JPH04135568U - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停電時に使用する自家交流発電機の容量を低
減してエレベータのビル設備費用を軽減させること。 【構成】 インバータ装置の直流電源電圧制御系の前向
き要素に回生電流制限用のリミッタを挿入するととも
に、直流電源電圧が所定値に達すれば発電制動回路を動
作させるように構成するもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エレベータの制御装置に関し、特に停電などにより買電の供給が断 れたときに自家発電機によりエレベータを運転するようにしたものに好適なエレ ベータの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、パワーエレクトロニクスやマイクロコンピュータ技術の向上によりイン バータによる誘導電動機の制御が著しく発展してきており、誘導電動機のインバ ータ制御は、誘導電動機の回転速度に対応して、インバータの出力電圧、出力周 波数を制御するため、誘導電動機を効率よく使用することができる。

【０００３】 特に、高頻度に加減速を繰り返す交流エレベータでは、大きな省電力効果が得 られる。

【０００４】 図２は、このような省エネ型のインバータ制御エレベータを買電のみならず自 家発電機でも運転できる主回路を示す図であり、図中１は３相の商用電源、２は ３相の自家交流発電機、３は商用電源１を使用時に閉成する接点、４は自家交流 発電機２を使用時に閉成する接点で、接点３，４は周知のとおりインターロック がとられており、同時に閉成することがないようになっている。５は整流器で、 ３相電圧を整流して直流を得て平滑用コンデンサ６で平滑電圧とした上でインバ ータ装置７に直流電源電圧を供給し、インバータ装置７は、３相の誘導電動機８ に３相電力を供給する。

【０００５】 尚、９は鋼車、１０はエレベータかご、１１はカウンターウェイト、１２は主 索であり、１３は電力回生用コンバータである。

【０００６】 図２において、商用電源１を使用時、全負荷下降あるいは無負荷上昇時におい ては、不平衡荷重により誘導電動機８は電力を回生し、その回生電力を電力回生 用コンバータ１３を介して電源母線へ供給する。この母線は無限大の電力吸収能 力を有しており、エレベータは安定に運転制御される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

一方、停電時などで自家交流発電機２が運転されるときは、回生電力の供給を 受けると、発電機負荷として電力を吸収する他の負荷を通常設けていないので、 自家交流発電機２を駆動するエンジン等の原動機の回転数が上昇し、機械系が破 損したり、自家交流発電機２の出力電圧が異常上昇するなどして、整流器５，イ ンバータ装置７を構成する半導体素子の許容電圧を上回り、半導体素子を破壊す るなどの問題を生ずる欠点があった。

【０００８】 又、停電時等にエレベータ運転に用いる自家交流発電機について、最大回生電 力を吸収できるような容量のものを準備できればよいが、前述のとおり、電動機 制御技術の進歩によりエレベータの省電力化が図られ、これに伴い比較的大容量 のエレベータが出現している。そしてエレベータが発生する回生電力も増加傾向 にあり、その最大回生電力は、エレベータの仕様によっても異なるが、一般的に 巻上電動機定格容量の１〜１．５倍程度になり、ビル設備の大幅な費用負担が問 題となる。

【０００９】 本考案は上記の点に鑑みなされたもので、自家発電機の容量を軽減させるとと もに、回生電力による発電機の異常高電圧の発生を抑制し、半導体素子の破損を 防止することができるエレベータの制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、自家交流発電機と、これに接続され直流電源を得る回生可能な整流 装置と、該直流電源に接続されて誘導電動機を制御し、かつ該誘導電動機のエネ ルギーを直流電源へ回生可能なインバータ装置が主回路に備えられたエレベータ において、該主回路には直流電源の電圧検出装置と、インバータ装置の電流検出 装置と、発電制動装置とを設け、電圧検出装置の出力電圧を第１基準値に制御す る制御系を有し、該制御系の前向き要素には回生電流を制限するリミッタを備え 、電圧検出装置の出力電圧が第２基準値を超えると発電制動装置を作動させるコ ンパレータを有する制御装置を備えるものである。

【００１１】

【作用】

以上の如く構成すれば、回生エネルギーが大きい場合には発電制動がきわめて 適切に行われる。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す主回路図であり、図３は本考案による制御装置 のブロック図である。

【００１３】 図中、図２と同一符号のものは同一のものを示すが、２０はコンデンサ６の端 子電圧，即ち直流電圧２０ａを検出する電圧検出装置、２１は電源電流を検出す る電流検出装置、３０は電流検出装置２１から得られる電源電流信号２１ａ，特 に回生電流を所定値に制限するとともに、電圧検出装置２０から得られる直流電 圧２０ａを第１基準値Ｅ₁ に抑制し、さらに直流電圧２０ａが第２基準値Ｅ₂ を 超えるようならばトランジスタＴｒにベース信号を与えて回生電力を抵抗１４で 消費させる制御装置である。

