JP2001163534A - 交流エレベータの電源装置 - Google Patents
交流エレベータの電源装置Info
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Abstract
ツキが生じても修正できる装置を得ること。 【解決手段】 所定の条件でバッテリーの充電モード或
いは放電モードの運転を行わせる。
Description
電源装置の改良に関するものである。
それを制御する技術の進歩により、インバータを用いて
誘導電動機に可変電圧・可変周波数の交流電力を供給し
て速度制御を行い、エレベータかごを運転させるものが
採用されている。
コンバータ2及びインバータ3を通じて誘導電動機IM
に電流が供給されるが、この電流は理想的な速度指令4
とパルス発生器PGからの実際のエレベータかご5の速
度との突き合わせによる速度調節器6を介して可変周波
数電流指令演算部7からの指令により、正弦波PWM制
御装置8を介してインバータ3が操作されて、エレベー
タかご5が適当に速度制御されるものである。ここで、
9は釣合い重りである。
るエレベータの場合は、エレベータかご5に定員いっぱ
い乗客が乗っている時や、誰も乗っておらず乗場呼びに
応じて空かごとして運転される時など、その都度負荷が
大幅に変動するが、特に下げ荷運転の場合には電力を回
生しなければならず、通常抵抗Rによって熱として消費
しているのが一般的で、電力の無駄づかいが多かった。
又、当然負荷の大きな場合でも不都合なことが生じない
ように、予め電源容量に余裕を見て設計するのが普通で
ある。したがって、電源回線なども太い電線を使用した
りしなければならなかった。
るような回生電力を無駄にしない効率の良い電源装置に
ついて提案をしている。
は図3に示す回路の制御ブロック線図である。
を示すが、10は電源回路で、Tr1とTr2はトランジス
タ、D1,D2はダイオード、Eは例えばニッケル水素
畜電池のようなバッテリーで、このバッテリーEは例え
ば単電池8個を直列に接続したものを1郡電池(1ユニ
ット)として、エレベータの容量に応じて所定の郡電池
数を適宜決定する。QはバッテリーEの充電量を検出す
る容量計、Lは昇圧用のコイル、RTは電流検出器、1
1は停電時などの非常時にバッテリーEから、マイコン
等の制御電源としても利用する非常電源、12は万一こ
の電源回路10が故障した場合に切り離すための非常接
点である。
ンバータ3の入力電圧Vabの定電圧制御を行うもので、
一定の電圧指令に対し、インバータ3の入力電圧Vabを
負帰還させて突き合わせ制御を行う。この偏差信号eが
伝達関数G1及びリミッター回路20を介して電流指令
を作り出し、電流検出器RTからの電流帰還と突き合わ
せ、伝達関数G2を通じて比較器21に入力させる。
22からの三角波αと伝達関数G2からの出力信号を比
較することにより、トランジスタTr1,Tr2の制御信号β
を作り出している。トランジスタTr2の前段には否定素
子23を接続しているので、トランジスタTr1とTr2が同
時にONすることはない。
コンバータ2を経た電圧は通常280V程度になるが、
ここで、図4の電圧指令を350V程度に設定すれば、
電源回路10の制御系はインバータ3の入力電圧Vabを
350Vに維持しようと電圧制御される。
偏差信号eはゼロであり、リミッター回路20を通じた
電流指令iもゼロとなり、比較器21の出力は図5に示
す波形となる。
交互にON状態に導く制御信号βを比較器21は出力す
るので、バッテリーEは充電と放電を同じ時間づつ交互
に繰り返して、インバータ3の入力電圧Vabを350V
に維持しようとする。
も低くなれば、比較器21の出力は図6(a)に示す状
態になり、トランジスタTr1をON状態にする時間が短
く、トランジスタTr2をON状態にする時間が長くなり、
結局バッテリーEからの放電を優先させることになる。
なれば、今度は比較器21の出力は図6(b)に示す状
態になり、トランジスタTr2をON状態にする時間が短
く、トランジスタTr1をON状態にする時間が長くな
り、結局バッテリーEへの充電を優先させて、指令電圧
を維持しようと電圧制御される。
通常のルートはバッテリーE、電流検出器RT、コイル
L、トランジスタTr2、バッテリーEであり、一方バッ
