JP3577543B2

JP3577543B2 - Control device for multiple elevators

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Publication number: JP3577543B2
Application number: JP36392899A
Authority: JP
Inventors: 寛和名倉; 育男大和; 定夫保苅; 長瀬　　博; 博美稲葉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP2001171921A

Description

【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し、充放電可能なエネルギー蓄積装置の制御は、エレベータの群制御装置が、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、総電力と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。
また、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、乗りカゴの制御は、エレベータの群制御装置が、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、総電力と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。
【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、５１’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２１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、５１’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Ｐｅ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Ｐｅ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１００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−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Ｐｔａ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Ｐｔｍを越えないように、双方向性直流−直流変換装置１２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＋Ｐｂｍ、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Ｐｂｍ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Ｐｂｍ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Ｐｂｍ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、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、２１−１〜２１−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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a plurality of elevators, and more particularly, to an elevator control technique in an elevator system having a plurality of riding cars.
[0002]
[Prior art]
Generally, a main circuit of an elevator driven by an AC motor is configured by a converter for converting an AC power supply to DC, an inverter for converting AC to DC, and an AC motor driven by the inverter. In such an elevator, the speed and stop floor of the riding car are controlled by controlling the rotation of the AC motor by controlling the output voltage and frequency of the inverter. In a system including a plurality of elevator cars, a system is used in which the DC circuits of the converter and the plurality of inverters are connected to each other to reduce the number of converters, thereby providing a common DC power supply.
FIG. 6 shows a configuration diagram of an elevator system according to the related art configured with such a common DC power supply. 6, 1 is an AC power supply, 2 is a converter having a regenerative function, 3 and 3 are inverters, 4 and 4 are 'AC motors, 6 is capacitors, 7, 7' are capacitors, 8 is a DC bus, and 21 is a DC bus. It is a converter control device. The elevator system is provided for each of a plurality of AC motors 4 and 4 ′ corresponding to a riding car for driving each of a plurality of not-shown riding cars, and provided for each of the AC motors 4 and 4 ′. Inverters 3 and 3 'for controlling the rotation of 4', and a converter 2 having a regenerative function commonly provided to a plurality of inverters for converting the AC power supply 1 to DC and supplying the inverters 3 and 3 'to DC. It is configured with. Then, each of the plurality of inverters 3 and 3 ′ receives supply of DC power obtained by converting AC power 1 via a converter 2 having a regenerative function. In addition, each of the plurality of inverters 3, 3 'is controlled based on an operation command of each riding car (not shown), and drives the AC motors 4, 4' connected to the outputs of the inverters 3, 3 '.
As described above, the prior art controls the respective riding baskets by controlling the electric motors 4 and 4 '. At this time, the received / regenerated power from the power source 1 via the converter 2 exceeds the set maximum value. By controlling the speed and operation pattern of each car, the capacity of the converter 2 and the capacity of the power receiving equipment are reduced. In addition, as the prior art regarding this type of elevator system, the techniques described in JP-A-60-82096 and JP-A-7-165372 are known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. S59-153778 discloses a conventional technique in which a secondary battery is applied to an elevator. The invention relates to an input side common DC line of a plurality of inverter devices that drive a car for a plurality of elevator systems. It describes that a secondary battery is inserted. However, charge / discharge control for this secondary battery is not performed.
In addition, as a conventional technique in which a secondary battery is applied to an elevator composed of a single riding car, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-267675 is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art shown in FIG. 6 described above, the speed and operation pattern of the riding car are controlled so that the power received / regenerated power from the power supply via the converter does not exceed the set maximum value. There is an advantage that the set maximum value is not exceeded, so that the capacity of the converter can be reduced and the capacity of the power receiving facility can be reduced at the same time.
However, this conventional technique has a problem that the waiting time of the passenger increases because the speed and the operating conditions are suppressed so that the received / regenerated power due to the power demand falls within the set maximum value.
[0004]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to increase the capacity of a converter serving as a DC power supply and the capacity of a power receiving facility even when the power demand based on the operating conditions of an elevator group exceeds a preset power amount of a converter. Instead, to smoothly control a plurality of elevators.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a chargeable / dischargeable energy storage device is connected in parallel to the DC side of the converter, and when the received / regenerated power from the power supply exceeds the maximum power set for the converter, the energy storage device is controlled. Control charge / discharge amount The control of the chargeable / dischargeable energy storage device, the elevator group controller calculates the power demand of each car based on the operating conditions of each car, and calculates the total power of the entire elevator group, Based on comparison between total power and maximum power set for converter .
