等の第1の電源から商用の第2
の電源への切替えと、この逆切替えを電源切替判定手段
により適宜指令できるので、例えば荒天など予期せぬ天
候がもたらすソーラー電源量不足への即応、反対に、ソ
ーラー電源量の充足とその活用に適切に対応できて常に
安定した信頼性の高い電動機出力を得ることができる。
また、風力発電の場合もソーラーと同様その不安定さを
補完することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、電動機の回転出力によっ
て機能を発揮する設備として昇降機の一種であるエスカ
レーターを例に、自然エネルギーの代表例としてソーラ
ー電源を例にその実施形態を図に基づいて説明する。な
お、図1,図2において同じ構成,作用部分には同じ符
号を付けて示す。第1実施形態のエスカレーター(図示
省略)は、図1に示す電気的制御回路によって必要な電
力が供給される。すなわち、ソーラー1で発生した第1
の電源による電力がバッテリー2に蓄電され、この蓄電
力を直流から交流に変換するインバータ回路3で電動機
30を回転させるために通常用いられる交流電源(例え
ば三相200V)に変換される。そして、ノーフィーズ
ブレーカ(通称FFB)F1を経由し、インバータ回路
3で変換された交流電源は、上昇運転用コンタクター1
1あるいは下降運転用コンタクター12の切替えで電動
機(IM)30によりエスカレーターを下降側あるいは
上昇側に回転させる。
【0008】一方、上記電動機30の制御回路は、上記
ソーラー1で発生した第1の電源とは別系統回路である
商用交流の第2の電源である電源A100(例えばAC10
0V)からノーフィーズブレーカF2を経由して構成され
ており、エスカレーターを上昇運転させたい場合は、運
転スイッチ20を上昇(UP)側に操作すると、上昇運
転用コンタクター11のコイル11Cが励磁されると同
時に上昇運転用コンタクター11が投入され、この時電
動機30がエスカレーターを上昇側に回転させて乗客を
輸送する。反対に、下降運転させたい場合は、運転スイ
ッチ20を下降(DOWN)側に操作すると、下降側運
転用コンタクター12のコイル12Cが励磁されると同
時に下降運転用コンタクター12が投入され、この時電
動機30がエスカレーターを下降側に回転させて乗客を
輸送する。ここで、電動機30による上昇側での運転停
止は、停止スイッチ50の操作により、上昇運転用コン
タクター11のコイル11Cの励磁回路を遮断すること
により、上昇運転用コンタクター11の投入を解除して
電動機30の回転を停止させることにより行われる。反
対に、下降側での運転停止は、停止スイッチ50の操作
により、下降運転用コンタクター12のコイル12Cの
励磁回路を遮断することにより、下降運転用コンタクタ
ー12の投入を解除して電動機30の回転を停止させる
ことにより行われる。なお、図1の符号11cbは上昇
運転用コンタクター11の常閉接点、符号12cbは下
降運転用コンタクター12の常閉接点であり、それぞれ
逆方向運転投入防止用として設けられている。
【0009】さらに、図1の符号Sは乗客の安全確保や
構成機器の異常検出を行う各種安全装置の接点であり、
これら安全装置が動作した場合に、これの第2の電源で
ある商用電源A100の回路を遮断し、電動機30の回
転を止めてエスカレーターの運転を停止させるものであ
る。
【0010】上記第1実施形態によれば、例えばソーラ
ー1で発生した第1の電源の蓄電容量ダウン,インバー
タ回路3の異常による周波数の乱れなどの不都合が発生
しても、制御系は別系統の安定した商用交流の第2の電
源系に属するので、特に人身保護に重要な安全装置の機
能を消失することはなく、具備すべき信預性,安全性を
維持することができる。
【0011】本発明の第2実施形態のエスカレーター
(図示省略)は、図2に示す電気的制御回路にって必要
な電力が供給される。すなわち、電動機30の電源とな
るソーラー1の交流電源回路系としてソーラー1で発生
した第1の電源である電力がバッテリー2に蓄電され、
この直流蓄電力をインバータ回路3で電動機30を回転
させるために通常用いられる交流電源に変換する回路を
備えている。そして、ノーフィーズブレーカF1を経由
し、上昇運転用コンタクター11あるいは下降運転用コ
ンタクター12を経由して電動機30によりエスカレー
ターを下降側あるいは上昇側に回転させる。また、電動
機30の電源となる前記ソーラー1以外の別系統の交流
電源回路系として第2の電源である商用交流電源A20
0(例えばAC三相200V)がインバータ回路3とノ
ーフィーズブレーカF1との間に接続される。一方、上
記電動機30の制御回路は、上記ソーラー1とは別系統
回路での第2の電源である商用交流電源A100(例え
ばAC100V)からノーフィーズブレーカF2を経由
して構成されている。なお、この回路の中の運転スイッ
チ20の操作と運転方向の関係、上昇運転用コンタクタ
ー11とコイル11C,下降運転用コンタクター12と
コイル12C,停止スイッチ50,安全装置S,常閉接
点11cb,12cbの電気的相互関係,機能及び操作
は図1と同様であるからここでは説明を省略する。
【0012】さらに第2実施形態では、上記のソーラー
1で発生した第1の電源に接続される電動機30用交流
電源回路系、前記ソーラー1とは別系統の第2の電源の
電動機30用商用交流電源回路系の2系統電源に対する
電源切替判断手段として電源切替判定器S200が商用
交流電源A100の回路に接続されている。この電源切
替判定器S200は、別に設けられたバッテリー2の蓄
電量検出器(図示省略)、あるいは太陽光の有無検出器
(図示省略)などによる電力量不足の信号を受けて、ソ
ーラー1の交流電源回路系から商用交流電源回路系のA
200への切替えを指令し、商用電源切替用コンタクタ
ーのコイル210Cを励磁して、商用電源切替用コンタ
