JP5458659B2 - Elevator diagnostic device and diagnostic method - Google Patents
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Description
この発明は、エレベーターの主回路に用いられているコンデンサの容量を診断するエレベーターの診断装置とその診断方法に関するものである。 The present invention relates to an elevator diagnostic apparatus for diagnosing the capacitance of a capacitor used in an elevator main circuit and a diagnostic method therefor.
可変電圧可変周波数(VVVF)制御が採用されているエレベーターでは、その主回路に、直流電源の平滑用として大容量のコンデンサが搭載されている。 In an elevator employing variable voltage variable frequency (VVVF) control, a large-capacity capacitor is mounted in the main circuit for smoothing a DC power supply.
上記平滑用のコンデンサの容量が低下する(抜ける)と、平滑を十分に行うことができなくなってしまい、インバータ等、主回路を構成している素子を破損させてしまう恐れがある。このため、エレベーターでは、定期点検等において上記コンデンサの容量状態を検出し、その良否判定を行っている。 If the capacity of the smoothing capacitor is reduced (missed), smoothing cannot be performed sufficiently, and there is a risk of damaging elements that constitute the main circuit, such as an inverter. For this reason, in the elevator, the capacity state of the capacitor is detected during periodic inspections, and the quality is determined.
具体的に、エレベーターの定期点検等においては、主回路の電源をOFFにしてコンデンサを放電させた後、電源をONにすることによってコンデンサの充電を行い、その時に計測した充電時間に基づいてコンデンサの良否判定を行っている。 Specifically, in periodic inspections of elevators, etc., after turning off the main circuit power supply and discharging the capacitor, the capacitor is charged by turning on the power supply, and based on the charging time measured at that time The quality is judged.
図4は主回路コンデンサの容量抜けを診断する従来の方法を説明するための図である。図4において、Vdcはコンデンサの電圧を、Vdc1及びVdc2(>Vdc1)は、予め設定された電圧の値を示している。また、Taはコンデンサの電圧がVdc1からVdc2になるまでに掛かった時間(充電時間)を示している。即ち、エレベーターの定期点検等においては、電源のOFF/ONによって上記充電時間Taを計測し、Taが所定の基準時間より短い場合に、コンデンサの容量抜けを判定している。
そして、定期点検時にコンデンサの容量抜けが判明した場合は、例えば、次回の定期点検の時に新規コンデンサを搬入し、コンデンサの交換作業を行っている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional method of diagnosing loss of capacity of the main circuit capacitor. In FIG. 4, Vdc indicates the voltage of the capacitor, and Vdc1 and Vdc2 (> Vdc1) indicate preset voltage values. Ta represents the time (charge time) required for the voltage of the capacitor to change from Vdc1 to Vdc2. That is, in the periodic inspection of the elevator, the charging time Ta is measured by turning the power off and on, and when the Ta is shorter than a predetermined reference time, it is determined that the capacitor is missing.
If it is found that the capacity of the capacitor is lost during the periodic inspection, for example, a new capacitor is carried in at the next periodic inspection, and the capacitor is replaced.
なお、従来技術として、CPUによる演算処理を不要にすることにより、エレベーターの主回路コンデンサの異常を検出するための装置を安価且つ簡易に構成したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, an apparatus for detecting an abnormality in the main circuit capacitor of an elevator by making an arithmetic process by a CPU unnecessary is proposed at a low cost (for example, see Patent Document 1). ).
上述したような従来の診断方法では、上記充電時間Taを計測する前に、主回路の電源をOFF及びONにする各動作が必要になる。このため、エレベーターの専門技術者の介入(作業)が必要になり、エレベーターの定期点検時等、限られた時にしかコンデンサの良否判定を行うことができなかった。
また、エレベーターの定期点検においてコンデンサの不良が判明しても、コンデンサの交換は、次回の定期点検時にしか行えず、迅速な対応を行うことができないといった問題もあった。
In the conventional diagnostic method as described above, each operation for turning off and on the power supply of the main circuit is required before measuring the charging time Ta. For this reason, intervention (work) of an elevator specialist is required, and the quality of the capacitor can be judged only at a limited time, such as during periodic inspections of the elevator.
