JP2012246095A - Elevator drive system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エレベーター駆動システムに関し、特に蓄電池やキャパシタ等の蓄電装置を利用して、蓄電装置への充放電を制御することによって、商用電源からの電力を削減するエレベーター駆動システムに関するものである。 The present invention relates to an elevator drive system, and more particularly to an elevator drive system that uses a power storage device such as a storage battery or a capacitor to control charge / discharge of the power storage device to reduce power from a commercial power source.
蓄電装置を利用した従来のエレベーター駆動システムでは、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されているように、インバータの入力側の直流電圧に対する目標値を、商用電源の全波整流電圧より高い一定の電圧に相当する値としている。 In a conventional elevator drive system using a power storage device, for example, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the target value for the DC voltage on the input side of the inverter is higher than the full-wave rectified voltage of the commercial power supply. The value corresponds to a certain voltage.
また、特許文献3や特許文献4に開示されたエレベーターシステムでは、エレベーターの力行・回生などの運転モードを、直流電圧値より判定し、蓄電装置の充放電を行っている。 Moreover, in the elevator system disclosed by patent document 3 and patent document 4, operation modes, such as a power running and regeneration of an elevator, are determined from a DC voltage value, and charging / discharging of an electrical storage apparatus is performed.
特許文献1や特許文献2のように、モータを駆動するインバータへ入力する直流電圧を、商用電源の最大電圧より高い一定の値にすると、蓄電装置の充電は回生時になされ、インバータへの電力をアシストする蓄電装置を用いる場合、力行が続いた場合にも、常に、電力のピークカットや電力量の削減を図るためには、容量の大きな蓄電装置を用いる必要がある。 If the DC voltage input to the inverter that drives the motor is set to a constant value higher than the maximum voltage of the commercial power supply as in Patent Document 1 and Patent Document 2, the power storage device is charged during regeneration, and the power to the inverter is reduced. When an assisting power storage device is used, it is necessary to always use a power storage device having a large capacity in order to achieve peak cut of power and reduction of power consumption even when power running continues.
また、特許文献3や特許文献4のように、蓄電装置は、その蓄電量に関係なく、力行時は放電モードとなり、回生時は充電モードとなるものにおいても、同様に、電力のピークカットや電力量の削減を図るためには、容量の大きな蓄電装置を用いる必要がある。 Also, as in Patent Document 3 and Patent Document 4, the power storage device is in a discharge mode during power running and in a charge mode during regeneration, regardless of the amount of power storage. In order to reduce the amount of electric power, it is necessary to use a power storage device with a large capacity.
本発明は、商用電源のピーク電力や消費電力量を削減するための蓄電装置を小容量化できるエレベーターの駆動システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an elevator drive system capable of reducing the capacity of a power storage device for reducing the peak power and power consumption of a commercial power supply.
本発明はその一面において、商用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、前記コンバータの直流側に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに直流側を接続されたインバータと、前記インバータの交流側に接続されたエレベーター駆動用の交流モータと、前記コンデンサと並列に接続された充放電装置と、前記充放電装置に接続された蓄電装置と、前記蓄電装置の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、エレベーターの現在の運転モードが、力行か回生かを判定する運転モード判定手段と、エレベーターが力行運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が第一の閾値より小さければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より低く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記蓄電装置への充電を促進するとともに、エレベーターが回生運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が第二の閾値より大きければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より高く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、回生電力により前記蓄電装置を充電しつつ、前記商用電源からの電力の供給を抑制する制御装置を備えたことを特徴とする。 In one aspect of the present invention, a converter that rectifies AC power from a commercial power source and converts it to DC power, a capacitor connected to the DC side of the converter, an inverter connected to the DC side of the capacitor, An AC motor for driving an elevator connected to the AC side of the inverter, a charge / discharge device connected in parallel with the capacitor, a power storage device connected to the charge / discharge device, and a storage amount of the power storage device are detected. The storage amount detection means, the operation mode determination means for determining whether the current operation mode of the elevator is powering or regenerative, and the power storage device has a storage amount less than a first threshold value while the elevator is in powering operation, By controlling the charge / discharge device so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set lower than the maximum voltage of the commercial power supply, the power storage If the amount of electricity stored in the power storage device is greater than a second threshold during the regenerative operation of the elevator, the voltage of the capacitor is set higher than the maximum voltage of the commercial power supply. The charging / discharging device is controlled so as to be closer to, so that the power storage device is charged with regenerative power, and a control device that suppresses the supply of power from the commercial power supply is provided.
