JP2505704Y2 - 交流エレベ―タの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、回生電力の消費を適正
に抑制しうる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】一般に、エレベータの場合、頻繁に回生
運転が行われるため、エレベータかご巻上電動機を駆動
する装置は、エレベータ運転時に発生する大きな回生電
力に対応した適切な設計がなされなければならない。図
２は例えば特開昭５９−１７８７９号公報に記載された
従来のエレベータの制御装置を示すブロック図である。

【０００３】図中１は三相交流電源、２はエレベータの
起動時に閉路し、停止時に開路する電磁接触器、３は三
相交流電源１の電力を直流に変換するコンバータ、４は
コンバータ３の直流出力を平滑するコンデンサ、５はコ
ンデンサ４の一端に接続された抵抗、６は抵抗５を介し
てコンデンサ４の両端に接続されたトランジスタであ
り、抵抗５とともに回生電力消費回路を構成している。

【０００４】７はコンバータ３の直流出力を例えばパル
ス幅変調により可変電力かつ可変周波数の交流電力に変
換するインバータ、８はインバータ７の交流電力により
駆動される三相誘導電動機、９は三相誘導電動機８によ
り駆動される綱車、１０は綱車９に巻き掛けられた主
索、１１は主索１０の一端に接続されたかご、１２は主
索１０の他端に接続された重り、１３はかご１１の走行
速度に対応した速度信号１３ａを発生する速度検出器、
１４はかご１１の理想的な速度指令信号１４ａと速度検
出器１３の速度信号１３ａとを比較増幅して偏差信号１
４ｂを発生する比較増幅器、１５は偏差信号１４ｂを入
力とした伝達関数Ｇ(S) を有する補償要素であり、滑り
周波数指令信号１５ａを発生する。１６は滑り周波数指
令信号１５ａと速度信号１３ａとを加算して加算信号１
６ａを出力する加算器、

【０００５】１７は加算信号１６ａにより電圧指令１７
ａを発生する電圧指令器、１８は加算信号１６ａにより
周波数指令１８ａを発生する周波数指令器、１９は電圧
指令１７ａ及び周波数指令１８ａによりインバータ７の
出力の電圧及び周波数を制御するインバータ制御装置で
ある。

【０００６】即ち、比較増幅器１４は速度指令信号１４
ａと速度信号１３ａとの間の差を求めて偏差信号１４ｂ
を出力するが、この偏差信号１４ｂは補償要素１５によ
り三相誘導電動機８の制御系の応答を所望のものにする
ように補償され、滑り周波数指令信号１５ａとなり、加
算器１６に入力される。

【０００７】加算器１６は滑り周波数指令信号１５ａと
速度信号１３ａとを加算して加算信号１６ａを得、これ
を電圧指令発生器１７及び周波数指令発生器１８に入力
する。電圧指令発生器１７及び周波数指令発生器１８
は、インバータ７の出力における電圧／周波数の比が一
定となるように制御するための電圧指令１７ａ及び周波
数指令１８ａをインバータ制御装置１９に供給する。

【０００８】インバータ７は複数のスイッチング素子を
有し、それぞれインバータ制御装置１９の出力により制
御され、三相誘導電動機８を駆動する。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ここで、かご１１を減
速させて停止させる場合，重負荷かつ一定の下降速度で
運転させる場合は、三相誘導電動機８に制動力を発生さ
せなければならないが、このような回生運転では、三相
誘導電動機８を含む機械系の運転エネルギーが三相誘導
電動機８により電気的なエネルギーに変換され、回生電
力としてインバータ７の直流側へ流れる。そして、この
回生電力は抵抗５により消費される。

【００１０】この場合、発電制動抵抗の処理電力は、エ
レベータの運転状況に応じて種々変化するが、抵抗本数
の検討には最も過酷な運転状況を想定する必要がある。
抵抗に対して最も厳しい条件は、ダウンピーク運転が長
時間継続して回生電力の消費が持続する場合であるが、
このような状況を考慮することは、必要抵抗本数の増大
を招き、コストや抵抗設置スペースの面で大きな負担と
なる。本考案は上記の点に鑑みなされたもので、適当な
抵抗本数であっても十分機能するエレベータの制御装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案は、予め定められ
た速度指令信号とエレベータのかごの走行速度に対応す
る速度信号との差信号から得られるトルク指令に従って
インバータを制御し、該インバータに接続されている交
流電動機を可変電圧及び可変周波数の交流電力により駆
動させるとともに、交流電動機の回生運転時には発電制
動用抵抗に電流を流して制動を行うエレベータの制御装
置において、速度信号とトルク指令の数値を掛け合わせ
て今後処理すべき回生電力値を演算する演算手段と、発
電制動用抵抗の放散熱抵抗と熱時定数から得られる発電
制動用抵抗の昇温予想推定値を算出する算出手段を設
け、該昇温予想推定値が予め設定された許容値よりも大
きい場合にエレベータの運転モードを変更する指示を出
力する指示手段を備え、該昇温予想推定値が予め設定さ
れた許容値以内ならば、通常の運転モードを維持するも
のである。

【００１２】

【作用】上述の如く構成すれば、発電用抵抗が許容値以
上に昇温する前にエレベータの運転モードが抵抗の消費
電力を減少させるモードに自動的に変更される。

【００１３】

【実施例】図１はマイクロコンピュータを利用して可変
電圧・可変周波数制御を行わせる交流エレベータの制御
装置の一構成例を示すブロック図、図３は図１において
マイクロコンピュータが処理する機能の一部を示す機能
ブロック図、図４は図１において適性に回生電力の処理
及び演算が行われる手順，即ち本考案の一実施例を示す
フローチャート図である。