In addition, even if a capacitor failure is found in the periodic inspection of the elevator, there is a problem that the capacitor can be replaced only at the next periodic inspection and a quick response cannot be performed.
なお、コンデンサの容量診断を自動化するために、主回路の電源を遮断するための機器(例えば、コンタクタ等)をエレベーターの主回路に追加することも考えられる。しかし、かかる場合は、追加機器によって構成が複雑化し、システム自体が高価になるため、例えば、既設のエレベーターに展開することが困難になるといった問題があった。 In order to automate the capacity diagnosis of the capacitor, it is also conceivable to add a device (for example, a contactor) for shutting off the power supply of the main circuit to the main circuit of the elevator. However, in such a case, the configuration becomes complicated due to the additional equipment, and the system itself becomes expensive. For example, there is a problem that it is difficult to deploy to an existing elevator.
また、特許文献1は、コンデンサの容量抜けを検出するための回路構成を開示するものであり、かかる内容から、上記課題を解決することはできなかった。
Further,
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、その目的は、エレベーターの専門技術者による作業を必要とせず、簡単且つ安価な構成によって、エレベーターの主回路に用いられているコンデンサの良否判定を行うことができるエレベーターの診断装置及び診断方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to be used in an elevator main circuit with a simple and inexpensive configuration without requiring any work by an elevator engineer. It is an object to provide an elevator diagnostic apparatus and diagnostic method that can determine whether a capacitor is good or bad.
この発明に係るエレベーターの診断装置は、電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、直流電圧を交流電圧に変換してエレベーターのモータを駆動するインバータと、コンバータ及びインバータ間に接続された平滑用のコンデンサと、を備えたエレベーターの診断装置であって、コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段によって検出された電圧が、所定の第1基準値から第2基準値に上昇するまでに要する充電時間を計測する診断運転制御手段と、電源及びコンデンサ間に接続され、コンバータを介さずに、電源からの交流電圧を直流電圧に変換する充電回路と、を備え、診断運転制御手段は、コンデンサに充電回路からの直流電圧を印加した状態でモータへの給電を行い、コンデンサを放電させ、その後、コンデンサの電圧が第1基準値よりも低くなると、モータへの給電を停止することによってコンデンサの充電を開始し、充電時間を計測するものである。 The elevator diagnosis apparatus according to the present invention includes a converter that converts an AC voltage supplied from a power source into a DC voltage, an inverter that converts the DC voltage into an AC voltage and drives an elevator motor, and a connection between the converter and the inverter. An elevator diagnostic apparatus comprising: a smoothing capacitor, a voltage detection means for detecting a voltage of the capacitor; and a voltage detected by the voltage detection means from a predetermined first reference value to a second reference A diagnostic operation control means for measuring the charging time required to rise to a value, and a charging circuit connected between the power source and the capacitor and converting an AC voltage from the power source into a DC voltage without going through a converter , diagnostic operation control means performs power supply to the motor while applying a DC voltage from the charging circuit to the capacitor, to discharge the capacitor Thereafter, those voltage of the capacitor becomes lower than the first reference value, which begins charging the capacitor by stopping the power supply to the motor, for measuring the charging time.