In addition, a chargeable / dischargeable energy storage device is connected in parallel to the DC side of the converter, and the control of the car is controlled by the elevator group controller by setting the power demand of each car prior to setting the operating conditions of the car. In addition to the calculation, the total power of the entire elevator group is calculated, and the calculation is performed based on the operating conditions of the riding car set based on the total power and the maximum handling power of the chargeable and dischargeable energy storage device. .
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration block diagram of a control device for a plurality of elevators, showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 5 and 5 ′ are riding carts, 9 and 9 ′ are driving pulleys, 10 and 10 ′ are ropes, 11 and 11 ′ are counterweights, 31 and 31 ′ are inverter control devices, and 51 and 51 ′ are loads. A sensor, 12 is a bidirectional DC-DC converter, 13 is a storage battery, 100 is a group management device, and other symbols are the same as those in FIG.
The present embodiment is an elevator system including two riding baskets 5 and 5 ′, and power is supplied to two inverters 3 and 3 ′ that drive the two riding baskets 5 and 5 ′ using an AC power supply 1 And the bidirectional DC-DC converter 12 connected to the storage battery 13. Converter 2 has a powering operation function of receiving power from AC power supply 1 and supplying DC power to inverters 3 and 3 ', and a regenerative function of receiving DC power from inverters 3 and 3' and regenerating power to AC power supply 1 side. It has a driving function. Further, the bidirectional DC-DC converter 12 converts the DC voltage of the storage battery 13 into a voltage suitable for the input of the inverters 3 and 3 ′, and supplies a discharging function for supplying power and DC power from the inverters 3 and 3 ′. And a charging function of charging the storage battery 13 with the battery.
A main capacitor 6 for smoothing the DC voltage is connected to the output side of the converter 2 and the bidirectional DC-DC converter 12, and the output of the converter 2 and the bidirectional DC-DC converter 12 is connected to a DC bus. 8 to the inverters 3 and 3 '.
The inverters 3 and 3 'convert the direct current from the direct current bus 8 into a variable voltage and a variable frequency alternating current and supply them to the AC motors 4 and 4'. To the AC side, and from the AC side to the DC side. On the DC side of the inverters 3 and 3 ', capacitors 7 and 7' for absorbing the reactive current from the inverter 3 are provided. The AC output of the inverters 3, 3 'is connected to the AC motors 4, 4' to drive the AC motors 4, 4 ', and the AC motors 4, 4' drive the drive pulleys 9, 9 '. A rope 10, 10 'is wound around the drive pulley 9, 9', and a riding basket 5, 5 'is connected to one end thereof, and a counter for balancing the weight to the riding basket 5, 5' is provided at the other end. Weights 11, 11 'are connected. The driving of the riding baskets 5, 5 'is controlled by driving the drive pulleys 9, 9'.
Converter 2 is controlled by converter control device 21 so that the DC voltage output to DC bus 8 is constant. On the other hand, the bidirectional DC-DC converter 12 controls the charge / discharge power of the storage battery 13 based on a command from the elevator group controller 100. The inverters 3 and 3 'are controlled by inverter control devices 31 and 31' to output a variable voltage and a variable frequency alternating current, and control the speed and torque of the AC motors 4 and 4 '. An elevator group control device 100 for giving an operation command to each car 5, 5 ′ is connected to the inverter control devices 31, 31 ′. Control. In addition, load sensors 51 and 51 ′ for measuring the loaded load of the riding car are provided in the riding cars 5 and 5 ′, and output signals thereof are given to the elevator group control device 100.
[0007]
Next, the operation of the present embodiment will be described. Here, since a specific control method of the converter, the inverter, the bidirectional DC-DC converter and the like is publicly known, the description thereof is omitted, and only the part related to the present invention will be described.
The elevator group control device 100 calculates the required power Pe when driving each car in accordance with the following equation.
