KR100218409B1 - 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 도어의 닫힘동작중에 갑자기 정전이 되면 도어를 개폐하는 모터에 직류전압이 인가되어 즉시 정지 하게 되어 있으나, 도어의 타성으로 인해 닫힘방향으로 계속진행하여 이용자가 도어에 부딪히게 되는 문제점이 있었다. 본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 입력교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류수단과; 상기 정류수단의 출력 직류전압을 평활하는 평활수단과; 상기 평활수단의 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하고, 정전시에는 모터로부터의 회생전력을 상기 평활수단에 인가하는 인버터와; 전원 온시 상기 평활수단으로의 초기 돌입전류를 제한하고, 상기 정류수단의 출력전압과 평활수단의 충전전압을 분리하기 위한 전원분리수단과; 정전시 상기 평활수단의 출력전압을 입력받아 필요한 전원을 발생하는 전원공급제어수단과; 상기 정류수단의 출력전압이 기준전압보다 작아지면 상기 전원공급제어수단의 출력전압을 공급받아 도어급제동 제어신호를 상기 인버터에 인가하는 제어수단으로 구성한 엘리베이터의 도어 제어장치를 창안한 것으로, 일정한 기울기를 가진 감속도 패턴으로 구동 주파수 지령을 인가하여 도어를 정지시킴으로써, 도어의 급제동에 따르는 승객이 갖는 위압감을 감소시키고, 모터가 급정지 하는데 따르는 급제동 전류에 의해서 생기는 도어 구동 인버터 장치와 구동 모테에 가해지는 충격과 급제동시 발생하는 충격으로 인해 기구 장치에 가해지는 무리한 충격을 줄여서 도어 장치의 수명이 길어지게 하는 효과가 있다.

Description

엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법

본 발명은 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 도어 닫힘 중에 정전발생이 발생하면 정류부와 평활콘덴서 사이의 전원을 분리한 상태로 도어를 급제동시킴으로써 도어의 운동에너지가 큰 경우에도 확실히 제동시키는데 적당 하도록 한 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 엘리베이터의 도어 제어장치의 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 입력교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(10)와; 상기 정류부(10)의 출력전압을 평활하는 평활콘덴서(20)와; 상기 평활콘덴서(20)의 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 교류전압으로 변환하여 도어를 개폐하는 모터(40)를 제어하는 인버터(30)와; 충전저항(51) 및 스위치(52)로 이루어져 전원 온시 상기 평활콘덴서(20)로의 초기 돌입전류를 제한하는 돌입전류방지부(50)와; 전원이 온되면 여자되는 릴레이(60)(RY1)와; 상기 릴레이(60)(RY1)가 여자되면 온되어 인버터(30)로부터의 공급전압을 모터(40)에 전달하는 제1릴레이스위치(RY1-a)와; 상기 릴레이(60)(RY1)가 비여자되면 온되어 상기 평활콘덴서(20)의 전압을 전류제한저항(51)을 통해 모터(40)에 전달하는 제2릴레이스위치(RY1-b)와; 상기 인버터(30)의 출력전압을 검출하여 그에따라 인버터(30)의 구동을 제어하여 도어의 개폐가 정확히 이루어 지도록 하는 제어부(70)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 회로의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

3상교류전원이 입력되면 정류부(10)는 이를 직류전원으로 정류하고, 평활콘덴서(20)는 이를 평활하여 출력한다.

이때, 충전저항(51)은 전원온시 초기돌입전류를 제한하기 위한 것이다. 그리고 스위치(52)는 평활콘덴서(20)가 충전이 완료되면 오프된다.

이와같이 직류전원을 입력받은 인버터(30)는 이를 가변전압, 가변주파수로 변환하여 엘리베이터의 도어를 개폐하는 모터(40)에 인가한다. 이에따라 모터(40)는 도어를 개폐한다.

