JPH0343840Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、所謂インバータを使用した駆動制
御装置によつて巻上電動機を駆動するようにした
エレベータの安全装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、エレベータにおいて、かごを昇降させる
巻上電動機として誘導電動機を使用して、インバ
ータを使用した駆動制御装置で駆動制御するよう
にしたものがある。

このようなエレベータの駆動制御装置は、例え
ば第４図に示すようなものである。

すなわち、この駆動制御装置は、三相交流電源
１からの三相交流出力を開閉器２を介して順変換
器３に入力し、この順変換器３で三相交流出力を
直流出力に変換する。

そして、この順変換器３の直流出力をコンデン
サ４で平滑化して逆変換器であるトランジスタイ
ンバータ５に入力し、このインバータ５で直流出
力を変換した三相交流出力を誘導電動機からなる
巻上電動機６に印加して巻上電動機６を駆動す
る。

それによつて、この巻上電動機６の回転軸に連
結した綱車７が回動するので、この綱車７に巻回
されて一端につり合い錘８を装着した索引ロープ
９の他端に装着して、綱車７に懸架したかご１０
が上昇又は下降する。

一方、かご１０の速度パターンを発生するパタ
ーン発生装置１１からの指令速度信号P_Aと、巻
上電動機６の回転速度、即ちかご１０の走行速度
を検出するタコジエネレータ１２からの検出速度
信号P_B及びインバータ５の三相出力電流を検出
する電流検出器１３からの帰還信号である検出電
流信号I_Aを、逆変換器制御装置であるレギユレー
タ１４に入力する。

それによつて、このレギユレータ１４は、これ
等の各入力信号P_A，P_B，I_Aに基づいてインバータ
５の各トランジスタを交互にベースドライブし
て、直一交変換を制御して、巻上電動機６の回転
速度、即ちかご１０の走行速度を制御する。

なお、このレギユレータ１４は、例えば第５図
に示すように、パターン発生装置１１からの指令
速度信号P_Aとタコジエネレータ１２からの検出
速度信号P_Bとを比較演算する位相補償回路１５
と、この位相補償回路１５の出力である指令電流
信号I_Bと電流検出器１３からの検出電流信号I_Aと
を比較してパルス幅変調（PWM）のパルスを出
力するPWM比較回路１６と、このPWM比較回
路１６の出力パルスでオン・オフ制御されるトラ
ンジスタ等で構成され、インバータ５にベースド
ライブ信号P_Cを出力するベースドライブ回路１
７とからなる。

ところで、このような駆動制御装置において
は、インバータ５の出力電流を検出する電流検出
器１３が故障した場合には、電流検出器１３から
検出電流信号I_Aが出力されなくなるので、レギユ
レータ１４からインバータ５の各トランジスタを
オン状態にするベースドライブ信号P_Cが出力さ
れ続けて、インバータ５の出力が飽和し、過電流
によつてそのインバータ５の各トランジスタが破
損する恐れがある。

又、インバータ５を構成する複数のトランジス
タのうち１つのトランジスタの短絡故障による過
電流によつても、他の正常なトランジスタを破損
する恐れがある。

そこで、この駆動制御装置においては、安全装
置として、インバータ５への給電線上にインバー
タ５に流れる電流を検出する電流検出器１８と、
この電流検出器１８の検出電流値が予め定めた設
定値を越えたとき、つまりインバータ５に過電流
が流れたときにレギユレータ１４のベースドライ
ブ回路１７に作動停止信号P_D、例えばベースド
ライブ回路１７の各トランジスタをオン不能状態
にする信号を出力する過電流検出器１９とを設け
ている。

それによつて、インバータ５に過電流が流れた
ときには、レギユレータ１４のベースドライブ回
路１７からインバータ５の各トランジスタにベー
スドライブ信号P_Cが出力されなくなつて、イン
バータ５が作動しなくなり、インバータ５のトラ
ンジスタの破損を防止できる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、インバータ５を構成するトラン
ジスタの１つがオープン故障した時には、他の正
常なトランジスタを保護出来ない場合がある。す
なわち、巻上電動機６を所要の回転数に制御する
ためには、故障トランジスタの電流を補償しよう
として他のトランジスタに過大電流が流れること
になるが、過電流検出回路１９の設定値以下であ
ればトランジスタの故障検出が出来ず、その状態
で長期間エレベータが作動していると、他の正常
トランジスタに負担がかかり、劣化さらには故障
へと発展する。又、巻上電動機６には歪んだ波形
の電流が印加されることになり、その結果、振動
が発生し、エレベータの乗心地が悪くなる等の不
都合がある。

