JP2002348057A - エレベータの制御装置 - Google Patents
エレベータの制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エレベータ運行状況もしくは電力蓄積装置の
利用状況を把握して充放電電流を可変とすることによ
り、低容量・安価な電力蓄積装置を用いた省エネルギー
効果の高いエレベータの制御装置を提供する。 【解決手段】 エレベータの回生運転時にコンバータと
インバータとの間の直流母線からの直流電力を蓄積し、
力行運転時に蓄積された直流電力を直流母線に供給する
電力蓄積装置と、直流母線に対する電力蓄積装置の充放
電を制御する充放電制御手段と、電力蓄積装置の電流・
電圧の少なくとも１つを計測する計測手段とを備え、充
放電制御手段は、計測手段からの出力に応じて充放電電
流指令値を制限値以内に抑える電流値制限回路を備え、
電流値制限回路は、充放電積算量の演算結果に基づきエ
レベータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転
状態かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限
値を設定する。
利用状況を把握して充放電電流を可変とすることによ
り、低容量・安価な電力蓄積装置を用いた省エネルギー
効果の高いエレベータの制御装置を提供する。 【解決手段】 エレベータの回生運転時にコンバータと
インバータとの間の直流母線からの直流電力を蓄積し、
力行運転時に蓄積された直流電力を直流母線に供給する
電力蓄積装置と、直流母線に対する電力蓄積装置の充放
電を制御する充放電制御手段と、電力蓄積装置の電流・
電圧の少なくとも１つを計測する計測手段とを備え、充
放電制御手段は、計測手段からの出力に応じて充放電電
流指令値を制限値以内に抑える電流値制限回路を備え、
電流値制限回路は、充放電積算量の演算結果に基づきエ
レベータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転
状態かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限
値を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２次電池を応用
した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関するも
のである。
した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のエレベータの制御装置を
示すシステム構成図である。図５において、１は三相交
流等の一般的な商用電源、２はインダクションモータ等
の電動機を示し、この電動機２により巻上機３を回転駆
動することにより、ロープ４の両端に接続されたエレベ
ータのかご５および釣合い錘６を昇降させ、かご内の乗
客を所定の階に運ぶ。
示すシステム構成図である。図５において、１は三相交
流等の一般的な商用電源、２はインダクションモータ等
の電動機を示し、この電動機２により巻上機３を回転駆
動することにより、ロープ４の両端に接続されたエレベ
ータのかご５および釣合い錘６を昇降させ、かご内の乗
客を所定の階に運ぶ。
【０００３】商用電源１から供給された交流電力は、ダ
イオード等で構成されたコンバータ（ＣＮＶ）１１を介
して整流されて直流電力に変換され、変換された直流電
力は直流母線９に供給される。その直流電力は、トラン
ジスタやＩＧＢＴ等で構成されたインバータ（ＩＮＶ）
１５を介して可変電圧可変周波数の交流電力に変換され
る。
イオード等で構成されたコンバータ（ＣＮＶ）１１を介
して整流されて直流電力に変換され、変換された直流電
力は直流母線９に供給される。その直流電力は、トラン
ジスタやＩＧＢＴ等で構成されたインバータ（ＩＮＶ）
１５を介して可変電圧可変周波数の交流電力に変換され
る。
【０００４】マイクロコンピュータ等で構成されたコン
トローラ８は、エレベータ全体の管理・制御を行うもの
であり、このコントローラ８は、エレベータの起動・停
止指令とともに、エレベータの位置・速度指令を作成す
る。インバータ制御回路１３は、電流検出装置１２から
の電流帰還と、巻上機３に搭載したエンコーダなどから
なる速度検出装置７からの速度帰還の情報をもとに、ま
た、コントローラ８からの指令に基づいて、電動機２を
回転駆動して、エレベータの位置・速度制御を実現す
る。この際、インバータ制御回路１３は、ゲートドライ
ブ回路１４を介してインバータ１５の出力電圧及び出力
周波数を制御する。
トローラ８は、エレベータ全体の管理・制御を行うもの
であり、このコントローラ８は、エレベータの起動・停
止指令とともに、エレベータの位置・速度指令を作成す
る。インバータ制御回路１３は、電流検出装置１２から
の電流帰還と、巻上機３に搭載したエンコーダなどから
なる速度検出装置７からの速度帰還の情報をもとに、ま
た、コントローラ８からの指令に基づいて、電動機２を
回転駆動して、エレベータの位置・速度制御を実現す
る。この際、インバータ制御回路１３は、ゲートドライ
ブ回路１４を介してインバータ１５の出力電圧及び出力
周波数を制御する。
【０００５】エレベータの釣合い錘６は、かご５に適度
の負荷（通常は定格負荷の半分）が乗車しているときに
釣り合う重さに設定されている。そこで、一般に、無負
荷でかごを昇降させる場合において、かごが下降する時
は電力を消費しながら運転する力行運転、上昇する時は
速度エネルギーを電力に戻す回生運転となる。また、逆
に、定格負荷で下降する時は回生運転、上昇する時は力
行運転となる。一般的なエレベータでは、この回生運転
時の回生電力は、回生抵抗制御回路１７により、回生抵
抗１６で熱エネルギーに変換して消費される。
の負荷（通常は定格負荷の半分）が乗車しているときに
釣り合う重さに設定されている。そこで、一般に、無負
荷でかごを昇降させる場合において、かごが下降する時
は電力を消費しながら運転する力行運転、上昇する時は
速度エネルギーを電力に戻す回生運転となる。また、逆
に、定格負荷で下降する時は回生運転、上昇する時は力
