KR100428995B1 - 엘리베이터의 제어장치 - Google Patents

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KR100428995B1
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스가이쿠로
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

전력축적장치로서 사용하는 축전지의 충방전 특성은 온도에 의해 변화하고, 특히 저온시는 엘리베이터의 회생전력의 전부를 충전하면 축전지의 전압이 급상승해서 축전지 내부에 가스가 발생하고, 축전지를 현저하게 열화시킬 우려가 있다는 과제는 있었다.
컨버터와, 인버터와, 인버터로부터의 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치(10)와, 상기 전력축적장치의 온도를 검출하는 서미스터(32)와, 상기 검출온도에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로(12)와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로(11)를 구비하였다.
전력축적장치의 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 전력축적장치의 보호가 가능하며, 급격한 열화를 억제할 수가 있다.

Description

엘리베이터의 제어장치{ELEVATOR CONTROL APPARATUS}
본 발명은 전력축적장치를 이용한 엘리베이터의 제어장치에 관한 것으로, 특히 전력축적장치의 온도관리를 하는 엘리베이터의 제어장치에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 20은 예를들면 일본국 특개소 61-267675호 공보에 표시된 종래의 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다.
도 20에서, 1은 상용의 3상교류전원, 2는 다이오드 등으로 구성된 컨버터, 3은 콘덴서, 4는 인버터, 5는 인덕션모터 등의 전동기, 6은 권양기, 7은 엘리베이터카, 8은 균형추, 9는 로프이다. 또, 10은 축전지로 구성된 전력축적장치, 11은 축전지전압과 인버터 입력전압이 다른 2개의 직류전압간에서 쌍방향의 전력변환을 하는 DC/DC컨버터 등으로 구성된 충방전회로, 12는 충방전회로(11)에 전력변환의 방향 및 축전지전류를 제어하는 충방전 제어회로, 13은 전압검출장치, 14는 전원의 전압검출장치, 15는 축전지의 전류검출장치, 16은 축전지의 충전량 검출장치이다.
다음에 상술한 종래의 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
교류전원(1)이 정전으로 된 경우, 충방전회로(11)에 의해 전력축적장치(10)로부터 인버터(4)의 입력부에 전력이 공급되어 인버터(4)에 의해 전동기(5)를 구동해서 엘리베이터를 착상시킨다.
통상 운전시에서 엘리베이터가 가속시에 인버터 입력전압이 저하한 경우, 충방전회로(11)에 의해 전력축적장치(10)에서 인버터(4)의 입력부에 전력이 공급되어 인버터(4)의 입력부의 전압저하를 억제한다.
역으로, 엘리베이터 제동시에 전동기(5)로부터의 회생전력에 의해 인버터입력전압이 상승한 경우, 충방전회로(11)에 의해 인버터(4)의 입력부로부터 전력축적장치(10)에 전력이 공급되고, 전력축적장치(10)를 충전한다. 또, 전력축적장치(10)의 충전량이 적어진 경우에도 충방전회로(11)에 의해 인버터(4)의 입력부에서 전력축적장치(10)에 전력이 공급되고, 전력축적장치(10)를 충전한다.
상술한 바와 같은 종래의 엘리베이터의 제어장치에서는 전력축적장치로서 축전지를 사용하나, 축전지의 충방전 특성은 온도에 의해 변화하고, 특히 저온시는 엘리베이터의 회생전력의 모두를 충전하면, 축전지의 전압이 급상승해서 축전지 내부에 가스가 발생하며, 축전지를 현저하게 열화시킬 염려가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 된 것으로, 기온이나 축전지의 온도를 계측해서 충방전을 관리하고, 축전지의 열화를 억제할 수가 있으며, 또 극력전력을 낭비하지 않고, 경제적으로 축전지의 충방전을 관리할 수 있는 엘리베이터의 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항 1에 관한 엘리베이터의 제어장치는 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 상기 전력축적장치의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의한 검출온도에 따라 온도에 의해 변화하는 상기 전력축적장치의 충방전 특성에 따른 충방전 전력량의 설정치를 바꿔서 충방전 전력량을 제어하는 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비하는 것이다.
