KR960011999B1 - 엘리베이터 보호장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

엘리베이터 보호장치

제 1 도는 종래의 기술에 의한 엘리베이터의 구동 시스템의 회로도.

제 2 도는 제 1 도의 교류엑터와 주전원 차단용 접촉기 사이에 인가되는 전압신호의 파형도.

제 3 도는 본 발명에 의한 엘리베이터 보호장치의 회로도.

제 4 도는 제 3 도의 교류엑터와 주전원 차단용 접촉기 사이에 인가되는 전압신호의 파형도.

제 5 도는 스파이크 전압의 흡수경로도.

제 6 도는 방전시의 충방전수단의 방전경로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 3상 브릿지 정류기 15 : 전해 콘덴서

16 : 방전저항

본 발명은 엘리베이터(elevator)의 보호장치에 관한 것으로, 특히 엘리베이터의 비상정지 또는 제어회로 등의 오동작에 의해 주전원 차단용 접촉기가 오프(off)될 때 컨버터(converter)를 구성하는 전력용 반도체소자의 파손을 방지하기 위한 엘리베이터의 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 용량이 큰 전동기로 구동되는 고속 엘리베이터는 전력회생기능을 갖춘 컨버터 제어를 하는데, 이 컨버터 제어는 입력전원전류를 정현파로 제어하고 입력률을 1로 제어함과 동시에 직류측 전압을 일정하게 제어함으로써 고속 엘리베이터를 제어하게 된다.

제 1 도는 종래의 기술에 의해 상기와 같이 컨버너 제어를 이용하는 엘리베이터의 구동시스템의 회로를 도시한 것으로, 3상 교류 입력전원측에 직렬로 연결된 컨버터 제어용 교류리엑터(reactor)(1)와, 상기 교류리엑터(1)와 컨버터(2) 사이에 연결된 주전원 차단용 접촉기(9)와, 돌입전류를 제한하기 위해 상기 접촉기(9)와 병렬로 연결된 저항(8)과, 상기 리엑터(1)와 컨버터 제어기(12) 사이에 입력전류를 검출하기 위해 연결된 입력전류검출기(10)와, 3상 교류입력전원측과 상기 컨버터 제어기(12) 사이에 입력전압의 위상을 검출하기 위해 연결된 입력위상검출기(11)와, 상기 컨버너(2)의 출력측에 연결된 평활성 콘덴서(6)와, 상기 컨버터(2)의 직류출력전압을 교류가변전압, 가변주파수로 변환하는 인버터(3)을 구비하는 전력공급장치(3)와, 상기 전력공급장치(3)에 의해 구동되는 전동기(4) 및 상기 전동기(4)에 의해 구동되는 엘리베이터 카(car)(5)로 구성되며, 상기 컨버터(2)는 상기 컨버터 제어기(12)의 신호에 따라 스위칭 동작하는 6개의 전력용 반도체소자(7)로 구성된다.

상기와 같이 종래의 엘리베이터 구동시스템은 보통 엘리베이터의 운전지령에 따라 상기 접촉기(9)가 접촉 또는 비접촉 동작하고, 상기 컨버터 제어기(12)에서 직류전압을 검출하여 일정하게 제어하고, 상기 위상검출기(11)로부터 검출된 위상과 동일하게 입력전원전류를 제어하며 상기 입력전류원은 전류검출기(10)에 의해서 컨버터 제어기(12)로 입력되어지게 되며, 엘리베이터의 비상정지 상태 또는 제어회로의 오동작에 의한 주전원 차단용 접촉기(9)의 오프시에는 먼저 교류전원입력측에 접속된 교류리엑터(1)에 순간적으로 스파이크전압이 유기되고, 이 스파이크전압은 상기 돌입전류 제한용저항(8)에 의해 일정 시정수를 갖게 되어 이에 따라 커버터(2) 직류측 평활형 콘덴서(6)에 에너지가 유입됨으로써 상기 스파이크 전압이 줄어들도록 되어 있다.

제 2 도에서는 상기 교류이엑터(1)에 인가되는 전압 Va, Vb, Vc와 상기 교류리엑터(1)와 주전원 차단용 접촉기(9) 사이의 점의 전압를 보여주고 있는데, 제 1 도의 엘리베이터 시스템 구동회로는 상기 스파이크전압이 줄어들기 전에 제 2 도의 (a)에 도시한 바와 같이 전력용 반도체 소자의 정격전압보다 큰 순간적인 과전압이 교류리엑터(1)의 어느 한 상에 인가되면 상기 컨버터(2)를 구성하고 있는 전력용 반도체 소자(7)가 파손됨으로써 입력전원전류 및 직류측 전압을 제어할 수 없기 때문에 엘리베이터를 정상적으로 운행할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 3상 브리지 정류회로와 충방전수단을 구비함으로써 주전원 차단용 접촉기가 오프할 때 교류리엑터의 순간적인 역전압에 의해 컨버터를 구성하는 전력용 반도체 소자가 파손되는 것을 방지할 수 있는 엘리베이터 보호장치를 제공하는 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 엘리베이터 보호장치는 제 3 도에 도시한 바와 같이 교류리엑터(1')와, 주전원 차단용 접촉기(9')와, 저항(8')과, 컨버터제어기(12')와, 입력전류검출기(10')와, 입력위상검출기(11')와, 평활형 콘덴서(6')와, 전력공급장치(3')와, 전동기(4') 및 엘리베이터카(5')가 종래와 같이 제 1 도와 동일하게 연결되며, 상기 교류리엑터(1')와 주전원 차단용 접촉기(9')의 사이에 상기 엘리베이터 카(5')가 주행중 비상정지하거나 제어기의 오동작에 의해 상기 주전원 차단용 접촉기(9')가 오프되면 상기 교류리엑터(1')에 의해 유기되는 스파이크전압을 정류하기 위한 3상 브릿지 정류기(14) 및 상기 스파이크 전압을 일시적으로 충전했다가 방전시키는 충방전수단(17)으로서, 상기 스파이크전압을 충전시키기 위한 전해콘덴서(15)와 상기 전해콘덴서(15)에 축적된 전압을 방출하기 위해 상기 전해콘덴서(15)에 병렬접속된 방전저항(16)을 연결하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 엘리베이터 보호장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 컨버터(2')가 동작하여 전류를 제어하고 있을 때 갑자기 주전원 차단용 접촉기(9')가 오프되면 교류 전원측에 연결된 아기 교류리엑터(1')에 순간적인 스파이크전압이 유기되고 상기 스파이크 전압은 주전원 차단용 접촉기(9')와 병렬로 접속된 상기 돌입전류저항(8')때문에 컨버터(2')의 다이오드를 거쳐 상기 평활형 콘덴서(6')에 순간적으로 흡수되지 않고 주전원 차단용 접촉기(9')와 교류리엑터(1') 사이에 접속된 3상 브릿지 정류기(14)를 통해 전해 콘덴서(15)에 흡수되므로 순간적으로 스파이크전압이 억제된다.

