JP2001171921A - 複数台エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレベータ群の運行条件に基づく電力需要が
予め設定されているコンバータの電力量を越えても、直
流電源となるコンバータの容量および受電設備容量を増
加することなく、複数台のエレベータを円滑に制御する
ことにある。 【解決手段】 交流電源１を直流に変換するコンバータ
２と、コンバータの直流を可変電圧、可変周波数の交流
に変換する複数台インバータ３，３’と、インバータに
よって駆動される複数台の交流電動機４，４’とを備え
た複数台エレベータの制御装置において、コンバータの
直流側に充放電可能なエネルギー蓄積装置１３を並列接
続し、群管理装置１００によって各乗りカゴ５，５’の
運転条件を基に各乗りカゴの電力需要を計算すると共
に、エレベータ群全体の総電力を計算し、この総電力と
コンバータの設定最大電力との比較に基づいて直流−直
流変換装置１２を介してエネルギー蓄積装置を制御して
充放電量をコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台エレベータ
の制御装置に係り、特に、複数台の乗りカゴを有するエ
レベータシステムにおけるエレベータ制御の技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、交流電動機により駆動されるエ
レベータの主回路は、交流電源を直流に変換するコンバ
ータと、交流を直流に変換するインバータと、インバー
タによって駆動される交流電動機とにより構成される。
そして、このようなエレベータは、インバータの出力電
圧、周波数を制御して交流電動機を回転制御することに
より、乗りカゴの速度、停止階が制御される。また、エ
レベータの乗りカゴを複数台備えるシステムでは、コン
バータの台数を低減するため、コンバータと複数のイン
バータとの直流回路を互いに接続し、共通直流電源とす
る方式が採用されている。図６は、このような共通直流
電源を備えて構成される従来技術によるエレベータシス
テムの構成図を示す。図６において、１は交流電源、２
は回生機能を有するコンバータ、３、３’はインバー
タ、４、４は’交流電動機、６はコンデンサ、７、７’
はコンデンサ、８は直流バス、２１はコンバータ制御装
置である。このエレベータシステムは、複数の図示しな
い乗りカゴのそれぞれを駆動する乗りカゴ対応の複数の
交流電動機４、４’と、これらの交流電動機４、４’の
それぞれに対して設けられ、交流電動機４、４’を回転
制御するインバータ３、３’と、これらのインバータ
３、３’に対して交流電源１を直流に変換して供給する
複数のインバータに共通に設けられる回生機能を有する
コンバータ２とを備えて構成される。そして、複数台の
インバータ３、３’のそれぞれは回生機能を持つコンバ
ータ２を介して交流電源１を変換した直流電源の供給を
受ける。また、複数のインバータ３、３’のそれぞれは
各乗りカゴ（図示せず）の運転指令に基づいて制御さ
れ、インバータ３、３’の出力に接続された交流電動機
４、４’を駆動する。このように、従来技術は、電動機
４、４’を制御することによってそれぞれの乗りカゴを
制御するものであり、その際、電源１からコンバータ２
を経由する受電／回生電力が設定最大値を越えないよう
に、各乗りカゴの速度及び運転パターンを制御すること
により、コンバータ２の容量及び受電設備容量の低減を
図っている。なお、この種のエレベータシステムに関す
る従来技術としては、特開昭６０−８２０９６号公報、
特開平７−１６５３７２号公報に記載された技術が知ら
れている。また、二次電池をエレベータに応用した従来
技術として、特開昭５９−１５３７７８号公報に、複数
台からなるエレベータシステムに対して乗りカゴを駆動
する複数台のインバータ装置の入力側共通直流ラインに
二次電池を挿入することが記載されている。しかし、こ
の二次電池に対する充放電制御は行っていない。この他
に、二次電池を一台の乗りカゴで構成されるエレベータ
に応用した従来技術として、特開昭６１−２６７６７５
号公報に記載の技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した図６に示す従
来技術は、電源からコンバータを経由する受電／回生電
力が設定最大値を越えないように、乗りカゴの速度及び
運転パターンの制御を行っているので、受電／回生電力
が設定最大値を越えることがなく、したがって、コンバ
ータの容量を低減し、同時に受電設備容量を低減するこ
とができるという利点を有している。しかし、この従来
技術は、電力需要による受電／回生電力が設定最大値に
収まるように、速度及び運転条件を抑制するため、乗客
の待ち時間が増加するという問題点を有している。