この発明に係るエレベーターの診断方法は、電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、直流電圧を交流電圧に変換してエレベーターのモータを駆動するインバータと、コンバータ及びインバータ間に接続された平滑用のコンデンサと、を備えたエレベーターの診断方法であって、電源を遮断することなく、コンバータへの給電を停止するステップと、電源及びコンデンサ間に接続された所定の充電回路により、コンバータを介さずに、電源からの交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサに充電回路からの直流電圧を印加した状態でモータへの給電を行い、コンデンサを放電させるステップと、放電によってコンデンサの電圧が所定の第1基準値よりも低くなると、モータへの給電を停止させてコンデンサの充電を開始するステップと、充電によって上昇するコンデンサの電圧を検出し、コンデンサの電圧が、第1基準値から所定の第2基準値に上昇するまでに要する充電時間を計測するステップと、を備えたものである。 The elevator diagnosis method according to the present invention includes a converter that converts an AC voltage supplied from a power source into a DC voltage, an inverter that converts the DC voltage into an AC voltage and drives an elevator motor, and a connection between the converter and the inverter. A smoothing capacitor, and an elevator diagnosis method comprising: stopping power supply to the converter without shutting off the power supply; and a predetermined charging circuit connected between the power supply and the capacitor, Without passing through the converter, the AC voltage from the power supply is converted into a DC voltage, the motor is fed with the DC voltage applied from the charging circuit to the capacitor, and the capacitor is discharged. Is lower than the predetermined first reference value, the power supply to the motor is stopped and the capacitor is opened. And a step of detecting a voltage of the capacitor that rises due to charging and measuring a charging time required for the capacitor voltage to rise from the first reference value to a predetermined second reference value. is there.
この発明によれば、エレベーターの専門技術者による作業を必要とせず、簡単且つ安価な構成によって、エレベーターの主回路に用いられているコンデンサの良否判定を行うことができるようになる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not a capacitor used in the main circuit of the elevator is good or bad with a simple and inexpensive configuration without requiring work by a specialist engineer of the elevator.
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 In order to explain the present invention in more detail, it will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1におけるエレベーターの診断装置を示す構成図である。図1において、1は商用三相交流電源等から構成されるエレベーター主回路の電源、2は電源1から供給される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、3はコンバータ2によって変換された直流電圧を可変電圧及び可変周波数の三相交流電圧に変換するインバータ、4はインバータ3によって駆動されるエレベーターのモータ、5はコンバータ2とインバータ3との間に接続された平滑用のコンデンサである。コンデンサ5は、例えば、電解コンデンサ等からなり、コンバータ2の出力である直流電圧のリップル、即ち脈動を平滑化する機能を有している。
1 is a block diagram showing an elevator diagnostic apparatus according to
6は電源1とコンバータ2との間に接続されたコンタクタ、7は電源1とコンデンサ5との間に接続された充電回路である。コンバータ2と充電回路7とは、電源1及びコンデンサ5間に並列接続されている。即ち、上記充電回路7は、電源1からの交流電圧を、上記コンバータ2を介さずに直流電圧に変換してコンデンサ5に供給する機能を有しており、例えば、コンバータ8と充電用抵抗9とによりその要部が構成される。なお、上記コンバータ8は、電源1からの交流電圧を直流電圧に変換するために、充電用抵抗9は、突入電流を抑制してコンデンサ5を保護するために設けられたものである。
6 is a contactor connected between the
このような可変電圧可変周波数(VVVF)制御が採用されたエレベーターの主回路において、平滑用のコンデンサ5の容量が低下する(抜ける)と、平滑を十分に行うことができなくなってしまい、インバータ3等、主回路を構成している素子を破損させてしまう恐れがある。このため、エレベーターの機械室等に設置された制御盤10には、コンデンサ5の容量状態を検出し、その良否判定を自動で行うための自動診断機能が備えられている。
