KR100303011B1

KR100303011B1 - 엘리베이터의운전제어장치

Info

Publication number: KR100303011B1
Application number: KR1019980054649A
Authority: KR
Inventors: 강석주; 한권상
Original assignee: 장병우; 엘지 오티스 엘리베이터 유한회사
Priority date: 1998-12-12
Filing date: 1998-12-12
Publication date: 2002-05-09
Anticipated expiration: 2018-12-12
Also published as: JP3338680B2; KR20000039332A; JP2000211838A; US6264005B1

Abstract

본 발명은 엘리베이터에서 정전 발생시 자력으로 비상운전을 수행하는 시스템에서 정전 등의 긴급사태가 발생될 때 동기전동기의 역기전력으로 비상운전을 수행하여 승객을 대피시키는 기술에 관한 것으로, 이러한 본 발명이 목적은 전원이상검출장치에 의해 전원의 이상이 검출되어 기동지령이 발생되면 권상기의 브레이크를 개방하고, 카가 구출층에 도착할 때 그 브레이크를 동작시켜 카를 정지시키는 브레이크제어수단과; 정상운전모드에서 인버터의 출력전압에 의해 구동되어 카의 주행에 필요한 동력을 발생하고, 비상운전모드에서는 그 카와 균형추의 무게차에 의해 회전되면서 역기전력을 발생하는 동기전동기와; 상기 동기전동기에서 발생되는 역기전력을 상기 인버터를 통해 전달받아 충전한 후 그 충전전압을 다시 인버터의 구동전압으로 공급하는 충전수단과; 상기 충전수단의 충전전압이 일정 레벨로 상승될 때 상기 인버터를 통해 상기 동기전동기의 회전속도 및 토오크를 제어하는 방식으로 카의 비상운행을 제어하는 인버터 제어장치에 의하여 달성된다.

Description

엘리베이터의 운전 제어장치{OPERATION CONTROL APPARATUS FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터에서 정전 발생시 자력으로 비상운전을 수행하는 기술에 관한 것으로, 특히 권상전동기로서 계자에 영구자석을 채택한 영구자석형 동기전동기를 채용한 엘리베이터에서 정전 등의 긴급사태가 발생될 때 동기전동기의 역기전력으로 비상운전을 수행하여 승객을 안전하게 대피시킬 수 있도록한 엘리베이터의 운전 제어장치에 관한 것이다.

엘리베이터의 권상전동기로 영구자석형 동기전동기를 사용하고 계자에 영구자석을 사용하는 경우 계자분 전류가 불필요하게 된다. 또한, 일반적으로 영구자석형 동기전동기는 통상의 유도전동기에 비해 효율이 높으므로 엘리베이터 시스템에서 이러한 영구자석형 동기전동기를 채택하는 경우 전체 시스템의 효율이 상승된다.

엘리베이터 시스템에서 정전 등의 긴급사태가 발생될 때 권상기의 브레이크를 개방시키면, 엘리베이터의 카와 균형추의 무게차에 의해 카는 상승 또는 하강된다. 그런데, 전동기의 계자에 영구자석이 설치되어 있으므로 이때 전동기가 발전기로 동작하고, 이렇게 발생된 전압이 인버터를 통해 직류전압으로 충전된다. 따라서, 그 충전된 직류전압을 이용하여 인버터 제어장치를 통해 전동기의 토오크를 제어할 수 있게 되므로 최근접층으로의 비상운전이 가능하게 된다.

도 1은 종래기술에 의한 엘리베이터의 운전 제어장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 3상 교류전원(101)을 직류로 변환하고 평활하는 컨버터(102) 및콘덴서(103)와; 상기 콘덴서(103)측에서 출력되는 직류전압을 스위칭하여 교류전압으로 변환하는 인버터(104)와; 상기 인버터(104)의 출력전압에 의해 구동되는 동기전동기(105)와; 정전이 발생되어 비상운전시 상기 동기전동기(105)의 출력단자를 접지저항(105B)에 단락시키는 콘택터(105A)와; 상기 인버터(104)로부터 동기전동기(105)에 공급되는 전류를 검출하는 전류검출기(106)와; 상기 동기전동기(105)와 직결되어 그의 회전속도와 후술할 카(110)의 주행위치를 검출하기 위한 속도 및 위치검출기(107)와; 상기 동기전동기(105)로부터 회전력을 전달받아 카(110)와 균형추(111)를 서로 상반되는 방향으로 운행시키는 권상기(108) 및 그 권상기(108)의 브레이크(109)와; 상기 3상 교류전원(101)이 비정상적으로 입력되거나 차단되는 것을 검출하는 전원이상 검출기(112)와; 평상시 상기 동기전동기(105)의 속도지령을 하달하고, 상기 전원이상 검출기(112)로부터 정전이나 이상검출신호가 출력될 때 그에 상응되는 속도지령을 하달하는 콘트롤러(113)와; 상기 전류검출기(106)와 속도 및 위치검출기(107)의 출력신호를 공급받고 상기 콘트롤러(113)의 제어명령에 따라 게이트 구동부(115)에 펄스폭변조신호를 출력하는 인버터 제어부(114)와; 상기 인버터 제어부(114)에서 출력되는 펄스폭변조신호를 소정 레벨로 증폭하여 상기 인버터(104)의 파워트랜지스터의 게이트 구동신호로 공급하는 게이트 구동부(115)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