【０００４】本発明の課題は、上記事情に鑑み、エレベ
ータ群の運行条件に基づく電力需要が予め設定されてい
るコンバータの電力量を越えても、直流電源となるコン
バータの容量および受電設備容量を増加することなく、
複数台のエレベータを円滑に制御することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、コンバータの直流側にエネルギー蓄積装置を並列接
続し、乗りカゴの運転条件を基に各乗りカゴの電力需要
を計算すると共に、エレベータ群全体の電源からの受電
／回生電力（総電力）を計算し、総電力がコンバータの
設定最大電力を越えたとき、エネルギー蓄積装置を制御
して充放電量をコントロールする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す複数
台エレベータの制御装置の構成ブロック図である。図１
において、５、５’は乗りカゴ、９、９’は駆動プーリ
ー、１０、１０’はロープ、１１、１１’はカウンタウ
ェイト、３１、３１’はインバータ制御装置、５１、５
１’は荷重センサ、１２は双方向性の直流−直流変換装
置、１３は蓄電池、１００は群管理装置であり、他の符
号は図６の場合と同一である。本実施形態は、２台の乗
りカゴ５、５’を備えるエレベータシステムであり、２
台の乗りカゴ５、５’を駆動する２台のインバータ３、
３’への電力供給は、交流電源１の交流を直流に変換す
るコンバータ２及び蓄電池１３に接続された双方向性直
流−直流変換装置１２の両方によって行われる構成とす
る。コンバータ２は、交流電源１から電力を受けてイン
バータ３、３’に直流電力を給電する力行運転機能と、
インバータ３、３’からの直流電力を受けて交流電源１
側へ電力を回生する回生運転機能を備える。また、双方
向性直流−直流変換装置１２は、蓄電池１３の直流電圧
をインバータ３、３’の入力に適する電圧に変換し、給
電する放電機能と、インバータ３、３’からの直流電力
を受けて蓄電池１３に充電する充電機能を備える。そし
て、コンバータ２及び双方向性直流−直流変換装置１２
の出力側には、その直流電圧を平滑する主コンデンサ６
が接続され、コンバータ２及び双方向性直流−直流変換
装置１２の出力を直流バス８を介してインバータ３、
３’に分配供給する。インバータ３、３’は、直流バス
８からの直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換して
交流電動機４、４’に供給するが、インバータ３、３’
からの電力の流れは、直流側から交流側に、交流側から
直流側に自由に制御可能である。そして、インバータ
３、３’の直流側には、インバータ３からの無効電流を
吸収するコンデンサ７、７’が設けられる。インバータ
３、３’の交流出力は、交流電動機４、４’に接続され
て交流電動機４、４’を駆動し、交流電動機４、４’は
駆動プーリー９、９’を駆動する。駆動プーリー９、
９’にはロープ１０、１０’が巻き付けられ、その一端
には乗りカゴ５、５’が接続され、反対端には乗りカゴ
５、５’に対して重量のバランスを取るカウンタウェイ
ト１１、１１’が接続される。乗りカゴ５、５’は、駆
動プーリー９、９’が駆動されることにより、その運転
が制御される。コンバータ２は、コンバータ制御装置２
１により直流バス８に出力される直流電圧が一定になる
ように制御される。一方、双方向性直流−直流変換装置
１２は、エレベータの群制御装置１００からの指令に基
づいて蓄電池１３の充放電電力を制御する。また、イン
バータ３、３’は、インバータ制御装置３１、３１’に
より制御されて可変電圧、可変周波数の交流を出力し、
交流電動機４、４’の速度、トルクを制御する。インバ
ータ制御装置３１、３１’には、各乗りカゴ５、５’に
運転指令を与えるエレベータの群制御装置１００が接続
され、この群制御装置１００からの指令により前述した
ようなインバータ３、３’の制御を行う。また、乗りカ
ゴ５、５’には、乗りカゴの積載荷重を測定する荷重セ
ンサ５１、５１’が設けられ、その出力信号がエレベー
タの群制御装置１００に与える。