In the main circuit of the elevator in which such variable voltage variable frequency (VVVF) control is adopted, if the capacity of the
制御盤10に備えられた上記自動診断機能は、エレベーターの専門技術者による手作業や主回路に対する他の追加機器を必要とすることなく、コンデンサ5の容量抜けを検出するためのものである。そして、上記自動診断機能は、制御盤10内の電圧検出手段11、診断運転制御手段12、記憶手段13、記録手段14、モータ制御手段15等の各手段によって実現される。
電圧検出手段11は、コンデンサ5の電圧を検出するためのものである。即ち、電圧検出手段11は、コンデンサ5の両端間の電圧値を制御盤10内に取り込む機能を有している。
The automatic diagnosis function provided in the
The voltage detection means 11 is for detecting the voltage of the
また、診断運転制御手段12は、所定の診断運転を制御し、コンデンサ5の良否判定を行う機能を有している。具体的に、診断運転制御手段12は、所定の条件下、電圧検出手段11によって検出された電圧が、所定の第1基準値から第2基準値に上昇するまでに要する充電時間を計測し、その計測結果に基づいてコンデンサ5の良否判定を行う。
Further, the diagnostic operation control means 12 has a function of controlling a predetermined diagnostic operation and determining whether the
上記診断運転に必要な各種パラメータ、例えば、電圧の上記第1基準値や第2基準値等は、上記記憶手段13に予め記憶されている。また、診断運転の実施に伴い記録が必要とされる各種情報、例えば、診断運転の実施日や計測された上記充電時間等は、記録手段14に記録される。モータ制御手段15は、インバータ3に動作指令を出力し、モータ4の回転数制御を行う機能を有している。
なお、図1に示す16はこのエレベーターを遠隔監視する保守監視センター、17はエレベーターの専門技術者が制御盤10にアクセスするための入力装置である。
Various parameters necessary for the diagnostic operation, for example, the first reference value and the second reference value of the voltage are stored in the storage means 13 in advance. In addition, various information that needs to be recorded when the diagnostic operation is performed, for example, the date of the diagnostic operation and the measured charging time are recorded in the
In addition, 16 shown in FIG. 1 is a maintenance monitoring center for remotely monitoring the elevator, and 17 is an input device for an elevator technician to access the
次に、図2及び図3も参照し、上記構成を有するエレベーターの診断装置の具体的な動作について説明する。図2はこの発明の実施の形態1におけるエレベーターの診断装置の動作を示すフローチャート、図3は診断運転時の主回路コンデンサの電圧状態を説明するための図である。なお、図3において、Vdcはコンデンサ5の電圧を、Vdc1は上記第1基準値に相当する電圧値を、Vdc2(>Vdc1)は上記第2基準値に相当する電圧値を示している。また、Taはコンデンサ5の電圧がVdc1からVdc2に上昇するまでに要する時間(充電時間)を示している。
Next, specific operations of the elevator diagnostic apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the elevator diagnostic apparatus according to
上記制御盤10には、スケジュール機能が備えられており、診断運転制御手段12は、予め設定されたスケジュールに基づき、診断運転を開始する。なお、診断運転の開始時刻(図3に示すT1に相当)は、例えば、保守監視センター16や入力装置17からの入力によって設定される。そして、診断運転制御手段12は、診断運転の開始時刻になると、診断運転を開始させる他の条件(例えば、一定期間以上呼びが登録されていない、エレベータードアが全閉状態にある等)を判断し、上記条件が成立する場合に診断運転を開始する(S101)。
The
なお、診断運転が開始されるまで(図3におけるT0−T1間)は、コンバータ2を介してコンデンサ5に直流電圧が印加されており、コンデンサ5の電圧は、高い状態(図3に示すVdc3(>Vdc2))に保たれている。そこで、診断運転制御手段12は、診断運転の開始に伴い、先ず、コンデンサ5の電圧を降下させるための放電運転を実施する(S102)。
Until the diagnosis operation is started (between T0 and T1 in FIG. 3), a DC voltage is applied to the
放電運転では、先ず、コンタクタ6をOFFにすることにより、電源1をOFFにすることなくコンバータ2への給電を停止し、コンデンサ5に対して、充電回路7からの直流電圧を印加する。また、診断運転制御手段12は、充電回路7からの直流電圧をコンデンサ5に印加した状態でモータ4への給電を行うことにより、コンデンサ5に蓄えられている電荷を放出させる。即ち、モータ4への給電によってコンデンサ5の放電が開始される。なお、診断運転制御手段12は、エレベーター巻上機のブレーキ装置(図示せず)を動作させることにより、モータ4によって駆動されるエレベーター駆動綱車(図示せず)の回転を阻止した状態で、上記モータ4への給電を実施する。
In the discharge operation, first, the contactor 6 is turned off to stop the power supply to the converter 2 without turning off the