行運転となる。一般的なエレベータでは、この回生運転
時の回生電力は、回生抵抗制御回路１７により、回生抵
抗１６で熱エネルギーに変換して消費される。
【０００６】２次電池を応用した省エネルギー形のエレ
ベータは、一般的に、２次電池として鉛蓄電池やニッケ
ル水素蓄電池を用いた電力蓄積装置２１と、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ等で構成される充放電回路２２と、充放電回
路２２の充放電電力を制御する充放電制御回路２３と、
エレベータの所要電力を演算し、商用電源１で足りない
電力を電力蓄積装置２１から放電すべく充放電制御回路
２３を制御する所要電力演算回路２４とを備えている。
ベータは、一般的に、２次電池として鉛蓄電池やニッケ
ル水素蓄電池を用いた電力蓄積装置２１と、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ等で構成される充放電回路２２と、充放電回
路２２の充放電電力を制御する充放電制御回路２３と、
エレベータの所要電力を演算し、商用電源１で足りない
電力を電力蓄積装置２１から放電すべく充放電制御回路
２３を制御する所要電力演算回路２４とを備えている。
【０００７】そして、一般的に装置を小型化、安価に構
成するために、２次電池の個数は少なく押さえられ、電
池の出力電圧は直流母線９の電圧よりも低い。直流母線
９の電圧は、一般的に商用電源１をコンバータ１１で整
流した電圧近辺に制御されている。よって、電池放電時
は、充放電回路２２の母線側出力を母線電圧まで昇圧さ
せ、また、電池充電時は、充放電回路２２の母線側入力
をコンバータ出力電圧よりも降圧させる必要があるた
め、充放電回路２２にはＤＣ−ＤＣコンバータが採用さ
れる。このＤＣ−ＤＣコンバータの放電ゲート及び充電
ゲート制御を、充放電制御回路２３により行う。
成するために、２次電池の個数は少なく押さえられ、電
池の出力電圧は直流母線９の電圧よりも低い。直流母線
９の電圧は、一般的に商用電源１をコンバータ１１で整
流した電圧近辺に制御されている。よって、電池放電時
は、充放電回路２２の母線側出力を母線電圧まで昇圧さ
せ、また、電池充電時は、充放電回路２２の母線側入力
をコンバータ出力電圧よりも降圧させる必要があるた
め、充放電回路２２にはＤＣ−ＤＣコンバータが採用さ
れる。このＤＣ−ＤＣコンバータの放電ゲート及び充電
ゲート制御を、充放電制御回路２３により行う。
【０００８】図６は、上記充放電制御回路２３の回路例
のブロック図を示す。図６に示すように、充放電制御回
路２３としては、電圧コントローラ３１、充電電流コン
トローラ３２、ＰＷＭ信号回路３３及びゲートドライブ
回路３４からなる充電電力用制御回路と、放電電流コン
トローラ４１、ＰＷＭ信号回路４２、ゲートドライブ回
路４３及び除算器４４でなる放電電力用制御回路とを備
えている。
のブロック図を示す。図６に示すように、充放電制御回
路２３としては、電圧コントローラ３１、充電電流コン
トローラ３２、ＰＷＭ信号回路３３及びゲートドライブ
回路３４からなる充電電力用制御回路と、放電電流コン
トローラ４１、ＰＷＭ信号回路４２、ゲートドライブ回
路４３及び除算器４４でなる放電電力用制御回路とを備
えている。
【０００９】充電電力用制御回路において、電圧コント
ローラ３１は、図５に示すコントローラ８からの電圧指
令と直流母線９の電圧帰還との偏差を例えば比例積分演
算して充電電流指令値として出力する。充電電流コント
ロー３２は、上記電圧コントローラ３１からの充電電流
指令と図５に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
偏差を例えば比例積分演算して充電制御指令値として出
力する。ＰＷＭ（パルス幅変調）信号回路３３は、上記
充電電流コントローラ３２からの充電制御指令値に基づ
いてＤＣ−ＤＣコンバータでなる充放電回路２２をＰＷ
Ｍ制御する制御信号を出力する。ゲートドライブ回路３
４は、ＰＷＭ信号回路３３からの制御信号に基づいて充
放電回路２２の充電ゲートを制御する。
ローラ３１は、図５に示すコントローラ８からの電圧指
令と直流母線９の電圧帰還との偏差を例えば比例積分演
算して充電電流指令値として出力する。充電電流コント
ロー３２は、上記電圧コントローラ３１からの充電電流
指令と図５に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
偏差を例えば比例積分演算して充電制御指令値として出
力する。ＰＷＭ（パルス幅変調）信号回路３３は、上記
充電電流コントローラ３２からの充電制御指令値に基づ
いてＤＣ−ＤＣコンバータでなる充放電回路２２をＰＷ
Ｍ制御する制御信号を出力する。ゲートドライブ回路３
４は、ＰＷＭ信号回路３３からの制御信号に基づいて充
放電回路２２の充電ゲートを制御する。
【００１０】ここで、電動機２から電力回生があった場
合、直流母線９の電圧は、その回生電力により上昇し、
直流母線９の電圧がコンバータ１１からの出力電圧より
も高くなった場合には、商用電源１からの電力供給は停
止する。この直流母線９の電圧上昇がある規定電圧まで
達すると、電圧コントローラ３１からの充電電流指令値
の極性が反転し、充放電制御回路２３の制御により回生
電力が電力蓄積装置２１に充電される。
合、直流母線９の電圧は、その回生電力により上昇し、
直流母線９の電圧がコンバータ１１からの出力電圧より
も高くなった場合には、商用電源１からの電力供給は停
止する。この直流母線９の電圧上昇がある規定電圧まで
達すると、電圧コントローラ３１からの充電電流指令値
の極性が反転し、充放電制御回路２３の制御により回生
電力が電力蓄積装置２１に充電される。
【００１１】一方、放電電力用制御回路において、除算
器４５は、エレベータの所要電力を演算する所要電力演
算装置２４の出力から、商用電源１で足りない電力を電
力蓄積装置２１から放電するために放電電流指令値を出
力する。つまり所要電力演算装置２４からの出力電力
と、コントローラ８からの商用電源１の最大供給量の指
令値となる商用電力との電力偏差値を電力蓄積装置２１
のバッテリ電圧で除算して得られる放電電流指令値を出