【０００７】次に、本実施形態の動作を説明する。な
お、ここでは、コンバータ、インバータ、双方向性直流
−直流変換装置等の具体的な制御方法は公知であるの
で、その説明を省略し、本発明に関連する部分について
のみ説明する。エレベータ群制御装置１００は、各乗り
カゴを運転するときにその所要電力Ｐｅを次式により計
算する。 Ｐｅ＝Ｐｄ＋Ｐｍ （１） Ｐｄ：回路とモータの損失、Ｐｍ：モータ出力 Ｐｍ＝Ｎ×Ｔｍ （２） Ｎ：モータ回転速度、Ｔｍ：モータ軸トルク Ｔｍ＝Ｔｍ＋Ｔａ＋Ｔｌ （３） Ｔｍ：風損や摩擦損などのカゴ運転による機械的損失トルク Ｔａ：加減速トルク、Ｔｌ：負荷トルク ここで、 Ｔａ∝Ｊ×Ａ （４） Ｊ：モータ回転部、乗りカゴ、カウンタウェイト、ロープなど 可動部のモータ軸換算の慣性モーメント Ａ：カゴ加速度 Ｔｌ∝Ｗｃ−Ｗｂ＋Ｗ （５） Ｗｃ：カゴ重量、Ｗｂ：カウンタウェイト重量 Ｗ：積載荷重 なお、式（５）において、カゴ側とカウンタウェイト側
とのロープ重量のアンバランスは補償ロープによって打
ち消されているものとする。また、図１では補償ロープ
を省略している。一般に、エレベータの制御において、
乗りカゴの速度パターンは、時間関数として定められる
ので、乗りカゴの加速度Ａと、乗りカゴの速度すなわち
モータの回転速度Ｎとは、時間関数として決めることが
できる。そして、各乗りカゴの運転パターンは、エレベ
ータ群全体を制御する群管理装置１００が把握し、ま
た、前述の慣性モーメントＪ、カゴ重量Ｗｃ、カウンタ
ウェイト重量Ｗｂは、エレベータの構造から決まり、予
め判っている。さらに、積載荷重Ｗは、乗りカゴ５、
５’内に設けられた荷重センサ５１、５１’によって計
算することができ、損失Ｐｄ、Ｔｄも設計的に求めるこ
とができる。前述から判るように、荷重センサ５１、５
１’により乗りカゴの積載荷重Ｗを計測し、乗りカゴの
速度パターンを設定すれば、各乗りカゴの所要電力Ｐｅ
は、前記式（１）〜（５）により時間関数として計算す
ることができる。前述の所要電力Ｐｅの計算は、前述の
式に従って行ってもよいが、乗りカゴ５、５’の積載荷
重Ｗをパラメータとして、カゴの移動方向の上向き、下
向きの時間関数として速度パターン毎に予め計算してお
き、エレベータの群制御装置１００内にその計算結果を
保持してもよい。このようにすると、計算が簡単にな
る。さらに、所要電力Ｐｅを計算する上で有効数字上小
さなものは簡略化し、あるいは、省略することも可能で
ある。前述のようにして、各乗りカゴ５、５’の所要電
力Ｐｅが計算できれば、エレベータ群全体の総電力Ｐｔ
は、各乗りカゴの電力Ｐｅの和として、次式により計算
することができる。 Ｐｔ＝Ｐｅ１＋Ｐｅ２＋Ｐｅ３＋・・・・・ （６）

【０００８】エレベータの群制御装置１００は、各イン
バータ制御装置３１に運転指令を与えるとき、その直前
に前述した方法により各乗りカゴ５、５’の所要電力Ｐ
ｅを計算し、エレベータ群全体としての総電力Ｐｔを計
算し、この総電力Ｐｔと絶対値量であるコンバータ２の
設定最大電力Ｐｔｍを比較する。すなわち、Ｐｔ＞０且
つ、Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０の場合には、Ｐｔ−Ｐｔｍ相当の
電力をＰｔ−Ｐｔｍ＞０となる時区間だけ、蓄電池１３
から直流バス８に給電するように双方向性直流−直流変
換装置１２に指令を与える。逆に、Ｐｔ＜０、且つ、−
Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０の場合には、−Ｐｔ−Ｐｔｍ相当の電
力を−Ｐｔ−Ｐｔｍ＞０となる時区間だけ、直流バス８
から蓄電池１３に充電するように双方向性直流−直流変
換装置１２に指令を与える。これにより、総電力Ｐｔの
絶対値がコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを越えるこ
とはない。ここで、絶対値量である設定最大電力Ｐｔｍ
は１台の最大積載荷重の乗りカゴが定常最高速度で上向
き方向に運行する場合に必要とする電力よりは大きく、
乗りカゴの全台数分の最大消費電力の和より小さい範囲
で、交流電源１の設備容量及びコンバータ２の構成素子
容量を考慮して決めればよい。