【００１４】図中、図２と同一符号のものは同一のもの
を示すが、１４は速度指令信号１４ａを発生する速度指
令発生装置、２１はインバータ７の出力電流を検出して
電流検出信号２１ａを出力する電流検出器、２２はエレ
ベータのかご１１内の荷重を検出して荷重信号２２ａを
出力する荷重検出器、

【００１５】 ３０は周知のマイクロコンピュータ
で、このマイクロコンピュータ３０は速度指令信号１４
ａ，速度信号１３ａ及び荷信信号２２ａを取り込むイン
ターフェイス回路３１，３２及び３３と、マイクロプロ
セッサ３４と，このマイクロプロセッサ３４を作動させ
るデータ及びプログラムを記憶するＲＯＭ３５及びＲＡ
Ｍ３６と、ディジタル量をアナログ量に変換して三相誘
導電動機８の瞬時電流指令３０ａを出力するＤ／Ａ変換
器３７と、後述する運転モード信号３８ａを指示するた
めのインターフェイス回路３８とで構成される。

【００１６】 ４１は瞬時電流指令３０ａと電流検出
信号２１ａとの偏差を演算し、この偏差を零にしようと
する周知のパルス幅変調信号４１ａを後段のベースドラ
イブ回路４２に入力するＰＷＭ回路で、このベースドラ
イブ回路４２ではＰＷＭ回路３１の発生するパルス幅変
調信号４１ａに基づいてインバータ７を構成するトラン
ジスタあるいは発電制動用のトランジスタ６のベース信
号を作りトランジスタのオン時間を制御する。これによ
って、近似正弦波の任意の電圧及び周波数の交流電圧が
三相誘導電動機８に加えられるとともに、適宜発電制動
が行われる。

【００１７】 このマイクロコンピュータ３０内を本
考案を実施する上での機能達成手段にブロック分けする
と、図３に示すように、大きく分けて回生電力演算手段
３０１と、発電制動用抵抗５の昇温予想推定値算出手段
３０２と、運転モードの指示手段３０３とから成り立っ
ている。つまり、本考案による発電制動の行われ方は、
図４に示すとおり、ステップ１において、速度信号１３
ａとトルク指令値（ベクトル制御の場合には速度調節器
ＡＳＲの出力に荷重信号２２ａを加算した値）をそれぞ
れ検出して後、ステップ２において、それらの数値を掛
け合わせて機械的エネルギーを算出することにより今後
処理すべき回生電力を演算し、ステップ３においては予
めシミュレートされている抵抗昇温特性（抵抗の放散熱
抵抗と熱時定数から得られる）から発電制動用の抵抗５
の昇温予想推定値を算出し、ステップ４においてその予
想推定値を予め設定された許容値と比較する。その予想
推定値が未だ許容値以内ならば、通常の運転モードを維
持する一方、予想推定値が許容値を越える場合は、発電
制動用の抵抗消費電力を減少させる運転モードに変更す
る。即ち、具体的な運転モードとしては、抵抗熱時定数
が充分長いことを考慮して、次のものが採用される。 定格速度を下げる。 扉閉タイムの設定を延長し、起動頻度を下げる。 かご内積載を定格積載の８０％程度に制限する。 励磁電流を減少させて電動機の効率を下げる。 このうち、上記については運転モード信号３８ａを速
度指令発生装置１４に入力することにより行われ、それ
以外は周知のシーケンス回路に運転モード信号３８ａが
送られて達成される。故に、発電用抵抗本数を無闇に増
やす必要はない。

【００１８】

【考案の効果】以上述べたように本考案は、発電用抵抗
の本数を検討する場合、あえて最も過酷な状況を考慮す
る必要がなくなるため、抵抗本数の削減が可能になり、
制御盤スペースの縮小と、コストの低減の両者を達成で
きるとともに、コスト面で有利な発電制動方式のエレベ
ータの適用拡大を推進することもできる効果を発揮す
る。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロコンピュータを利用して可変電圧・可
変周波数制御を行わせる交流エレベータの制御装置の一
構成例を示すブロック図である。

【図２】従来のエレベータの制御装置を示すブロック図
である。

【図３】 図１においてマイクロコンピュータが処理
する機能の一部を示す機能ブロック図である。

【図４】 本考案の一実施例を示すフローチャート図
である。

【符号の説明】

５ 抵抗 ７ インバータ ８ 三相誘導電動機 １１ かご １３ 速度検出器 １３ａ 速度信号 １４ 速度指令発生装置 １４ａ 速度指令信号 ３０ マイクロコンピュータ ３８ａ 運転モード信号 ３０１ 回生電力演算手段 ３０２ 昇温予想推定値算出手段 ３０３ 指示手段

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた速度指令信号とエレベー
   タのかごの走行速度に対応する速度信号との差信号から
   得られるトルク指令に従ってインバータを制御し、該イ
   ンバータに接続されている交流電動機を可変電圧及び可
   変周波数の交流電力により駆動させるとともに、前記交
   流電動機の回生運転時には発電制動用抵抗に電流を流し
   て制動を行うエレベータの制御装置において、前記速度
   信号と前記トルク指令の数値を掛け合わせて今後処理す
   べき回生電力値を演算する演算手段と、前記発電制動用
   抵抗の放散熱抵抗と熱時定数から得られる前記発電制動
   用抵抗の昇温予想推定値を算出する算出手段を設け、該
   昇温予想推定値が予め設定された許容値よりも大きい場
   合にエレベータの運転モードを変更する指示を出力する
   指示手段を備え、該昇温予想推定値が予め設定された許
   容値以内ならば、通常の運転モードを維持することを特
   徴とする交流エレベータの制御装置。