JPWO2008142746A1 - Elevator control device - Google Patents

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Abstract

交流を直流に変換するコンバータ５と、該直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバータ１０と、可変電圧可変周波数の交流によって駆動されるモータ１７とを備えたエレベータにおいて、インバータ１０の直流側に接続されると共に、モータ１７の回生電力を回生トランジスタ３１の動作により消費する回生抵抗３５と、回生抵抗３５を送風により冷却する冷却ファン７５とを備え、該冷却ファン７５の電源は、回生抵抗３５の電圧を利用する、ものである。In an elevator including a converter 5 that converts alternating current into direct current, an inverter 10 that converts the direct current into alternating current of variable voltage and variable frequency, and a motor 17 driven by alternating current of variable voltage and variable frequency, the direct current side of the inverter 10 And a regenerative resistor 35 that consumes the regenerative power of the motor 17 by the operation of the regenerative transistor 31 and a cooling fan 75 that cools the regenerative resistor 35 by blowing air. It uses 35 voltages.

Description

本発明は、エレベータの制御装置に関するものである。 The present invention relates to an elevator control device.

従来のエレベータの制御装置は下記特許文献１に記載のように、交流を直流に変換するコンバータと、このコンバータの直流側に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに接続された直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバータと、この可変電圧可変周波数の交流によって駆動される誘導電動機と、インバータの直流側に接続され誘導電動機の回生電力を消費する抵抗と、誘導電動機が回生状態にあることを検出する回生モード検出回路と、この回生モード検出回路の検出出力により作動し、抵抗を強制冷却する冷却ファンとを備えたものである。 As described in Patent Document 1 below, a conventional elevator control device includes a converter that converts alternating current into direct current, a smoothing capacitor connected to the direct current side of the converter, and a direct current connected to the smoothing capacitor with variable voltage. An inverter that converts to variable frequency alternating current, an induction motor that is driven by this variable voltage and variable frequency alternating current, a resistor that is connected to the DC side of the inverter and that consumes regenerative power of the induction motor, and the induction motor is in a regenerative state A regenerative mode detection circuit for detecting this, and a cooling fan that is operated by the detection output of the regenerative mode detection circuit and forcibly cools the resistance.

かかる制御装置によれば、かごの減速等の回生状態になった誘導電動機から発生する回生エネルギーを消費させる抵抗に対し、冷却ファンにより強制冷却を行って、抵抗の温度上昇を抑制するようにしたので、回生用抵抗数を大幅に削減できると共に、この削減による組立・結線の工数を低減し、安価な装置を得ることができる。 According to such a control device, the cooling fan forcibly cools the resistance that consumes the regenerative energy generated from the induction motor that is in a regenerative state such as a car deceleration, thereby suppressing the temperature rise of the resistance. As a result, the number of regenerative resistors can be greatly reduced, and the number of assembling and wiring processes can be reduced by this reduction, and an inexpensive device can be obtained.

特開平４−２６３８７号公報JP-A-4-26387

しかしながら、上記エレベータの制御装置では、回生抵抗を冷却させる冷却ファンの電源は、通常の電源を用いているので、冷却ファンを駆動させる電力が必要であった。このため、省エネルギーの観点から望ましいものではないという課題があった。   However, in the above elevator control apparatus, the power supply of the cooling fan that cools the regenerative resistor uses a normal power supply, and therefore, electric power that drives the cooling fan is required. For this reason, the subject that it was not desirable from a viewpoint of energy saving occurred.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、かごを駆動するモータから発生する回生電力の電源により冷却ファンを駆動して省エネルギーを図るエレベータの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an elevator control device that saves energy by driving a cooling fan with a power source of regenerative power generated from a motor that drives a car. Objective.