【０００９】次に、図２に、本実施形態のエレベータシ
ステムを前述した方法で動作させた場合の運転特性を示
す。なお、以降の説明の都合上、乗りカゴ５、５’は最
大積載荷重状態であるとする。図２（ａ）、図２（ｂ）
は、それぞれ乗りカゴ５の速度パターンＮと所要電力Ｐ
ｅを示し、いま、乗りカゴ５に時刻ｔ０で運転を開始
し、時刻ｔ４で運転を終了するような速度パターンが設
定されているとする。この状態で、乗りカゴ５が出発し
た時刻ｔ０より少し後の時刻ｔ１で、乗りカゴ５’に出
発する指令が出されたとする。すなわち、この時点でド
ア閉の指令が出されたとする。このときの乗りカゴ５’
の速度パターンＮと所要電力Ｐｅは、図２（ａ）、図２
（ｂ）に示す乗りカゴ５のパターン形状と同一の速度パ
ターンと所要電力からなり、時刻ｔ１で立ち上がり、時
刻ｔ５で立ち下がるものとなる。これをそれぞれ図２
（ｃ）、図２（ｄ）に示す。このとき、群制御装置１０
０は、乗りカゴ５’が時刻ｔ１で出発するとして、乗り
カゴ５’の所要電力を計算し、すでに出発している乗り
カゴ５の所要電力との和を求める。この結果、２台の乗
りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔが例えば図２（ｅ）に
示すように求められる。なお、群制御装置１００は、各
乗りカゴの所要電力Ｐｅと総所要電力Ｐｔの計算を前述
で説明した方法により行い、また、積載荷重Ｗの値とし
て、その乗りカゴが階を出発するときに計測した値を使
用し、以後、別の階に停止するまでその値を用いる。い
ま、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍとして、２台の
最大積載荷重の乗りカゴ５、５’が定常最高速度で上向
き方向に運行する場合に必要とする電力が設定されてい
るとすると、２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔ
は、図２（ｅ）に示すように、前述のコンバータ２の設
定最大電力Ｐｔｍを越えてしまうことになる。群制御装
置１００は、このようにＰｔ＞Ｐｔｍとなる場合には、
２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔの内、コンバ
ータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回る分となるＰｔ−Ｐ
ｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時区間だけ、双方向性
直流−直流変換装置１２に対して直流バス８に給電する
ように指令を与える。すなわち、図２（ｇ）に示される
ようなパターンに従って電力Ｐｓｕを供給するように指
令を与える。この結果、各乗りカゴ５、５’だけでな
く、双方向性直流−直流変換装置１２も含めて、コンバ
ータ２の負荷として捉えた場合、負荷の総所要電力Ｐｔ
ａは２台の乗りカゴ５、５’の総所要電力Ｐｔから双方
向性直流−直流変換装置１２が直流バス８に供給する電
力Ｐｓｕを減じた値となり、これは、図２（ｆ）に示す
ように最大電力がＰｔｍの値である。このように、本実
施形態では、群制御装置１００が図２（ｇ）の指令を双
方向性直流−直流変換装置１２に対して与えることによ
り、蓄電池１３から電力Ｐｓｕが直流バス８に供給さ
れ、コンバータ２の出力側である直流バス８に接続され
た負荷の総所要電力Ｐｔａをコンバータ２の設定最大電
力Ｐｔｍ以下に抑えることができる。このとき、コンバ
ータ２がその機能として直流バス８の電圧を一定に保ち
続けるために供給する電力は、負荷の総所要電力Ｐｔａ
であるから、コンバータ２の設定最大値Ｐｔｍ以内の値
となっており、コンバータ２で扱う電力の最大値を設定
値以下に軽減することができる。