また、診断運転制御手段12は、放電運転時、上記放電によって低下するコンデンサ5の電圧の監視を行い、所定の基準値Vdcc(<Vdc1)との大小関係を比較する(S103)。そして、診断運転制御手段12は、コンデンサ5の電圧が上記Vdccよりも低くなったことを検出すると、上記放電運転を終了させる(S104)。具体的に、診断運転制御手段12は、コンデンサ5の電圧が上記Vdccよりも低くなることにより、コンデンサ5に対して充電回路7からの直流電圧を印加させた状態のまま、モータ4への給電を停止させる。即ち、上記モータ4への給電が停止されることにより、コンデンサ5に電荷が蓄積され、コンデンサ5の充電が開始される。
Further, during the discharge operation, the diagnostic operation control means 12 monitors the voltage of the
放電運転を終了させた後、診断運転制御手段12は、上記充電によって上昇するコンデンサ5の電圧監視を開始する。具体的に、診断運転制御手段12は、先ず、コンデンサ5の電圧とVdc1(第1基準値)との大小関係を比較する(S105)。そして、コンデンサ5の電圧が上記Vdc1よりも高くなったことを検出することにより、充電時間Taの計測を開始する(S106)。その後、診断運転制御手段12は、コンデンサ5の電圧とVdc2(第2基準値)との大小比較を行う(S107)。そして、コンデンサ5の電圧が上記Vdc2に達したことを検出すると、充電時間Taの計測を終了し、その計測結果(充電時間Ta)を記録手段14に記録する(S108)。
After terminating the discharge operation, the diagnostic operation control means 12 starts monitoring the voltage of the
充電時間Taの計測及びその記録の各処理が終了した後、診断運転制御手段12は、コンデンサ5の良否判定、即ち、容量抜けの有無の判定を行う。具体的に、診断運転制御手段12は、S106乃至S108の一連の処理によって計測した充電時間Taと所定の基準時間Tdefとの大小比較を行い(S109)、充電時間Taが基準時間Tdefよりも短い場合に、コンデンサ5の容量抜け、即ち、コンデンサ5の容量が「不良」である旨を判定する。なお、充電時間Taが基準時間Tdef以上であれば、コンデンサ5の容量が「良」である旨を判定する。
After the measurement of the charging time Ta and each process of recording thereof are completed, the diagnostic operation control means 12 determines whether or not the
そして、S109において「不良」を判定した場合は、保守監視センター16への通報や外部(例えば、入力装置17)への注意喚起を行った後(S110)、測定日時及び判定結果を記録手段14に記録して(S111)、診断運転を終了する。なお、S109において「良」を判定した場合は、測定日時及び判定結果を記録手段14に記録し(S111)、診断運転を終了する。
If “bad” is determined in S109, after reporting to the
この発明の実施の形態1によれば、エレベーターの専門技術者による作業を必要とせず、簡単且つ安価な構成によって、主回路に用いられているコンデンサ5の良否判定を行うことができる。
According to the first embodiment of the present invention, it is possible to determine whether the
即ち、コンデンサ5の容量診断を実施する際に、主回路の電源1をOFF及びONにする各作業を必要としない。このため、エレベーターの専門技術者の介入が不要となり、エレベーターの稼動状況等に合わせて、適時、コンデンサ5の良否判定を行うことが可能となる。また、電源1を遮断するための追加機器が不要となり、構成が複雑化及び高コスト化することも防止できる。このため、既設エレベーターへの展開も容易である。
また、コンデンサ5の容量抜けが判定されると、その旨が随時保守監視センター16に通報されるため、直近の定期点検時にコンデンサ5の交換作業を実施することができるようになり、迅速な対応が可能となる。
That is, when performing the capacity diagnosis of the
In addition, when it is determined that the capacity of the
1 電源
2、8 コンバータ
3 インバータ
4 モータ
5 コンデンサ
6 コンタクタ
7 充電回路
9 充電用抵抗
10 制御盤
11 電圧検出手段
12 診断運転制御手段
13 記憶手段
14 記録手段
15 モータ制御手段
16 保守監視センター
17 入力装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
直流電圧を交流電圧に変換してエレベーターのモータを駆動するインバータと、
前記コンバータ及び前記インバータ間に接続された平滑用のコンデンサと、
を備えたエレベーターの診断装置であって、
前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された電圧が、所定の第1基準値から第2基準値に上昇するまでに要する充電時間を計測する診断運転制御手段と、
前記電源及び前記コンデンサ間に接続され、前記コンバータを介さずに、前記電源からの交流電圧を直流電圧に変換する充電回路と、
を備え、
前記診断運転制御手段は、前記コンデンサに前記充電回路からの直流電圧を印加した状態で前記モータへの給電を行い、前記コンデンサを放電させ、
その後、前記コンデンサの電圧が前記第1基準値よりも低くなると、前記モータへの給電を停止することによって前記コンデンサの充電を開始し、前記充電時間を計測する
ことを特徴とするエレベーターの診断装置。 A converter that converts AC voltage supplied from a power source into DC voltage;
An inverter that converts the DC voltage into an AC voltage to drive the elevator motor;
A smoothing capacitor connected between the converter and the inverter;