力する。放電電流コントローラ４１は、その放電電流指
令値と図５に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
差を例えば比例積分演算して放電制御指令値として出力
する。ＰＷＭ信号回路４２は、上記放電電流コントロー
ラ４１からの放電制御指令値に基づいてＤＣ−ＤＣコン
バータでなる充放電回路２２をＰＷＭ制御する制御信号
を出力する。ゲートドライブ回路４３は、ＰＷＭ信号回
路４２からの制御信号に基づいて充放電回路２２の放電
ゲートを制御する。
器４５は、エレベータの所要電力を演算する所要電力演
算装置２４の出力から、商用電源１で足りない電力を電
力蓄積装置２１から放電するために放電電流指令値を出
力する。つまり所要電力演算装置２４からの出力電力
と、コントローラ８からの商用電源１の最大供給量の指
令値となる商用電力との電力偏差値を電力蓄積装置２１
のバッテリ電圧で除算して得られる放電電流指令値を出
力する。放電電流コントローラ４１は、その放電電流指
令値と図５に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
差を例えば比例積分演算して放電制御指令値として出力
する。ＰＷＭ信号回路４２は、上記放電電流コントロー
ラ４１からの放電制御指令値に基づいてＤＣ−ＤＣコン
バータでなる充放電回路２２をＰＷＭ制御する制御信号
を出力する。ゲートドライブ回路４３は、ＰＷＭ信号回
路４２からの制御信号に基づいて充放電回路２２の放電
ゲートを制御する。
【００１２】ここで、力行運転時に、エレベータは電力
供給を必要としており、必要とする電力を電力蓄積装置
２１からの放電と商用電源１からの供給との両方でまか
なう。除算器４５は、エレベータの所要電力を演算する
所要電力演算装置２４の出力から、商用電源１で足りな
い電力を電力蓄積装置２１から放電するために放電電流
指令値を出力する。このことにより、充放電制御回路２
３の制御により電力が電力蓄積装置２１から放電され、
適切な母線電圧に落ち着き、エレベータに必要な電力を
供給することができる。
供給を必要としており、必要とする電力を電力蓄積装置
２１からの放電と商用電源１からの供給との両方でまか
なう。除算器４５は、エレベータの所要電力を演算する
所要電力演算装置２４の出力から、商用電源１で足りな
い電力を電力蓄積装置２１から放電するために放電電流
指令値を出力する。このことにより、充放電制御回路２
３の制御により電力が電力蓄積装置２１から放電され、
適切な母線電圧に落ち着き、エレベータに必要な電力を
供給することができる。
【００１３】このように、回生電力を電力蓄積装置２１
に蓄積し電力を再利用することにより、省エネルギーが
実現される。
に蓄積し電力を再利用することにより、省エネルギーが
実現される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、商用
電源１からの電力に加え、二次電池などの電力蓄積装置
２１からの充放電制御構成を備えるハイブリッドシステ
ムでなるエレベータの制御装置では、電力蓄積装置２１
のコストを下げたいという要求があるが、そのために小
容量の電力蓄積装置にならざるを得ない。このように小
容量の電力蓄積装置で、かつエレベータ運転時の回生電
力を電力蓄積装置２１にできるだけ充電し力行運転時に
活用することで、より省エネルギー効果をあげることが
課題とされている。
電源１からの電力に加え、二次電池などの電力蓄積装置
２１からの充放電制御構成を備えるハイブリッドシステ
ムでなるエレベータの制御装置では、電力蓄積装置２１
のコストを下げたいという要求があるが、そのために小
容量の電力蓄積装置にならざるを得ない。このように小
容量の電力蓄積装置で、かつエレベータ運転時の回生電
力を電力蓄積装置２１にできるだけ充電し力行運転時に
活用することで、より省エネルギー効果をあげることが
課題とされている。
【００１５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、エレベータ運行状況もしくは電
力蓄積装置の利用状況を把握することで、充放電電流を
可変とすることにより、より有効に電力蓄積装置を活用
することができ、省エネルギー効果を損なわず、かつ、
低容量・安価な電力蓄積装置を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供することを目的とす
るものである。
ためになされたもので、エレベータ運行状況もしくは電
力蓄積装置の利用状況を把握することで、充放電電流を
可変とすることにより、より有効に電力蓄積装置を活用
することができ、省エネルギー効果を損なわず、かつ、
低容量・安価な電力蓄積装置を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タの制御装置は、交流電源からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータと、前記コンバータからの
直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電
動機を駆動してエレベータを運転するインバータと、前
記コンバータと前記インバータとの間の直流母線間に設
けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直
流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直
流母線に供給する電力蓄積装置と、前記直流母線に対す
る前記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
と、前記電力蓄積装置の電流・電圧の少なくとも１つを
計測する計測手段とを備え、前記充放電制御手段は、前
記計測手段からの出力に応じて充放電電流指令値を所定
の充放電電流制限値以内に抑える電流値制限回路を備え
たものである。
タの制御装置は、交流電源からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータと、前記コンバータからの