【００１０】ここで、群制御装置１００は、乗りカゴ
５、５’の運転条件の変更の要求がある度に、電力需要
の計算を行い、双方向性直流−直流変換装置１２への指
令内容を変更、設定する。そして、この指令内容に基づ
いて蓄電池１３から電力が充放電されることになる。前
述したように、本実施形態によれば、各乗りカゴ５、
５’の出発時にその後の総電力Ｐｔを計算し、その結果
に基づいて総電力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐ
ｔｍを越えないように、双方向性直流−直流変換装置１
２により蓄電池１３の充放電を制御する。すなわち、コ
ンバータ及び交流電源にとっての電力需要を制御するの
で、コンバータ及び交流電源で扱う電力の最大値を低減
することができる。

【００１１】以上の動作説明は、蓄電池１３及び双方向
性直流−直流変換装置１２の扱える電力の範囲内でコン
バータ２及び交流電源１の受電／回生電力をコンバータ
２の設定最大電力以下に低減する例であった。次に、図
３を用いて、コンバータ２及び交流電源１で扱う電力を
コンバータ２の設定最大電力以下に低減するに際して、
蓄電池１３及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力
容量が不足した場合の動作を説明する。また、以降の説
明の都合上、乗りカゴ５、５’は最大積載荷重状態であ
るとする。いま、乗りカゴ５、５’に同時に上向きのカ
ゴ呼びが発生したとする。このとき、乗りカゴ５、５’
に対して、それぞれ図３（ａ）、図３（ｃ）に示すよう
な時刻ｔ０で同時に運転を開始し、時刻ｔ６で同時に運
転を終了するような速度パターンＮが与えられたと仮定
すると、このときの乗りカゴ５、５’の所要電力Ｐｅの
パターンは共に図３（ｂ）に示すようになり、乗りカゴ
全体の総電力Ｐｔは図３（ｄ）に示すパターンとなる。
いま、コンバータ２の設定最大電力をＰｔｍとして、２
台の最大積載荷重の乗りカゴ５、５’が定常最高速度で
上向き方向に運行する場合に必要とする電力が設定され
ているとすると、２台の乗りカゴの総所要電力Ｐｔは、
図３（ｄ）に示すように、コンバータ２の設定最大電力
Ｐｔｍを越えてしまうことになる。そこで、前述の動作
に従えば、群制御装置１００は、図３（ｅ）に示すパタ
ーンであるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍの条件を
満たす時区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に
対して直流バス８に給電するように指令を与えることと
なるが、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大
電力の絶対値をＰｂｍとすると、Ｐｔ−Ｐｔｍ＞Ｐｂｍ
の関係にあり、このまま時刻ｔ０で同時に運転を開始
し、時刻ｔ６で同時に運転を終了するような速度パター
ンを与えてしまうと、コンバータ２及び交流電源１で扱
う電力の最大値を設定値以下に軽減することができな
い。

【００１２】そこで、このように蓄電池１３及び双方向
性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足する場合に
でも、確実にコンバータ２及び交流電源１で扱う電力の
最大値を設定値以下に軽減することができるように、群
制御装置１００は、各乗りカゴの出発前にこれから設定
する予定の運転パターンである図３（ａ）、（ｃ）に基
づいて、その後の総電力Ｐｔを計算し、その結果、図３
（ｄ）に示すようにＰｔ＞０、且つ、Ｐｔ＞Ｐｔｍ＋Ｐ
ｂｍ、あるいは、Ｐｔ＜０、且つ、−Ｐｔ＞−（Ｐｔｍ
＋Ｐｂｍ）となる場合には、乗りカゴ５’の出発を時刻
ｔ１に変更する。そして、このときの乗りカゴ５’の所
要電力Ｐｅの計算を行う。この場合の乗りカゴ５’の速
度パターンＮは図３（ｆ）に示すような形状となり、ま
た、この場合の総電力Ｐｔは、図３（ｇ）に示すように
なる。この結果、群制御装置１００は、総電力Ｐｔの最
大値がコンバータ２の設定最大値Ｐｔｍと双方向性直流
−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計値以
内に収まることを知る。そこで、群制御装置１００は、
乗りカゴ５’の出発を時刻ｔ１にずらすため、例えば、
実際のドア閉めを時刻ｔ１まで待って乗りカゴ５’を出
発させるように、乗りカゴ５’の制御を行う。このよう
にして乗りカゴ５’の運転を制御すると、総電力Ｐｔ
を、図３（ｇ）に示すように、コンバータ２の設定最大
電力Ｐｔｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える
最大電力Ｐｂｍの合計値以内に収めることができる。前
述したように、群制御装置１００は、乗りカゴ５’の運
転時の総電力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍ
と双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐ
ｂｍの合計値を越えないか否かを計算し、越えないこと
が判明した運転パターンを決定し、このパターンで乗り
カゴ５’を運転するように、インバータ制御装置３１’
に指令を出力する。そして、このように決定された運転
条件を乗りカゴ５’に設定し、実際に乗りカゴ５’を運
転すると、総電力Ｐｔは、図３（ｇ）に示すようにな
り、その最大値をコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと
双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂ
ｍの合計値以内に収めることができる。このように決定
した運転条件下において、前述したように、総所要電力
Ｐｔの内、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回る
分となるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時区
間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直流
バス８に給電するように指令を与える。すなわち、図３
（ｈ）に示されるようなパターンに従って電力Ｐｓｕを
供給するように指令を与えると、実際に双方向性直流−
直流変換装置１２から共通直流バス８に供給する電力の
最大値は、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最
大電力Ｐｂｍ以内に収めることができる。また、このと
きに、コンバータ２が供給する電力は、前述した理由か
ら、図３（ｉ）に示すように、コンバータ２の設定最大
電力Ｐｔｍ以内の値Ｐｔａとなり、コンバータ２で扱う
電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。

