JPS63283493A - エレベ−タの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ この発明は、コンバータにより交流を直流に変種すると
共にコンデンサで平滑し、得られた直流をインバータに
より可変電圧・可変周波数の交流に変換してかご巻上用
の誘導電動機を制御するエレベータの制御装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 第６図は例えば特開昭５９−１６３２７６号公報に開示
された従来のエレベータの制御装置の概略構成図であり
、図において（１）は三相交流電源、（２）は三相交流
を直流に変換するコンバータ、（３）は変換された直流
を平滑するコンデンサ、（４）は変換された直流をパル
ス幅変調することにより可変電圧・可変周波数の交流に
変換するインバータ、（５）はこのインバータの出力電
流のリップル分を低減するためのリアクトル、（６）は
かご巻上用の三相読導電動機、（７）はこの電動機によ
り駆動される綱車、（８）はエレベータのかご、（９）
はカウンタウェイト、（１０）はローブ、（１１）はエ
レベータの走行速度を指令する速度指令装置、（１２）
は電動機（６）の回転速度を検出する速度計発電機、（
１３）は速度指令装置（１１）の速度指令と速度計発電
機（１２）の速度検出値とが等しくなるようにインバー
タ（４）の出力電圧および周波数を制御する制御装置で
ある。

次に動作について説明する。コンバータ（２）が三相交
流電源（１）より電力を得てこれを整流して出力すると
、コンデンサ（３）により平滑され、脈動の少ない直流
に変換されてインバータ（４）に供給される。一方、速
度指令装置（１１）はかごの起動指令が出力されたとき
動作して速度指令を制御装置（１３）に加える。制御装
置（１２）はこの速度指令と速度計発電機（１２）の速
度検出値とが等しくなるようにインバータ（４）を構成
するトランジスタ等のスイッチング素子をパルス幅変調
（ＰＷＭ）制御する。これによりインバータ（４）から
可変電圧・可変周波数の三相交流が出力され、リアクト
ル（５）を介して電動機（６）に供給される。かくして
、電動機（６）が速度指令装置（１１）の速度指令に従
って回転せしめられると共に、綱車（７）を駆動してエ
レベータを運転制御する。

一般に、パルス幅変調方式のインバータの出力には多量
の高調波が含まれているため、インバータ（４）に電動
機（６）を直接接続すると騒音が大きくなる。リアクト
ル（５）はインバータ（４）の出力電流に含まれるリッ
プル分を低減させ電動機（６）の騒音を抑制させるため
に設けられている。

［発明が解決しようとする問題点コ 上述した従来のエレベータの制御装置においては、電動
機騒音を抑制するた′めにリアクトル（５）を設けてい
るが、このリアクトル（５）自体の電圧降下を無視でき
なくなる場合がある。以下にこのことを説明する。

かご（８）に定格積載荷重の荷物を積み込んで上昇運転
する場合に、かご（８）を第７図（ａ）に示した速度曲
線Ａに従って走行させたとすれば、電動機（６）には同
図（ｂ）の電流曲線Ｂに示した電流が流れる。このとき
インバータ（４）の出力電圧は同図（Ｃ）の出力電圧曲
線Ｃに従って変化し、これに対応して電動機（６）の入
力電圧は同図（Ｃ）の入力電圧曲線りに従って変化する
ことになる。これらの曲線のうち、インバータ（４）の
出力電圧曲線Ｃと電動機（６）の入力電圧曲線り、との
偏差分がリアクトル（５）の降下電圧であり、特に、加
速終了付近で降下電圧が最も大きくなっている。

このことは、速度曲線Ａに従ってかごを走行させるべく
、加速終了付近で大きな電圧を出力したにも拘らず、電
動機（６）には必要とする電圧が加えられないことを意
味している。この場合、インバータ（４）の出力電圧を
さらに大きくすれば、これに応じて電動機（６）の入力
端子も大きくなるが、この種の電圧形インバータの出力
電圧はコンデンサ（３）の電圧によって決まり、コンデ
ンサ（３）の電圧は三相交流電源（１）の電圧によって
決まるものである。

しかして、従来のエレベータの速度制御装置にあっては
、電動機騒音を低減するためのリアクトルの電圧降下、
特に、加速終了付近での電圧降下を補償するようにイン
バータに対して大きな電圧出力を要求してもこれに応じ
られないため、制御特性の悪化による加速度低下をもた
らし、乗心地を損なうという問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、リアクトルの電圧降下に伴う制御特性の悪化を抑制
し得、これによって快適な乗心地を確保することのでき
るエレベータの制御装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は交流を直流に変換するコンバータと平滑用の
コンデンサとの間に昇圧用の直流−直流エレベータを設
け、インバータの出力電圧が不足すると予測されるとき
、この直流−直流コンバータに昇圧動作をさせ−るもの
である。

［作用］ この発明においては、エレベータの加速中、三相交流電
源・電圧が低下するとき、かごの積載荷重が特に大きい
場合等、インバータの出力電圧が不足すると予測される
とき、直流−直流コンバータに昇圧動作をさせてインバ
ータに十分に大きな電圧の直流を供給し、これによって
リアクトルの電圧降下に伴う制御特性の悪化を抑制して
いる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の概略構成図であり、図中
第６図と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素
を示している。そしてコンパータ（２）とコンデンサ（
３）との間に、リアクトル（１４）、トランジスタ（１
５）およびダイオード（１６）でなる直流−直流コンバ
ータ（１７）を付加した点が第６図と異っている。ここ
で、リアクトル（１４）とトランジスタ（１５）とが直
列に接続され、その直列回路のリアクトル側がコンバー
タ（２）の正側端子に、トランジスタ側（エミッタ）が
コンバータ（２）の負側端子にそれぞれ接続され、さら
に、リアクトル（１４）とトランジスタ（１５）との相
互接合点とコンデンサ（３）の正極側との間にダイオー
ド（１６）が接続されている。また、トランジスタ（１
５）は制御装置（１２）によりオン、オフ制御される構
成になっている。

