KR910010209B1 - 교류엘리베이터의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

교류엘리베이터의 제어장치

제1도 및 제2도는 이 발명의 한 실시예에 의한 교류엘리베이터의 제어장치를 나타내는 블록도.

제3도는 제1도의 동작파형도.

제4도 내지 제6도는 종래의 교류엘리베이터의 제어장치를 나타내는 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 인버터 5 : 유도전동기

13 : 엘리베이터카 17 : 제어장치

18a : 이상검출장치

이 발명은 유도전동기에 의하여 구동되는 엘리베이터를 제어하는 교류엘리베이터의 제어장치에 관한 것이다.

제4도 및 제5도는 일본국 특개소 59-7679호 공보에 기재된 종래의 교류엘리베이터의 제어장치를 나타내는 블록도이다.

제4도에 있어서, 1은 삼상교류전원, 2는 다이오드 또는 사이리스터로 된 컨버터, 3은 컨버터(2)의 직류측에 접속되고 그 직류 전력을 평활시키는 평활콘덴서, 4는 평활콘덴서(3)의 직류출력을 교류전력으로 변환시키는 인버터, 5는 인버터(4)의 교류전력에 의하여 구동되는 3상 유도전동기, 6은 3상 유도전동기(5)에 기계적으로 결합된 브레이크드럼, 7은 브레이크슈이며, 브레이크드럼(6)의 주면에 대향 설치되고 브레이크드럼(6)에 대하여 스프링(8)의 힘에 대향하여 제동력을 부여한다. 9는 제동력이 부가된 브레이크슈(7)를 스프링(8)의 힘에 대항하여 브레이크드럼(6)에서 이탈시키는 브레이크코일, 10은 브레이크코일(9)에 직류전력을 공급시키는 직류전원이다.

상술한 브레이크드럼(6)∼직류전원(10)을 간단하게 브레이크라 부른다. 11은 브레이크드럼(6)을 통하여 3상 유도전동기(15)에 결합되고 그 구동에 의하여 말아 올리는 구동활자, 12는 메인로프이며, 구동활자(11)에 권회되어 양단에 엘리베이터카(이하 카로 약칭함)(13) 및 균형추(14)를 결합시키고 있다. 15는 3상 유도전동기(5)에 직결되어 그 회전속도를 나타내는 속도신호 Va를 발생하는 속도계용발전기, 17은 속도지령신호 Vc 및 속도신호 Va를 바탕으로 하여 인버터(4)의 출력을 가변전압 가변주파수제어, 즉 그 전압 및 주파수를 제어하기 위한 점호신호(17a)~(17f)를 발생하는 제어장치, 18은 속도신호 Va 및 속도지령신호 Vc를 바탕으로 하여 제어장치(17)의 이상을 검출하는 이상검출장치, 19는 정규적개방접점(19a)을 갖고 있으며 평상시는 동작상태에 있는데, 이상검출장치(18)의 이상검출신호에 의하여 비동작 상태로 되는 이상검출릴레이이다.

제5도에 있어서, 21은 도시하지 않은 엘리베이터에서 출력되는 기동지령에 의하여 폐쇄되는 기동지령릴레이접점(22) 및 정규적개방접점(19a)을 통하여 전원(+)단자에 접속되어 타단이 전원의 (-)단자에 적속된 브레이크 전자접촉기이며, 제4도에 표시한 브레이크코일(9)과 직류전원(10)간에 접속된 접점(21a)이 있다. 23은 브레이크전자접촉기(21)와 같이 일단이 기동릴레이접점(22) 및 정규적개방접점(19a)을 통하여 전원의 (+)단자에 접속되며, 타단은 전원의 (-)단자에 접속된 운전용 전자접촉기이고, 3상교류전원(1)과 컨버터(2) 사이에 접속되어 있는 정규적개방접점(23a)을 갖고 있다. 제6도는 제어장치(17)의 블록도이다. 제6도에 있어서, 17g는 가산기이며, 속도지령신호 Vc와 속도신호 Va간의 편차신호를 구한다. 17h는 속도제어장치이며, 가산기(17g)로부터의 편차를 보정하여 토크지령에 등가한 슬립주파수지령(17i)을 출력시킨다. 17j는 전압지령발생기이며, 슬립주파수지령(17j) 및 속도신호 Va를 입력하여 교류전압지령을 발생시킨다. 17k는 펄스폭변조기로써, 전압지령발생기(17j)에서 입력되는 교류전압 지령에 의하여 제어된 점호신호(17a)∼(17f)를 발생하고, 이들의 점호신호(17a)∼(17f)를 인버터(4)에 입력시켜 인버터(4)를 가변 주파수 제어시킨다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

카(13)가 정지 중에 있어서, 브레이크슈(7)는 스프링(8)의 침에 의하여 브레이크드럼(6)을 누르고 있다.