【００１３】次に、図４を用いて、蓄電池１３及び双方
向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足した場合
の別の動作を説明する。図３による説明では乗りカゴ
５’の出発を遅らせるとしたが、図１に示した実施形態
は、乗りカゴの加速度、最高運転速度等を変更すること
によっても、前述の場合と同様に、蓄電池１３及び双方
向性直流−直流変換装置１２の電力容量不足を補いなが
ら、コンバータで扱う電力の最大値を設定値以下に低減
させることができる。いま、乗りカゴ５、５’に同時に
上向きのカゴ呼びが発生したとする。このときの乗りカ
ゴ全体の総電力Ｐｔは、既に述べた通り、図３（ｄ）に
示すパターンとなり、蓄電池１３及び双方向性直流−直
流変換装置１２からの供給電力を利用しても、コンバー
タ２で扱う電力の最大値を設定値以下に低減させること
ができない。そこで、図４に示す例では、乗りカゴ５’
の出発時間を遅らせるのではなく、乗りカゴ５’を図４
（ｃ）に示す速度パターンのように、時刻ｔ０で出発さ
せ、その加速度を低下させる。この場合、乗りカゴ５’
の所要電力Ｐｅは、図４（ｄ）に示すように、乗りカゴ
５’の加速度を下げたために、その最大所要電力が低下
し、また、乗りカゴ５と乗りカゴ５’の所要総電力Ｐｔ
は、図４（ｅ）に示すものとなる。この結果、総所要電
力Ｐｔの最大値は、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍ
と双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐ
ｂｍの合計値以内に収めることができる。このように決
定した運転条件下において、前述したように、総所要電
力Ｐｔの内、コンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍを上回
る分となるＰｔ−Ｐｔｍの電力をＰｔ＞Ｐｔｍとなる時
区間だけ、双方向性直流−直流変換装置１２に対して直
流バス８に給電するように指令を与える。すなわち、図
４（ｆ）に示されるようなパターンに従って電力Ｐｓｕ
を供給するように指令を与えると、実際に双方向性直流
−直流変換装置１２から共通直流バス８に供給する電力
の最大値は、双方向性直流−直流変換装置１２の扱える
最大電力Ｐｂｍ以内に収めることができる。また、この
ときに、コンバータ２が供給する電力は、前述した理由
から、図４（ｇ）に示すように、コンバータ２の設定最
大電力Ｐｔｍ以内の値Ｐｔａとなり、コンバータ２で扱
う電力の最大値を設定値以下に軽減することができる。