この考案は上記の問題点を解消するもので、イ
ンバータを構成するトランジスタの故障及び出力
電流検出器の故障を早期に検出し、インバータを
停止させるエレベータの安全装置を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係るエレベータの安全装置はインバ
ータの三相交流出力電流の各相の検出電流を整流
回路により整流し、各整流回路の出力の加算出力
と予め定めた設定値とを判定する判定手段を設
け、この判定手段が検出電流値が予め定められた
設定値以下と判定した時にインバータの作動を禁
止する作動禁止手段を設けたものである。

〔作用〕

このように構成されたエレベータの安全装置に
おいては、エレベータ走行中にインバータのトラ
ンジスタのオープン故障あるいは出力電流検出器
の故障により検出電流が設定値より低くなると判
定手段が低くなつた状態を保持すると同時に、判
定信号を作動、禁止手段に入力し、直ちにインバ
ータの作動を禁止させ正常トランジスタに過電流
が流れるのを防止することができる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を添付図面の第１
図、第２図及び第３図を参照して説明する。な
お、第４図及び第５図と対応する部分には同一符
号を付してその部分の説明は省略する。

第１図において、インバータ２１は、６個のト
ランジスタQ₁〜Q₆及びダイオードD₁〜D₆等から
なる逆変換器であり、後述する逆変換器制御装置
であるレギユレータ２２からの６個のベースドラ
イブ信号P_C1〜P_C6によつてトランジスタQ₁〜Q₆
がベースドライブされることによつて、順変換器
３からの直流出力を三相交流出力Ｕ，Ｖ，Ｗに変
換して巻上電動機６に出力する。

なお、このインバータ２１は、トランジスタイ
ンバータであるが、例えばサイリスタインバータ
で構成してもよい。

電流検出器１３Ｕ，１３Ｖは、夫々インバータ
２１から出力される三相交流出力の内のＵ相及び
Ｖ相の給電線上に設けたカレントトランス等から
なり、夫々Ｕ相及びＶ相の出力電流に応じた検出
電流信号I_U，I_Vをレギユレータ２２に出力する。

レギユレータ２２は、第２図に示すように、位
相補償回路１５と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相用の各
PWM比較回路１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗ及びベー
スドライブ回路１７Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗと、Ｗ相
用検出電流信号生成用の加算回路２３と、Ｕ相、
Ｖ相，Ｗ相の検出電流信号を直流信号に変換する
ための整流回路２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗと、整流
回路２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗの出力を合成する加
算回路２５と、判定回路２６及び作動禁止回路２
７とからなる。

その加算回路２３は、第２図の電流検出器１３
Ｕ，１３Ｖからの各Ｕ相、Ｖ相の検出電流信号
I_U，I_Vを入力する抵抗R₁，R₂と帰還抵抗R₃及び
アンプ２８とからなり、検出電流信号I_U，I_Vの加
算値をＷ相検出電流信号I_Wとして出力する。

又、加算回路２５は、検出電流信号I_U，I_V及び
I_Wを整流したI_DU，I_DV及びI_DWを入力する抵抗R₄，
R₅，R₆と帰還抵抗R₇及びアンプ２９とからなり、
整流された検出電流信号I_DU，I_DV，I_DWの加算値を
検出信号I_Dとして出力する。

判定回路２６は、予め定められた設定信号I_REF
と加算回路２５からの検出電流信号I_Dとを入力し
て、つまり設定電流値と検出電流値とを入力し
て、検出電流信号I_Dが予め定めた設定値を越えた
か否かを判定し、検出電流I_Dが設定値より低くな
つた時、低くなつた状態を保持すると同時に判定
信号S_Aを出力する（例えばハイレベル“Ｈ”に
する）。

なお、判定条件信号は指令値が一定値以上にな
つたとき、判定回路２６を有効にするための信号
で、エレベータの停止時（指令“Ｏ”）あるいは
動作直後又は停止直前（指令値が非常に小さい）
等には判定回路２６を無効にする。従つて、設定
値はエレベータの停止時及び停止前後を除く通常
走行時の最小電流値より小さい値に設定すればよ
い。

作動禁止回路２７は、判定回路２６から判定信
号S_Aが入力された時にベースドライブ回路１７
Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗを作動不能状態にする作動禁
止信号D_Sを出力する。