본 발명의 청구항 2에 관한 엘리베이터의 제어장치는 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와 상기 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력에 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 귀비한 엘리베이터의 제어장치에서 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 환경의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 검출온도에 따라 충방전전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전제어회로와, 상기 구동신호에 따라서 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비한 것이다.
본 발명의 청구항 3에 관한 엘리베이터의 제어장치는 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 일시를 계시하는 시계수단과, 상기 시계수단에서 취득한 일시에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전회로의 구성을 표시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화동작을 표시하는 플로차트.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 7에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 회생전력충전동작을 표시하는 플로차트.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 회생전력충전동작을 표시하는 플로차트.
도 12은 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 회생전력충전동작을 표시하는 플로차트.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 9에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충전상태의 회생전력충전동작을 표시하는 플로차트.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 10에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화 동작을 표시하는 플로차트.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화 동작을 표시하는 플로차트.
도 18은 본 발명의 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
도 19은 본 발명의 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트.
도 20은 종래의 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1. 교류전원, 2. 컨버터, 3. 콘덴서,
4. 인버터, 5. 전동기, 6. 권양기,
7. 카, 8. 균형추, 9. 로프,
10. 전력축적장치, 11. 충방전회로, 12. 충방전전제어회로,
13. 전압검출장치, 15. 전류검출장치, 17. 전압검출장치,
18. 인코더, 19. 전류검출장치, 20. 컨트롤러,
21. 인버터제어회로, 22. 게이트드라이브회로, 23. 저항,
24. 스위칭수단, 25. 소요전력연산회로, 26. 통신케이블,
27. 리엑터, 28. 스위칭소자, 29. 스위칭소자,
30. 다이오드, 31. 다이오드, 32. 서미스터, 33. 서미스터,
54. 저항, 55. 스위칭수단, 57. 시계기능.
실시의 형태 1
본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다. 또, 각 도면중, 동일부호는 동일 또는 상당부분을 표시한다.
도 1에서, 1은 상용 3상교류전원, 2는 다이오드 등으로 구성된 컨버터, 3은 콘덴서, 4는 인버터, 5는 인덕션 모터 등의 전동기, 6은 권양기, 7은 엘리베이터의 카, 8은 균형추, 9는 로프이다.
전동기(5)는 권양기(6)를 회전구동함으로써, 로프(9)의 양단에 접속된 엘리베이터의 카(7) 및 균형추(8)를 이동시키고, 카(7)내의 승객을 소정의 층으로 운반한다.
컨버터(2)는 다이오드 등으로 구성되고, 교류전원(1)에서 공급된 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하고, 또 트랜지스터나 IGBT 등으로 구성된 인버터(4)는 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환한다.
또, 동도면에서, 10은 축전지 등으로 구성된 전력축적장치, 11은 전력축적장치(10)와 인버터 입력전압의 다른 2개의 직류전압간에서 쌍방향의 전력변환을 하는 DC/DC컨버터 등으로 구성된 충방전회로, 12는 시계기능을 구비하고, 충방전회로 (11)에 전력변환의 방향 및 충방전전류를 제어하는 충방전 제어회로, 13은 전압검출장치, 15는 전력축적장치(10)의 입출력전류를 검출하기 위한 변류기 등으로 구성된 전류검출장치이다.
또, 동도면에서 17은 전압검출장치, 18은 인코더, 19는 전류검출장치, 20은 컨트롤러, 21은 인버터제어회로, 22는 게이트드라이브회로이다.