直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電
動機を駆動してエレベータを運転するインバータと、前
記コンバータと前記インバータとの間の直流母線間に設
けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直
流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直
流母線に供給する電力蓄積装置と、前記直流母線に対す
る前記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
と、前記電力蓄積装置の電流・電圧の少なくとも１つを
計測する計測手段とを備え、前記充放電制御手段は、前
記計測手段からの出力に応じて充放電電流指令値を所定
の充放電電流制限値以内に抑える電流値制限回路を備え
たものである。
【００１７】また、前記電流値制限回路は、所定時間内
の前記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置
の充放電積算量を演算し、その演算値に基づいてエレベ
ータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転状態
かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限値を
設定するものである。
の前記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置
の充放電積算量を演算し、その演算値に基づいてエレベ
ータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転状態
かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限値を
設定するものである。
【００１８】また、前記電流値制限回路は、演算値とし
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電流量と積算放電電流量を演
算し、演算された積算充電電流量と積算放電電流量の比
による充放電比率と所定の判定値との比較に基づいて力
行勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するもので
ある。
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電流量と積算放電電流量を演
算し、演算された積算充電電流量と積算放電電流量の比
による充放電比率と所定の判定値との比較に基づいて力
行勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するもので
ある。
【００１９】また、前記電流値制限回路は、演算値とし
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電力量と積算放電電力量を演
算し、演算された積算充電電力量と積算放電電力量の比
による回生比率と所定の判定値との比較に基づいて力行
勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するものであ
る。
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電力量と積算放電電力量を演
算し、演算された積算充電電力量と積算放電電力量の比
による回生比率と所定の判定値との比較に基づいて力行
勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するものであ
る。
【００２０】また、前記電流値制限回路は、力行勝手運
転状態か回生勝手運転状態かによって充放電電流制限値
を可変するものである。
転状態か回生勝手運転状態かによって充放電電流制限値
を可変するものである。
【００２１】また、前記電流値制限回路は、所定時間内
の前記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置
の充放電積算量を演算し、その演算値に基づいてエレベ
ータの運転頻度が閑散運転状態かピーク運転状態かを判
定し、その判定結果に応じた充放電電流制限値を設定す
るものである。
の前記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置
の充放電積算量を演算し、その演算値に基づいてエレベ
ータの運転頻度が閑散運転状態かピーク運転状態かを判
定し、その判定結果に応じた充放電電流制限値を設定す
るものである。
【００２２】また、前記電流値制限回路は、演算値とし
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電流量と積算放電電流量を演
算し、演算された積算充電電流量と積算放電電流量の加
算値と所定の判定値との比較に基づいて閑散運転状態か
ピーク運転状態かを判定するものである。
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電流量と積算放電電流量を演
算し、演算された積算充電電流量と積算放電電流量の加
算値と所定の判定値との比較に基づいて閑散運転状態か
ピーク運転状態かを判定するものである。
【００２３】また、前記電流値制限回路は、演算値とし
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電力量と積算放電電力量を演
算し、演算された積算充電電力量と積算放電電力量の加
算値と所定の判定値との比較に基づいて閑散運転状態か
ピーク運転状態かを判定するものである。
て、所定時間内の前記計測手段からの出力に基づいて前
記電力蓄積装置の積算充電電力量と積算放電電力量を演
算し、演算された積算充電電力量と積算放電電力量の加
算値と所定の判定値との比較に基づいて閑散運転状態か
ピーク運転状態かを判定するものである。
【００２４】また、前記電流値制限回路は、閑散運転状
態かピーク運転状態かによって充放電電流制限値を可変
するものである。
態かピーク運転状態かによって充放電電流制限値を可変
