JP2012521941A - 空心インダクタを備えるエレベータ回生駆動装置 - Google Patents

Abstract

例示的なエレベータ機械は、エレベータかごを動かす第１のモードと、電力を生成する第２のモードとで作動するモータを備える。ラインリアクトルが、モータに付随しており、第２のモードで作動するモータによって生成される電力を供給する。ラインリアクトルは、空心インダクタを備える。

Description

本発明は一般にエレベータ機械に関する。

エレベータシステムは、よく知られており、また広く使用されている。エレベータかごは、例えば建物内のさまざまな階床間で乗客を運ぶために昇降路内で移動するように支持されている。多くのエレベータシステムは、ローピング装置によってエレベータかごに付随するつり合い重りを備える。機械（例えば、モータおよびブレーキ）が、昇降路内におけるかごの移動および位置を制御するようにローピング装置の動きを制御する。

機械の作動には電力が必要である。エレベータシステムで消費される電力量は最小限に抑えるのが望ましい。エレベータシステムで使用される全電力量を効果的に低減するよう提案されてきた構成の１つは、機械のモータをある条件下、発電機モードで使用することである。例えば、モータからの駆動力を必要とせずにエレベータかごの移動が実現可能なときがある。ブレーキを解放し、付随するトラクションシーブの動きに応じてモータを回転させることで、モータに発電させることが可能となる。エレベータ機械をそのように使用する構成が提案されている。

発電の目的でエレベータ機械を使用しようと試みる際に直面する課題の１つは、付加的なノイズが導入されることである。発電の目的で使用されるエレベータ駆動装置に付随する部品は、ノイズを発生しがちである。この問題は、機械室なし構成が使用されるときは、モータおよび駆動装置部品が昇降路内に収容されているので、より顕著になる。昇降路内の付加的なノイズは、エレベータかご内へ付加的なノイズを導入する可能性がある。静かで滑らかなエレベータの乗り心地を維持することは、エレベータシステムの設計者、運転者の主要な関心事である。

例示的なエレベータ機械は、エレベータかごを動かす第１のモードと、電力を生成する第２のモードとで作動するモータを備える。ラインリアクトルが、モータに付随しており、第１のモードで作動するモータに電力を供給し、第２のモードで作動するモータから電力を供給する。ラインリアクトルは、空心インダクタを備える。

開示の実施例のさまざまな特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。詳細な説明に付随する図面は、以下のように簡単に説明できる。

エレベータシステムの選択された部分の概略図。 実施例のエレベータ機械構成の概略図。

図１は、エレベータかご２２およびつり合いおもり２４を備えるエレベータシステム２０の選択された部分を概略的に示している。ローピング装置（例えば、丸形ロープまたは平形ベルト）が、既知の方法でエレベータかご２２およびつり合いおもり２４の重量を支持する。

エレベータ機械３０が、トラクションシーブ３４に付随するモータ３２を備える。モータ３２は、トラクションシーブ３４を選択的に動かして対応するローピング装置２６の動きによって昇降路内のエレベータかご２２の位置および移動が制御されるようにする。トラクションシーブ３４を動かすのにモータ３２からの駆動力が必要なときは、機械３０は、電力を消費する第１のモードで作動する。いくつかの作動条件では、エレベータかご２２は、モータ３２からの駆動力を必要とせずに移動可能である。

いくつかの作動条件下では、例えば、つり合いおもり２４の重量に依拠して、つり合いおもり２４が下降する際に、エレベータかご２２が昇降路内を上昇することが可能となる。そのような条件下で、エレベータ機械３０のブレーキを解放し、トラクションシーブ３４の回転でモータ３２の部品を回転させることで、モータ３２は電力を生成することができる。実施例のモータ３２は、電力を生成する第２のモードで作動する。

実施例の機械３０は、第１のモードで作動するモータ３２に電力を供給するとともに、モータ３２が第２のモードで作動する時にモータ３２によって生成される電力を負荷３８に供給する、回生駆動装置部３６を備える。一実施例では、負荷３８は、機械３０がエレベータかご２２を動かすために電力を必要とする時にモータ３２によって生成された電力をその後にモータ３２に供給し戻すことができるエネルギー貯蔵装置または電力送電線網インターフェースから構成される。別の実施例では、負荷３８は、それ自体の作動のために電力を必要とする装置から構成される。

図２は、実施例のエレベータ機械３０を概略的に示しており、そこでは、回生駆動装置部３６が、モータ３２によって生成される電力を負荷３８に供給できるようにラインリアクトル４０を備えている。この実施例におけるラインリアクトル４０は、空心インダクタ４２を備える。この実施例では、三相電力が負荷３８に供給され、３つの空心インダクタ４２が含まれる。