第１の発明に係るエレベータの制御装置は、交流を直流に変換するコンバータと、該直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバータと、前記可変電圧可変周波数の交流によって駆動されるモータと、前記インバータの直流側に接続されると共に、前記モータの回生電力を半導体スイッチ手段の動作により消費する発熱体と、前記発熱体を送風により冷却する冷却ファンとを備え、該冷却ファンの電源は、前記発熱体の電圧を利用する、ことを特徴とするものである。 An elevator control apparatus according to a first aspect of the invention includes a converter that converts alternating current into direct current, an inverter that converts the direct current into alternating current of variable voltage variable frequency, a motor driven by the alternating current of variable voltage variable frequency, A heating element connected to the DC side of the inverter and consuming the regenerative power of the motor by the operation of the semiconductor switch means, and a cooling fan for cooling the heating element by blowing air, and the power supply of the cooling fan is The voltage of the heating element is used.

第２の発明に係るエレベータの制御装置は、発熱体の電圧を入力にすると共に、出力に直流電圧を発生して前記冷却ファンを駆動する電圧変換手段を、を備えることが好ましい。これにより、平坦な直流電圧を駆動源として冷却ファンを駆動できる。 The elevator control device according to the second invention preferably includes voltage conversion means for inputting the voltage of the heating element and generating a DC voltage at the output to drive the cooling fan. Thereby, the cooling fan can be driven using a flat DC voltage as a drive source.

第３の発明に係るエレベータの制御装置は、電圧変換手段の出力には、電力を貯蔵する蓄電コンデンサを、備えることが好ましい。これにより、回生電力を回生抵抗により消費した後も、蓄電コンデンサから冷却ファンの電源を供給するので、回生抵抗の送風時間を延長できる。このため、回生抵抗の定格電力を削減し得る。 In the elevator control device according to the third aspect of the present invention, it is preferable that an output of the voltage conversion means includes a storage capacitor for storing electric power. Thereby, even after the regenerative power is consumed by the regenerative resistor, the power supply of the cooling fan is supplied from the storage capacitor, so that the regenerative resistor blowing time can be extended. For this reason, the rated power of the regenerative resistor can be reduced.

本発明によれば、かごを駆動するモータから発生する回生電力を用いて冷却ファンを駆動して省エネルギーを図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a cooling fan can be driven using the regenerative electric power which generate | occur | produces from the motor which drives a cage | basket, and energy saving can be aimed at.

本発明の一実施の形態を示すエレベータの制御装置の全体図である。1 is an overall view of an elevator control device showing an embodiment of the present invention. 図１によるエレベータの制御装置の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the control apparatus of the elevator by FIG. 本発明の他の実施の形態を示すエレベータの制御装置の全体図である。It is a general view of the control apparatus of the elevator which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

５ コンバータ、１０ インバータ、１７ モータ、３５ 回生抵抗、７１ 電圧変換器、７３ 蓄電コンデンサ、７５ 冷却ファン、１０１ フィルター。 5 converter, 10 inverter, 17 motor, 35 regenerative resistor, 71 voltage converter, 73 storage capacitor, 75 cooling fan, 101 filter.

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１及び図２によって説明する。図１は本発明の一実施の形態を示すエレベータの制御装置の全体図である。
図１おいて、エレベータの制御装置は、三相交流電源３を直流電圧に変換するコンバータ５と、コンバータ５の脈動電圧を平滑した直流にさせるコンデンサ７と、直流電圧から交流の可変電圧・可変周波数を発生するインバータ１０とを備え、インバータ１０により駆動されるモータ１７を有している。
モータ１７は、綱車１９を回転することにより綱車１９に掛けられたロープ２１の一端に固定された釣合い錘２３とロープ２１の他端に固定されたかご２５とを備え、綱車１９の回転によりかご２５を昇降させるように構成されている。
そして、インバータ１０は、エレベータ制御部４０からの指令信号により動作するように形成されている。Embodiment 1 FIG.
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall view of an elevator control apparatus showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an elevator control device includes a converter 5 that converts a three-phase AC power source 3 into a DC voltage, a capacitor 7 that converts the pulsating voltage of the converter 5 into a DC that has been smoothed, and a DC voltage to AC variable voltage / variable. And a motor 17 that is driven by the inverter 10.
The motor 17 includes a counterweight 23 fixed to one end of a rope 21 hung on the sheave 19 by rotating the sheave 19, and a cage 25 fixed to the other end of the rope 21. It is comprised so that the cage | basket | car 25 may be raised / lowered by rotation.
The inverter 10 is configured to operate according to a command signal from the elevator control unit 40.