するものである。
【００２５】さらに、前記電流値制限回路は、エレベー
タの運転頻度がピーク運転状態の場合に、前記電力蓄積
装置の積算充電電力量と積算放電電力量の比による回生
比率と所定の判定値との比較に基づいて力行勝手運転状
態か回生勝手運転状態かを判定し、力行勝手運転状態か
回生勝手運転状態かによって充放電電流制限値を可変す
るものである。
タの運転頻度がピーク運転状態の場合に、前記電力蓄積
装置の積算充電電力量と積算放電電力量の比による回生
比率と所定の判定値との比較に基づいて力行勝手運転状
態か回生勝手運転状態かを判定し、力行勝手運転状態か
回生勝手運転状態かによって充放電電流制限値を可変す
るものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】この発明においては、電力蓄積装
置の使用状態を計測し、計測データに応じた回生電力の
充電および電力蓄積装置からの放電を制御することによ
り、電池寿命の長い充放電制御を行う。
置の使用状態を計測し、計測データに応じた回生電力の
充電および電力蓄積装置からの放電を制御することによ
り、電池寿命の長い充放電制御を行う。
【００２７】以下、具体的な実施の形態について説明す
る。 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を示すシステム構成図である。図
１において、図５に示す従来例と同一部分は同一符号を
付してその説明は省略する。新たな符号として、５０
は、電力蓄積装置２１の充放電電流、充放電電圧を計測
する計測装置である。また、本実施の形態１に係る充放
電制御回路２３Ａには、図２に示す如く、図６に示す従
来例の充放電制御回路２３の回路ブロックに対し、充放
電電流値制限回路５１が追加されて、充電と放電の電流
最大指令値を調整することを可能にしている。
る。 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を示すシステム構成図である。図
１において、図５に示す従来例と同一部分は同一符号を
付してその説明は省略する。新たな符号として、５０
は、電力蓄積装置２１の充放電電流、充放電電圧を計測
する計測装置である。また、本実施の形態１に係る充放
電制御回路２３Ａには、図２に示す如く、図６に示す従
来例の充放電制御回路２３の回路ブロックに対し、充放
電電流値制限回路５１が追加されて、充電と放電の電流
最大指令値を調整することを可能にしている。
【００２８】この実施の形態１において、前記充放電電
流値制限回路５１は、計測装置５０の出力に基づいてエ
レベータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転
状態かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限
値を可変設定して、充放電電流指令値を所定の充放電電
流制限値以内に抑える。
流値制限回路５１は、計測装置５０の出力に基づいてエ
レベータの運転状態が力行勝手運転状態か回生勝手運転
状態かを判定し、その判定結果に応じた充放電電流制限
値を可変設定して、充放電電流指令値を所定の充放電電
流制限値以内に抑える。
【００２９】以下、図３に示すフローチャートを参照し
て充放電電流値制限回路５１の動作を説明する。まず、
エレベータ運転状態、つまりエレベータの運転状態が力
行勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するため、
判定時間として、例えば５分をタイマーに設定し、タイ
ムカウントをスタートさせる（ステップＳ３１）。この
タイマーの設定時間内で、計測装置５０による蓄電池
（電力蓄積装置２１）の電流と電圧の測定出力を入力し
（ステップＳ３２）、これに基づいて積算充放電電流量
もしくは積算充放電電力量を演算する（ステップＳ３
３）。
て充放電電流値制限回路５１の動作を説明する。まず、
エレベータ運転状態、つまりエレベータの運転状態が力
行勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定するため、
判定時間として、例えば５分をタイマーに設定し、タイ
ムカウントをスタートさせる（ステップＳ３１）。この
タイマーの設定時間内で、計測装置５０による蓄電池
（電力蓄積装置２１）の電流と電圧の測定出力を入力し
（ステップＳ３２）、これに基づいて積算充放電電流量
もしくは積算充放電電力量を演算する（ステップＳ３
３）。
【００３０】そして、タイマーによる設定時間が経過し
た時点で（ステップＳ３４）、演算された積算充電電流
量／積算放電電流量による電力蓄積装置２１の充放電比
率、もしくは積算充電電力量／積算放電電力量による回
生比率を算出する（ステップＳ３５）。この値は、エレ
ベータ運転状況が力行放電勝手の運転状態の時小さくな
り、回生充電勝手の運転状態の時大きくなる。そこで、
力行・回生勝手運転状態判定値を設定し、充放電比率も
しくは回生比率が判定値より小さければ、エレベータは
力行勝手運転状態であり、他方、充放電比率もしくは回
生比率が判定値以上であれば、回生勝手運転状態である
ことが判定できる（ステップＳ３５，Ｓ３６，Ｓ３
７）。
た時点で（ステップＳ３４）、演算された積算充電電流
量／積算放電電流量による電力蓄積装置２１の充放電比
率、もしくは積算充電電力量／積算放電電力量による回
生比率を算出する（ステップＳ３５）。この値は、エレ
ベータ運転状況が力行放電勝手の運転状態の時小さくな
り、回生充電勝手の運転状態の時大きくなる。そこで、
力行・回生勝手運転状態判定値を設定し、充放電比率も
しくは回生比率が判定値より小さければ、エレベータは
力行勝手運転状態であり、他方、充放電比率もしくは回
生比率が判定値以上であれば、回生勝手運転状態である
ことが判定できる（ステップＳ３５，Ｓ３６，Ｓ３
７）。
【００３１】よって、力行勝手運転状態においては、力
行時の放電電流を小さくし、回生時の充電電流を大きく
するような、充放電電流制限値を設定する（ステップＳ
３８）。また、回生勝手運転状態においては、力行時の
放電電流を大きくし、回生時の充電電流を小さくするよ
