JP4986541B2 - エレベータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、交流電源から供給される交流を直流に変換してさらにこの直流をインバータで交流に変換して乗りかごを上下移動する電動機に供給するエレベータ制御装置に関する。

従来、ビル等に設けられたエレベータシステムにおいては、昇降路の上側に設けられた電動機のシーブに、両端にかごと吊り合い錘が取付けられたロープが掛けられている。通常、吊り合い錘の重量は、定員積載の半分が積載されている状態のかごとほぼ等しい重量に調整されている。したがって、乗りかごの積載が定員積載の半分でなければ、かごと釣合い錘は不平衡になる。そのため、利用客が乗っていない乗りかごを各階で停止させて、電動機の駆動力を休止させるときに、乗りかごと釣合い錘の不平衡重量で乗りかごが自走しないように、乗りかごを静止保持させるためのブレーキ装置が組込まれている。

このブレーキ装置は、電源が投入されていない状態においては、バネの付勢力でブレーキシューを可動部分（回転ドラム）に押し当てて摩擦力で制動する機構を有する。そして、このブレーキ装置で制動（ブレーキ）状態の電動機を起動する場合には、ブレーキ装置にブレーキ解除信号を送出して、例えば電磁石の磁力でバネを開き、ブレーキシューを可動部分（回転ドラム）から離す。したがって、このエレベータシステムが稼働していない状態においては、このブレーキ装置は電動機に対して制動（ブレーキ）状態を維持している。

さらに、上述した通常の運転状態以外にも、エレベータに何らかの異常が検出され、乗りかごを緊急停止させるときに、乗りかごを緊急制動するのにも、このブレーキ装置による制動力が使われている。

もし、エレベータに組込まれたブレーキ装置が故障して、電源遮断時においてもブレーキシューが可動部分（回転ドラム）から離間した状態になると、かごが各階で停止する際にブレーキ装置にブレーキ信号を送出しても、乗りかごと釣合い錘が吊り合っていなければ、かごが自走して危険な状態に陥る。

あるいは、ブレーキ装置が故障しているときに、エレベータに異常が検出されて緊急停止する場合、乗りかごを急減速するための制動力の効果がないか、あるいは減少しているので、乗りかごを十分に減速制動できず、かごは昇降路の終端より手前で止まることができず、危険な状態に陥る。

以上に述べたブレーキ装置の故障発生に起因する危険な状態を回避するため、特許文献１においては、緊急停止時にブレーキ装置と回生制動とを併用する技術が提案されている。この回生制動はダイナミックブレーキとも呼ばれ、電動機の巻線に制動インピーダンスを接続し、この制動インピーダンスで巻線に発生した誘起電圧を消費させて、制動力を得るものである。

なお、この回生制動機能は、動力巻線に電力を供給しなくても、独立に界磁磁束の確立が可能、または常に界磁磁束が確立している永久磁石同期電動機や他励式の直流電動機、リニアモータなどに有効である。
特許２５２６７３２号公報

しかしながら、前述した構成のダイナミックブレーキでは、電動機で生じる回生電力のエネルギーを消費する負荷抵抗、正常時に各負荷抵抗を電力線から切離すための接点、制動時に電動機および負荷抵抗をインバータから切離す接点が必要である。この結果、エレベータ制御装置全体の製造費が上昇するとともに、エレベータ制御装置が大型化する。

そこで、本発明の目的は、製造費の高騰や装置の大型化を抑制した状態で、回生制動機能を実現することが可能になるエレベータ制御装置を提供することにある。

すなわち、本発明に係わるエレベータ制御装置は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと、ダイオードとスイッチング素子との並列回路をブリッジ接続してなり、前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力するインバータと、前記インバータから出力された交流電力で駆動して乗りかごを昇降させる電動機と、予め定めた運転パターンに従って前記可変電圧可変周波数の交流電力が出力されるように前記インバータの各スイッチング素子の通電遮断制御を行なう走行制御手段と、緊急時に、前記乗りかごの移動を機械的に制動する緊急時ブレーキ装置と、前記緊急時ブレーキ装置により前記乗りかごの移動が停止した場合に、前記インバータの正極側の各スイッチング素子と負極側の各スイッチング素子とのいずれか一方極側の各スイッチング素子を閉成状態に維持し、他方極側の各スイッチング素子を開放状態に維持することにより前記電動機を回生制動する回生制動制御部とをもつ。

本発明によれば、製造費の高騰や装置の大型化を抑制した状態で、回生制動機能を実現することができる。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、ダイナミックブレーキについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置のダイナミックブレーキの構成例を示す図である。