정상운전모드에서는 3상 교류전원(101)이 컨버터(102)를 통해 직류전압으로 변환된 후 다시 콘덴서(103)를 통해 평활되고, 이렇게 생성된 직류전압이 인버터(104)의입력전원으로 공급된다.

이와 같은 상태에서 콘트롤러(113)로부터 인버터 제어부(114)에 속도지령이 하달되면, 게이트 구동부(115)를 통해 상기 인버터(104)에 소정 패턴의 게이트 구동신호가 공급되고, 이에 따라 그 인버터(104) 내부의 스위칭 소자들이 스위칭되어 동기전동기(105)에 3상구동전압이 공급된다.

이에 따라, 상기 동기전동기(105)가 입력 구동전원에 상응되는 속도로 회전되고, 그 회전력이 권상기(108)로 전달되어 카(110)가 목적한 층상을 향해 주행하기 시작한다.

이때, 상기 인버터 제어부(114)는 상기 콘트롤러(113)의 제어명령에 추종하여 동기전동기(105)가 구동되도록 그 제어명령, 전류검출기(106)와 속도 및 위치검출기(107)의 출력신호를 참조하여 해당 패턴의 펄스폭변조신호를 발생하고, 이 펄스폭변조신호가 게이트 구동부(115)를 통해 소정 레벨로 증폭되어 상기 인버터(104)에 공급된다.

한편, 전원이상 검출기(112)에 의해 정전 등의 이상상태가 검출되어 상기 콘트롤러(113)에 그 검출신호가 공급되면, 상기 인버터(104)의 구동이 중지됨과 아울러 브레이크(109)가 구동되어 상기 카(110)가 현재 위치에서 정지하게 된다.

또한, 보조전원이 상기 콘트롤러(113)에 공급되고, 그 콘트롤러(113)의 제어에 의해 콘택터(105A)가 단락되어 상기 동기전동기(105)의 출력단자가 그 콘택터(105A) 및 접지저항(105B)을 통해 접지단자와 접속된다.

이와 같은 상태에서, 상기 브레이크(109)를 석방하면 상기 카(110)와 균형추(111)의 균형에 따른 방향으로 그 카(110)가 다시 주행하게 되고, 이에 의해 상기 동기전동기(105)가 회전되어 이로부터 역기전력이 발생된다. 이렇게 역기전력이 발생되면 상기 콘택터(105A) 및 접지저항(105B)를 통해 전류가 흐르고 상기 동기전동기(105)에는 제동토오크가 발생된다.

결국, 정전발생시 인버터 구동이 정지된 상태에서 상기 동기전동기(105)의 제동토오크, 카(110)와 균형추(111)의 하중 차에 의한 토오크가 평형이 되는 점을 기준점으로 한 속도로 그 카(110)가 주행되다가 최근접층의 도어존에 도달될 때 상기 브레이크(109)가 구동되어 카(110)의 주행이 정지되고, 이때 도어를 개방하여 탑승한 승객을 무사히 대피시킬 수 있게 된다.

이와 같이 종래기술에 의한 엘리베이터의 비상운전 제어장치에 있어서는 콘택터 및 저항을 동기전동기측이나 인버터측에 별도로 구비해 두고, 비상운전시 특정 제어신호로 그 콘택터를 제어하여 동기전동기의 출력단자가 그들을 통해 접지단자에 단락되도록 되어 있으므로 이들에 의해 비용이 추가되는 결함이 있었다. 더욱이, 카의 운행속도는 단지 카와 균형추와의 차이 및 접지저항값에 의해 결정되므로 카의 부하상태에 따라 운전속도가 변화되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정전 등의 긴급사태가 발생될 때 카와 균형추와의 차이 및 접지저항값에 의해 카를 운행시키는 것이 아니라, 동기전동기의 역기전력을 이용하여 인버터를 통해 동기전동기의 속도 및 토오크를 제어하는 방식으로 저속의 비상운전을 수행하는 운전 제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 엘리베이터의 운전 제어장치의 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 엘리베이터의 운전 제어장치의 일실시 예시 블록도.