うな、充放電電流制限値を設定する（ステップＳ３
９）。
行時の放電電流を小さくし、回生時の充電電流を大きく
するような、充放電電流制限値を設定する（ステップＳ
３８）。また、回生勝手運転状態においては、力行時の
放電電流を大きくし、回生時の充電電流を小さくするよ
うな、充放電電流制限値を設定する（ステップＳ３
９）。
【００３２】このように力行勝手か回生勝手かによって
充放電電流制限値を設けることで、小容量の電力蓄積装
置２１を有効に活用することができる。また、ステップ
Ｓ３５における判定値を複数設定することや、比率の算
出に関数を設定すれば、力行・回生勝手運転状態を、よ
り徴密に判定することが可能であり、その判定ごとに充
放電電流制限値を設定させることで、より繊密な電力蓄
積装置２１の充放電制御が可能となる。
充放電電流制限値を設けることで、小容量の電力蓄積装
置２１を有効に活用することができる。また、ステップ
Ｓ３５における判定値を複数設定することや、比率の算
出に関数を設定すれば、力行・回生勝手運転状態を、よ
り徴密に判定することが可能であり、その判定ごとに充
放電電流制限値を設定させることで、より繊密な電力蓄
積装置２１の充放電制御が可能となる。
【００３３】電力蓄積装置２１の容量は、運転中の電力
を充分に充放電できるだけの容量で設計されるのが常で
あるが、上述した実施の形態１によれば、力行勝手運転
状態時には、放電電流の制限を小さく、充電電流の制限
を高くし、逆に、回生勝手運転状態時には、放電電流の
制限を高く、充電電流の制限を小さくすることで、電力
蓄積装置２１の容量を低減することができる。
を充分に充放電できるだけの容量で設計されるのが常で
あるが、上述した実施の形態１によれば、力行勝手運転
状態時には、放電電流の制限を小さく、充電電流の制限
を高くし、逆に、回生勝手運転状態時には、放電電流の
制限を高く、充電電流の制限を小さくすることで、電力
蓄積装置２１の容量を低減することができる。
【００３４】実施の形態２．次に、この実施の形態２で
は、エレベータの運転頻度をさらに判定することで、よ
り級密な電力蓄積装置２１の充放電を行うものである。
は、エレベータの運転頻度をさらに判定することで、よ
り級密な電力蓄積装置２１の充放電を行うものである。
【００３５】以下、図４に示すフローチャートを参照し
て充放電電流値制限回路５１の動作を説明する。まず、
エレベータ運転頻度を判定するため、つまりエレベータ
の運転頻度が閑散かピーク運転かを判定するため、判定
時間として、例えば５分をタイマーに設定し、タイムカ
ウントをスタートさせる（ステップＳ４１）。このタイ
マーの設定時間内で、計測装置５０による蓄電池（電力
蓄積装置２１）の電流と電圧の測定出力を入力し（ステ
ップＳ４２）、これに基づいて積算充放電電流量もしく
は電力量を演算する（ステップＳ４３）。
て充放電電流値制限回路５１の動作を説明する。まず、
エレベータ運転頻度を判定するため、つまりエレベータ
の運転頻度が閑散かピーク運転かを判定するため、判定
時間として、例えば５分をタイマーに設定し、タイムカ
ウントをスタートさせる（ステップＳ４１）。このタイ
マーの設定時間内で、計測装置５０による蓄電池（電力
蓄積装置２１）の電流と電圧の測定出力を入力し（ステ
ップＳ４２）、これに基づいて積算充放電電流量もしく
は電力量を演算する（ステップＳ４３）。
【００３６】そして、タイマーによる設定時間が経過し
た時点で（ステップＳ４４）、積算充電電流量＋積算放
電電流量もしくは積算充電電力量＋積算放電電力量を算
出する（ステップＳ４５）。この値は、エレベータの運
転頻度が多いピーク運転時には大きくなり、エレベータ
の運転頻度が少ない閑散運転時には小さくなる。そこ
で、予め、閑散・ピーク運転状態判定値を設定し、積算
充放電電流量の加算値もしくは積算充放電電力量の加算
値が判定値以下であれば、エレベータは閑散運転状態で
あり、積算充放電電流量の加算値もしくは積算充放電電
力量の加算値が判定値より大きければ、エレベータはピ
ーク時運転状態であることが判定できる（ステップＳ４
５，Ｓ４６，Ｓ４７）。
た時点で（ステップＳ４４）、積算充電電流量＋積算放
電電流量もしくは積算充電電力量＋積算放電電力量を算
出する（ステップＳ４５）。この値は、エレベータの運
転頻度が多いピーク運転時には大きくなり、エレベータ
の運転頻度が少ない閑散運転時には小さくなる。そこ
で、予め、閑散・ピーク運転状態判定値を設定し、積算
充放電電流量の加算値もしくは積算充放電電力量の加算
値が判定値以下であれば、エレベータは閑散運転状態で
あり、積算充放電電流量の加算値もしくは積算充放電電
力量の加算値が判定値より大きければ、エレベータはピ
ーク時運転状態であることが判定できる（ステップＳ４
５，Ｓ４６，Ｓ４７）。
【００３７】エレベータの運転頻度が少ない閑散運転時
には、それに応じた充放電電流制限値を設定し、充放電
電流指令値を制限値以内に抑える（ステップＳ４８）。
また、エレベータの運転頻度が多いピーク運転時には、
図３に示すステップＳ３５からＳ３９と同様にして充放
電電流制限値を設定し、充放電電流指令値を制限値以内
に抑える。
には、それに応じた充放電電流制限値を設定し、充放電
電流指令値を制限値以内に抑える（ステップＳ４８）。
また、エレベータの運転頻度が多いピーク運転時には、
図３に示すステップＳ３５からＳ３９と同様にして充放
電電流制限値を設定し、充放電電流指令値を制限値以内
に抑える。
【００３８】なお、ステップＳ４５における運転頻度の
判定値を複数設定することや、積算量の加算値を関数と
して設定すれば、エレベータの運転頻度を、より徴密に
判定することが可能であり、その判定ごとに充放電電流
制限値を設定させることで、より繊密な電力蓄積装置２
１の充放電制御が可能となる。
判定値を複数設定することや、積算量の加算値を関数と
して設定すれば、エレベータの運転頻度を、より徴密に
判定することが可能であり、その判定ごとに充放電電流
制限値を設定させることで、より繊密な電力蓄積装置２
１の充放電制御が可能となる。
【００３９】また、上記実施の形態２では、運転頻度の
判定に、電力蓄積装置２１の充放電量の積算値を用いた
が、充放電量ではなく、図１に示すコントローラ８でエ