한편, 이상검출장치(18)는 속도지령신호 Vc와 속도신호 Va간의 편차가 미리 정해진 설정치를 초과하지 않았을 때 즉 이상이 아닐 때는, 이상검출릴레이(19)를 동작상태로 유지하고, 정규적개방접점(19a)을 폐로시키고 있다. 또 카(13)의 기동지령이 발신되었을 때는 기동지령릴레이접점(22)이 폐로 되므로 운전용전자접촉기(23)가 동작되어 그 정규적개방접점(23a)은 폐로 된다.

따라서, 정규적개방접점(23a)을 통하여 3상교류전력이 컨버터(2)에 공급되므로 컨버터(2)는 전류전력의 송출을 개시한다. 이것에 응답하여 인터버(4)는 3상유도전동기(5)의 운전방향에 대응하는 가변전압, 가변주파수의 3상교류전력을 3상유도전동기(5)에 공급한다.

카(13)의 기동지령에 의하여 기동지령릴레이접점(22)이 폐로 되므로 브레이크전자접촉기(21)가 작동되어 그 접점(21a)이 폐로케 된다. 따라서 브레이크코일(9)은 직류전원(10)에 의하여 작동되어 브레이크슈(7)는 브레이크드럼(6)에서 이탈되어서 브레이크가 개방되므로 3상유도전동기(5)는 인버터(4)에서 공급되는 3상교류전력에 의하여 회전을 개시하여 카(13)를 주행시킨다.

3상유도전동기(5)의 회전속도는 속도계용발전기(15)에 의하여 검출되어서 속도신호 Va로 되므로, 제어장치(17)는 이속도신호 Va 및 속도지령신호 Vc에 따라 점호신호(17a)∼(17f)를 제어함으로써 인버터(4)로부터의 3상유도전동기(5)에 대한 3상 교류전력의 전압 및 주파수를 제어한다. 즉 제어장치(17)는 3상유도전동기(5)의 회전속도, 따라서 카(13)의 주행속도를 속도지령신호 Vc의 대응한 것으로 제어한다.

이 제어장치(17)는 카(13)의 주행에 의하여 정지할 층에 접근하였을 때는 감속제어를 개시하여 그 층의 위치에서 정지시킨다.

이 상태에서는 기동지령릴레이접점(22)이 개방되어 운전용 전자접촉기(23)의 동작이 중단되므로 정규적개방접점(23a)은 개방된다. 또 브레이크전자접촉기(21)도 동작이 중단되므로 그 접점(21a)이 개방되어 브레이크코일(9)에 통전이 중단되며 최종적으로 브레이크슈(7)가 브레이크드럼(6)을 누르고 카(13)가 정지된다.

만약, 어떤 이상에 의하여, 카(13)의 기동지령이 발신된 후에 속도지령신호 Vc와 속도신호 Va간의 편차가 미리 정해진 설정치보다도 커졌을 때는 이상검출장치(18)는 이상검출신호를 출력시켜 이상검출릴레이(19)의 동작을 중단시켜 그 정규적개방접점(19a)을 개방시킨다.

따라서 인버터(4)는 3상유도전동기(5)에 대하여 3상교류전력의 공급을 정지시키고 또 상술한 설명과 반대의 순서에 의하여 브레이크코일(9)에 통전이 중단되므로 브레이크슈(7)가 브레이크드럼(6)에 대하여 마찰에 의한 제동을 실행하여 카(13)를 정지시킨다.

종래의 교류엘리베이터의 제어장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로 카의 기동시 또는 주행시에 있어서, 브레이크코일의 접점 접촉불량 혹은 단선 등에 기인하여 브레이크슈가 브레이크드럼에 압압되어 있는 상태에서 정격적재에 가까운 부하로 하강방향으로 운전하였을 경우, 또는 무부하로 상승방향으로 운전하였을 경우, 속도지령신호와 속도신호의 편차가 미리 정해진 이상검출의 설정치보다 작아져서 이상검출장치가 응답하지 않는 경우가 생겨 엘리베이터로서 위험한 상태로 된다는 문제점이 있었다.

즉 이러한 경우는, 브레이크슈를 작동시킨 상태에서 주행하므로 브레이크슈에 설치되어있는 브레이크라이닝을 가열 마모시켜 최종적으로 브레이크슈의 브레이크기능을 저하시킨다.