Pe = Pd + Pm (1)
Pd: loss of circuit and motor, Pm: motor output
Pm = N × Tm (2)
N: Motor rotation speed, Tm: Motor shaft torque
Tm = Tm + Ta + Tl (3)
Tm: mechanical loss torque due to cage operation such as windage loss and friction loss
Ta: acceleration / deceleration torque, Tl: load torque
here,
Ta @ J × A (4)
J: Moment of inertia in terms of motor shaft of movable parts such as motor rotating part, riding basket, counter weight, rope, etc.
A: Car acceleration
Tl @ Wc-Wb + W (5)
Wc: basket weight, Wb: counterweight weight
W: Loading load
In equation (5), it is assumed that the imbalance of the rope weight between the car side and the counterweight side has been canceled by the compensation rope. In FIG. 1, the compensation rope is omitted.
In general, in elevator control, the speed pattern of the riding car is determined as a time function, so that the acceleration A of the riding car and the speed of the riding car, that is, the rotation speed N of the motor, can be determined as a time function. The operation pattern of each car is grasped by the group management device 100 that controls the entire elevator group, and the above-described moment of inertia J, car weight Wc, and counterweight Wb are determined from the structure of the elevator and are known in advance. ing. Furthermore, the load W can be calculated by the load sensors 51 and 51 'provided in the riding cages 5 and 5', and the losses Pd and Td can also be obtained by design.
As can be seen from the above, if the load sensors 51 and 51 'measure the loaded load W of the riding car and the speed pattern of the riding car is set, the required power Pe of each riding car is calculated by the above formulas (1) to (5). ) Can be calculated as a time function.
The above-described calculation of the required power Pe may be performed in accordance with the above-described formula. However, using the load W of the riding cages 5 and 5 ′ as a parameter, an upward and downward time function of the traveling direction of the cage is preliminarily calculated for each speed pattern. The calculation may be performed, and the calculation result may be held in the elevator group control device 100. This simplifies the calculation. Furthermore, in calculating the required power Pe, those that are small in significant figures can be simplified or omitted.
As described above, if the required power Pe of each car 5, 5 ′ can be calculated, the total power Pt of the entire elevator group can be calculated by the following equation as the sum of the power Pe of each car.
Pt = Pe1 + Pe2 + Pe3 + (6)
[0008]
When giving an operation command to each of the inverter control devices 31, the elevator group control device 100 calculates the required power Pe of each of the car 5 or 5 'immediately before using the method described above, and calculates the total power Pt of the entire elevator group. Is calculated, and the total power Pt is compared with the set maximum power Ptm of the converter 2 which is an absolute value. That is, when Pt> 0 and Pt-Ptm> 0, the bidirectional DC power is supplied from the storage battery 13 to the DC bus 8 only during the section where Pt-Ptm> 0. -Give a command to the DC converter 12. Conversely, in the case of Pt <0 and -Pt-Ptm> 0, the power corresponding to -Pt-Ptm is charged from the DC bus 8 to the storage battery 13 only in the section where -Pt-Ptm> 0. To the bidirectional DC-DC converter 12.
Thus, the absolute value of total power Pt does not exceed set maximum power Ptm of converter 2. Here, the set maximum electric power Ptm, which is an absolute value, is larger than the electric power required when a single car with a maximum load capacity runs in the upward direction at a steady maximum speed, and is equal to the maximum number of cars in total. It may be determined in consideration of the installed capacity of the AC power supply 1 and the capacity of the constituent elements of the converter 2 within a range smaller than the sum of the power consumption.
[0009]
Next, FIG. 2 shows operating characteristics when the elevator system of the present embodiment is operated by the above-described method. For convenience of the following description, it is assumed that the riding baskets 5, 5 'are in the maximum load state.
2 (a) and 2 (b) show the speed pattern N and the required power Pe of the riding car 5, respectively. Now, the driving of the riding car 5 starts at time t0 and ends at time t4. It is assumed that a speed pattern is set. In this state, it is assumed that at time t1 slightly after time t0 when the car 5 departs, an instruction to depart to the car 5 'is issued. That is, it is assumed that an instruction to close the door is issued at this time. At this time, the speed pattern N and the required power Pe of the riding car 5 'are composed of the same speed pattern and required power as the pattern shape of the riding car 5 shown in FIGS. 2A and 2B, and at time t1. It rises and falls at time t5. This is shown in FIGS. 2C and 2D, respectively.