ここで、力行運転中の第一の閾値は、回生運転中の第二の閾値より大きいことが望ましい。 Here, it is desirable that the first threshold value during the power running operation is larger than the second threshold value during the regenerative operation.
また、エレベーターが力行運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が前記第一の閾値より大きければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より高く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記蓄電装置から力行電力としての放電を促進し、前記商用電源からの電力の供給を抑制することが望ましい。 In addition, if the amount of power stored in the power storage device is greater than the first threshold value while the elevator is in power running, the charge of the capacitor approaches the target voltage set higher than the maximum voltage of the commercial power supply. By controlling the discharge device, it is desirable to promote discharge from the power storage device as powering power and suppress the supply of power from the commercial power source.
さらに、エレベーターが回生運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が前記第二の閾値より小さければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より低く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記蓄電装置への充電を促進することが望ましい。 Further, if the amount of power stored in the power storage device is smaller than the second threshold value during regenerative operation of the elevator, the charging voltage is set so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set lower than the maximum voltage of the commercial power supply. It is desirable to promote charging of the power storage device by controlling the discharge device.
また、エレベーターの現在の運転モードを取得して、蓄電装置の充電量と現在の運転モードにより、蓄電装置の充電量が少なければ、前記コンデンサの目標電圧値を商用電源の最大電圧より低く設定し、前記蓄電装置の充電を促進制御する。 In addition, when the current operation mode of the elevator is acquired and the charge amount of the power storage device is small according to the charge amount of the power storage device and the current operation mode, the target voltage value of the capacitor is set lower than the maximum voltage of the commercial power supply. The charging control of the power storage device is promoted.
また、エレベーターの呼びボタンと行き先階ボタンから設定される呼び登録情報と、カメラ、赤外線センサー、超音波センサー、セキュリティゲートなどの待客感知センサーの情報より、エレベーターが停止後の次の運転モードを予測する手段により、前記コンデンサの目標電圧値を決め、充電量の閾値を可変することで、省エネ効果を高める。 In addition, the next operation mode after the elevator stops is determined based on the call registration information set from the elevator call button and destination floor button, and information on waiting sensors such as cameras, infrared sensors, ultrasonic sensors, and security gates. The energy saving effect is enhanced by determining the target voltage value of the capacitor and changing the threshold value of the charge amount by means of prediction.
また、エレベーターのかごや乗り場に、運転モードや充放電動作、蓄電量などを示す表示装置を設置し、省エネの効果を表示する。 In addition, a display device indicating the operation mode, charging / discharging operation, the amount of stored electricity, etc. is installed in the elevator car or the landing to display the energy saving effect.
本発明の望ましい実施態様によれば、商用電源からの電力のピークカットや消費電力量を削減するための蓄電装置を小容量化できるエレベーターの駆動システムを実現できる。 According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to realize an elevator drive system that can reduce the capacity of a power storage device for reducing peak power consumption and power consumption from a commercial power source.
本発明のその他の目的と特徴は、以下に述べる実施例の説明において明らかにする。 Other objects and features of the present invention will be clarified in the following description of embodiments.