또 상기 주행모드(mode)로 이상검출장치가 응답하지 않는 원인은 다음과 같다.

즉 브레이크가 개방된 상태에서 상기 운전모드로서 운전하는 경우의 유도전동기의 가속 시 필요토크는 작기 때문에 예컨대 브레이크가 걸린 상태에서도 상기 운전을 하는데 필요한 토크를 유도전동기는 발생시킬 수 있고 속도지령신호와 속도신호의 편차는 이상검출을 동작시킬 정도로 커지지는 않는다.

이 발명은 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위해 발명된 것으로서, 엘리베이터의 안전성을 높일 수 있는 교류엘리베이터의 제어장치를 얻는데 그 목적이 있다.

이 발명의 교류엘리베이터 제어장치는 인버터에서 공급되는 가변전압, 가변주파수의 교류전력에 의하여 구동되는 유도전동기의 속도신호와 미리 정해진 값을 가진 속도지령신호 사이의 편차에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어장치를 구비한 교류엘리베이터의 제어장치로서 상기 편차에 대응하는 슬립주파수지령이 미리 정해진 설정치보다 큰 상태에 있으며 또 미리 정해진 시간을 초과하여 연속하는 것을 검출하였을 때 이상검출 장치가 상기 유도전동기로의 교류전력 공급을 차단시키도록 한 것이다.

이 발명에 있어서의 이상검출장치는, 그 속도신호와 미리 정해진 속도지령신호 사이의 편차에 대응하는 슬립주파수지령이 미리 정한 설정치보다 큰 상태를 미리 정한 시간을 초과하여 연속하는 것을 검출하였을 때는 상기 유도전동기로의 교류전력 공급을 차단시키도록 하였으므로, 카를 안전하게 정지시킨다.

이하, 이 발명의 한 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도에 있어서, 18a는 이상검출장치이며, 제2도와 같이 구성되어 있다.

제2도에 있어서, 24는 전동기(5)의 토크지령(슬립주파수지령(17i)과 비례관계에 있음)에 등가적인 속도제어장치(17h)의 슬립주파수지령(17i)이 소정치를 초과하였을 때에(즉 전동기가 발생하는 토크가 어느 값이 상이 되었을 때)폐로 되도록 슬립주파수지령(17i)에 의하여 제어되는 접점(제어선은 도시하지 않음)이며, 속도제어장치(17h)의 출력인 슬립주파수지령(17i)과 어느 소정치를 비교하는 비교기(일반적인 비교기로 도시 생략)및 이 비교기의 출력에 의하여 구동되는 접점(24)의 코일(도시생략)을 구비하고 있다.

25는 접점(24)에 직렬접속된 시한릴레이(일반적인 지연릴레이)이며, 접점(24)이 시간 T초 이상 폐로 되어 있을 때에 작동되어 이상검출릴레이(19)의 작동을 중단시킨다. 단, 시간 T는 카(13)가 기동한 후로부터 일정한 속도에 도달할 때까지의 공칭시간(公稱時間)에 대응하여 설정되어 있다.

여기에서, 브레이크슈(7)가 브레이크드럼(6)에서 이탈하지 않은 경우, 카(13)가 일정속도에 도달한 후부터의 요구토크는 브레이크드럼(6)∼직류전원(10)이 즉, 브레이크가 정상적인 기능을 발휘할 때에 엘리베이터가 허용할 수 있는 과부하적재시킨 일정속도로서의 토크보다 통상 큰 것이다.

따라서 브레이크작동을 검출하기 위해 필요로 하는 토크, 즉 접점(24)이 폐로 할때의 슬립주파수지령(17i)의 소정치는 과부하적재로서 상승방향으로 일정한 속도로 운전중의 슬립주파수지령(17i)의 값보다 크게 설정되어 있다.

기타 제1도 및 제2도에 있어서, 제4도 내지 제6도와 동일부호의 것은 동일부분을 표시하며, 그 설명은 상술한 설명과 같으므로 생략한다.

이상과 같이 구성된 이 발명의 교류엘리베이터의 제어장치에 관하여 그 동작을 설명한다.

접점(24)은 예컨대 카(13)가 가속 중에 제어장치에 작동시켜도 가속종료 후 일정 속도 시에 있어서는 슬립주파수지령(17i)이 소정치보다 작기 때문에 폐로 동작을 하지 않는다.