At this time, assuming that the riding car 5 'departs at time t1, the group control device 100 calculates the required power of the riding car 5' and obtains the sum with the required power of the riding car 5 which has already departed. As a result, the total required power Pt of the two riding cages 5, 5 'is obtained, for example, as shown in FIG. The group control device 100 calculates the required power Pe and the total required power Pt of each car by the method described above, and calculates the value of the load W when the car departs from the floor. The measured value is used, and thereafter, the value is used until the vehicle stops at another floor.
Now, assuming that the set maximum power Ptm of the converter 2 is set to the power required when the two riding cages 5, 5 'with the maximum loading load operate at the steady maximum speed in the upward direction. As shown in FIG. 2E, the total required power Pt of the riding carts 5 and 5 ′ exceeds the set maximum power Ptm of the converter 2 described above. When Pt> Ptm is satisfied in this way, Pt−Ptm, which exceeds the set maximum power Ptm of converter 2, out of the total required power Pt of the two riding cages 5 and 5 ′. Is supplied to the bidirectional DC-DC converter 12 to supply power to the DC bus 8 only when Pt> Ptm. That is, a command is supplied to supply electric power Psu according to a pattern as shown in FIG. As a result, when the load required for the converter 2 is included not only in each of the riding cages 5 and 5 'but also in the bidirectional DC-DC converter 12, the total required power Pta of the load is two. The value obtained by subtracting the power Psu supplied from the bidirectional DC-DC converter 12 to the DC bus 8 from the total required power Pt of 5 ′ is the value of the maximum power Ptm as shown in FIG. It is.
As described above, in the present embodiment, the group control device 100 supplies the command of FIG. 2G to the bidirectional DC-DC converter 12, so that the power Psu is supplied from the storage battery 13 to the DC bus 8. In addition, the total required power Pta of the load connected to the DC bus 8 which is the output side of the converter 2 can be suppressed to the set maximum power Ptm of the converter 2 or less. At this time, since the power supplied by the converter 2 to keep the voltage of the DC bus 8 constant as its function is the total required power Pta of the load, the power is within the set maximum value Ptm of the converter 2. , The maximum value of the power handled by converter 2 can be reduced to a set value or less.
[0010]
Here, the group control device 100 calculates the power demand every time there is a request to change the operating conditions of the riding cages 5 and 5 ′, changes the content of the command to the bidirectional DC-DC converter 12, Set. Then, electric power is charged and discharged from the storage battery 13 based on the content of the command.
As described above, according to the present embodiment, the total power Pt after the departure of each car 5, 5 ′ is calculated, and based on the result, the total power Pt does not exceed the set maximum power Ptm of the converter 2. In this way, charging and discharging of the storage battery 13 is controlled by the bidirectional DC-DC converter 12. That is, since the power demand for the converter and the AC power supply is controlled, the maximum value of the power handled by the converter and the AC power supply can be reduced.
[0011]
The above description of the operation is an example in which the received / regenerated power of the converter 2 and the AC power supply 1 is reduced below the set maximum power of the converter 2 within the range of power that can be handled by the storage battery 13 and the bidirectional DC-DC converter 12. Was.
Next, referring to FIG. 3, when the power handled by converter 2 and AC power supply 1 is reduced to not more than the set maximum power of converter 2, the power capacity of storage battery 13 and bidirectional DC-DC converter 12 is insufficient. Will be described. Further, for convenience of the following description, it is assumed that the riding baskets 5, 5 'are in the maximum loaded state.
Now, it is assumed that an upward car call is simultaneously generated in the riding baskets 5 and 5 '. At this time, the speed patterns for the riding baskets 5 and 5 ′ are such that the driving starts simultaneously at time t0 as shown in FIGS. 3A and 3C and ends simultaneously at time t6. Assuming that N is given, the pattern of the required power Pe of the riding cars 5 and 5 'at this time is as shown in FIG. 3B, and the total power Pt of the entire riding car is shown in FIG. It becomes the pattern shown. Now, assuming that the set maximum electric power of the converter 2 is Ptm, the electric power required when the two car cages 5 and 5 ′ with the maximum loaded load operate in the upward direction at the steady maximum speed is set as 2 As shown in FIG. 3D, the total required power Pt of the two riding carts exceeds the set maximum power Ptm of the converter 2. Therefore, according to the above-described operation, the group control device 100 changes the power of Pt-Ptm, which is the pattern shown in FIG. 3 (e), to the bidirectional DC-DC converter only during the time interval satisfying the condition of Pt> Ptm. In this case, if the absolute value of the maximum power that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle is Pbm, there is a relationship of Pt−Ptm> Pbm. However, if a speed pattern that simultaneously starts the operation at the time t0 and ends the operation at the time t6 at the same time is given, the maximum value of the power handled by the converter 2 and the AC power supply 1 can be reduced to a set value or less. Can not.