クターの常開接点210aをONさせると同時にソーラ
ー1側の電源切替用コンタクターの常閉接点210bを
遮断し、この状態で電動機30は商用交流電源A200
により回転する。一方、電源切替判定器S200がソー
ラー1の蓄電量充足などの信号を受けて商用交流電源A
200からソーラー1の交流電源回路系への切替えを指
令した場合は、商用電源切替用コンタクターのコイル2
10Cの励磁を解除し、これによりソーラー1側の電源
切替用コンタクターの常閉接点210bが投入され、こ
の状態で電動機30はソーラー1の交流電源回路系によ
り回転する。
【0013】上記第2実施形態によれば電力供給が不安
定視されるソーラー1の第1の電源を安定的な第2の電
源の商用電源で補完できて電力供給の信頼性を高めるこ
とができる。また、この場合も安定装置系は第1実施形
態と同様商用電源の第2の電源系統に属しているので所
定の信頼性と安全性を確保することができる。
【0014】なお、本実施形態の構成は、例示したソー
ラーに限定されるものではなく、風力発電や他の自然エ
ネルギーを活用した自家発電など広い分野の応用が可能
で、さらに適用設備も例示したエスカレーターに限定さ
れるものではなく、エレベーター,コンベアなど特に信
頼性,安全性を重視する電動機応用機器に適している。
【0015】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、電動機の
電源として信頼性と安定性の高い電力供給装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の電源供給装置の制御回
路図。
【図2】本発明の第2実施形態の電源供給装置の制御回
路図。
【符号の説明】
1…ソーラー(第1の電源)、2…バッテリー、3…イ
ンバータ回路、11…上昇運転用コンタクター、11C
…上昇運転用コンタクターのコイル、11cb…上昇運
転用コンタクターの常閉接点、12…下降運転用コンタ
クター、12C…下降運転用コンタクターのコイル、1
2cb…下降運転用コンタクターの常閉接点、20…運
転スイッチ、30…電動機、50…停止スイッチ、A1
00…商用交流電源(第2の電源)、A200…商用交
流電源(第2の電源)、S200…電源切替判定器、21
0a…商用電源切替用コンタクターの常開接点、210
b…電源切替用コンタクターの常閉接点、210C…商
用電源切替用コンタクターのコイル、F1,F2…ノー
フィーズブレーカ(FFB)、S…各種安全装置の接
点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 和平 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 杉山 賢幸 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所施設営業本部内 (72)発明者 榎本 陽子 東京都新宿区新小川町六丁目36番株式会社 恭仁コンサルティング内 Fターム(参考) 3F002 GA03 3F321 AA06 DA03 DD00 DD01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】昇降機等、電動機の出力と、この電動機の
    出力を制御する制御装置によって機能を発揮する設備に
    おいて、前記電動機の主電源として、商用電源以外の自
    然エネルギー等の第1の電源から供給される直流電力を
    バッテリーに蓄電し、この直流蓄電力をインバータ回路
    によって交流電源に変換する交流電源回路系を経由して
    供給する一方、前記制御装置の電源として、前記第1の
    電源とは別系統から供給される商用交流の第2の電源の
    電源回路系を経由して前記電動機を制御するようにした
    ことを特徴とする電源供給装置。
  2. 【請求項2】昇降機等、電動機の出力と、この電動機の
    出力を制御する制御装置によって機能を発揮する設備に
    おいて、前記電動機の電源として、商用電源以外の自然
    エネルギー等の第1の電源から供給される直流電力をバ
    ッテリーに蓄電し、この直流蓄電力をインバータ回路に
    よって交流電源に変換して前記電動機に供給する交流電
    源回路系と、前記第1の電源とは別系統から供給される
    商用交流の第2の電源の電源回路系の2系統の電源を備
    える一方、前記制御装置の電源として、前記第1の電源
    とは別系統から供給される商用交流の第2の電源の電源
    回路系で構成したことを特徴とする電源供給装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記電動機出力用の2
    系統の電源に対して、前記第1,第2いずれか一方の電
    源への切替えを指令する電源切替判定手段を前記制御装
    置に備えたことを特徴とする電源供給装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034413A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Trennschaltung für wechselrichter
CN103030054A (zh) * 2012-12-25 2013-04-10 上海爱登堡电梯股份有限公司 一种利用太阳能发电的室外自动扶梯

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034413A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Trennschaltung für wechselrichter
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