컨트롤러(20)는 엘리베이터의 기동, 정지를 결정하는 동시에 그 위치, 속도지령을 작성한다. 인버터제어회로(21)는 컨트롤러(20)의 지령에 따라 전류검출장치(19)로 부터의 전류귀환과, 권양기(6)에 탑재한 인코더(18)로부터의 속도귀환에 의해 전동기(5)를 회전구동해서 엘리베이터의 위치속도제어를 실현한다.
이때, 인버터 제어회로(21)는 게이트 드라이브회로(22)를 통해서 인버터(4)의 출력전압 주파수를 제어한다.
또, 동도면에서, 23은 저항, 24는 IGBT 등의 스위칭 수단이다.
컨트롤러(20)는 콘덴서(3)에 걸리는 전압이 소정치를 초과한 경우에 스위칭수단(24)을 온함으로써 저항(23)에 전류를 흘리고, 콘덴서(3)에 축적된 전력의 일부를 열소비한다. 콘덴서(3)의 전압이 소정치 이하가 되면, 스위칭 수단(24)을 오프한다.
또, 동도면에서 25는 엘리베이터의 소요전력을 연산하는 소요전력연산회로, 26은 소요전력연산회로(25)에서 연산한 소요전력신호를 전송하기 위한 통신케이블,32는 전력축적장치(10)의 온도를 계측하는 서미스터이고, 충방전제어회로(12)에 계측한 온도데이터가 입력된다.
엘리베이터의 균형추(8)는, 카(7)에 적당한 인원이 승차하고 있을때에 균형이 잡히도록 설정되어 있다. 예를들면 균형상태로 엘리베이터가 주행하는 경우, 가속시는 전력을 소비하면서 속도를 올리고, 역으로 감속시는 축적된 속도에너지를 전력으로 되돌리는 것이 가능해진다.
도 2는, 도 1의 충방전회로(11)의 회로구성을 표시하는 도면이다.
도 2에서 27은 리엑터, 28, 29는 IGBT 등의 스위칭 소자, 30, 31은 역병렬로 접속되는 다이오드이다.
전력축적장치(10)로의 충전은 스위칭 소자(28)와 다이오드(31)의 강압형 초퍼회로로 실시된다. 또, 전력축적장치(10)로부터의 방전은 스위칭 소자(29)와 다이오드(30)의 승압형 초퍼회로로 실시된다.
다음에, 이 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전 전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 3에서, 충방전제어회로(12)는 서미스터(32)에 의해 전력축적장치(10)의 온도를 검출하고, 이를 기초로 전력축적장치(10)의 충방전전력량을 설정한다
(스텝100~103).
즉, 충방전제어회로(12)는, 전력축적장치(10)의 온도의 고저에 따라, 충전전력량 및 방전전력량을 변경한다.
예를 들어, 검출온도가 빙점온도 이하 등의 낮은 온도의 경우는 충전전력량이나 방전전력량을 온도가 25℃일 때의 카타로그치보다도 작은 값에 설정한다. 마찬가지로, 검출온도가 높은 온도의 경우에는 충전전력량이나 방전전력량을 온도가 25℃일 때의 카타로그값 보다도 작은 값에 설정한다.
또, 이들의 충전전력량이나 방전전력량을 충방전할때의 최대치를 표시한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 온도에 의해 변화하는 전력축적장치(10)의 충방전 특성에서 계측한 전력축적장치(10)의 온도에서의 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 그 충방전 능력에 맞춘 충방전 제어를 함으로써, 전력축적장치(10)의 보호가 가능해지며, 이 결과 전력축적장치(10)의 급격한 열화를 억제할 수가 있다.
실시의 형태 2
본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다.
도 4에서, 도 1과 같은 부호를 붙인 것은 동일한 것이다. 33은 기온 또는 주위온도를 계측하는 서미스터이고, 충방전 제어회로(12)에 계측한 온도데이터가 입력된다.
다음에, 이 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 5에서, 충방전 제어회로(12)는 서미스터(33)에 의해 기온 또는 주위온도등의 환경온도를 검출하고, 이를 바탕으로 전력축적장치(10)의 충방전 전력량을 설정한다(스텝 200 ~ 203).