以下、本発明による具体的な実施例について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1によるエレベーター駆動システムの概略構成図である。本発明の実施例1によるエレベーター駆動システムでは、主回路として、まず、商用電源100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101と、このコンバータ101の直流側に接続されたインバータ103と、このインバータ103から電力を供給される駆動モータ104を備えている。また、前記コンバータ101とインバータ103との間の直流ステージには、コンデンサ102が接続されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an elevator drive system according to a first embodiment of the present invention. In the elevator drive system according to the first embodiment of the present invention, as a main circuit, first, a
前記駆動モータ104は、つるべ状に吊られたエレベーター乗りかご105と、釣合い重り106を昇降駆動する。
The
前記コンデンサ102の両端子間には、充放電装置108が接続され、前記コンデンサ102と蓄電装置107との間で電力の授受を行う。この充放電装置108は、コンデンサ102に並列に接続された、2つのIGBT109,110の直列回路と、その直列接続点と直流負端子間に、リアクトルと蓄電装置107の直列回路が接続されて構成されている。そして、上側のIGBT109を制御して、コンデンサ102から蓄電装置107への充電を制御でき、下側のIGBT110を制御して、蓄電装置107からコンデンサ102への放電を制御できる。
A charging /
一方、制御回路としては、充放電装置108内には、電圧制御器(AVR)111があり、与えられた目標電圧値Vrefに、コンデンサ102の電圧Vdcが近づくように制御する。その目標電圧を設定する目標コンデンサ電圧設定手段112と、蓄電装置107の蓄電量Qbを検出する蓄電量検出手段113を備える。
On the other hand, as a control circuit, a voltage controller (AVR) 111 is provided in the charging /
図2は、本発明の実施例1による蓄電量と充放電制御の説明図である。目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電量検出手段113から取得した蓄電量Qbに応じて、図2に示すように、目標コンデンサ電圧の指令値Vrefを設定する。商用電源100の最大電圧VspとVrefの関係は以下のようになる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the charged amount and charge / discharge control according to the first embodiment of the present invention. The target capacitor
(1)モード152:
蓄電量範囲Qtmax>Qb≧Qt1において、蓄電装置107とインバータ103との間のみで電力を授受させ、放電を促進するため、目標コンデンサ電圧VrefをVref>Vspとする。
(1) Mode 152:
In the storage amount range Qtmax> Qb ≧ Qt1, the target capacitor voltage Vref is set to Vref> Vsp in order to transfer power only between the
(2)モード153:
蓄電量範囲Qtmin<Qb<Qt1において、商用電源100から蓄電装置107とインバータ103へ電力を供給させ、充電を促進するため、目標コンデンサ電圧VrefをVref<Vspとする。
(2) Mode 153:
In the charged amount range Qtmin <Qb <Qt1, the target capacitor voltage Vref is set to Vref <Vsp in order to supply power from the
(3)モード154:
蓄電量Qbが、Qb≧Qtmaxの領域において、蓄電装置107が過大な蓄電量にならないよう、充放電装置108の上側のIGBT109をOFFに固定し充電を停止する。同時に、目標コンデンサ電圧Vrefを高くして放電を促進させることが望ましい。
(3) Mode 154:
In the region where the storage amount Qb is Qb ≧ Qtmax, the
(4)モード155:
蓄電量Qbが、Qb≦Qtminの領域において、コンデンサ電圧を高くしようとすると、充放電装置108に過大な電流が流れるため、下側のIGBT110をOFFに固定し、放電を停止するとともに、目標コンデンサ電圧Vrefを低くして充電を促進させる。
(4) Mode 155:
In the region where the charged amount Qb is Qb ≦ Qtmin, an excessive current flows through the charging /
このように、目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電量に応じて、充放電装置108の電圧制御器(AVR)111に対するコンデンサ102の目標電圧指令値Vrefを設定することによって、適切に充放電させ、充放電装置108の小容量化を実現できる。
As described above, the target capacitor
図1では、蓄電装置をキャパシタとしたため、蓄電量は電圧から求めることができるが、電池の場合は電池のコントローラから取得してもよい。 In FIG. 1, since the power storage device is a capacitor, the amount of power storage can be obtained from the voltage, but in the case of a battery, it may be obtained from the controller of the battery.
商用電源100の最大電圧Vspと、コンデンサ102の電圧Vdcとの差が大きくなると、コンバータ101に過大な電流が流れる。これを防止するため電流制限手段119を設置するが、電流制限手段119を設置する位置は、コンバータ101の商用電源側でも直流側でも良く、あるいは、コンバータ101に内蔵させてもよい。
When the difference between the maximum voltage Vsp of the
なお、図1の電流制限手段119は、リアクトルを想定している。商用電源の最大電圧と、コンデンサ102の電圧Vdcとの差が大きくならない範囲にVrefを設定する場合は、電流制限手段119を設置せず、配線のインピーダンスだけでよい。
In addition, the current limiting means 119 of FIG. 1 assumes a reactor. When Vref is set within a range in which the difference between the maximum voltage of the commercial power supply and the voltage Vdc of the
スイッチ120は、コンデンサ102の電圧Vdcが限界値を超えた場合にオンして、放電抵抗121により過電圧を防止する保護手段である。
The
図3に、本発明の実施例2によるエレベーター駆動システムの概略構成図を示す。実施例2によるエレベーター駆動システムが図1の実施例1と異なる点は、エレベーターの現在の運転状態を取得する運転状態取得手段114を備え、取得した運転状態を、目標コンデンサ電圧設定手段112に反映させることである。エレベーターの現在の運転状態を取得する方法として、かご105内の積載量とかごの上下方向の動きを検出する。