以上のように構成された本実施例の動作を第２図および
第３図をも参照して、特に、新たな要素を付加した部分
を中心にして以下に説明する。

先ず、トランジスタ（１５）をオフ状態に保持したとす
れば、コンバータ（２）の正側端子とコンデンサ（３）
の正極側との間にリアクトル（１４）およびダイオード
（１６）が挿設された回路状態になるので従来装置と同
様な動作が行なわれる。

次に、第２図に示すように、時刻Ｔｏにてトランジスタ
（１５）をオン状態にすると、コンバータ（２）の正側
端子−リアクトル（１４）−コンバータ（２）の負側端
子の回路に電流が流れ、リアクトル・　（１４）にエネ
ルギーが蓄積される。

続いて、時刻ＴＩ　にてトランジスタ（１５）をオフ状
態にすると、リアクトル（１４）→ダイオード（１６）
−コンデンサ（３）→コンバータ（２）−リアクトル（
１４）の回路に電流が流れ、トランジスタ（１５）のオ
ン期間にリアクトル（１４）に蓄積されたエネルギーが
コンデンサ（３）とインバータ（４）に放出される。ま
た、時刻Ｔ２でトランジスタ（１５）を再度オン状態に
して上述した動作を繰返す。

今、コンバータ（２）の出力電圧をＥｄ、コンデンサ（
３）の電圧をＥｃ、）−ランジスタ（１５）のオン時間
をＴ　ｏｓ　（ｔ＋−ｔｏ）、オフ時間をＴ　ＯＦＦ　
（’ｈ−ｔ＋）とすると、これらの間に の関係があり、オン時間ＴＯＮおよびオフ時間Ｔ　ｏ、
、を変えることによりコンデンサ（３）の電圧を任意の
大きさに上昇させることができる。ただし、直流−直流
コンバータ（１７）は不動作詩状態でも電力を供給する
ことができるので、実際にはインバータ（４）の出力電
圧が不足すると予測されときに昇圧動作させるが、制御
装置（１２）の処理手順を示すと第３図のようになる。

すなわち、ステップ（１０１）でエレベータが加速中で
あるか否かを判定し、加速中であればステップ（１０２
）にて直流−直流コンバータ（１７）に昇圧動作をさせ
、（１）式に基づいてコンデンサ（３）の電圧を所望の
値まで上昇させる。エレベータが加速中でない場合には
ステップ（１０３）にて直流−直流コンバータ（１７）
を不動作状態にして昇圧動作を休止する。

かくして、この実施例によればエレベータの加速時にコ
ンデンサ（３）の電圧を上昇させることができるので、
加速終了付近で電圧不足により制御特性が悪化して乗心
地を損なうという従来装置の問題点が解消される。

なお、上記実施例では制御特性が悪化しやすい加速中に
昇圧動作をさせているが、制御特性の悪化は電源電圧の
低下時、あるいは、かご内負荷が重くなった場合にも起
こり得るものであり、その対策を併せて講じておくこと
も必要である。

第４図は電源電圧の対策で、三相交流電源（１）の電圧
を検出し、この電圧が所定値以下になったときに動作す
る不足電圧検出器（１８）を設け、この不足電圧検出器
（１８）が動作したことを制御装置（１２）が検出して
直流−直流コンバータ（１７）に昇圧動作させている。

第５図は重負荷の対策で、かご内負荷が所定の重負荷に
なると動作する荷重検出器（１９）を設け、この荷重検
出器が動作したことを制御装置（１２）が検出して直流
−直流コンバータ（１７）に昇圧動作をさせている。

［発明の効果］ 以上の説明によって明らかなようにこの発明によれば、
交流を直流に変換するコンバータと平滑用のコンデンサ
との間に昇圧用の直流−直流コンバークを設け、エレベ
ータの加速時、電源電圧の低下時、あるいは、重負荷時
等、インバータ電圧が不足すると予測されるとき直流−
直流コンバータに昇圧動作をさせるので、電圧不足に伴
って制御性能が悪化するという従来装置の問題点が解消
され、これによって良好な乗心地を確保することができ
る。

また、昇圧用の直流−直流コンバータを設けたことによ
って電動機騒音を低減するためにインダクタンスのより
大きいリアクトルを設置してもよく、これによって一層
静粛な運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略構成図、第２図は同
実施例の動作を説明するためのタイムチャート、第３図
は同実施例の動作を説明するためのフローチャート、第
４図および第５図は他の実施例の要部の構成を示すブロ
ック図、第６図は従来のエレベータの制御装置の概略構
成図、第７図（ａ）〜　（Ｃ）は同装置の動作を説明す
るために、それぞれ、時間と速度、時間と電流、時間と
電圧の関係を示した線図である。 （２）：コンバータ　　　　（３）：コンデンサ（４）
：インバータ　　　　（５）・リアクトル（６）：三相
誘導電動機　　（１２）制御装置（１７）　：直流−直
流コンバータ なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンバータにより交流を直流に変換すると共にコンデン
   サで平滑し、得られた直流をインバータにより可変電圧
   ・可変周波数の交流に変換し、リップル低減用のリアク
   トルを介して、かご巻上用の誘導電動機に供給してエレ
   ベータを制御するものにおいて、前記コンバータとコン
   デンサとの間に昇圧用の直流−直流コンバータを設け、
   前記インバータの出力電圧が不足すると予測されるとき
   前記直流−直流コンバータに昇圧動作をさせることを特
   徴とするエレベータの制御装置。