[0012]
Therefore, even when the power capacity of the storage battery 13 and the bidirectional DC-DC converter 12 is insufficient, it is possible to reliably reduce the maximum value of the power handled by the converter 2 and the AC power supply 1 to a set value or less. Before the departure of each car, the group control device 100 calculates the total electric power Pt based on the driving patterns to be set from now on based on FIGS. 3 (a) and 3 (c). If Pt> 0 and Pt> Ptm + Pbm or Pt <0 and −Pt> − (Ptm + Pbm) as shown in FIG. 3D, the departure of the car 5 ′ is started at time t1. Change to Then, the required power Pe of the riding car 5 'at this time is calculated. In this case, the speed pattern N of the riding car 5 'has a shape as shown in FIG. 3 (f), and the total power Pt in this case becomes as shown in FIG. 3 (g). As a result, group control device 100 knows that the maximum value of total power Pt falls within the total value of set maximum value Ptm of converter 2 and maximum power Pbm that bidirectional DC-DC converter 12 can handle.
In order to shift the departure of the riding car 5 ′ to the time t1, the group control device 100 controls the riding car 5 ′ so that, for example, the actual closing of the door is waited until the time t1 to depart the riding car 5 ′. Do. When the operation of the riding car 5 'is controlled in this manner, the total power Pt is changed to the set maximum power Ptm of the converter 2 and the maximum power that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle, as shown in FIG. It can be kept within the total value of Pbm.
As described above, the group control device 100 determines that the total power Pt during the operation of the riding car 5 ′ exceeds the total value of the set maximum power Ptm of the converter 2 and the maximum power Pbm that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle. It is determined whether or not there is a vehicle, and an operation pattern determined not to be exceeded is determined, and a command is output to the inverter control device 31 'so as to operate the riding car 5' with this pattern. When the driving conditions determined in this way are set in the riding car 5 'and the riding car 5' is actually operated, the total power Pt becomes as shown in FIG. 2 and the maximum power Pbm that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle.
Under the operating conditions determined in this way, as described above, of the total required power Pt, the power of Pt−Ptm that exceeds the set maximum power Ptm of the converter 2 is used only for the time section where Pt> Ptm. The directional DC-DC converter 12 is instructed to supply power to the DC bus 8. That is, when a command is supplied to supply power Psu in accordance with the pattern shown in FIG. 3H, the maximum value of the power actually supplied from the bidirectional DC-DC converter 12 to the common DC bus 8 becomes , The maximum power Pbm that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle. Further, at this time, the power supplied by converter 2 has a value Pta within the set maximum power Ptm of converter 2 as shown in FIG. Can be reduced below the set value.
[0013]
Next, another operation when the power capacities of the storage battery 13 and the bidirectional DC-DC converter 12 are insufficient will be described with reference to FIG. In the description with reference to FIG. 3, the departure of the riding car 5 ′ is delayed. However, in the embodiment shown in FIG. The maximum value of the power handled by the converter can be reduced to a set value or less while compensating for the power capacity shortage of the DC power converter 13 and the bidirectional DC-DC converter 12.
Now, it is assumed that an upward car call is simultaneously generated in the riding baskets 5 and 5 '. At this time, the total electric power Pt of the entire riding basket has the pattern shown in FIG. 3D as described above, and even if the power supplied from the storage battery 13 and the bidirectional DC-DC converter 12 is used, the converter The maximum value of the power handled in Step 2 cannot be reduced below the set value. Therefore, in the example shown in FIG. 4, instead of delaying the departure time of the riding basket 5 ', the riding basket 5' is started at time t0 as shown in the speed pattern shown in FIG. Let it. In this case, as shown in FIG. 4D, the required power Pe of the riding car 5 'is reduced because the acceleration of the riding car 5' is reduced, and the maximum required power is reduced. The required total power Pt of 5 ′ is as shown in FIG. As a result, the maximum value of the total required power Pt can be kept within the total value of the set maximum power Ptm of the converter 2 and the maximum power Pbm that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle.