【００１４】図４を用いた前述の説明は、乗りカゴの出
発時についての例であったが、同様に、乗りカゴの停止
時についても前述の制御を行うことにより、蓄電池１３
及び双方向性直流−直流変換装置１２の電力容量が不足
する場合にでも、コンバータ２及び交流電源１で扱う電
力の最大値を設定値以下に軽減することができる。すな
わち、乗りカゴ内の乗客が指令した停止階に停止すると
き、群制御装置１００が前述と同様の計算を行い、総電
力Ｐｔがコンバータ２の設定最大電力Ｐｔｍと双方向性
直流−直流変換装置１２の扱える最大電力Ｐｂｍの合計
値を越える場合、乗りカゴの加速度を変更する。この変
更は、当該乗りカゴで行うことも、これとは別の乗りカ
ゴで行うこともできる。また、各階のホールの乗客待ち
に対する停止がある場合も、前述と同様に乗りカゴの加
速度を変更して乗りカゴを停止させることにより、総所
要電力Ｐｔの最大値をコンバータ２の設定最大電力Ｐｔ
ｍと双方向性直流−直流変換装置１２の扱える最大電力
Ｐｂｍの合計値以内に収めることができ、このとき、双
方向性直流−直流変換装置１２を既に述べた方法で制御
することにより、コンバータ２及び交流電源１で扱う電
力の最大値を設定値以下に軽減することができる。

【００１５】本発明の実施形態として、コンバータ２及
び交流電源１で扱う電力の最大値の設定値をコンバータ
容量、受電容量を考慮して決めると説明したが、この値
は、諸々の条件で変更することができる。例えば、コン
バータの短時間定格、連続定格を考慮して決定すること
もでき、あるいは、夏の電力需要が制限されるときのよ
うに、季節、時間帯によって設定最大値を変更してもよ
い。

【００１６】図５は、本発明の他の実施形態を示す。図
５において、ｎ、ｍをそれぞれｎ≧１、ｍ≧２の整数と
するとき、２−１〜２−ｎはコンバータ、２１−１〜２
１−ｎはコンバータ制御装置、２００はコンバータ群制
御装置、６−１〜６−ｎはコンデンサ、７−１〜７−ｍ
はコンデンサ、３−１〜３−ｍはインバータ、３１−１
〜３１−ｍはインバータ制御装置、４−１〜４−ｍは交
流電動機であり、他の符号は図１の場合と同一である。
図１により説明した実施形態は、コンバータを１台、イ
ンバータ、電動機及び乗りカゴを２台設置した例であっ
たが、図５に示す実施形態は、コンバータをｎ台、イン
バータ、電動機及び乗りカゴをｍ台を設置した例であ
る。図５において、コンバータ２−１〜２−ｎはコンバ
ータ群制御装置２００により制御され、両者のバランス
を取りながら、それぞれ独立に運転し、また、両者を関
連付けて運転する。コンバータ群制御装置２００は、コ
ンバータ２−１〜２−ｎのそれぞれに対応するコンバー
タ制御装置２１−１〜２１−ｎに運転条件の指令を送
り、コンバータ２−１〜２−ｎを制御する。この場合、
所要電力に応じて必要台数だけのコンバータを運転し、
他のコンバータの運転を停止することができる。また、
コンバータ群制御装置２００は、インバータ群制御装置
１００から知らされる所要電力及び双方向性直流−直流
変換装置１２の容量に応じて必要台数だけのコンバータ
を運転し、他のコンバータの運転を停止することができ
る。この場合、コンバータ群制御装置２００は、所要電
力と、双方向性直流−直流変換装置１２の容量に応じて
コンバータ制御装置２１−１〜２１−ｎに運転、停止の
指令を送ればよい。本実施形態によれば、所要電力に応
じてコンバータ２−１〜２−ｎの内、必要台数が運転さ
れるので、コンバータの損失を低減させ、効率の向上を
図ることができる。また、万一、あるコンバータが故障
したときには、そのコンバータを切り離し、エレベータ
の運転を継続するように指令することができ、システム
の信頼性の向上を図ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エレベータ群全体の電源からの受電／回生電力がコンバ
ータの設定最大電力を越えたとき、エネルギー蓄積装置
の充放電量をコントロールするので、直流電源となるコ
ンバータの容量および受電設備容量を増加することな
く、複数台のエレベータを円滑に制御することができる
と共に、エレベータの運行条件を大幅に変更する必要が
なくなるため、乗客の待ち時間を増加させることなく、
複数台のエレベータを運行することができる。また、エ
レベータ群全体の電源からの受電／回生電力がコンバー
タの設定最大電力を越えても、コンバータの設備容量お
よび受電電力容量を増加する必要がないため、エレベー
タシステムの省エネルギー化を図ることが可能になる。
また、複数台のコンバータを備え、エネルギー蓄積装置
の充放電量をコントロールすることにより、所要電力に
応じて必要台数のコンバータを運転することができるの
で、コンバータの損失を低減させ、効率の向上を図るこ
とができる。また、コンバータが故障したときには、そ
のコンバータを切り離し、エレベータの運転を継続する
ことができ、システムの信頼性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す複数台エレベータの
制御装置の構成ブロック図