空心インダクタ４２は、電力を生成するモードで作動する機械３０に付随するノイズを低減する実施例の構成に含まれる。非磁性材料（例えばプラスチック）の周りに巻き付けられたコイルを備える空心インダクタ構成は、付加的なノイズを導入せずに回生駆動装置モードで機械３０を作動させることができる。

いくつかの例示的な空心インダクタは、コイル巻線を備えていなくても、空心構成で配置された導体を備えていればよい。この説明が与えられれば、当業者は、彼らの特定の要求を満たす適切な空心構成を選択することができる。また、この説明の利益を有する当業者は、彼らの特定の状況に対する所望の性能レベルおよび機械３０に付随するモータおよび他の部品に依存する適切なインダクタンス値を選択することができる。

鉄心インダクタは例えば、鉄心において磁気的制限（ｍａｇｎｅｔｏ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）を経験するが、それがエレベータ環境にノイズを導入する。空心インダクタには、そのようなノイズの問題が全くない。従って、実施例の構成は、ノイズの発生が関心事となっているエレベータシステムで使用するのによく適している。

空心インダクタ４２と近くにある任意の敏感な部品（例えば印刷回路基板）との間に漏洩磁束結合が生じないことを保証するために、例示された実施例は、空心インダクタ４２を任意のそのような部品から遮蔽するシールド４４を備える。この実施例では、シールド４４は、空心インダクタ４２を少なくとも部分的に囲むハウジングを備える。一実施例では、ハウジング４４は、周囲領域にある磁性材料から空心インダクタ４２を隔離するために空心インダクタ４２を完全に囲んでいる。シールド４４は、磁性材料から成る。

例示された実施例は、空心インダクタ４２に付随する冷却要素４６を備える。図では、冷却要素４６は、ハウジング４４内に支持されている。別の実施例では、冷却要素４６は、少なくとも一部がハウジング４４の外部にある。一実施例の冷却要素４６は、ファンを備える。一実施例では、ファンは、ハウジング４４の外部にあり、また、ファンは、空気を空心インダクタ４２の方へと導く空気通路を伴う。別の実施例の冷却要素４６は、空心インダクタ４２のコイルから熱を吸収する流体が流れる冷却材ループを備える。

図２の実施例は、機械３０に付随する他の部品を備える。スイッチ５０、５２が、特定の状況の要求に応じて選択的に制御される。スイッチ５２は、負荷（例えば電力送電線網）とモータ５２の間の回路を選択的に開閉する。フィルタ５４、コンバータ５６、ＤＣバス５８、およびインバータ６０が含まれており、回生エレベータ機械駆動装置を実現する既知の仕方で作動する。スイッチ５０は、電源オンの手続き中にＤＣバス５８の二相充電のために閉にされる。ＤＣバス５８が充電されると、スイッチ５０は開にされ、エレベータ作動中はそのようにとどまる。

空心インダクタ４２を備えることで、そうでなければ他のエレベータ機械回生駆動装置に存在するノイズ源が除去される。一実施例では、音響ノイズが、鉄心インダクタを備える回生駆動装置に比較して２０ｄＢＡ程度低減する。例示の実施例の利点の１つは、そうでなければ生成されるであろうノイズを吸収するのに付加的な手段が不要なことである。低ノイズのエレベータシステムが望ましく、開示の実施例は、低ノイズのエレベータ機械構成を効率的に実現する。

上述の説明は、本質的に例示であって限定ではない。開示の実施例に対する本発明の本質から必ずしも逸脱しない変更および修正は、当業者には明らかとなり得る。本発明に付与される法的保護範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定可能である。

Claims (6)

1. エレベータかごを動かす第１のモードと、電力を生成する第２のモードとで作動するモータと、
   モータに付随するラインリアクトルであって、第１のモードで作動するモータに電力を供給し、第２のモードで作動するモータによって生成される電力を供給するラインリアクトルと、
   を備えるエレベータ機械であって、ラインリアクトルが空心インダクタを備えることを特徴とするエレベータ機械。
2. ラインリアクトルの近くに配置されたシールドであって、空心インダクタの近傍にある少なくとも選択された部品を磁束から遮蔽するシールドを備えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ機械。
3. シールドは、空心インダクタを少なくとも部分的に囲むハウジングを備えることを特徴とする請求項２記載のエレベータ機械。
4. シールドは、磁性材料から成ることを特徴とする請求項２記載のエレベータ機械。
5. ラインリアクトルに付随する冷却要素であって、空心インダクタを冷却する冷却要素を備えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ機械。
6. ラインリアクトルは、３つの空心インダクタを備えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ機械。

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