図１に示したダイナミックブレーキでは、ＡＣ電源つまり交流電源から供給される三相交流は整流回路１１で直流に全波整流され、平滑コンデンサ１０でリップル分が吸収されインバータ回路に供給される。平滑コンデンサ１０の両端には制動抵抗８および制動抵抗通電素子９の直列回路が設けられる。

このインバータ回路においては、ダイオード３３とスイッチング素子３４との並列回路７を６個ブリッジ接続している。そして、このインバータ回路の各スイッチング素子３４を図示しない運転制御部からの各ＰＷＭ（パルス幅変調）信号で高速に通電遮断制御することによって、入力された直流を任意の周波数及び電圧を有した三相交流に変換して電動機１に供給する。

そして、電動機１を止める場合は、インバータ回路の正極側の３つの各スイッチング素子３４を開放状態（ＯＦＦ）に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態（ＯＮ）に維持する電圧指示を送出する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

図２は、従来のエレベータのダイナミックブレーキの構成例を示す図である。
図２に示したダイナミックブレーキは、ＡＣ電源つまり交流電源から供給される三相交流は整流回路１１で直流に全波整流され、平滑コンデンサ１０でリップル分が吸収されて後段のインバータ回路に供給される。平滑コンデンサ１０の両端には制動抵抗８および制動抵抗通電素子９の直列回路が設けられる。

インバータ回路は、ダイオード３３とスイッチング素子３４との並列回路７を６個ブリッジ接続している。そして、このインバータ回路の各スイッチング素子３４を図示しない運転制御部からの各ＰＷＭ（パルス幅変調）信号で高速に通電遮断制御することによって、入力された直流を任意の周波数及び電圧を有した三相交流に変換してコンダクタ接点３１および電力線を介して電動機１に供給する。
各電力線相互間にはコンダクタ接点３２を介して回生電力のエネルギー消費用の負荷抵抗３０が接続されている。

このようなエレベータ制御装置において、通常状態においては、コンダクタ接点３１は閉成され、コンダクタ接点３２は開放されている。したがって、電動機１はインバータ回路から供給された三相交流にて駆動される。

そして、電動機１を止める場合は、機械的制動のためのブレーキ装置を動作させるとともに、インバータ回路の各スイッチング素子３４に対する全てのＰＷＭ信号をオフにして、インバータ回路の直流／交流変換動作を停止させ、かつコンダクタ接点３１を開放し、コンダクタ接点３２を閉成する。したがって、電動機１で生じる回生電力のエネルギーは負荷抵抗３０で消費されるので、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

図１および図２に示したダイナミックブレーキを比較すると、図１に示したダイナミックブレーキは図２に示したような負荷抵抗３０、コンダクタ接点３１，３２が不要であるので、製造コストを低減して、装置を小型化することができる。

次に、図１に示したダイナミックブレーキを有するエレベータ制御装置について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。

図３に示した構成のうち、図１に示した構成と同一部分の説明は省略する。図３に示したエレベータ制御装置では、電動機１は主シーブ４１を回転制御する。主シーブ４１及び二つの副シーブ４２，４３には両端が昇降路の天井４４に固定されたロープ２が掛けられ、各副シーブ４２，４３には乗りかご３及び釣合い錘４が取付けられている。

また、このエレベータ制御装置は、走行指令部１２、速度制御指令部１３、電流制御指令部１４、電流検出部１５、ＰＷＭ信号発生部１６、巻線短絡指令部１７およびブレーキ異常検出部１８を備える。
インバータ回路と電動機１の間の電流値は電流検出部１５により検出され、電流制御指令部１４に入力される。

巻線短絡指令部１７とＰＷＭ信号発生部１６の間には３つの第１スイッチ４５が設けられる。これらの第１スイッチ４５は、電流制御指令部１４側の３つの第２スイッチ４６側の端子または巻線短絡指令部１７側の３つの端子と１対１で接続される。第２スイッチ４６は、電流制御指令部１４側の端子と接地端子の間で切り替え可能なスイッチである。

走行指令部１２は、乗りかご３を走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。
走行指令部１２は、ブレーキ開放信号をブレーキ異常検出部１８にも出力する。ブレーキ異常検出部１８は第１スイッチ４５の切り替え機能を有しており、走行指令部１２からのブレーキ開放信号を入力すると、第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側に接続する。

回転角検出部６は、電動機１の回転角を検出する。回転角検出部６による検出結果は、速度制御指令部１３に入力される。速度制御指令部１３は、回転角検出部６からの回転角をもとに電動機１の回転速度を計算する。