Under the operating conditions determined in this way, as described above, of the total required power Pt, the power of Pt−Ptm that exceeds the set maximum power Ptm of the converter 2 is used only for the time section where Pt> Ptm. The directional DC-DC converter 12 is instructed to supply power to the DC bus 8. That is, when a command is supplied to supply the power Psu in accordance with the pattern shown in FIG. 4F, the maximum value of the power actually supplied from the bidirectional DC-DC converter 12 to the common DC bus 8 becomes , The maximum power Pbm that the bidirectional DC-DC converter 12 can handle. Further, at this time, the power supplied by converter 2 becomes a value Pta within the set maximum power Ptm of converter 2 as shown in FIG. Can be reduced below the set value.
[0014]
Although the above description with reference to FIG. 4 is an example when the riding car departs, similarly, when the riding car is stopped, the above-described control is performed so that the storage battery 13 and the bidirectional DC-DC Even when the power capacity of converter 12 is insufficient, the maximum value of the power handled by converter 2 and AC power supply 1 can be reduced to a set value or less.
That is, when stopping at the stop floor commanded by the passenger in the car, the group control device 100 performs the same calculation as described above, and the total power Pt is equal to the set maximum power Ptm of the converter 2 and the bidirectional DC-DC converter. If it exceeds the total value of the maximum powers Pbm that can be handled by Twelve, the acceleration of the riding car is changed. This change can be made on the car or on a different car.
Also, when there is a stop for waiting for a passenger in the hall on each floor, the maximum value of the total required power Pt is set to the maximum power Ptm of the converter 2 by changing the acceleration of the car and stopping the car in the same manner as described above. The maximum power Pbm that can be handled by the bidirectional DC-DC converter 12 can be kept within the total value. At this time, the bidirectional DC-DC converter 12 is controlled by the method already described, In addition, the maximum value of the power handled by the AC power supply 1 can be reduced to a set value or less.
[0015]
As an embodiment of the present invention, it has been described that the set value of the maximum value of the power handled by the converter 2 and the AC power supply 1 is determined in consideration of the converter capacity and the receiving capacity, but this value may be changed under various conditions. it can. For example, the maximum value may be determined in consideration of the short-time rating and the continuous rating of the converter, or the set maximum value may be changed depending on the season and time zone, such as when the summer power demand is limited.
[0016]
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 5, when n and m are integers of n ≧ 1 and m ≧ 2, respectively, 2-1 to 2-n are converters, 211-1 to 21-n are converter control devices, and 200 is a converter group control device. 6-1 to 6-n are capacitors, 7-1 to 7-m are capacitors, 3-1 to 3-m are inverters, 31-1 to 31-m are inverter control devices, 4-1 to 4-m Is an AC motor, and other reference numerals are the same as those in FIG.
The embodiment described with reference to FIG. 1 is an example in which one converter, two inverters, an electric motor, and two riding baskets are installed, but the embodiment shown in FIG. 5 includes n converters, an inverter, an electric motor, and a riding basket. Is an example in which m units are installed.
In FIG. 5, converters 2-1 to 2-n are controlled by converter group control device 200, and operate independently while maintaining a balance between the two, and operate in association with both. Converter group control device 200 sends operating condition commands to converter control devices 21-1 to 21-n corresponding to converters 2-1 to 2-n, respectively, and controls converters 2-1 to 2-n. In this case, the required number of converters can be operated according to the required power, and the operation of the other converters can be stopped. Further, converter group control device 200 operates only the required number of converters in accordance with the required power notified from inverter group control device 100 and the capacity of bidirectional DC-DC converter 12, and operates other converters. Can be stopped. In this case, converter group control device 200 only needs to send an operation / stop command to converter control devices 21-1 to 21-n according to the required power and the capacity of bidirectional DC-DC converter 12.