이때, 제어부(70)는 상기 인버터(30)의 출력전원을 검출하여 그에따라 도어의 개폐동작이 정확히 이루어 지도록 인버터(30)의 출력을 제어한다.

하편, 입력전원이 정상적으로 인가될 때는 릴레이(60)(RY1)가 여자되어 제1릴레이스위치(RY1-a)는 온되고 이로인해 인버터(30)의 출력전원은 정상적으로 모터(40)에 인가된다.

그러나 정전 등의 이유로 입력전원이 차단되면 릴레이(60)(RY1)는 비여자되고, 이로인해 제1릴레이스위치(RY1-a)는 오프된다.

이때, 제2릴레이스위치(RY1-b)는 온되는데, 이로인해 상기 평활콘덴서(20)의 충전전압인 직류전압이 모터(40)에 인가되어 모터(40)는 급정지하게 된다. 이로인해 도어의 개폐가 즉시 정지하게 된다.

또 다른 종래의 기술으로는 특개소 92-06592호 공보에 기재된 도 2는 종래 엘리베이터의 도어 제어장치의 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 유도 전동기(5)에 컨버터(2), 필터 콘덴서(3), 인버터(4)를 통하여 급전하고, 정전시에는 이 필터 콘덴서(3)를 저항(8), 릴레이 접점(7b1, 7b2)을 통하여 접속하며, 유도 전동기에 발전 제어를 거는 방식으로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래의 장치는 도어의 닫힘동작중에 갑자기 정전이 되면 도어를 개폐하는 모터에 직류전압이 인가되어 즉시 정지 하게 되어 있으나, 급정지하는데 따르는 급제동 전류에 의해서 도어 구동 인버터와 구동모터에 무리가 가게되며, 급제동시 발생하는 충격으로 기구장치에도 무리한 충격이 가해지고, 또한 도어의 타성으로 인해 닫힘방향으로 계속진행하여 이용자가 도어에 부딪히게 되는 안정성에 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 정전이 발생하면 이를 감지하여 도어를 정지시키는데 있어서 일정한 기울기를 가진 감속도 패턴으로 구동 주파수 지령을 인가하여 도어를 정지시킴으로써, 충분한 제동을 얻을 수 있도록 한 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래 엘리베이터의 도어 제어장치의 회로 구성도.

도2는 종래 엘리베이터의 도어 제어장치의 회로 구성도.

도3은 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치의 일 실시예의 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치의 동작 흐름도.

도5는 본 발명과 종래 장치와의 도어의 속도 패턴을 비교한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 정류부 200 : 평활콘덴서

300 : 인버터 400 : 모터

500 : 전원분리부 510 : 다이오드

520 : 충전저항 530 : 에스시알

600 : 전원공급제어부 700 : 제어부

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘리베이터의 도어 제어장치는 입력교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류수단과; 상기 정류수단의 출력 직류전압을 평활하는 평활수단과; 상기 평활수단의 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하고, 정전시에는 모터로부터의 회생전력을 상기 평활수단에 인가하는 인버터와; 전원 온시 상기 평활수단으로의 초기 돌입전류를 제한하고, 상기 정류수단의 출력전압과 평활수단의 충전전압을 분리하기 위한 전원분리수단과; 상기 평활수단의 출력전압을 입력받아 모터제어에 필요한 전원을 발생하는 전원공급제어수단과; 상기 정류수단의 출력전압이 기준전압보다 작아지면 상기 전원공급제어수단의 출력전압을 공급받아 도어급제동 제어신호를 상기 인버터에 인가하는 제어수단으로 구성한다.