テリーEを充電させる場合の通常のルートは端子a、接
点12、トランジスタTr1、コイルL、電流検出器R
T、バッテリーE、端子bである。そして、各トランジ
スタTr1,Tr2のOFF時にはダイオードD2或いはD1
を通じてコイルLによるバッテリーEの充電・放電電流
が瞬間的に流れる。
テリーEの充電状態が例えば30%以下の場合には、リ
ミッター回路20の放電側のリミッター値をゼロにし
て、制御系としては充電のみを行わせ、またバッテリー
Eの充電状態が例えば80%以上の場合には、リミッタ
ー回路20の充電側のリミッター値をゼロにして、放電
のみを行わせるようにすれば、過充電や完全放電を防ぐ
ことでバッテリーの寿命を延ばすことが可能である。
ーに充電を行うことで、容量計Qによって検出される充
電状態を例えば60%程度になるようにすれば、バッテ
リーの充電状態を最良な状態に維持させることができ
る。(万一60%を超える状態であれば、非常電源11
のようにバッテリーから交流電源を作り、制御電源とし
て使用すれば良い。) 因みに、最良な状態とは、次のエレベータの運転が回生
運転・駆動運転の何れであってもバッテリーの充電・放
電が自由に行える状態を意味する。
が高くなりすぎた場合は、トランジスタTr3をONさせ
て、抵抗Rで回生電力を消費させるようにする。
操作は、前述のバッテリーEの充電状態だけでなく、エ
レベータの運転状態に応じて変化させる事も可能であ
る。平日や休日、或いは時間帯によってバッテリーEの
充電量における適量を変化させても良い。即ち、例えば
オフィスビルの出勤時などの力行運転の連続が予想され
る場合には、バッテリーEの充電量を多目にして、補助
電源としての利用を優先し、逆にお昼のような回生運転
の連続が予想される場合は、バッテリーEの充電量を低
目に抑えて回生動作を優先させる。そして、通常時は力
行・回生がほぼ交互に行われるので、バッテリーEの充
電量を60%程度に設定する。
ーEが複数の単電池からなる場合、バッテリーEへの充
放電を頻繁に繰り返すと、単電池ごと或いは郡電池ごと
の端子電圧がバラツイてくるため、単電池ごと或いは各
郡電池ごとの充電量を適正に保つことができなくなって
くる問題があった。
で、複数の単電池からなるバッテリーの各電池の充電量
にバラツキが生じた場合でも適宜適正に補正できる装置
を提供することを目的とする。
により、インバータを介してエレベータの電動機が制御
され、該インバータの入力電圧を一定に制御する電源装
置を備えたものにおいて、 1.該電源装置は複数の単電池からなるバッテリーと、
該バッテリーの充電回路と放電回路とで構成し、所定の
条件下では該バッテリーの放電を阻止する手段を備え
る。 2.該電源装置は複数の単電池からなるバッテリーと、
該バッテリーの充電回路と放電回路とで構成し、所定の
条件下では該バッテリーへの充電を阻止する手段を備え
る。ものである。
ば、敢えてバッテリーの充電モード或いは放電モードの
運転を選択するものである。
いて説明する。図1は本発明の一実施例を示す電源装置
の回路図、図7は図1に示す回路の制御ブロック線図で
あり、図中図2及び図4と同一符号のものは同一のもの
を示すが、20′は放電側のリミッター値(制限値)を
ゼロに設定した充電モードを指令するリミッター、2
0"は充電側のリミッター値をゼロに設定した放電モー
ドを指令するリミッターである。
電池Bが8個直列に接続されたものが1ユニット(郡電
池)とし、これが複数組み直列に配置されてバッテリー
E'が構成されている。31乃至31nは各郡電池の端
子電圧V1乃至Vnをそれぞれ検出する絶縁増幅器、32は
絶縁増幅器31乃至31nの出力をディジタル信号に変換す
るA/Dコンバータ、33は周知のマイクロコンピュー
タでA/D変換された電圧V1乃至Vnをそれぞれモニター
し、これらの電圧値(例えば通常9.6v程度)にバラツキ
(例えば0.4v程度の差)が生じれば、図4に示すリミッ
ター20に信号を送り、例えば図7(a)に示すような
電流リミッター20'に設定する。
にして、充電のみを行う充電モード運転を選択すること
になる。(当然ながら、充電側のリミッター値をゼロに
するリミッター20"を設定した放電モードの運転を選
択しても良い)
池Bの各端子電圧が十分に高くなるまで(例えば電池内