An elevator diagnostic apparatus comprising:
Voltage detecting means for detecting the voltage of the capacitor;
Diagnostic operation control means for measuring a charging time required for the voltage detected by the voltage detection means to rise from a predetermined first reference value to a second reference value;
A charging circuit that is connected between the power source and the capacitor and converts an AC voltage from the power source into a DC voltage without going through the converter;
With
The diagnostic operation control means performs power supply to the motor in a state where a DC voltage from the charging circuit is applied to the capacitor, and discharges the capacitor .
Thereafter, when the voltage of the capacitor becomes lower than the first reference value, charging of the capacitor is started by stopping power feeding to the motor, and the charging time is measured. .
直流電圧を交流電圧に変換してエレベーターのモータを駆動するインバータと、
前記コンバータ及び前記インバータ間に接続された平滑用のコンデンサと、
を備えたエレベーターの診断方法であって、
前記電源を遮断することなく、前記コンバータへの給電を停止するステップと、
前記電源及び前記コンデンサ間に接続された所定の充電回路により、前記コンバータを介さずに、前記電源からの交流電圧を直流電圧に変換し、前記コンデンサに前記充電回路からの直流電圧を印加した状態で前記モータへの給電を行い、前記コンデンサを放電させるステップと、
前記放電によって前記コンデンサの電圧が所定の第1基準値よりも低くなると、前記モータへの給電を停止させて前記コンデンサの充電を開始するステップと、
前記充電によって上昇する前記コンデンサの電圧を検出し、前記コンデンサの電圧が、前記第1基準値から所定の第2基準値に上昇するまでに要する充電時間を計測するステップと、
を備えたことを特徴とするエレベーターの診断方法。 A converter that converts AC voltage supplied from a power source into DC voltage;
An inverter that converts the DC voltage into an AC voltage to drive the elevator motor;
A smoothing capacitor connected between the converter and the inverter;
An elevator diagnosis method comprising:
Stopping power supply to the converter without shutting off the power;
A state in which an AC voltage from the power source is converted into a DC voltage without passing through the converter by a predetermined charging circuit connected between the power source and the capacitor, and a DC voltage from the charging circuit is applied to the capacitor. Supplying power to the motor and discharging the capacitor;
When the voltage of the capacitor becomes lower than a predetermined first reference value due to the discharge, stopping the power supply to the motor and starting charging the capacitor;
Detecting a voltage of the capacitor that rises due to the charging, and measuring a charging time required for the voltage of the capacitor to rise from the first reference value to a predetermined second reference value;
An elevator diagnosis method characterized by comprising:
計測した前記充電時間が前記基準時間より短い場合に前記コンデンサの容量抜けを判定し、その旨を外部に通報するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のエレベーターの診断方法。 Comparing the measured charging time with a predetermined reference time;
Determining the capacity loss of the capacitor when the measured charging time is shorter than the reference time, and reporting the fact to the outside,
Elevator diagnostic method according to claim 4 or claim 5, characterized in that with a.
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