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 계측한 기온 또는 주위온도를 기초로 온도에 의해 변화하는 전력축적장치(10) 충방전 특성에서 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 그 충방전 능력에 맞춘 충방전 제어를 함으로써 전력축적장치(10)의 보호가 가능해지며, 그 결과 전력축적장치(10)의 급격한 열화를 억제할 수가 있다.
실시의 형태 3
본 발명의 실시의 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1과 같다.
다음, 이 실시의 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화 동작을 표시하는 플로차트이다.
도 6에서, 충방전 제어회로(12)는 전력축적장치(10)의 온도를 검출하고, 미리 설정한 온도보다도 저온이면, 전력축적장치(10)의 충전상태의 허용범위내에서 정전류 충전을 하고, 온도가 상승하면 종료한다(스텝 300 ~ 304).
즉, 충방전 제어회로(12)는 전력축적장치(10)의 성능이 열화하는 빙점 이하등의 낮은 온도일 때는 전력축적장치(10)을 덥게 하기 위해 충방전회로(11)를 구동해서 정전류 충전을 한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 저온시에 전력축적장치(10)의 충전특성의 저하에 의해 회생전력을 충분히 충전할 수 없는 상태에 있는 경우에 충전가능한 전류치로 정전류 충전을 함으로써, 충전시의 발열로 전력축적장치(10)의 온도를 올릴 수가 있고, 충전전력도 낭비없이 축적할 수가 있다.
실시의 형태 4
본 발명의 실시의 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이 발명의 실시의 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다.
다음에, 이 실시의 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 7에서, 전력축적장치(10)의 온도, 또는 기온 또는 주위온도를 서미스터
(32) 또는 (33)에서 검출하고 충방전을 하는 전력축적장치(10)의 충전상태의 범위를 설정한다(스텝 400~403).
즉, 충방전 제어회로(12)는 전력축적장치(10)의 온도나 기온의 고저에 따라 충전상태의 범위를 변경한다. 예를들면, 검출온도가 빙점 이하 등의 낮은 온도의 경우는 충전상태의 범위를 통상의 충전상태의 범위인 예를들면 50 ~ 80%보다도 작은 40 ~ 70%로 설정한다. 마찬가지로 검출온도가 높은 온도의 경우에는 충전상태이 범위를 통상의 충전상태의 범위인 예를들면 50 ~ 80%보다도 작은 값에 설정한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 온도에 의해 방전용량이나 충방전 특성이 변화하므로 온도에 따른 충전상태의 범위를 설정함으로써, 효율의 좋은 충방전과 장수명화를 도모할 수가 있다.
실시의 형태 5
본 발명의 실시의 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이 발명의 실시의 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다.
다음, 이 실시의 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 8에서, 충방전제어회로(12)는 미리 정해진 기간내의 전력축적장치의 온도 또는 기온 또는 주위온도의 검출기록에서 평균온도를 판독하고 충방전을 하는 전력축적장치(10)의 충전상태의 상한치를 설정한다(스텝 500~504).
즉, 충방전 제어회로(12)는 우선 충전상태의 범위를 설정할 때 등으로 검출한 온도와 이미 기록한 온도를 포함한 평균온도를 계산해서 그 평균온도를 메모리에 기록한다. 또, 평균온도의 계산은 소정기간의 온도의 판독후 실시해도 된다.
다음에 충방전 제어회로(12)는 판독한 평균온도의 고저에 따라 충전상태의 범위의 상한치를 변경한다. 예들들면, 평균온도가 빙점 이하 등의 낮은 온도인 경우는 충전상태의 범위의 상한치를 통상의 충전상태의 범위의 상한치인 예를들면 80%보다도 작은 70%에 설정한다. 마찬가지로, 평균온도가 높은 온도의 경우에는 충전상태의 범위의 상한치를 통상의 충전상태의 범위의 상한치인 예를들면 80%보다도 작은 값에 설정한다.