レベータの起動頻度をカウントするようにしてもよく、
図１に示す電流検出装置ＣＴ１２による所定時間内のモ
ータ電流の積算値を用いるようにしても良いのは勿論で
ある。
判定に、電力蓄積装置２１の充放電量の積算値を用いた
が、充放電量ではなく、図１に示すコントローラ８でエ
レベータの起動頻度をカウントするようにしてもよく、
図１に示す電流検出装置ＣＴ１２による所定時間内のモ
ータ電流の積算値を用いるようにしても良いのは勿論で
ある。
【００４０】
【発明の効果】以上ように、この発明によれば、エレベ
ータ運行状況もしくは電力蓄積装置の利用状況を把握す
ることで、充放電電流を可変とすることにより、容量の
小さな安価な電力蓄積装置を用いても、省エネルギー効
果を低減することなく、かつ電池寿命の長い電力蓄積装
置を用いた省エネルギー効果の高いエレベータの制御装
置を提供することができる。
ータ運行状況もしくは電力蓄積装置の利用状況を把握す
ることで、充放電電流を可変とすることにより、容量の
小さな安価な電力蓄積装置を用いても、省エネルギー効
果を低減することなく、かつ電池寿命の長い電力蓄積装
置を用いた省エネルギー効果の高いエレベータの制御装
置を提供することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
制御装置を示すシステム構成図である。
制御装置を示すシステム構成図である。
【図２】 図１に示す充放電制御回路２３Ａの内部ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るもので、図２
に示す充放電電流値制限回路５１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
に示す充放電電流値制限回路５１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るもので、図２
に示す充放電電流値制限回路５１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
に示す充放電電流値制限回路５１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図５】 従来のエレベータの制御装置を示すシステム
構成図である。
構成図である。
【図６】 図５に示す充放電制御回路２３の装置の内部
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 商用電源、２ 電動機、３ 巻上機、４ ロープ、
５ かご、６ 釣り合い錘、７ 速度検出装置、８ コ
ントローラ、９ 直流母線、１０ 電流検出装置、１１
コンバータ、１２ 電流検出装置、１３ インバータ
制御回路、１４ゲートドライブ回路、１５ インバー
タ、１６ 回生抵抗、１７ 回生抵抗制御回路、２１
電力蓄積装置、２２ 充放電回路、２３，２３Ａ 充放
電制御回路、２４ 所要電力演算回路、５０ 計測装
置、５１ 充放電電流値制限回路。
５ かご、６ 釣り合い錘、７ 速度検出装置、８ コ
ントローラ、９ 直流母線、１０ 電流検出装置、１１
コンバータ、１２ 電流検出装置、１３ インバータ
制御回路、１４ゲートドライブ回路、１５ インバー
タ、１６ 回生抵抗、１７ 回生抵抗制御回路、２１
電力蓄積装置、２２ 充放電回路、２３，２３Ａ 充放
電制御回路、２４ 所要電力演算回路、５０ 計測装
置、５１ 充放電電流値制限回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F002 CA06 EA05 EA08 GA03 5H576 AA07 BB02 BB03 CC04 CC05 CC09 DD02 DD04 EE09 FF02 FF04 GG04 GG05 HA02 HA04 HB02 HB10 JJ03 JJ18 JJ22 JJ24 JJ28 LL21 LL22 LL24 LL28 LL60
Claims (10)
- 【請求項１】 交流電源からの交流電力を整流して直流
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可変電圧可変周波数の
交流電力に変換して電動機を駆動してエレベータを運転
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の直流母線間に
設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの
直流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を
直流母線に供給する電力蓄積装置と、 前記直流母線に対する前記電力蓄積装置の充放電を制御
する充放電制御手段と、 前記電力蓄積装置の電流・電圧の少なくとも１つを計測
する計測手段とを備え、 前記充放電制御手段は、前記計測手段からの出力に応じ
て充放電電流指令値を所定の充放電電流制限値以内に抑
える電流値制限回路を備えた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、 前記電流値制限回路は、所定時間内の前記計測手段から
の出力に基づいて前記電力蓄積装置の充放電積算量を演
算し、その演算値に基づいてエレベータの運転状態が力
行勝手運転状態か回生勝手運転状態かを判定し、その判
定結果に応じた充放電電流制限値を設定することを特徴
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、 前記電流値制限回路は、演算値として、所定時間内の前
記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置の積
算充電電流量と積算放電電流量を演算し、演算された積
算充電電流量と積算放電電流量の比による充放電比率と
所定の判定値との比較に基づいて力行勝手運転状態か回
生勝手運転状態かを判定することを特徴とするエレベー
タの制御装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載のエレベータの制御装置