상기 제어수단의 도어급제동 제어신호는 구동주파수 지령이 정전 발생시점의 구동 주파수 지령으로부터 일정한 기울기를 가지면서 감소되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 방법에 있어서는 정전이 발생하였는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단에 의해 정전이 발생하지 않을 시에는 기 연산된 출력 주파수 지령이 그대로 출력되어 나가고, 정전이 발생하면 정전발생 직전에 연산된 주파수 지령이 제1 주파수 지령에 저장하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 수행 후, 상기 제1 주파수 지령에서 소정치를 뺀값을 제2 주파수 지령에 저장하였다가 제3 주파수 지령에 대입하여 출력하고, 이 값을 다시 제1 주파수 지령에 대입하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 수행이 끝나면 상기 제1 주파수 지령에서 소정치를 뺀결과가 '0'이하인가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 '0'이하가 아니면 기 연산된 출력 주파수 지령이 그대로 출력되어 나가고, '0'이하이면 이를 '0'으로 만들어 출력하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치의 일 실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 입력교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(100)와; 상기 정류부(100)의 출력전압을 평활하는 평활콘덴서(200)와; 상기 평활콘덴서(200)의 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 교류전압으로 변환하여 모터(400)에 인가하고, 정전시에는 모터(400)로부터의 회생전력을 상기 평활콘덴서(200)에 전달하는 인버터(300)와; 다이오드(510)와 충전저항(520) 그리고 에스시알(530)로 이루어져 전원 온시 평활콘덴서로(200)의 초기 돌입전류를 제한하고, 상기 정류부(100)의 출력전압과 평활콘덴서(200)의 충전전압을 분리하기 위한 전원분리부(500)와; 정전시 상기 평활콘덴서(200)의 출력전압을 입력받아 제어필요한 전원을 발생하는 전원공급제어부(600)와; 상기 정류부(100)의 출력전압이 기준전압보다 작아지면 상기 전원공급제어부(600)의 출력전압을 입력받고, 도어급제동 제어신호를 상기 인버터(300)에 인가하는 제어부(700)로 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 일 실시예의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일반적인 동작은 3상교류 전원이 입력되면 정류부(100)는 이를 직류로 정류하여 출력한다. 그러면 그 정류부(100)의 출력전압을 다이오드(510) 및 충전저항(520)을 통해 입력받은 평활콘덴서(200)는 그 정류부(100)의 출력전압을 평활하여 인버터(300)에 인가한다.

이때, 상기 충전저항(520)은 초기 전원온시 돌입전류를 제한하기 위한 것이고, 에스시알(530)은 상기 평활콘덴서(200)가 완전히 충전되면 온되도록 되어 있다.

이와 같이 상기 평활콘덴서(200)를 통해 전원을 입력받은 인버터(300)는 제어부(700)의 제어신호에 따라 모터(400)를 제어하기 위한 교류상태의 가변주파수 및 가변전압을 인가한다.

그리고 전원공급제어부(600)는 상기 평활콘덴서(200)의 출력전압을 입력받아 시스템에 필요한 전원을 발생한다.

한편, 상기와 같이 정상동작 중 갑자기 정전이 발생하게 되면, 상기 다이오드(510)와 에스시알(530)은 역전압이 걸려 오프상태가 되며, 이로인해 정류부(100)와 평활콘덴서(200)의 전원은 분리되고, 그 정류부(100)의 출력전위는 급격히 낮아지게 된다.

이때, 상기 제어부(700)는 상기 평활콘덴서(200)에 충전된 전압을 상기 전원공급제어부(600)를 통해 입력받기 때문에 정상동작이 가능하다.

도어 닫힘 중에 정전이 발생하면 제어부(700)는 정류부(100)의 출력 전압을 소정의 기준전압(Vin)과 비교하여 출력전압이 기준전압 이하이면 도어 제동을 위한 제어신호를 발생하는데, 상기 정류부(100)의 전압이 저하하게 되므로 제동신호가 발생하게 된다.

이때, 도어를 제동하기 위해서 인버터(300)로 출력되는 제동지령은 정전 발생시점에서의 정상시 도어 구동 주파수 지령으로부터 일정한 기울기를 가지고 감소하는 패턴을 가진 구동 주파수 지령이 되며, 구동전압은 모터의 특성에 따르는 일정한 주파수/전압 비에 의한 구동 주파수 지령에 대응하는 값이 출력하게 된다.