이와같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는, 통상은 상한치이하의 충전상태가 되도록 충방전이 되므로, 온도에 의해 충전특성이 저하해도 회생전력충전에 의한 급격한 전압의 상승이나 내부가스의 발생이 없고, 이 결과 전력축적장치(10)의 열화를 억제할 수가 있다.
동시에 회생전력의 대부분을 충전할 수 있으므로 저항에 의한 불필요한 열소비를 억제할 수 있고, 에너지 절약 효과를 향상시킬 수가 있다.
실시의 형태 6
본 발명의 실시의 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다.
다음에 실시의 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 충전상태의 범위설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 9에서 충방전 제어회로(12)는 미리 정해진 기간내의 전력축적장치(10)의 온도, 또는 기온 또는 주위온도의 검출기록에서의 최저온도를 판독하고, 충방전을 하는 전력축적장치(10)의 충전상태에의 상한치를 설정한다(스텝 600~604).
즉, 충방전 제어회로(12)는 우선, 충전상태의 범위를 설정할 때에 검출한 온도를 메모리에 기록한다.
다음에 충방전 제어회로(12)는 판독한 최저온도의 고저에 따라, 충전상태의 범위의 상한치를 변경한다.
예를들면, 최저온도가 빙점 이하 등의 낮은 온도의 경우는 충전상태의 범위의 상한치를 통상의 충전상태의 범위의 상한치인 예를들면 80%보다 작은 70%로 설정한다.
마찬가지로, 최저온도가 높은 온도의 경우에는 충전상태의 범위의 상한치를 통상의 충전상태의 범위의 상한치인 예를들면 80%보다도 작은 값에 설정한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 통상은 상한치 이하의 충전상태가 되도록 충방전이 되고 있으므로 특히 충전특성이 저하하는 최저온도라도 회생전력충전에 의한 급격한 전압의 상승이나 내부가스의 발생이 없고, 그 결과 전력축적장치(10)의 열화를 제어할 수가 있다.
동시에 회생전력의 대부분을 충전할 수 있으므로 저항에 의한 불필요한 열소비를 억제할 수 있고, 에너지 절약 효과를 향상시킬 수가 있다.
실시의 형태 7
본 발명의 실시의 형태 7에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 본 발명의 실시의 형태 7에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다.
다음, 이 실시의 형태 7에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 10은 이 발명의 실시의 형태 7에 관한 엘리베이터의 제어장치의 회생전력 충전동작을 표시하는 플로차트이다.
도 10에서, 충방전 제어회로(12)는, 전력축적장치(10)의 온도 또는 기온 또는 주위온도를 서미스터(32), 또는 (33)에서 검출하고, 충전전류의 상한치를 설정해서 인버터 입력전압 일정제에 의한 회생전력충전을 한다(스텝 700~704).
즉, 충방전 제어회로(12)는 검출온도의 고저에 따라 충전전류의 상한치를 변경한다.
예를들면, 검출온도가 빙하 이하 등의 낮은 온도인 경우는 충전전류의 상한치를 통상의 충전전류의 상한치보다도 작은 값에 설정한다.
마찬가지로, 검출온도가 높은 온도의 경우에는 충전전류의 상한치를 통상의 충전전류의 상한치보다도 작은 값에 설정한다.
그리고, 충방전 제어회로(12)는 전압검출장치(13)에 의한 검출전압에 따라 인버터 입력전압이 일정하게 되도록, 또 전류검출장치(15)에 의한 검출전류가 상기 설정된 충전전류의 상한치를 초과하지 않도록 충방전회로(11)를 구동해서 회생전력충전을 한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 가변회생전력에 따라 변화하는 충전전류에 대해 온도에 의한 상한치를 설치함으로써, 전력축적장치 (10)의 급격한 전압상승이나 내부가스의 발생을 억제할 수가 있고, 그 결과로서 전력축적장치(10)의 열화를 억제할 수 있는 동시에 전력축적장치(10)의 충전능력내에서 효율좋게 회생전력을 충전할 수가 있다.