部でガス発生が始まる電圧となるまで)、各単電池B全
ての充電が徹底的に行われる。
この容量計Qのプリセットも同時に行えば、容量計Qの
検出誤差の累積も解消させることができる。
充電モードの運転の一例について述べたが、これは逆に
放電モードの運転をさせるようにすることも可能であ
る。即ち、各単電池B或いは各郡電池の端子電圧が十分
低くなるまで(例えば単電池Bの定格電圧の約1/3以
下になるまで)、充電側のリミッター値をゼロに設定し
てリミッター20"のようにし、エレベータの運転を続
け、各単電池B全ての放電を完全に行って電池の充電量
のバラツキを解消させ、同時に容量計Qをリセットさせ
て容量計Qの誤差を解消させる方法も考えられる。
い電源装置により、エレベータの通常の運転を行いなが
ら適宜回生電力を吸収するとともに、駆動電力を補う装
置において、バッテリーを構成する単電池或いは各郡電
池の充電量にバラツキが生じても、適宜自動的に充電量
を揃えることができ、この新しい電源装置の効果をいか
んなく発揮させることができる。また、容量計を利用し
ている場合には、この容量計の検出誤差を解消させるこ
ともできる。
る。
概略図である。
ク線図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 商用電源からの電力により、インバータ
を介してエレベータの電動機が制御され、該インバータ
の入力電圧を一定に制御する電源装置を備えたものにお
いて、該電源装置は複数の単電池からなるバッテリー
と、該バッテリーの充電回路と放電回路とで構成し、所
定の条件下では該バッテリーの放電を阻止する手段を備
えたことを特徴とする交流エレベータの電源装置。 - 【請求項2】 商用電源からの電力により、インバータ
を介してエレベータの電動機が制御され、該インバータ
の入力電圧を一定に制御する電源装置を備えたものにお
いて、該電源装置は複数の単電池からなるバッテリー
と、該バッテリーの充電回路と放電回路とで構成し、所
定の条件下では該バッテリーへの充電を阻止する手段を
備えたことを特徴とする交流エレベータの電源装置。 - 【請求項3】前記単電池は、ニッケル水素畜電池である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の交流エ
レベータの電源装置。 - 【請求項4】前記バッテリーは、複数の単電池を1郡電
池として複数組の郡電池の組み合わせからなり、エレベ
ータの容量に応じて該郡電池数を決定することを特徴と
する請求項1又は請求項2又は請求項3に記載の交流エ
レベータの電源装置。 - 【請求項5】所定の条件下とは各単電池での充電量にバ
ラツキが生じた時、であることを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載の交流エレベータの電源装置。 - 【請求項6】所定の条件下とは各郡電池での充電量にバ
ラツキが生じた時、であることを特徴とする請求項3に
記載の交流エレベータの電源装置。 - 【請求項7】充電量のバラツキとは、各単電池若しくは
各郡電池の端子電圧どうしが所定値以上相違する状態で
あることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の交
流エレベータの電源装置。 - 【請求項8】前記電源装置には、バッテリーへの充電或
いは放電を指示する働きを持つリミッターを有する電流
指令回路を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項
2に記載の交流エレベータの電源装置。 - 【請求項9】充電側又は放電側のリミッター値をゼロに
する充電又は放電阻止手段を備えたことを特徴とする請
求項8に記載の交流エレベータの電源装置。 - 【請求項10】該バッテリーの充電完了時に、該バッテ
リーの放電阻止手段を解消することを特徴とする請求項
1に記載の交流エレベータの電源装置。 - 【請求項11】該バッテリーの放電完了時に、該バッテ
リーへの充電阻止手段を解消することを特徴とする請求
項2に記載の交流エレベータの電源装置。
Priority Applications (10)
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