In FIG. 3, the schematic block diagram of the elevator drive system by Example 2 of this invention is shown. The elevator driving system according to the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the elevator driving system includes an operation
図4は、本発明の実施例2による蓄電量と充放電制御の説明図である。目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電量検出手段113より取得した蓄電量Qbと、運転状態取得手段114より取得したエレベーターの現在の力行・回生等の運転モードにより、図4に示すように、コンデンサ電圧Vdcの目標値Vrefを設定する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the charged amount and charge / discharge control according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the target capacitor
(1)モード252:
力行時における蓄電量範囲Qtmax>Qb≧Qt1では、蓄電装置107のみからインバータ103へ電力を供給し、放電を促進するため、Vrefの値はVref>Vspとする。
(1) Mode 252:
In the power storage amount range Qtmax> Qb ≧ Qt1 during power running, the value of Vref is set to Vref> Vsp in order to supply power from only the
(2)モード253:
力行時における蓄電量範囲Qtmin1≦Qb<Qt1では、商用電源100からインバータ103と蓄電装置107へ電力を供給し充電を促進するため、Vrefの値はVref<Vspとする。
(2) Mode 253:
In the power storage amount range Qtmin1 ≦ Qb <Qt1 during power running, power is supplied from the
(3)モード256:
回生時における蓄電量範囲Qtmax>Qb≧Qt2においては、インバータ103からの回生電力による充電を促進するため、目標コンデンサ電圧Vrefは、Vref>Vspとする。すなわち、コンデンサ電圧Vdcを高く保つことによって、電源100からの電力の流入を停止し、目標電圧Vrefを超えようとする回生電力を、蓄電装置107へ充電させることができる。
(3) Mode 256:
In the storage amount range Qtmax> Qb ≧ Qt2 at the time of regeneration, the target capacitor voltage Vref is set to Vref> Vsp in order to promote charging by the regenerative power from the
(4)モード257:
回生時における蓄電量範囲Qtmin2≦Qb<Qt2では、商用電源100からインバータ103と蓄電装置107へ電力を供給し充電を促進するため、Vrefの値はVref<Vspとする。
(4) Mode 257:
In the storage amount range Qtmin2 ≦ Qb <Qt2 at the time of regeneration, Vref is set to Vref <Vsp in order to supply electric power from the
すなわち、コンデンサ電圧Vdcを低く保つことによって、電源100およびインバータ103からの電力の流入を促進させ、低い目標電圧Vrefを超えようとする回生電力および電源からの電力を、蓄電装置107へ充電させることができる。
That is, by keeping capacitor voltage Vdc low, the inflow of power from
(5)モード255:
蓄電量Qbが、Qb>Qtmaxの領域では、蓄電装置107が過大な蓄電量にならないよう、充放電装置108の上側のIGBT109をOFFに固定し充電を停止する。同時に、目標コンデンサ電圧Vrefを高くして蓄電装置からの放電を促進させることが望ましい。
(5) Mode 255:
In the region where the charged amount Qb is Qb> Qtmax, charging is stopped by fixing the
(6)モード254,258:
力行時における蓄電量Qbが、Qb<Qtmin1の領域と、回生時における蓄電量Qbが、Qb<Qtmin2の領域では、コンデンサ電圧を高くしようとすると、充放電装置108に過大な電流が流れるため、下側のIGBT110をOFF状態に固定して放電を停止するとともに、目標電圧指令値Vrefを低くして、強制的に充電を促進する。
(6)
In the region where the charged amount Qb during power running is Qb <Qtmin1 and in the region where the charged amount Qb during regeneration is Qb <Qtmin2, an excessive current flows through the charge /
このように、目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電装置の蓄電量とエレベーターの現在の運転モードとにより、コンデンサ102の目標電圧Vrefを設定する。
As described above, the target capacitor
この実施例2においては、回生中には、蓄電装置107を充電できるため、蓄電量閾値Qt2を力行時の蓄電量閾値Qt1よりも小さく設定することによって、商用電源100からの消費電力を一層抑制でき、省エネ効果をさらに向上することができる。
In the second embodiment, since the
図5に、本発明の実施例3によるエレベーター駆動システムの概略構成図を示す。実施例3によるエレベーター駆動システムが図3の実施例2と異なる点は、呼び情報や行き先階情報などの方向情報とエレベーターの積載の情報により、エレベーターの次の運転モードを予測する運転予測手段115を備え、取得した運転モードを、目標コンデンサ電圧設定手段112に反映させることである。 In FIG. 5, the schematic block diagram of the elevator drive system by Example 3 of this invention is shown. The elevator driving system according to the third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 3 in that the operation prediction means 115 for predicting the next operation mode of the elevator based on direction information such as call information and destination floor information and elevator loading information. And the obtained operation mode is reflected on the target capacitor voltage setting means 112.