실시의 형태 8
본 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 이 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다.
다음에 이 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 엘리베이터의 제어장치의 회생전력 충전동작을 표시하는 플로차트이다.
도 11에서, 충방전 제어회로(12)는, 전력축적장치(10)의 온도, 또는 기온 또는 주위온도를 서미스터(32), 또는 (33)에서 검출하고, 전력축적장치(10)의 전압 상한치를 설정해서 인버터입력전압 일정제어에 의한 회생전력충전을 한다(스텝 800~ 804).
즉, 충방전 제어회로(12)는 검출온도의 고저에 따라, 전력축적장치(10)의 전압상한치를 변경한다.
예를들면, 검출온도가 높은 경우 온도인 경우에는 전력축적장치(10)의 전압상한치를 통상의 전력축적치(10)의 전압상한치보다도 큰값에 설정한다.
회생전력충전중은 도 12에 표시한 바와 같이 전압검출장치(17)로부터 전력축적장치(10)의 전압을 검출하고, 그 값이 전압상한치 이상이 된 경우에 회생전력충전을 정지한다(스텝 S850 ~ 853).
또, 통상시 회생전력이 0이 되었을때에 회생전력충전을 정지한다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 온도에 의해 전력축적장치(10)이 충전을 정지하는 전압을 설정함으로써, 전력축적장치(10)의 충전가능한 범위에서 회생전력을 충전할 수가 있고, 과충전에 의한 내부가스의 발생을 억제할 수 있으며, 그 결과로서 전력축적장치(10)의 열화를 억제할 수가 있다.
실시의 형태 9
본 발명의 실시의 형태 9에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 본 발명의 실시의 형태 9에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성은 상기 실시의 형태 1 또는 2와 같다. 다음에 이 실시의 형태 9에 관한 엘리베이터의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 9에 관한 엘리베이터의 제어장치의 회생전력 충전동작을 표시하는 플로차트이다.
도 13에서 충방전 제어회로(12)는, 전력축적장치의 온도 또는 기온, 또는 주위온도를 서미스터(32), 또는 (33)에서 검출하고, 미리 설정된 온도이하(저온), 또는 미리 설정된 온도이상(고온)인 경우, 엘리베이터에서 발생한 회생전력을 전력축적장치(10)에 충전하는 전류치를 제한한 정전류충전을 하고, 그 이외에는 미리 설정된 소정전류치의 정전류 충전을 한다(스텝 900~905).
즉, 충방전 제어회로(12)는, 검출온도가 통상의 온도이외의 경우는, 소전류의 정전류충전을 하고, 통상의 온도의 경우에는 소정의 전류치로 정전류 충전을 한다.
저온 또는 고온시에 전류치를 제한해서 정전류로 한 경우는 회생전력을 모두 전력축적장치(10)에 충전할 수 없을 때가 있으며, 인버터(4)의 입력전압이 상승하고, 또 허용전압 이상이 되는 회생전력은 저항(23)에 의해 열소비된다.
즉, 충방전 제어회로(12)는 도시하지 않은 통신케이블을 통해서 그뜻의 신호를 컨트롤러(20)에 보내고, 이 컨트롤러(20)가 스위칭수단(24)을 온해서 회생전력을 저항(23)에 의해 열소비한다.
또, 충방전 제어회로(12)는 직접 스위칭수단(24)을 온해도 된다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 통상온도에서는 가장 충전효율이 좋은 전류치에 의한 정전류충전을 할 수가 있고, 전력축적장치 (10)의 충전능력이 저하하는 저온, 또는 고온에서는 충전가능한 전류치로 제한해서 정전류충전을 함으로써, 전력축적장치(10)의 급격한 전압상승이나 내부가스의 발생을 억제할 수가 있고, 그 결과로서 전력축적장치(10)의 열화를 억제할 수가 있다.