즉, 전류는 저항성분이 없는 곳으로 흐르므로 상기 교류리엑터(1')에 축적된 에너지는 순간적으로 상기 3상 브릿지 정류기(14)를 통해 상기 전해 콘덴서(15)에 축적되고, 상기 전해 콘덴서(15)의 양단에는 순간적인 전압변화가 일어나지 않으므로 이 축적된 전압은 상기 3상 브릿지 정류기(14)가 동작하는 동안에는 상기 교류리엑터(1')에 순간적인 스파이크전압이 발생되지 않게 되어 컨버터(2')를 구성하는 전력용 반도체 소자(7')가 과전압에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 전해콘덴서(15)는 상기 교류리엑터(1')에 의해 축적된 에너지를 흡수함으로써 전위가 상승하게 되지만 전해 콘덴서(15)에 병렬로 접속되어 있는 방전저항(16)에서 상기 에너지를 열로 변환하여 방전하여 전위를 원래 상태로 되돌릴 수 있다.

제 4 도는 상기 교류리엑터(1')에 인가되는 전압 Va, Vb, Vc와 상기 교류리엑터(1')와 주전원 차단용 접촉기(9') 사이의 점의 전압의 파형을 도시한 것으로, 스파이크 전압이 상기 3상 브릿지 정류기(14)를 거쳐 상기 전해 콘덴서(15)에 흡수되어 이 흡수된 전압 P의 크기로 억제되어 상기 스파이크 전압은 컨버터(2')를 구성하고 있는 전력용 반도체 소자(7')의 정격전압 Q 이하로 되어 상기 전력용 반도체 소자의 파손을 방지할 수 있다.

상기 스파이크전압은 제 5 도에 도시한 바와 같이 상기 교류리엑터(1')의 각 코일 La, Lc로부터 상기 3상 브릿지 정류기의 다이오드 D1-전해콘덴서(15)-다이오드D2를 거쳐 전원으로 형성되고, 상기 다이오드 D1, D2가 도통되는 동안 전원측 교류리엑터(1') 양단에 전해콘덴서(15)가 직접 접속된 것과 동일한 효과를 나타내게 됨으로써 상기 전해콘덴서(15)에 흡수되며, 마찬가지로 각상의 스파이크전압의 상태에 따라 제 3 도에 도시된 다이오드 D3, D4, D5, D6의 도통이 결정되고 도통된 다이오드에 의해 상기 교류리엑터(1')간의 전해콘덴서가 직접 접속된 것과 동일한 효과를 나타내게 된다.

그리고 상기와 같이 전해콘덴서(15)가 스파이크전압을 흡수하여 전위상승이 일어나면, 상기 3상 브릿지 정류기(14)의 모든 다이오드가 오프되므로 상기 전해콘덴서(15)에 축적된 에너지는 제 6 도와 같이 방전저항을 통해 방전되게 된다.

따라서 본 발명에 의하면 주전원 차단용 접촉기가 오프될 때 교류리엑터에 스파이크 전압이 유기되면 상기 교류리엑터에 축적된 에너지가 3상 브릿지 정류회로를 거쳐 상기 전해콘덴서에 축적됨으로써 억제되어 컨버터를 구성하는 전력용 반도체 소자의 파손을 방지할 수 있기 때문에 이를 사용하는 엘리베이터의 안정성을 높일 수 있으며 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 복수개의 전력용 반도체소자(7')로 구성되어 교류입력전압을 직류전압으로 변환시키고 입력전원전류를 정현파로 제어함과 동시에 역률을 제어하는 컨버터(2')와 직류전압을 교류가변전압과 가변주파수의 전압으로 변환하는 인버터(3')로 구성된 엘리베이터의 전력공급장치에 있어서, 엘리베이터 카(5')가 주행중 비상정지하거나 제어기의 오동작에 의해 주전원 차단용 접촉기(9')가 오프되면 교류리엑터(1')에 의해 유기되는 스파이크전압을 정류하기 위한 3상 브릿지 정류기(14) 및 상기 스파이크전압을 일시적으로 충전했다가 방전시키는 충방전수단(17)을 구비하여, 상기 교루리엑터(1')에 유기된 스파이크전압을 흡수함으로써 상기 컨버터(2')를 구성하는 전력용 반도체 소자(7')의 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 보호장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 충방전수단(17)은 상기 스파이크전압을 충전시키기 위한 전해콘덴서(15)와 상기 전해콘덴서(15)에 축적된 전압을 방출하기 위한 방전저항(16)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 보호장치.