따라서, 시한 릴레이(25)는 작동하지 않는다. 그러나 어떤 원인에 의하여 브레이크슈(7)가 브레이크드럼(6)에서 이탈되지 않은 채 카(13)가 기동할 경우, 슬립주파수지령(17i)는 미리 정해진 설정치보다 크게 되고, 또 이 상태가 카(13)의 기동에서 일정한 속도에 도달할 때까지의 시간 T이상 계속하기 때문에 시한 릴레이(25)가 작동된다.

이로 인하여, 시한 릴레이(25)는 이상검출릴레이(19)의 작동을 중단시킨다.

이후는 상술한 바와 같이 정규적 개방접점(19a), 기동지령릴레이접점(22) 및 운전용 전자접촉기(23)의 기능에 의하여 정규적개방접점(23a)을 개방시켜 3상교류전원(1)으로부터의 3상교류전력을 차단시킨다.

제3도는 이상검출장치(18a)의 동작을 나타내는 도면이다. 도면에 있어서 a는 속도지령신호 Vc를 나타내며 b는 과부하적재상승시에 있어서 브레이크가 정상적으로 기능을 발휘하고 있을 때의 속도신호 Va를 표시하며 c는 b일 때의 슬립주파수지령(17i)을 나타내고, d는 무부하 상승시에 있어서 브레이크가 기동시점에서 동작하지 않을 때의 속도신호 Va를 나타내며 e는 d일 때의 슬립주파수지령(17i)을 표시하고 f는 접점(24)이 폐로 되는 설정치로서, 도시와 같이 카(13)가 일정속도일 때의 c 및 e의 중간치로 선택된다.

또 이 실시예에서는 슬립주파수지령(17i)과 소정치의 비교를 기동에서 정지까지의 전반에 관하여 행하는 경우를 설명하였지만, 속도지령신호 Vc가 일정할 때에만 비교판정을 하도록 하여도 된다. 이러한 경우에는, 시한 릴레이(25)의 시간 T를 잡음환경에 대응시켜 상기 실시예보다도 짧게 하에 최대 영까지 하여도 되며 상기 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또 상기 실시예에서는 슬립주파수지령(17i)이 소정치를 넘었을 때에 접점(24)이 개방하는 경우를 표시하였지만, 속도제어장치(17h)와 속도지령신호 Vc와 속도신호 Va의 편차를 적분하는 적분요소를 포함하지 않을 때는 상기 편차신호를 증폭시킨 신호가 소정치를 넣었을 때에 접점(24)을 개방하도록 하여도 되며 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상과 같이 발명에 의하면, 카를 구동시키는 유도전동기 속도신호와, 미리 정해진 속도지령신호사이의 편차에 대응하는 슬림주파수지령이 미리 정해진 설정치보다 큰 상태를 미리 정해진 시간을 초과하여 연속하는 것을 검출하였을때 상기 유도전동기에로의 교류전력공급을 차단시키도록 구성하였으므로 카를 브레리크의 이상시에 대하여 안전하게 정지시킬 수 있으며 또 브레이크의 기능저하를 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 가변전압과 가변주파수의 교류전력에 의하여 엘리베이터카에 결합된 유도전동기를 구동하는 인버터와, 상기 유도전동기에서 검출된 속도신호와 미리 정해진 값을 가진 속도지령신호간의 편차에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어장치와, 속도신호와 속도지령신호에 기준하여 상기 제어장치의 이상을 검출하는 이상검출장치와, 정규적개방접점을 갖추고 상기 이상검출장치로부터의 이상검출신호에 의하여 비동작상태가 되는 이상검출릴레이를 구비한 교류엘리베이터의 제어장치에 있어서, 상기 이상검출장치는 상기 유도전동기의 토크지령에 등가적인 슬립주파수가 소정치를 초과하였을 때에 폐쇄하도록 슬립주파수지령에 의하여 제어되는 접점과, 이 접점에 직렬 접속되고 상기 접점이 소정시간이상 폐쇄되어 있을 때에 작동하여 상기 이상검출릴레이를 비동작상태가 되게 하는 시한릴레이를 구비하고, 이 이상검출장치에 의하여 상기 제어장치의 출력인 슬립주파수지령이 미리 정한 설정치보다 큰 상태에 있는 동시에 미리 정한 시간을 초과하여 연속하는 것을 검출하였을 때는 상기 유도진동기로의 교류전력공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는 교류엘리베이터의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이상검출장치는 미리 정해진 시간을 엘리베이터카가 기동한 후부터 일정한 속도에 도달하기까지의 공칭시간에 대응하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 교류엘리베이터의 제어장치.

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