において、 前記電流値制限回路は、演算値として、所定時間内の前
記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置の積
算充電電力量と積算放電電力量を演算し、演算された積
算充電電力量と積算放電電力量の比による回生比率と所
定の判定値との比較に基づいて力行勝手運転状態か回生
勝手運転状態かを判定することを特徴とするエレベータ
の制御装置。 - 【請求項５】 請求項２ないし４のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 前記電流値制限回路は、力行勝手運転状態か回生勝手運
転状態かによって充放電電流制限値を可変することを特
徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 前記電流値制限回路は、所定時間内の前記計測手段から
の出力に基づいて前記電力蓄積装置の充放電積算量を演
算し、その演算値に基づいてエレベータの運転頻度が閑
散運転状態かピーク運転状態かを判定し、その判定結果
に応じた充放電電流制限値を設定することを特徴とする
エレベータの制御装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載のエレベータの制御装置
において、 前記電流値制限回路は、演算値として、所定時間内の前
記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置の積
算充電電流量と積算放電電流量を演算し、演算された積
算充電電流量と積算放電電流量の加算値と所定の判定値
との比較に基づいて閑散運転状態かピーク運転状態かを
判定することを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載のエレベータの制御装置
において、 前記電流値制限回路は、演算値として、所定時間内の前
記計測手段からの出力に基づいて前記電力蓄積装置の積
算充電電力量と積算放電電力量を演算し、演算された積
算充電電力量と積算放電電力量の加算値と所定の判定値
との比較に基づいて閑散運転状態かピーク運転状態かを
判定することを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項９】 請求項６ないし８のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 前記電流値制限回路は、閑散運転状態かピーク運転状態
かによって充放電電流制限値を可変することを特徴とす
るエレベータの制御装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のエレベータの制御装
置において、 前記電流値制限回路は、エレベータの運転頻度がピーク
運転状態の場合に、前記電力蓄積装置の積算充電電力量
と積算放電電力量の比による回生比率と所定の判定値と
の比較に基づいて力行勝手運転状態か回生勝手運転状態
かを判定し、力行勝手運転状態か回生勝手運転状態かに
よって充放電電流制限値を可変することを特徴とするエ
レベータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001157736A JP4679756B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | エレベータの制御装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2001157736A JP4679756B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | エレベータの制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4679756B2 JP4679756B2 (ja) | 2011-04-27 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2011213422A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの制御装置 |
| CN102336356A (zh) * | 2010-07-22 | 2012-02-01 | 上海三菱电梯有限公司 | 电梯节能装置 |
| CN102372205A (zh) * | 2010-08-26 | 2012-03-14 | 上海三菱电梯有限公司 | 基于协同控制方式的电梯节能装置 |
| WO2014136142A1 (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 三菱電機株式会社 | 交流モータ駆動システム |
| CN105228938A (zh) * | 2013-05-16 | 2016-01-06 | 三菱电机株式会社 | 电梯控制*** |
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-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001157736A patent/JP4679756B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2001261246A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-09-26 | Fujitec Co Ltd | 交流エレベータの電源装置 |
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| CN104160614A (zh) * | 2013-03-07 | 2014-11-19 | 三菱电机株式会社 | 交流电动机驱动*** |
| CN105228938A (zh) * | 2013-05-16 | 2016-01-06 | 三菱电机株式会社 | 电梯控制*** |
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