目標コンデンサ電圧設定手段112は、実施例2と同様に蓄電量検出手段113より取得した蓄電量Qbと、運転状態取得手段114より取得したエレベーターの現在の力行・回生等の運転モードのほかに、運転予測手段115で予測した次の運転モードに応じて、図6に示すように、蓄電量Qbに応じて、コンデンサの電圧Vdcの目標値Vrefを設定する。
Similar to the second embodiment, the target capacitor
図6は、本発明の実施例3による蓄電量と充放電制御の説明図である。この実施例3においても、力行時および回生時におけるモード252〜258は、実施例2のモード(1)〜(6)と全く同様に動作する。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the charged amount and charge / discharge control according to the third embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, the
次に、エレベーターが停止中の制御について説明する。 Next, control when the elevator is stopped will be described.
(7)モード259:
停止時における充電量範囲Qtmax>Qb≧Qt3では、上側のIGBT109をOFFに固定して充電を停止する。
(7) Mode 259:
In the charge amount range Qtmax> Qb ≧ Qt3 at the time of stopping, the
(8)モード260:
停止時における充電量範囲Qtmin2≦Qb<Qt3では、蓄電装置107の蓄電電力が少ないため、次の運転に備えて、商用電源100から蓄電装置107へ充電することが望ましい。このため、目標コンデンサ電圧Vrefを、Vref<Vspとする。
(8) Mode 260:
In the charge amount range Qtmin2 ≦ Qb <Qt3 at the time of stoppage, it is desirable to charge the
すなわち、コンデンサ電圧Vdcを低く保つことによって、電源100からコンデンサ102への電力の流入を促進させ、低い目標電圧Vrefを超えさせようとする電源100からの流入電力を、蓄電装置107の充電に振り向けることができる。
That is, by keeping the capacitor voltage Vdc low, the inflow of power from the
ここで、エレベーターが停止中に、運転予測手段115により、次の運転が回生と予想された場合、目標コンデンサ電圧設定手段112は、閾値Qt3を低くし、モード259の充電停止領域を拡大し、モード260での商用電源100から電力を供給する領域を抑制する。具体例を下記に示す。
Here, when the next operation is predicted to be regenerated by the
(A)前提として、ビルが10階建て、重り106は、50%積載量の乗りかご総重量とつり合う重さである。今、エレベーターが5階で戸閉停止中、もちろん、乗客は無い。
(A) As a premise, the building is 10 stories high and the
(B)ここで、5階乗り場で、利用者が下降方向のホールボタンを押してドアを開き、乗車を開始したとする。 (B) Here, it is assumed that at the 5th floor platform, the user presses the hall button in the downward direction to open the door and starts boarding.
(C)待客が続けて乗車して来て、最大積載量の半分を超えたとき、運転予測手段115は、次の運転を回生と予測できる。これに応じて、目標コンデンサ電圧設定手段112は、図6の閾値Qt3の値を低くする。このため、上記(7)モード259の範囲を広げ、(8)モード260の電源からの充電領域260を狭める。これによって、途中で上側のIGBT109をOFFに固定し、商用電源100からの充電を停止する。
(C) When waiting passengers continue to board and exceed half of the maximum loading capacity, the driving prediction means 115 can predict the next driving as regeneration. In response to this, the target capacitor voltage setting means 112 lowers the value of the threshold value Qt3 in FIG. Therefore, the range of the (7)
このようにして、目標コンデンサ電圧設定手段112は、現在の運転モードと次の運転モードにより、閾値Qt3を調整する。次の運転モードが回生ならば、近い将来、蓄電装置107への充電量が増加することが明らかなため、蓄電量Qbが低いところで充電を停止しておく。このように、商用電源100からの充電を早めに停止しておくことによって、商用電源100からの消費電力をより一層削減できる。
In this way, the target capacitor
図7に、本発明の実施例4によるエレベーター駆動システムの概略構成図を示す。この実施例4によるエレベーター駆動システムが図5に示した実施例3と異なる点は、カメラや赤外線センサー,超音波センサー,セキュリティゲート,または圧電マットなどの、乗り場での待客検出手段116を備え、その検出結果を運転予測手段115に反映することである。 In FIG. 7, the schematic block diagram of the elevator drive system by Example 4 of this invention is shown. The elevator drive system according to the fourth embodiment is different from the third embodiment shown in FIG. 5 in that the elevator driving system includes waiting detection means 116 such as a camera, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a security gate, or a piezoelectric mat. The detection result is reflected on the driving prediction means 115.