According to the present embodiment, the required number of converters among the converters 2-1 to 2-n are operated according to the required power, so that the converter loss can be reduced and the efficiency can be improved. In the event that a certain converter fails, a command can be issued to disconnect the converter and continue the operation of the elevator, thereby improving the reliability of the system.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the received / regenerated power from the power supply of the entire elevator group exceeds the set maximum power of the converter, the amount of charge / discharge of the energy storage device is controlled, so that the DC power supply is used. It is possible to smoothly control multiple elevators without increasing the capacity of the converter and the capacity of the power receiving equipment, and it is not necessary to significantly change the operating conditions of the elevators, thereby increasing the waiting time for passengers. , A plurality of elevators can be operated.
Also, even if the received / regenerated power from the power supply of the entire elevator group exceeds the set maximum power of the converter, there is no need to increase the installed capacity of the converter and the received power capacity, so it is possible to save energy in the elevator system. become.
In addition, by providing multiple converters and controlling the charge / discharge amount of the energy storage device, it is possible to operate the required number of converters according to the required power, thereby reducing converter losses and improving efficiency. Can be planned. Further, when the converter fails, the converter can be disconnected, the operation of the elevator can be continued, and the reliability of the system can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a control device for a plurality of elevators, showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an elevator system according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply, 2, 2-1 to 2-n ... Converter with a regenerative function, 3, 3 ', 3-1 to 3-m ... Inverter, 4, 4', 4-1 to 4-m ... AC Motor, 5, 5 '... riding basket, 6, 7, 7', 6-1 to 6-n, 7-1 to 7-m ... condenser, 8 ... DC bus, 9, 9 '... driving pulley, 10, 10 '... rope, 11, 11' ... counterweight, 12 ... bidirectional DC-DC converter, 13 ... storage battery, 21, 21-1 to 21-n ... converter controller, 31, 31 ', 31-1 ... 31-m ... inverter control device, 51, 51 '... load sensor, 100 ... group control device, 200 ... converter group control device

Claims

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、前記複数台のインバータに運転指令を与えるエレベータの群制御装置とを備え、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し、
前記充放電可能なエネルギー蓄積装置の制御は、前記エレベータの群制御装置が、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。A converter for converting an AC power supply to a DC, a plurality of inverters for controlling the operation of a plurality of riding cages for converting the DC of the converter into a variable voltage and a variable frequency AC, and a plurality of units driven by the inverter An AC motor and a group control device for elevators that provide an operation command to the plurality of inverters, and a control device for a plurality of elevators that drives each riding car by each of the AC motors,
A chargeable / dischargeable energy storage device is connected in parallel to the DC side of the converter, and when the received / regenerated power from the power supply exceeds the set maximum power of the converter, the energy storage device is controlled to control the charge / discharge amount. And
The control of the chargeable / dischargeable energy storage device is such that the elevator group controller calculates the power demand of each car based on the operating conditions of each car, and calculates the total power of the entire elevator group. , Based on a comparison between the total power and the maximum power set in the converter .

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。2. The control device for a plurality of elevators according to claim 1, wherein when the power supply capacity of the energy storage device becomes insufficient, the operation condition of the elevator is changed to control the operation of each riding car.

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、前記複数台のインバータに運転指令を与えるエレベータの群制御装置とを備え、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、前記乗りカゴの制御は、前記エレベータの群制御装置が、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。 A converter for converting an AC power supply to a DC, a plurality of inverters for controlling the operation of a plurality of riding cages for converting the DC of the converter into a variable voltage and a variable frequency AC, and a plurality of units driven by the inverter An AC motor and a group control device for elevators that provide an operation command to the plurality of inverters, and a control device for a plurality of elevators that drives each riding car by each of the AC motors,
A chargeable / dischargeable energy storage device is connected in parallel to the DC side of the converter. And the total power of the entire elevator group is calculated, and the total power and the maximum handling power of the chargeable / dischargeable energy storage device are set based on the operating condition of the riding car. Control device for multiple elevators.

請求項３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。4. The control device for a plurality of elevators according to claim 3 , wherein the setting of the driving condition of the riding car is performed by changing a departure time of the riding car. 5.

請求項３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。4. The control device for a plurality of elevators according to claim 3 , wherein the setting of the driving condition of the riding car is performed by changing an acceleration, a speed, or a stop condition of the riding car. 5.