コンデンサ７のマイナス側、すなわち直流母線のマイナス側には、半導体スイッチ手段としての回生トランジスタ３１のエミッタが接続されており、直流母線のプラス側には、回生抵抗３５を介して回生トランジスタ３１のコレクタに接続されており、発熱体としての回生抵抗３５には、還流ダイオード３３が並列に接続されている。なお、還流ダイオード３３は、陽極が直流母線のプラス側に接続され、陰極が回生トランジスタ３１のコレクタに接続されている。回生抵抗２５の代わりに、誘導式の発熱器を用いても良い。 The emitter of the regenerative transistor 31 as a semiconductor switch means is connected to the negative side of the capacitor 7, that is, the negative side of the DC bus. A recirculation diode 33 is connected in parallel to the regenerative resistor 35 as a heating element. The anode 33 is connected to the positive side of the DC bus and the cathode is connected to the collector of the regenerative transistor 31. Instead of the regenerative resistor 25, an induction heater may be used.

直流母線には、コンバータ５の直流電圧を検出すると共に、電圧検出信号を発生する電圧検出部５１が接続され、電圧検出部５１の出力が回生指令部５３を介して回生トランジスタ３１のベースに接続されている。回生指令部５３は、予め定められた基準電圧信号(基準電圧値)と電圧検出信号とを比較することにより電圧検出信号が基準電圧信号を越えたら回生指令信号を発生して回生トランジスタ３１をオフからオンするように形成されている。 The DC bus is connected to a voltage detection unit 51 that detects the DC voltage of the converter 5 and generates a voltage detection signal. The output of the voltage detection unit 51 is connected to the base of the regenerative transistor 31 via the regenerative command unit 53. Has been. The regeneration command unit 53 compares a predetermined reference voltage signal (reference voltage value) with the voltage detection signal to generate a regeneration command signal and turn off the regeneration transistor 31 when the voltage detection signal exceeds the reference voltage signal. It is formed to turn on.

回生抵抗３５の両端には、入力されたチョッパ電圧を平滑すると共に、チョッパ電圧の最大値よりも低い直流電圧を発生させる電圧変換器７１と、電圧変換器７１の出力に接続された蓄電用コンデンサ７３と、電圧変換器７１の出力に接続されると共に、回生抵抗３５を送風する冷却ファン７５とを備えている。このため、モータ１７からの回生電力が増加して回生抵抗３５の両端電圧が高くなるから、冷却ファン７５の冷却能力が向上するように形成されている。 At both ends of the regenerative resistor 35, a voltage converter 71 that smoothes the input chopper voltage and generates a DC voltage lower than the maximum value of the chopper voltage, and a storage capacitor connected to the output of the voltage converter 71 73 and a cooling fan 75 that is connected to the output of the voltage converter 71 and blows the regenerative resistor 35. For this reason, since the regenerative electric power from the motor 17 increases and the both-ends voltage of the regenerative resistor 35 becomes high, the cooling capacity of the cooling fan 75 is improved.

上記のように構成されたエレベータの制御装置の動作を図１及び図２を参照して説明する。図２は図１によるエレベータの制御装置の動作を示すタイムチャートである。
いま、時間ｔ0で、かご２５が定格負荷で下降を開始すると、暫くしてモータ１７から回生電力が発生してインバータ１０を介してコンデンサ７を充電する。このため、時間t１で、直流母線の電圧が上昇すると、電圧検出部５１が直流母線の電圧を検出して電圧検出信号を発生する。回生指令部５３は、電圧検出信号が基準電圧信号を越えるか否かを判断して越えると、回生指令信号を発生して回生トランジスタ３１をオフからオンにして回生抵抗３５に電流を流してモータ１７から発生した回生電力を消費する。The operation of the elevator control apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a time chart showing the operation of the elevator control apparatus according to FIG.
When the car 25 starts to descend at the rated load at time t0, regenerative power is generated from the motor 17 for a while and the capacitor 7 is charged via the inverter 10. For this reason, when the voltage of the DC bus rises at time t1, the voltage detection unit 51 detects the voltage of the DC bus and generates a voltage detection signal. When the regenerative command unit 53 determines whether or not the voltage detection signal exceeds the reference voltage signal, the regenerative command unit 53 generates a regenerative command signal, turns the regenerative transistor 31 on from off, and passes a current through the regenerative resistor 35 to cause the motor to regenerate. The regenerative power generated from 17 is consumed.