この作動禁止回路２７は、例えば判定回路２６
からの判定信号S_Aがハイレベル“Ｈ”になつた
時にオン状態になるトランジスタ等で構成し、各
ベースドライブ回路１７Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗのト
ランジスタをオン不能状態（又はオフ不能状態）
にするように構成している。

なお、各PWM比較回路１６Ｕ，１６Ｖ，１６
Ｗは、位相補償回路１５からの指令電流信号I_BU，
I_BV，I_BWと検出電流信号I_U，I_V，I_Wとを比較して
PWM変調のパルスを出力し、また各ベースドラ
イブ回路１７Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗはベースドライ
ブ信号P_C1〜P_C6をインバータ２１に出力する。

このように構成したのでインバータ２１を構成
するトランジスタのどれか１つでもOFF故障を
すると加算回路２５の検出出力I_Dは第３図に示す
ように電流“０”（又は非常に小さい値）になる
期間が検出される。

それによつて、判定回路２６が有効期間中、検
出電流I_Dが一瞬でも設定値I_REF以下となれば、判
定回路２６から判定信号S_Aが出力されて、作動
禁止回路２７が各ベースドライブ回路１７Ｕ，１
７Ｖ，１７Ｗの作動を禁止する。

したがつて、正常トランジスタに過電流が流れ
る前にインバータ２１が作動停止するので、正常
トランジスタの保護と故障の早期発見ができる。
さらに、インバータの出力電流検出用検出器の故
障についても同様に検出できる。

また、実施例のように、三相交流出力の内の二
相に設けた電流検出器の各検出電流値とその加算
値である第３の相の検出電流値をそれぞれ整流
し、各相の整流出力の加算値が予め定めた設定値
を越えているか否かを判定することにより、イン
バータを構成するトランジスタのオープン故障及
び各電流検出器の故障を判定できるので、判定回
路が１回路でよい。

尚、整流回路２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗは半波整
流又は全波整流のどちらの回路構成でもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、逆変
換器の出力電流を検出する電流検出器の検出電流
が予め定めた設定値以下になつた時、逆変換器の
作動を逆変換器制御装置（レギユレータ）２２の
作動禁止手段によつて停止するようにしたので、
インバータのトランジスタ故障及び電流検出器の
故障を早期に発見できるため、より安全なエレベ
ータシステムの構成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す構成図、第
２図は第１図のレギユレータの一例を示すブロツ
ク図、第３図は第２図の動作を説明するための検
出信号の波形図を示す、１ａ，ｂは正常時の検出
電流波形図、２ａ，ｂ，ｃはトランジスタQ₁オ
ープン故障時の検出電流波形図である。第４図は
従来のエレベータの駆動制御装置の一例を示す構
成図、第５図は第４図のレギユレータの一例を示
すブロツク図である。 １……三相交流電源、３……順変換器、５，２
１……逆変換器（インバータ）、６……巻上電動
機、１０……かご、１１……パターン発生装置、
１２……タコジエネレータ、１３Ａ，１３Ｂ……
電流検出器、１４……レギユレータ、１５……位
相補償回路、１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗ……PWM
比較回路、１７Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗ……ベースド
ライブ回路、２３，２５……加算回路、２４Ｕ，
２４Ｖ，２４Ｗ……整流回路、２６……判定回
路、２７……作動禁止回路。なお、図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 交流電源からの交流出力を直流出力に変換す
   る順変換器と、該順変換器に直流出力を交流出
   力に変換する逆変換器と、該逆変換器の出力電
   流を検出する電流検出器と、該電流検出器の検
   出電流値と指令電流値とに基づいて前記逆変換
   器を制御する逆変換器制御装置とを備え、前記
   逆変換器の交流出力で巻上電動機を駆動するよ
   うにしたエレベータにおいて、前記指令電流値
   が所定以上になつたとき前記電流検出器の検出
   電流値が予め定めた設定値を越えたか否かを判
   定する判定手段と、該判定手段が検出電流値が
   予め定められた設定値以下と判定した時に前記
   逆変換器の作動を禁止する作動禁止手段とを設
   けてなることを特徴とするエレベータの安全装
   置。 (2) 電流の検出手段が、逆変換器の三相交流出力
   の内の二相の出力電流を検出する各電流検出器
   の検出電流値を加算することにより第３の相電
   流を検出する手段及び三相の各電流を整流する
   整流手段から成る実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のエレベータの安全装置。 (3) 判定手段が三相の整流回路の出力電流値の加
   算値が予め定められた設定値を越えたか否かを
   判定するようになつている実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のエレベータの安全装置。