【００１４】 ３１は第１基準値Ｅ₁ と直流電圧２０ａとを比較し、偏差信号を出力する減算 器、３２は電圧調節器、３３は電流制限用リミッタ、３４は正弦波電流指令信号 ３４ａを出力するサイン変調器、３５は正弦波電流指令信号３４ａと電源電流信 号２１ａとを比較し、偏差信号を出力する減算器、３６は電流調節器、３７は第 ２基準値Ｅ₂ と直流電圧２０ａとを比較し直流電圧２０ａが第２基準値Ｅ₂ を超 えるとトランジスタＴｒをオンさせる発電制動信号３７ａを出力するヒステリシ ス付コンパレータである。

【００１５】 このような構成であれば、エレベータの自家発電運転時において電流制限用リ ミッタ３３により負荷からの回生電流を大きく抑えてコンデンサ６への充電を抑 制するとともに、電圧調節器３２により直流電圧２０ａを第１基準値Ｅ₁ に保持 するように、制御装置３０を働かせて電力回生用コンバータ１３のトランジスタ を制御する。そして、万一負荷の回生電力が電源回生分よりも大きいと、直流電 圧２０ａが電力回生用コンバータ１３のトランジスタによる制御を行っても除々 に上昇し第１基準値を超え、第２基準値Ｅ₂ に到達すると、ヒステリシスコンパ レータ３７の働きにより、トランジスタＴｒをオンさせて、オーバー分の回生エ ネルギーを抵抗１４で消費させる。このことから、直流電圧２０ａはもはや第２ 基準値より上昇することはない。

【００１６】 つまり、全負荷下降や無負荷上昇など不平衡荷重による機械的仕事が誘導電動 機８により電気エネルギーに変換され、このエネルギーがインバータ装置７を介 して直流電力に変換され、又この直流電力が電力回生用コンバータ１３によって 自家交流発電機２に回生され、この回生エネルギーが一定量（誘導電動機８の定 格容量の０．７倍程度）を超える（自家交流発電機２の容量により異なる）と、 直流電圧が上昇し、この電圧が基準値を超えた場合に、ヒステリシスコンパレー タ３７の出力によりトランジスタＴｒをオンさせ余分なエネルギーを抵抗１４で 消費させるものである。尚、負荷からの回生電力が減少すると、直流電圧２０ａ は除々に減少し始め、トランジスタＴｒがオフすることにより抵抗１４でのエネ ルギー消費がなくなって、最終的には第１基準値まで下降する。

【００１７】 したがって、自家交流発電機が吸収する必要のある回生電力を誘導電動機の定 格容量の略０．７倍程度に制限して自家発電機容量の低減をはかることができる とともに、整流器５，インバータ装置７における半導体素子の破損を防止するこ ともできる。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、自家交流発電機による誘導電動機の運転 時に回生電力による発電機の異常高電圧の発生を抑制でき、半導体素子の破損を 防止できるとともに、自家交流発電機自体の容量の低減化をはかって設備費用の 軽減を行うことができる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す主回路図である。

【図２】従来のインバータ制御エレベータの主回路図で
ある。

【図３】本考案による制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

２ 自家交流発電機 ５ 整流器 ７ インバータ装置 ８ 誘導電動機 １３ 電力回生用コンバータ １４ 抵抗 Ｔｒ トランジスタ ２０ 電圧検出装置 ２０ａ 直流電圧 ２１ 電流検出装置 ２１ａ 電源電流信号 ３０ 制御装置 Ｅ₁ 第１基準値 Ｅ₂ 第２基準値 ３３ 電流制限用リミッタ ３７ ヒステリシスコンパレータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自家交流発電機と、これに接続され直流
   電源を得る回生可能な整流装置と、該直流電源に接続さ
   れて誘導電動機を制御し、かつ該誘導電動機のエネルギ
   ーを前記直流電源へ回生可能なインバータ装置が主回路
   に備えられたエレベータにおいて、該主回路には直流電
   源の電圧検出装置と、前記インバータ装置の電流検出装
   置と、発電制動装置とを設け、前記電圧検出装置の出力
   電圧を第１基準値に制御する制御系を有し、該制御系の
   前向き要素には回生電流を制限するリミッタを備え、前
   記電圧検出装置の出力電圧が第２基準値を超えると前記
   発電制動装置を作動させるコンパレータを有する制御装
   置を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。