실시의 형태 10
본 발명의 실시의 형태 10에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태(10)에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다.
도 14에서, 도 1과 같은 부호를 붙인 것은 동일한 것이나, 저항(23)을 전력축적장치(10)의 근방에 배치하고, 저항(23)에서 발생하는 열이 전력축적장치(10)에 전달된다.
다음에, 이 실시의 형태(10)에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 15는 본 발명의 실시의 형태(10)에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화동작을 표시하는 플로차트이다.
도 15에서, 충방전 제어회로(12)는, 전력축적장치(10)의 온도를 서미스터 (32)에 의해 검출하고, 저온이면 회생전력을 저항(23)에 의해 소비해서 발생한 열로 전력축적장치(10)을 덥게하고, 그 이외는 통상의 회생충전을 한다(스텝 1000~ 1005).
즉, 충방전 제어회로(12)는 검출온도가 빙점 이하 등의 저온의 경우에는 회생전력을 전력축적장치(10)에 충전하지 않기 위해, 인버터(4)의 입력전압이 상승되고, 또 허용전압 이상이 되는 회생전력은 컨트롤러(20)를 통해서 스위칭 수단(24)을 온해서 저항(23)에서 소비하며, 저항(23)의 열로 전력축적장치(10)를 덥게 한다.
또, 충방전 제어회로(12)가 직접 스위칭수단(24)을 온해도 된다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 저온시에 전력축적장치(10)의 충전특성의 저하에 의해 회생전력을 충분히 충전할 수 없는 경우에 회생전력을 저항에서 소비해서 발생하는 열을 이용해서 전력축적장치(10)를 덥게 하기 때문에 상용전원(1)에서 가열용으로 전력을 소비할 필요가 없고, 전기요금의 상승을 억제할 수가 있다.
실시의 형태 11
본 발명의 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다.
도 16에서 도 1과 같은 부호를 붙인 것은 동일한 것이다.
콘덴서(3)를 보호하기 위한 저항(23)은 전력축적장치(10)와 분리해서 설치하고, 그외로 저항(54)을 전력축적장치(10)의 근방에 배치하며, 스위칭 수단(55)을 통해서 콘덴서(3)에 병렬로 접속함으로써, 저항(54)에서 발생하는 열이 전력축적장치(10)에 전달된다.
다음에, 이 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 11에 관한 엘리베이터의 제어장치의 전력축적장치의 온난화 동작을 표시하는 플로차트이다.
도 17에서, 충방전 제어회로(12)는 전력축적장치(10)의 온도를 서미스터(32)에 의해 검출하고, 저온이면 회생전력을 저항(54)에 의해 소비해서 발생한 열로 전력축적장치(10)를 덥게 하며, 그 이외는 통상의 회생충전을 하고, 회생전력을 열소비할 필요가 있는 경우는 저항(23)을 사용한다.
즉, 충방전 제어회로(12)는 검출온도가 빙점 이하 등의 저온인 경우에는 회생전력을 전력축적장치(10)에 충전하지 않기 때문에 인버터(4)의 입력전압이 상승하고, 또 허용전압 이상이 되는 회생전력은 컨트롤러(20)를 통하여 스위칭 수단(55)을 온해서 저항(54)의 열로 전력축적장치(10)를 덥게 한다.
또, 충방전 제어회로(12)가 직접 스위칭수단(55)을 온해도 된다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치는 상기 실시의 형태 10과 같은 효과가 있는 외에 전력축적장치(10)가 저온이 아닌 경우는 전력축적장치 (10)의 근방의 저항(54)에서 회생전력의 열소비를 하지 않으므로 전력축적장치(10)의 온도를 불필요하게 상승시키지 않고, 전력축적장치(10)의 열화를 억제할 수 있다.