이에 따라 상기 인버터(300)는 모터(400)를 정지시키기 위한 제어를 하게 되는데, 상기와 같은 과정을 통해 모터(400)가 급정지하게 되면, 그 모터(400)는 발전기 동작을 하게되어 도어의 운동에너지가 인버터(300)를 통하여 회생된다.

상기 회생된 에너지는 전기에너지로 변환되어 전원공급제어부(600)에 인가되거나 평활콘덴서(200)에 축적되므로, 도어는 제동 동작을 계속하게 된다.

상기 동작에 의한 도어의 속도 패턴을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

정전이 발생하지 않을 시에는 기 연산된 출력 주파수 지령이 그대로 출력되어 나가고, 정전이 발생하면 정전발생 직전에 연산된 주파수 지령이 주파수 지령A에 저장되며, 이 주파수 지령A에서 소정치를 뺀값을 주파수 지령B에 저장하였다가 주파수 지령C에 대입하여 출력하고, 이 값을 다시 주파수 지령A에 대입한다. 만일 주파수 지령A에서 소정치를 뺀결과가 '0'이하가 되면 이를 '0'으로 만들어 출력한다.

이와 같이 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 일정한 주기를 가지고 반복적으로 수행되므로, 매 주기가 수행될때마다 주파수 지령A의 값이 소정치를 뺀만큼 줄어들게 되고, 이를 출력 주파수로 사용하므로 결과적으로 정전 발생시에 일정한 기울기를 가지고 도어의 속도를 감소시킬 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명 엘리베이터의 도어 제어장치 및 방법은 도어의 급제동에 따르는 승객이 갖는 위압감을 감소시키고, 모터가 급정지 하는데 따르는 급제동 전류에 의해서 생기는 도어 구동 인버터 장치와 구동 모테에 가해지는 충격과 급제동시 발생하는 충격으로 인해 기구 장치에 가해지는 무리한 충격을 줄여서 도어 장치의 수명이 길어지게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 입력교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류수단과; 상기 정류수단의 출력 직류전압을 평활하는 평활수단과; 상기 평활수단의 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하고, 정전시에는 모터로부터의 회생전력을 상기 평활수단에 인가하는 인버터와; 전원 온시 상기 평활수단으로의 초기 돌입전류를 제한하고, 상기 정류수단의 출력전압과 평활수단의 충전전압을 분리하기 위한 전원분리수단과; 정전시 상기 평활수단의 출력전압을 입력받아 필요한 전원을 발생하는 전원공급제어수단과; 상기 정류수단의 출력전압이 기준전압보다 작아지면 상기 전원공급제어수단의 출력전압을 공급받아 도어 제동신호를 상기 인버터에 인가하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 도어 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단의 도어 제동신호는 구동주파수 지령이 정전 발생시점의 구동 주파수 지령으로부터 일정한 기울기를 가지면서 감소되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 도어 제어장치.
3. 정전이 발생하였는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단에 의해 정전이 발생하지 않을 시에는 기 연산된 출력 주파수 지령이 그대로 출력되어 나가고, 정전이 발생하면 정전발생 직전에 연산된 주파수 지령이 제1 주파수 지령에 저장하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 수행 후, 상기 제1 주파수 지령에서 소정치를 뺀값을 제2 주파수 지령에 저장하였다가 제3 주파수 지령에 대입하여 출력하고, 이 값을 다시 제1 주파수 지령에 대입하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 수행이 끝나면 상기 제1 주파수 지령에서 소정치를 뺀결과가 '0'이하인가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 '0'이하가 아니면 기 연산된 출력 주파수 지령이 그대로 출력되어 나가고, '0'이하이면 이를 '0'으로 만들어 출력하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 도어 제어방법.

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