도 3은 도 2에서 인버터 제어부의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 4는 본 발명의 엘리베이터의 운전 제어장치에 대한 다른 실시예를 보인 블록도.

도 5는 본 발명의 엘리베이터의 운전 제어장치에 대한 또 다른 실시예를 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

201 : 입력교류전원202 : 컨버터

203 : 콘덴서204 : 인버터

205 : 동기전동기206 : 전류검출기

207 : 속도 및 위치검출기208 : 권상기

209 : 브레이크210 : 카

211 : 균형추212 : 전원이상 검출기

213 : 콘트롤러214 : 인버터 제어부

215 : 게이트 구동부

본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘리베이터의 운전 제어장치는 전원이상검출장치에 의해 전원의 이상이 검출되어 기동지령이 발생되면 권상기의 브레이크를 개방하고, 카가 구출층에 도착할 때 그 브레이크를 동작시켜 카를 정지시키는 브레이크제어장치와; 카와 균형추의 무게차에 의한 카의 주행에 의해 동기전동기에서 발생되는 역기전력을 인버터를 통해 전달받아 충전한 후 그 충전전압을 다시 인버터의 구동전압으로 공급하는 충전장치와; 상기 충전장치의 충전전압이 일정 레벨로 상승될 때 인버터를 통해 상기 동기전동기의 회전속도 및 토오크를 제어하여 카를 주행시키는 인버터 제어장치를 포함하여 구성하였다.

도 2는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘리베이터의 운전 제어장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 3상 교류전원(201)을 직류로 변환하는 컨버터(202)와; 정상운전모드에서 상기 컨버터(202)의 출력전압을 평활하고, 정전 등의 비상운전모드에서는 후술할 인버터(204)는 통해 공급되는 동기전동기(205)의 역기전력을 충전하여 그 인버터(204)의 구동전압으로 공급하는 콘덴서(203)와; 정상운전모드 또는 비상운전모드에서 상기 콘덴서(203)로부터 출력되는 직류전압을 스위칭하여 교류전압으로 변환하는 인버터(204)와; 상기 인버터(204)의 출력전압에 의해 구동되어 카(210)의 주행에 필요한 동력을 발생하고, 비상운전모드에서는 그 카(210)와 균형추(211)의 무게차에 의해 회전되면서 역기전력을 발생하는 동기전동기(205)와; 상기 인버터(204)로부터 동기전동기(205)에 공급되는 전류를 검출하는 전류검출기(206)와; 상기 동기전동기(205)와 직결되어 그의 회전속도와 카(210)의주행위치를 검출하기 위한 속도 및 위치검출기(207)와; 상기 동기전동기(205)로부터 회전력을 전달받아 카(210)와 균형추(211)를 서로 상반되는 방향으로 운행시키는 권상기(208) 및 그 권상기(208)의 브레이크(209)와; 상기 3상 교류전원(201)이 비정상적으로 입력되거나 차단되는 것을 검출하는 전원이상 검출기(212)와; 정상운전모드에서 상기 동기전동기(205)의 속도지령을 하달하고, 상기 전원이상 검출기(212)로부터 정전이나 이상검출신호가 출력되는 비상운전모드에서는 비상운전에 적절한 속도지령을 하달하는 콘트롤러(213)와; 정상 또는 비정상운전모드에서 상기 전류검출기(206)와 속도 및 위치검출기(207)의 출력신호를 공급받고 상기 콘트롤러(213)의 제어명령을 공급받아 토오크성분의 전류지령을 발생하고, d,q축 전류연산 및 좌표변환과정을 통해 각 상전압의 지령치를 발생한 후 이들을 합성하여 펄스폭변조신호를 출력하는 인버터 제어부(214)와; 상기 인버터 제어부(214)에서 출력되는 펄스폭변조신호를 소정 레벨로 증폭하여 상기 인버터(204)의 파워트랜지스터의 게이트 구동신호로 공급하는 게이트 구동부(215)로 구성하였다.