電圧変換器７１は、回生抵抗３５の両端からチョッパ電圧を入力して平坦な直流電圧を出力して蓄電コンデンサ７３を充電すると共に、冷却ファン７５を駆動して冷却ファン７５からの送風を回生抵抗３５に吹き付けて回生抵抗３５を冷却する。時間ｔ３で、かご２５が目的階に停止すると、モータ１７からの回生電力の発生が停止する。このため、回生電力が回生抵抗３５により消費されると、直流母線の電圧が低下して回生トランジスタ３１がオフしたままの状態となる。このため、電圧変換器７１の出力電圧がゼロになるが、蓄電コンデンサ７３が冷却ファン７５を駆動して冷却ファン７５からの送風を回生抵抗３５に吹き付けて回生抵抗３５を時間t４まで冷却し続ける。 The voltage converter 71 inputs a chopper voltage from both ends of the regenerative resistor 35, outputs a flat DC voltage to charge the storage capacitor 73, and drives the cooling fan 75 to send air from the cooling fan 75 to the regenerative resistor. The regenerative resistor 35 is cooled by spraying to 35. When the car 25 stops at the destination floor at time t3, the generation of regenerative power from the motor 17 stops. For this reason, when the regenerative power is consumed by the regenerative resistor 35, the voltage of the DC bus decreases and the regenerative transistor 31 remains off. For this reason, although the output voltage of the voltage converter 71 becomes zero, the storage capacitor 73 drives the cooling fan 75 and blows air from the cooling fan 75 to the regenerative resistor 35 to continue cooling the regenerative resistor 35 until time t4. .

実施形態２．
本発明の他の実施の形態を図３によって説明する。図３は、他の実施の形態を示すエレベータの制御装置の全体図である。 図３中、図１と同一符号は、同一部分を示し説明を省略する。
実施の形態１では、冷却ファン７５の電源に電圧変換器７１を有しているが、本実施の形態では、電圧変換器７１の代わりに、回生抵抗３５の両端電圧を滑らかにさせるフィルター１０１を介して冷却ファン７５を駆動するものである。これにより、電圧変換器７１を削減して簡易なフィルター１０１を用いれば良いので、制御装置の構成が簡易になる。Embodiment 2. FIG.
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an overall view of an elevator control device showing another embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG.
In the first embodiment, the voltage converter 71 is included in the power supply of the cooling fan 75. However, in this embodiment, a filter 101 that smoothes the voltage across the regenerative resistor 35 is provided instead of the voltage converter 71. The cooling fan 75 is driven through this. As a result, the voltage converter 71 can be eliminated and the simple filter 101 can be used, so that the configuration of the control device is simplified.