速度制御指令部１３は、この計算した速度が、乗りかご３の運転における出発階から到達階までの加速、一定速度、減速の一連の走行速度になるように、電流制御指令部１４に対して電動機１のトルク電流指令を出力する。

電流制御指令部１４は、電流検出部１５で検出された電流がトルク電流指令相当の電流になるように、三相電圧指令をＰＷＭ信号発生部１６へ出力する。ＰＷＭ信号発生部１６は電動機１に対して電圧指令相当の電圧が出力されるように、インバータ回路の各スイッチング素子３４へそれぞれＰＷＭ信号を送出する。つまり、ＰＷＭ信号発生部１６は、予め定めた運転パターンに従って可変電圧可変周波数の交流電力が出力されるようにインバータ回路の各スイッチング素子３４の通電遮断制御を行なう走行制御手段として機能する。

乗りかご３が目的階近傍に到達すると、走行指令部１２は、乗りかご３の移動を機械的に制動するブレーキ装置である摩擦ブレーキ装置５およびブレーキ異常検出部１８にブレーキ信号を送出して、摩擦ブレーキ装置５を電動機１に対する制動（ブレーキ）状態とし、第２スイッチ４６を接地端子側に切替える。つまり、走行指令部１２は、乗りかご３の着床時に、当該乗りかご３の移動を制動するよう摩擦ブレーキ装置５を作動させるブレーキ制御部として機能する。

摩擦ブレーキ装置５は、摩擦ブレーキの開閉状態を示す状態信号をブレーキ異常検出部１８に出力する。ブレーキ異常検出部１８は、走行指令部１２からのブレーキ信号を入力すると、摩擦ブレーキ装置５からの状態信号が摩擦ブレーキの開放を示す信号であった場合には、摩擦ブレーキが閉じていないとして、ダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。つまり、ブレーキ異常検出部１８は、乗りかご３の着床時の摩擦ブレーキ装置５の作動の異常を検出する異常検出手段として機能する。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

つまり、ＰＷＭ信号発生部１６および巻線短絡指令部１７は、摩擦ブレーキ装置５の作動の異常を検出した場合に、インバータ回路の正極側の各スイッチング素子３４と負極側の各スイッチング素子３４とのいずれか一方極側の各スイッチング素子を閉成状態に維持し、他方極側の各スイッチング素子を開放状態に維持することにより電動機１を回生制動する回生制動制御部として機能する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、摩擦ブレーキ装置５の異常時でも、乗りかご３が着床時において自然走行してしまうことを抑制することができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。加えて、インバータ回路の各スイッチング素子３４の開閉制御によりダイナミックブレーキを作動させるので、元来必要であった負荷抵抗やコンダクタ接点が不要となるので、製造コストを低減させて、かつ、装置を小型化することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態に係るエレベータ制御装置の各要素のうち図１に示したものと同一部分の説明は省略する。また、以下の各実施形態に係るエレベータ制御装置の動作のうち、通常走行開始から着床までの動作は第１の実施形態で説明した動作とほぼ同様であるので、詳細な説明を省略する。

図４は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。
図４に示すように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８に代えて、停止位置記憶部１９および第１自走検出部２０を備える。

走行指令部１２は、乗りかご３を走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。
走行指令部１２は、ブレーキ開放信号を停止位置記憶部１９を介して第１自走検出部２０にも出力する。第１自走検出部２０は第１スイッチ４５の切り替え機能を有しており、走行指令部１２からのブレーキ開放信号を入力すると、第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側に接続する。

乗りかご３が目的階近傍に到達すると、走行指令部１２は、摩擦ブレーキ装置５および停止位置記憶部１９にブレーキ信号を送出して、摩擦ブレーキ装置５を電動機１に対する制動（ブレーキ）状態とする。また、第２スイッチ４６を接地端子側に切替える。

停止位置記憶部１９は、ブレーキ信号を入力すると、これを第１自走検出部２０にも出力し、回転角検出部６による検出結果で示される回転角の値を記憶する。
第１自走検出部２０は、ブレーキ信号を入力すると、回転角検出部６による検出結果で示される回転角の値を入力し、この入力した値と停止位置記憶部１９に記憶される回転角の値とを照合し、両者の差が予め定められた基準値以上となった場合には、摩擦ブレーキの異常により乗りかご３が自走を開始したとして、ダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。
つまり、第１自走検出部２０は、乗りかご３の着床後に当該乗りかご３の異常走行開始を検出する異常走行検出手段として機能する。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、乗りかご３の停止後に当該乗りかご３が自走を開始した際にダイナミックブレーキを作動させて当該自走を停止させることができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。