【図２】本発明の一実施形態の動作を説明する図

【図３】本発明の一実施形態の動作を説明する図

【図４】本発明の一実施形態の動作を説明する図

【図５】本発明の他の実施形態

【図６】従来例によるエレベータシステムの構成を示す
ブロック図

【符号の説明】

１…交流電源，２、２−１〜２−ｎ…回生機能を有する
コンバータ，３、３’、３−１〜３−ｍ…インバータ，
４、４’、４−１〜４−ｍ…交流電動機，５、５’…乗
りカゴ，６、７、７’、６−１〜６−ｎ、７−１〜７−
ｍ…コンデンサ，８…直流バス，９、９’…駆動プーリ
ー，１０、１０’…ロープ，１１、１１’…カウンタウ
ェイト，１２…双方向性直流−直流変換装置，１３…蓄
電池，２１、２１−１〜２１−ｎ…コンバータ制御装
置，３１、３１’、３１−１〜３１−ｍ…インバータ制
御装置，５１、５１’…荷重センサ，１００…群制御装
置，２００…コンバータ群制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保苅 定夫 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所昇降機グループ内 (72)発明者 長瀬 博 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内 (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3F002 AA10 BA04 CA04 EA08 GA03 GA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を直流に変換するコンバータ
   と、前記コンバータの直流を可変電圧、可変周波数の交
   流に変換する複数台の乗りカゴを運転制御するための複
   数台インバータと、前記インバータによって駆動される
   複数台の交流電動機とを備え、前記各交流電動機によっ
   て前記各乗りカゴを駆動する複数台エレベータの制御装
   置において、前記コンバータの直流側に充放電可能なエ
   ネルギー蓄積装置を並列接続し、電源からの受電／回生
   電力が前記コンバータの設定最大電力を越えたとき、前
   記エネルギー蓄積装置を制御して充放電量をコントロー
   ルすることを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記エネルギー蓄積
   装置の電力供給能力に不足が生じた場合には、エレベー
   タの運行条件を変更して各乗りカゴの運転を制御するこ
   とを特徴とする複数台エレベータの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
   充放電可能なエネルギー蓄積装置の制御は、前記各乗り
   カゴの運転条件を基に各乗りカゴの電力需要を計算する
   と共に、エレベータ群全体の総電力を計算し、前記総電
   力と前記コンバータに設定された最大電力との比較に基
   づいて行うことを特徴とする複数台エレベータの制御装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２において、前記
   乗りカゴの制御は、乗りカゴの運転条件を設定するに先
   だって、各乗りカゴの電力需要を計算すると共に、エレ
   ベータ群全体の総電力を計算し、前記総電力と前記充放
   電可能なエネルギー蓄積装置の最大取扱い電力を基に設
   定する乗りカゴの運転条件に基づいて行うことを特徴と
   する複数台エレベータの制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記乗りカゴの運転
   条件の設定は、乗りカゴの出発時刻を変更して行うこと
   を特徴とする複数台エレベータの制御装置。
6. 【請求項６】 請求項４において、前記乗りカゴの運転
   条件の設定は、乗りカゴの加速度または速度または停止
   条件を変更して行うことを特徴とする複数台エレベータ
   の制御装置。
7. 【請求項７】 交流電源を直流に変換する複数台のコン
   バータと、前記コンバータの直流を可変電圧、可変周波
   数の交流に変換する複数台の乗りカゴを運転制御するた
   めの複数台インバータと、前記インバータによって駆動
   される複数台の交流電動機とを備え、前記各交流電動機
   によって前記各乗りカゴを駆動する複数台エレベータの
   制御装置において、前記コンバータの直流側に充放電可
   能なエネルギー蓄積装置を並列接続し、電源からの受電
   ／回生電力が前記コンバータの設定最大電力を越えたと
   き、前記エネルギー蓄積装置を制御して充放電量をコン
   トロールすることを特徴とする複数台エレベータの制御
   装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、電源からの受電／回
   生電力に応じてコンバータの運転台数を変更することを
   特徴とする複数台エレベータの制御装置。