目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電量検出手段113より取得した蓄電量Qbと、運転状態取得手段114より取得したエレベーターの現在の力行・回生等の運転モードに加え、運転予測手段115より取得したエレベーター停止後の次の運転状態の予測により、図6に示した蓄電量Qbに応じて、コンデンサの電圧の目標値を調整する。
The target capacitor
すなわち、力行時,回生時,および停止時におけるモード252〜258は、図4および図6に示す実施例2および実施例3のモード252〜258と同様に動作する。
That is,
エレベーターの回生中に、運転予測手段115が待客検出手段116の検出結果により、次の運転が回生であると判断した場合、目標コンデンサ電圧設定手段112は、図6の閾値Qt2を低くし、商用電源100からの電力の供給を抑制する。具体例を下記に示す。
When the
(A)ビルが10階建て。エレベーターが1階に向けて満員で下降中(回生中)。重り106は、前述同様に、50%積載量のかごの総重量の重さとする。
(A) The building is 10 stories high. The elevator is fully descending toward the first floor (during regeneration). The
(B)ビルの10階で下降方向ホール呼びボタンが押され、他の階では押されていない。また、1階ではエレベーター乗り場に待客はおらず、待客検出手段116によって、待客が乗車する可能性が無いと判断できる。 (B) The downward direction hall call button is pressed on the 10th floor of the building, and is not pressed on the other floors. On the first floor, there is no waiting area in the elevator hall, and it can be determined by the waiting area detecting means 116 that there is no possibility that the waiting area will get on.
(C)運転予測手段115は、次の運転を回生と予測する。目標コンデンサ電圧設定手段112は、図6の閾値Qt2の値を低くする。このため、上記(4)の場合であっても、上記(3)の状態となり、商用電源100から充電を停止する。
(C) The operation prediction means 115 predicts the next operation as regeneration. The target capacitor
また、エレベーターが力行中で、運転予測手段115が人検出手段116により、次の運転が回生であると判断した場合、コンデンサ電圧設定手段112は、図6の閾値Qt1を低くし、商用電源100からの電力の供給を抑制する。具体例を下記に示す。 Also, when the elevator is in power running and the operation prediction means 115 determines that the next operation is regeneration by the human detection means 116, the capacitor voltage setting means 112 lowers the threshold value Qt1 in FIG. The supply of electric power from is suppressed. Specific examples are shown below.
(A)前述の例と同様に、ビルが10階建て、重り106は、50%積載量の乗りかご総重量とつり合う重さであり、エレベーターが1階に向けて下降中であるとし、かご内には乗客が1人のみであるため、力行運転中であるとする。
(A) As in the previous example, the building is 10 stories high, the
(B)ビルの10階で呼びボタンが押され、他の階では押されていないものとし、1階乗り場では、エレベーター前に待客はおらず、待客検出手段116によって人が乗車する可能性がないと判断できる。 (B) Assuming that the call button is pressed on the 10th floor of the building and not on the other floors, there is no waiting in front of the elevator at the landing on the 1st floor, and there is a possibility that the waiting detection means 116 will get a person on board. It can be judged that there is no.
(C)運転予測手段115は、次の運転を回生と予測する。目標コンデンサ電圧設定手段112は、図6の閾値Qt1の値を低くする。このため、通常、上記(2)モード253の電源からの充電と駆動が採用される領域であっても、この状況では、上記(1)モード252の状態となり、商用電源100からの充電を停止する。
(C) The operation prediction means 115 predicts the next operation as regeneration. The target capacitor voltage setting means 112 lowers the value of the threshold value Qt1 in FIG. For this reason, even in a region where charging and driving from the power source of (2)
このようにして、目標コンデンサ電圧設定手段112は、現在の運転モードと、エレベーター停止後の次の運転モードの予測により、閾値Qt1や閾値Qt2を調整し、商用電源100からの充電を、可能な限り抑制するため、消費電力を削減できる。
In this manner, the target capacitor
待客検出手段116を設け、エレベーターに乗車する利用者の人数を正確に予測できるため、エレベーターの次の運転モードの予測精度を上げ、より消費電力を削減できる運転が可能となる。 Since the waiting detection means 116 is provided and the number of users who get on the elevator can be accurately predicted, it is possible to increase the prediction accuracy of the next operation mode of the elevator and to further reduce the power consumption.