실시의 형태 12
본 발명의 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 18은 본 발명의 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 표시하는 도면이다.
도 18에서, 도 1과 같은 부호를 붙인 것은 같은 것이다.
충방전 제어회로(12)는 시계기능(57)을 내장, 또는 외부에 설치해서 일시를 취득한다.
다음에 이 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 12에 관한 엘리베이터의 제어장치의 충방전장치의 충방전 전력량의 설정동작을 표시하는 플로차트이다.
도 19에서, 충방전 제어회로(12)는 시계기능(57)에서 일시를 취득하고, 이를 기초로 일시, 날자, 달 또는 계절에 따른 전력축적장치(10)의 충방전 전력량을 설정한다(스텝 1200~1203).
즉, 충방전 제어회로(12)는 취득한 시간에 따라 온도(기온)을 추정하고, 예를들면 상기 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 온도에 따른 전력축적장치(10)의 충방전 전력량을 설정한다.
예를들면, 아침시간은 온도가 낮고, 주간외 시간에는 온도가 높다고 추정한다.
이 추정은 예를들면, 과거의 기상데이터에 따른 시간과 온도를 대응시킨 테이블로부터라도 좋다.
달이나 계절에서도 같다.
이와 같이 구성되어 동작하는 엘리베이터의 제어장치에서는 시계기능(57)에 의해 얻은 일시 데이터로부터 일시, 날짜, 달, 또는 계절에 따른 기온을 파악하고, 온도에 의해 변화하는 전력축적장치(10)의 충방전 특성에서 전력축적장치(10)의 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 그 충방전 능력에 맞춘 충방전 제어를 함으로써, 전력축적장치(10)의 부호가 가능해지고, 그 결과 전력축적장치(10)의 급격한 열화를 억제할 수가 있다.
본 발명의 청구항 1에 관한 엘리베이터의 제어장치는 이상 설명한대로 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 상기 전력축적장치의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의한 검출온도에 따라 온도에 의해 변화하는 상기 전력축적장치의 충방전 특성에 따른 충방전 전력량의 설정치를 바꿔서 충방전 전력량을 제어하는 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비하였으므로 전력축적장치의 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 전력축적장치의 보호가 가능하며, 급격한 열화를 억제할 수 있다는 효과를 나타낸다.
본 발명의 청구항 2에 관한 엘리베이터의 제어장치는 이상 설명한 바와 같이 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 환경의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 검출온도에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비하였으므로 전력축적장치의 충방전 능력을 추정할 수가 있고, 또 전력축적장치의 보호가 가능하며, 급격한 열화를 억제할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 청구항 3에 관한 엘리베이터의 제어장치는 이상 설명한 바와 같이 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 일시를 계시하는 시계수단과, 상기 시계수단에서 취득한 일시에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비하였으므로 전력축적장치의 충방전능력을 추정할 수 있고, 또 전력축적장치의 보호가 가능하며, 급격한 열화를 억제할 수 있다는 효과를 나타낸다.

Claims (3)

  1. 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압 가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압 가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 상기 전력축적장치의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의해 검출온도에 따라 온도에 의해 변화하는 상기 전력축적장치의 충방전 특성에 따른 충방전 전력량의 설정치를 바꿔서 충방전 전력량을 제어하는 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  2. 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압가변주파수의 교류전력에 따라, 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 환경의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 검출온도에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
  3. 교류전력을 정류해서 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 직류전력을 가변전압가변주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 가변전압가변주파수의 교류전력에 따라 전동기를 제어해서 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비한 엘리베이터의 제어장치에서, 상기 직류전력을 저장하는 전력축적장치와, 일시를 계시하는 시계수단과, 상기 시계수단에서 취득한 일시에 따라 충방전 전력량을 제어해서 구동신호를 출력하는 충방전 제어회로와, 상기 구동신호에 따라 상기 전력축적장치의 충방전을 하는 충방전회로를 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
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