上記実施形態のエレベータの制御装置は、交流を直流に変換するコンバータ５と、該直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバータ１０と、このインバータ１０の変化された交流によって駆動されるモータ１７と、インバータ１０の直流側に接続されモータ１７の回生電力を消費する回生抵抗３５と、回生抵抗３５を送風により冷却する冷却ファン７５とを備え、該冷却ファン７５の電源を回生抵抗３５の両端電圧を利用するものである。
かかる制御装置によれば、該冷却ファン７５の電源を回生抵抗３５の両端電圧を利用するので、回生電力が多くなるに従い回生抵抗３５の両端電圧が高くなるから、該両端電圧を利用して冷却ファン７５を駆動できる。このため、回生抵抗３５の発熱が多くなるに従い冷却ファン７５の駆動能力が向上する。したがって、回生抵抗３５を冷却ファン７５により冷却する構成が簡易であると共に、省エネルギーになる。さらに、回生抵抗３５を冷却ファン７５との配線が簡易になる。The elevator control apparatus of the above embodiment includes a converter 5 that converts alternating current into direct current, an inverter 10 that converts the direct current into alternating current of variable voltage and variable frequency, and a motor 17 that is driven by the changed alternating current of the inverter 10. And a regenerative resistor 35 that is connected to the DC side of the inverter 10 and consumes regenerative power of the motor 17, and a cooling fan 75 that cools the regenerative resistor 35 by blowing air. The power supply of the cooling fan 75 is connected to both ends of the regenerative resistor 35. It uses voltage.
According to such a control device, since the power supply of the cooling fan 75 uses the voltage across the regenerative resistor 35, the voltage across the regenerative resistor 35 increases as the regenerative power increases. The fan 75 can be driven. For this reason, the drive capability of the cooling fan 75 improves as the heat generation of the regenerative resistor 35 increases. Therefore, the configuration in which the regenerative resistor 35 is cooled by the cooling fan 75 is simple and energy is saved. Furthermore, wiring between the regenerative resistor 35 and the cooling fan 75 is simplified.

また、エレベータの制御装置は、入力が回生抵抗３５の両端電圧を入力にすると共に、出力に該両端電圧よりも低い直流電圧を発生して冷却ファン７５を駆動する電圧変換器７１を備えることが好ましい。これにより、平坦な直流電圧を駆動源として冷却ファン７５を駆動できる。 The elevator control device also includes a voltage converter 71 that inputs the voltage across the regenerative resistor 35 as an input and generates a DC voltage lower than the voltage across the output to drive the cooling fan 75. preferable. Thereby, the cooling fan 75 can be driven using a flat DC voltage as a drive source.

また、エレベータの制御装置は、電圧変換器７１の出力には、電力を貯蔵する蓄電コンデンサ７３を有することが好ましい。これにより、回生電力を回生抵抗３５により消費した後も、蓄電コンデンサ７３から冷却ファン７５の電源を供給するので、回生抵抗３５の送風時間を延長できる。このため、回生抵抗３５の定格電力を削減し得る。 Further, the elevator control device preferably has a storage capacitor 73 for storing electric power at the output of the voltage converter 71. Thereby, even after the regenerative power is consumed by the regenerative resistor 35, the power supply of the cooling fan 75 is supplied from the storage capacitor 73, so that the blowing time of the regenerative resistor 35 can be extended. For this reason, the rated power of the regenerative resistor 35 can be reduced.

本発明は、エレベータの制御装置に適用できる。   The present invention can be applied to an elevator control device.

Claims (3)

交流を直流に変換するコンバータと、
該直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバータと、
前記可変電圧可変周波数の交流によって駆動されるモータと、
前記インバータの直流側に接続されると共に、前記モータの回生電力を半導体スイッチ手段の動作により消費する発熱体と、
前記発熱体を送風により冷却する冷却ファンとを備え、
該冷却ファンの電源は、前記発熱体の電圧を利用する、
ことを特徴とするエレベータの制御装置。A converter that converts alternating current to direct current,
An inverter that converts the direct current to alternating current of variable voltage and variable frequency;
A motor driven by alternating current of the variable voltage and variable frequency;
A heating element connected to the DC side of the inverter and consuming the regenerative power of the motor by the operation of the semiconductor switch means,
A cooling fan for cooling the heating element by blowing air,
The power supply of the cooling fan uses the voltage of the heating element.
An elevator control device characterized by the above. 前記発熱体の電圧を入力にすると共に、出力に直流電圧を発生して前記冷却ファンを駆動する電圧変換手段を、
備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。A voltage conversion means for inputting the voltage of the heating element and generating a DC voltage at the output to drive the cooling fan,
The elevator control device according to claim 1, further comprising an elevator control device. 前記電圧変換手段の出力には、電力を貯蔵する蓄電コンデンサを、
備えたことを特徴とする請求項２に記載のエレベータの制御装置。At the output of the voltage conversion means, a storage capacitor for storing electric power,
The elevator control device according to claim 2, wherein the elevator control device is provided.
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