図8は、本発明の実施例5によるエレベーター駆動システムの概略構成図である。この実施例5によるエレベーター駆動システムが図1に示した実施例1と異なる点は、休止階情報よりエレベーターの最大走行距離を取得する最大走行距離取得手段117を備えることである。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an elevator drive system according to a fifth embodiment of the present invention. The elevator drive system according to the fifth embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that it includes a maximum travel
例えば、エレベーターが設置されているビルの上層階半分が休止階である場合、最大走行距離取得手段117は、走行距離が短いと判定する。最大走行距離が短い場合、1回の力行運転で蓄電装置107から流出する電力量は少なくなる。このため、確保しておくべき蓄電量は少なくて良く、目標コンデンサ電圧設定手段112は、最大走行距離の情報により、図2に示す閾値Qt1を下げることによって、商用電源100からの電力の供給を抑制する。
For example, when the upper half of the building in which the elevator is installed is a rest floor, the maximum travel
このようにして、目標コンデンサ電圧設定手段112は、蓄電量と最大走行距離とにより、閾値Qt1を調整することによって、商用電源100から蓄電装置107への充電を低減でき、商用電源100からの消費電力をより一層削減できる。
In this way, the target capacitor
図9に、本発明の実施例6によるエレベーター駆動システムの概略構成図を示す。この実施例6によるエレベーター駆動システムが図3に示した実施例2と異なる点は、エレベーターの運転モードや充放電装置108の充放電の状態、蓄電装置107の蓄電量などを表示する表示装置118を備えたことである。
In FIG. 9, the schematic block diagram of the elevator drive system by Example 6 of this invention is shown. The elevator drive system according to the sixth embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 3 in that a
表示装置118には、エレベーターが運行中または停止中に、力行・回生・停止の各運転モードの表示と、現在、蓄電装置から放電しているか,充電しているか、また、蓄電装置の蓄電量を表示する。これにより、ユーザへの省エネ効果を提示でき、管理者に充放電装置108と蓄電装置107の状態を知らせることができる。
The
前述した実施例1〜実施例6において、蓄電量の一時的な変動に対応するため、蓄電量の閾値Qt1〜Qt3にヒステリシスを持たせてもよい。 In the above-described first to sixth embodiments, hysteresis may be provided to the thresholds Qt1 to Qt3 of the storage amount in order to cope with temporary fluctuations in the storage amount.
100…商用電源、101…コンバータ、102…コンデンサ、103…インバータ、104…モータ、105…かご、106…重り、107…蓄電装置、108…充放電装置、109…IGBT(上側)、110…IGBT(下側)、111…充放電制御、112…コンデンサ電圧設定手段、113…蓄電量検出手段、114…運転状態取得手段、115…運転予測手段、116…待客検出手段、117…最大走行距離取得手段、118…表示装置、119…電流制限手段、120…スイッチ、121…放電抵抗。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記コンバータの直流側に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサに直流側を接続されたインバータと、
前記インバータの交流側に接続されたエレベーター駆動用の交流モータと、
前記コンデンサと並列に接続された充放電装置と、
前記充放電装置に接続された蓄電装置と、
前記蓄電装置の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
エレベーターの現在の運転モードが、力行か回生かを判定する運転モード判定手段と、
エレベーターが力行運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が第一の閾値より小さければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より低く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記蓄電装置への充電を促進するとともに、
エレベーターが回生運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が第二の閾値より大きければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より高く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、回生電力により前記蓄電装置を充電しつつ、前記商用電源からの電力の供給を抑制する制御装置を備えたことを特徴とするエレベーター駆動システム。 A converter that rectifies AC power from a commercial power source and converts it into DC power;
A capacitor connected to the DC side of the converter;
An inverter having a DC side connected to the capacitor;
An AC motor for driving an elevator connected to the AC side of the inverter;
A charge / discharge device connected in parallel with the capacitor;
A power storage device connected to the charge / discharge device;
A storage amount detecting means for detecting a storage amount of the power storage device;
Operation mode determination means for determining whether the current operation mode of the elevator is power running or regeneration;
If the amount of power stored in the power storage device is smaller than a first threshold during power running of the elevator, the charge / discharge device is adjusted so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set lower than the maximum voltage of the commercial power supply. By controlling, while promoting the charging to the power storage device,
During the regenerative operation of the elevator, if the amount of power stored in the power storage device is greater than a second threshold, the charge / discharge device is set so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set higher than the maximum voltage of the commercial power supply. An elevator drive system comprising a control device that suppresses supply of electric power from the commercial power supply while charging the power storage device with regenerative electric power by controlling.