図５に示すように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８に代えて、第２自走検出部２１を備える。

走行指令部１２は、乗りかご３を走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。
走行指令部１２は、ブレーキ開放信号を第２自走検出部２１にも出力する。第２自走検出部２１は第１スイッチ４５の切り替え機能を有しており、走行指令部１２からのブレーキ開放信号を入力すると、第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側に接続する。

乗りかご３が目的階近傍に到達すると、走行指令部１２は、摩擦ブレーキ装置５および第２自走検出部２１にブレーキ信号を送出して、摩擦ブレーキ装置５を電動機１に対する制動（ブレーキ）状態とする。また、第２スイッチ４６を接地端子側に切替える。

第２自走検出部２１は、ブレーキ信号を入力すると、回転角検出部６による検出結果を予め定められた時間間隔で複数回入力し、この検出結果である複数の回転角の値に基づいて回転速度を計算する。

第２自走検出部２１は、この計算した回転速度の値が予め定められた基準値以上となった場合には、摩擦ブレーキの異常により乗りかご３が自走を開始したとして、ダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。
つまり、第２自走検出部２１は、乗りかご３の着床後に当該乗りかご３の異常走行開始を検出する異常走行検出手段として機能する。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、乗りかご３の停止後に、電動機１の回転速度をもとに当該乗りかご３が自走を開始したとみなした際にダイナミックブレーキを作動させて当該自走を停止させることができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図６は、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。

図６に示すように、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８に代えて、異常加速検出部２２を備える。

走行指令部１２は、例えば管制運転などにより乗りかご３を低速で走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。

走行指令部１２は、ブレーキ開放信号を異常加速検出部２２にも出力する。異常加速検出部２２は第１スイッチ４５の切り替え機能を有しており、走行指令部１２からのブレーキ開放信号を入力すると、第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側に接続する。

異常加速検出部２２は、第１スイッチ４５の切替え後、回転角検出部６による検出結果を予め定められた時間間隔で複数回入力し、この検出結果である複数の回転角の値に基づいて回転速度を計算する。

異常加速検出部２２は、この計算した回転速度の値が予め定められた基準値以上となった場合には、電動機１などの異常により乗りかご３が異常加速を開始したとして、ダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。

つまり、異常加速検出部２２は、乗りかご３が通常走行時より低い予め定められた速度で走行している際に、この速度が予め定められた基準値以上である場合に乗りかご３が異常加速したと検出する異常加速検出手段として機能する。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

以上説明したように、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、管制運転などによる乗りかご３の低速走行中に、電動機１の回転速度をもとに当該乗りかご３が異常加速を開始したとみなした際にダイナミックブレーキを作動させて当該自走を停止させることができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。
図７に示すように、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８に代えて、緊急停止装置２３を備える。

走行指令部１２は、乗りかご３を走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第１スイッチ４５および第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。
緊急停止装置２３は、乗りかご３の走行速度を検出し、この速度が予め定められた基準値を超えた場合に、これを示す制御信号を走行指令部１２に出力するとともに、乗りかご３の走行を機械的に緊急停止させて、これを維持する。
つまり、緊急停止装置２３は、緊急時に乗りかご３の移動を機械的に制動する緊急時ブレーキ装置として機能する。

ここで、走行指令部１２は、緊急停止装置２３からの制御信号を入力すると、緊急停止装置２３により乗りかご３の昇降が機械的に停止されているとみなし、この停止が乗りかご３の跳ね上がりにより解除されるのを防止する事を目的としてダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

以上説明したように、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、乗りかご３の緊急停止時に、これが解除される事を防止するためにダイナミックブレーキを作動させて乗りかご３の自走を防止することができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図８は、本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図である。

図８に示すように、本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８に代えて、減速不足検出部２４を備える。

走行指令部１２は、乗りかご３を走行させる際は、ブレーキ開放信号を出力して第２スイッチ４６を電流制御指令部１４側に接続する。
走行指令部１２は、ブレーキ開放信号を減速不足検出部２４にも出力する。減速不足検出部２４は第１スイッチ４５の切り替え機能を有しており、走行指令部１２からのブレーキ開放信号を入力すると、第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側に接続する。

走行指令部１２は、乗りかご３を緊急停止させる際に、摩擦ブレーキ装置５および減速不足検出部２４に緊急ブレーキ信号を送出して、摩擦ブレーキ装置５を電動機１に対する制動（ブレーキ）状態とする。また、第２スイッチ４６を接地端子側に切替える。

減速不足検出部２４は、ブレーキ信号を入力すると、回転角検出部６による検出結果を予め定められた時間間隔で複数回入力し、この検出結果である複数の回転角の値に基づいて回転減速度を計算する。つまり、減速不足検出部２４は、摩擦ブレーキ装置５による制動時における電動機１の回転速度の減速度を検出する減速度検出手段として機能する。

減速不足検出部２４は、この計算した回転減速度の値が予め定められた基準値未満となった場合には、電動機１の異常などにより乗りかご３の緊急停止が正常に行なえないとして、ダイナミックブレーキを作動させるために、走行指令部１２に対して乗りかご３の停止指令信号を出力するとともに、ＰＷＭ信号発生部１６に接続される第１スイッチ４５を電流制御指令部１４側から巻線短絡指令部１７側に切り替える。

巻線短絡指令部１７は、インバータ回路中の正極側の３つのスイッチング素子および負極側の３つのスイッチング素子のうち一方、ここでは正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態とし、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態とするための制御信号を出力している。

ＰＷＭ信号発生部１６は、巻線短絡指令部１７からの信号を入力すると、正極側の３つのスイッチング素子３４を開放状態に維持し、負極側の３つの各スイッチング素子３４を閉成状態に維持する。

すると、インバータ回路の負極側の閉成された３個の各スイッチング素子３４と電動機１の界磁巻線とで閉回路が形成される。したがって、界磁巻線に生じた起電力による回生電力のエネルギーは、この回生電力の電流が前述した閉回路を流れる過程で各界磁巻線にて消費される。よって、電動機１に制動力が加わり、電動機１は短時間で停止される。

以上説明したように、本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置によれば、乗りかご３の緊急停止時に、電動機１の回転減速度をもとに当該乗りかご３の緊急停止が正常に行なえないとみなした際にダイナミックブレーキを作動させて当該自走を停止させることができる。よってエレベータの安全性を向上させることができる。

以上説明した各実施形態では、図１に示した構成のダイナミックブレーキを例に挙げて説明したが、図２に示した構成のダイナミックブレーキを用いることも出来る。この場合には、例えば第１実施形態で説明したブレーキ異常検出部１８は、ブレーキ異常の検出時にコンダクタ接点３１，３２にダイナミックブレーキ制動指令信号を出力し、コンダクタ接点３１により電動機１の三相巻線から各スイッチング素子３４を切り離すとともに、電動機１の三相巻線をコンダクタ接点３２により負荷抵抗３０に接続することでダイナミックブレーキを作動させればよい。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置のダイナミックブレーキの構成例を示す図。 従来のエレベータ制御装置のダイナミックブレーキの構成例を示す図。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。 本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。 本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。 本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の構成例を示す図。

符号の説明

１…電動機、２…ロープ、３…乗りかご、４…釣合い錘、５…摩擦ブレーキ装置、６…回転角検出部、７…インバータ通電素子、８…制動抵抗、９…制動抵抗通電素子、１０…コンデンサ、１１…整流回路、１２…走行指令部、１３…速度制御指令部、１４…電流制御指令部、１５…電流検出部、１６…ＰＷＭ信号発生部、１７…巻線短絡指令部、１８…ブレーキ異常検出部、１９…停止位置記憶部、２０…第１自走検出部、２１…第２自走検出部、２２…異常加速検出部、２３…エレベータ緊急停止部、２４…減速不足検出部、３０…制動インピーダンス、３１，３２…巻線短絡コンダクタ、３３…ダイオード、３４…スイッチング素子、４１…主シーブ、４２，４３…副シーブ、４４…天井、４５…第１スイッチ、４６…第２スイッチ。

Claims (1)

1. 交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、
   前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと、
   ダイオードとスイッチング素子との並列回路をブリッジ接続してなり、前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力するインバータと、
   前記インバータから出力された交流電力で駆動して乗りかごを昇降させる電動機と、
   予め定めた運転パターンに従って前記可変電圧可変周波数の交流電力が出力されるように前記インバータの各スイッチング素子の通電遮断制御を行なう走行制御手段と、
   緊急時に、前記乗りかごの移動を機械的に制動する緊急時ブレーキ装置と、
   前記緊急時ブレーキ装置により前記乗りかごの移動が停止した場合に、前記インバータの正極側の各スイッチング素子と負極側の各スイッチング素子とのいずれか一方極側の各スイッチング素子を閉成状態に維持し、他方極側の各スイッチング素子を開放状態に維持することにより前記電動機を回生制動する回生制動制御部と
   を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。

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