前記コンバータの直流側に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサに直流側を接続されたインバータと、
前記インバータの交流側に接続されたエレベーター駆動用の交流モータと、
前記コンデンサと並列に接続された充放電装置と、
前記充放電装置に接続された蓄電装置と、
前記蓄電装置の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
エレベーターの現在の運転モードが、力行か回生かを判定する運転モード判定手段と、
エレベーターが力行運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が第一の閾値より小さければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より低く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記蓄電装置への充電を促進するとともに、
エレベーターが回生運転中に、前記蓄電装置の蓄電量が前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値より大きければ、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より高く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、回生電力により前記蓄電装置を充電しつつ、前記商用電源からの電力の供給を抑制する制御装置を備えたことを特徴とするエレベーター駆動システム。 A converter that rectifies AC power from a commercial power source and converts it into DC power;
A capacitor connected to the DC side of the converter;
An inverter having a DC side connected to the capacitor;
An AC motor for driving an elevator connected to the AC side of the inverter;
A charge / discharge device connected in parallel with the capacitor;
A power storage device connected to the charge / discharge device;
A storage amount detecting means for detecting a storage amount of the power storage device;
Operation mode determination means for determining whether the current operation mode of the elevator is power running or regeneration;
If the amount of power stored in the power storage device is smaller than a first threshold during power running of the elevator, the charge / discharge device is adjusted so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set lower than the maximum voltage of the commercial power supply. By controlling, while promoting the charging to the power storage device,
During the regenerative operation of the elevator, if the amount of power stored in the power storage device is greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, the voltage of the capacitor is set to a target voltage set higher than the maximum voltage of the commercial power supply. An elevator drive system comprising: a control device that suppresses supply of electric power from the commercial power supply while charging the power storage device with regenerative power by controlling the charging / discharging device so as to approach.
エレベーターが停止中に、前記蓄電装置の蓄電量が第三の閾値より大きい場合には、前記蓄電装置への充電を停止するように前記充放電装置を制御し、
エレベーターが停止中に、前記蓄電装置の蓄電量が前記第三の閾値より小さい場合には、前記コンデンサの電圧が、前記商用電源の最大電圧より低く設定された目標電圧に近づくように前記充放電装置を制御することで、前記商用電源から前記蓄電装置への充電を促進させるとともに、
エレベーターの次の運転モードが力行か回生かを予測する運転モード予測手段と、
前記運転モード予測手段により予測した運転モードに応じて、前記第三の閾値を切替える手段を備えたことを特徴とするエレベーター駆動システム。 In any one of Claims 1-5,
When the amount of power stored in the power storage device is larger than a third threshold while the elevator is stopped, the charge / discharge device is controlled to stop charging the power storage device,
When the elevator is stopped, when the amount of power stored in the power storage device is smaller than the third threshold, the charge / discharge is performed so that the voltage of the capacitor approaches a target voltage set lower than the maximum voltage of the commercial power supply. By controlling the device, while promoting the charging from the commercial power supply to the power storage device,
An operation mode prediction means for predicting whether the next operation mode of the elevator is power running or regeneration;
An elevator drive system comprising means for switching the third threshold according to the operation mode predicted by the operation mode prediction means.
エレベーターの行き先階情報および呼び登録情報に基づいて、エレベーターの停止後の運転モードが、力行か回生かを予測する運転モード予測手段と、
エレベーターの現在の運転モードと、予測した次の運転モードに基づいて、前記第一および第二の閾値の少なくとも一方を変更する手段を備えたことを特徴とするエレベーター駆動システム。 In any one of Claims 1-5,
Based on the elevator destination floor information and call registration information, an operation mode prediction means for predicting whether the operation mode after the elevator stops is power running or regeneration,
An elevator drive system comprising means for changing at least one of the first and second threshold values based on a current operation mode of the elevator and a predicted next operation mode.
エレベーターのサービス範囲の情報から、サービス範囲のエレベーターの最大走行距離を取得するエレベーター最大走行距離取得手段と、
エレベーターの運転モードとエレベーターの前記最大走行距離の長短とに基づいて、前記閾値の少なくとも一つを変更する手段を備えたことを特徴とするエレベーター駆動システム。 In any one of Claims 1-9,
Elevator maximum mileage acquisition means for acquiring the maximum mileage of the service range elevator from the service range information of the elevator
An elevator drive system comprising means for changing at least one of the threshold values based on an operation mode of the elevator and the length of the maximum travel distance of the elevator.
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