도 3은 도 2에서 인버터 제어부(214)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 상기 전류검출기(206)로 검출된 각각의 상전류 i_a , i_b , i_c를 동기좌표계상의 여자성분전류 i_d와 토오크성분의 전류i_q로 변환하는 좌표변환기(301)와; 동기전동기(205)의 속도 omega _m과 동기전동기(205)의 속도지령 {omega _m} ^ *을 입력받아 토오크성분의 전류지령 {i_q} ^ *를 연산하는 속도제어기(302)와; 전류지령{i_d} ^ *와 상기 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_q를 입력하여 d축 전압지령{v_d} ^ *를 발생하는 d축전류 제어기(303)와; 상기 속도제어기(302)에서 출력되는 전류지령{i_q} ^ *와 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_d를 근거로 q축 전압지령{v_q} ^ *를 발생하는 q축전류 제어기(304)와; 상기 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *를 상기 회전각 theta _m을 기준으로 좌표변환하여 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 출력하는 좌표변환기(305)와; 상기 좌표변환기(305)에서 출력되는 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *에 따라 펄스폭변조신호의 펄스폭을 연산하여 펄스폭변조신호를 생성하는 펄스폭변조신호 출력부(306)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

정상운전모드에서 운전 제어과정은 종래의 기술에서와 유사하다.

즉, 3상의 입력교류전원(201)이 컨버터(202)를 통해 직류전압으로 변환된 후 다시 콘덴서(203)를 통해 평활되고, 이렇게 생성된 직류전압이 인버터(204)의 입력전원으로 공급된다.

이와 같은 상태에서, 콘트롤러(213)로부터 인버터 제어부(214)에 속도지령이 하달되면, 게이트 구동부(215)를 통해 상기 인버터(204)에 소정 패턴의 게이트 구동신호가 공급되고, 이에 따라 그 인버터(204) 내부의 스위칭 소자들이 스위칭되어 동기전동기(205)에 3상구동전압이 공급된다.

이에 따라, 상기 동기전동기(205)가 입력 구동전원에 상응되는 속도로 회전되고, 그 회전력이 권상기(208)로 전달되어 카(210)가 목적한 층상을 향해 주행하기 시작한다.

이때, 상기 인버터 제어부(214)는 상기 콘트롤러(213)의 제어명령에 추종하여 동기전동기(205)가 구동되도록 그 제어명령, 전류검출기(206)와 속도 및 위치검출기(207)의 출력신호를 근거로 해당 패턴의 펄스폭변조신호를 발생하고, 이 펄스폭변조신호가 게이트 구동부(215)를 통해 소정 레벨로 증폭되어 상기 인버터(204)에 공급된다.

한편, 전원이상 검출기(212)에 의해 정전 등의 이상상태가 검출되어 상기 콘트롤러(213)에 그 검출신호가 공급되면, 상기 인버터(204)의 구동이 중지됨과 아울러 브레이크(209)가 구동되어 상기 카(210)가 현재 위치에서 정지하게 된다.

이때, 콘트롤러(213)에는 정전 등의 이상상태에 대비하여 준비해 두었던 보조전원이 공급된다. 따라서, 상기 콘트롤러(213)는 승강로의 안전상태와 각종 제어회로의 이상유무를 판단하여 별다른 이상이 없는 것으로 판명되면 다음과 같이 비상운전을 실시하게 된다.

먼저, 브레이크(209)를 석방시키면, 카(210)와 균형추(211)의 무게차에 따라 그 카(210)가 해당 방향으로 가속되기 시작한다. 즉, 카(210)의 하중이 균형추(211)의 하중보다 클 경우에는 하강 방향으로 운행되기 시작하고, 반대의 경우에는 상승방향으로 운행되기 시작한다.

이와 같이 상기 카(210)와 균형추(211)의 무게차에 의해 그 카(210)가 어느 한 방향으로 운행을 시작하면, 카(210)와 동기전동기(205)간의 동력전달계를 통해 그 동기전동기(205)측으로 회전력이 전달되고, 이에 의해 그 동기전동기(205)가 회전되기 시작한다.

그런데, 상기 동기전동기(205)의 계자에는 영구자석이 구비되어 있으므로 이 동기전동기(205)로부터 역기전력이 발생되고, 이 역기전력은 상기 인버터(204)를 통해 상기 콘덴서(203)에 충전된다.

상기 콘덴서(203)의 충전전압 레벨이 일정 레벨까지 상승되면 즉, 상기 인버터(204)의 구동레벨까지 상승되면 이때부터 상기 인버터제어부(214) 및 게이트 구동부(215)를 통해 그 인버터(204)를 제어하여 상기 동기전동기(205)의 회전속도 및 토오크를 제어할 수 있게 된다.

다시말해서, 상기 충전전압 레벨이 일정 레벨까지 상승되면 상기 인버터(204)를 정상운전모드에서와 같이 제어하여 동기전동기(205)를 구동시킬 수 있게 된다. 따라서, 종래와 같이 콘택터나 저항이 필요없게 된다.

한편, 상기 인버터 제어부(214)의 인버터 제어작용을 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 동기전동기(205)의 제어연산은 회전자의 회전각도와 동기된 동기좌표계상에서 연산되는데, 여기에서는 영구자석의 자속과 동상 성분을 d축으로 하고, 이와 직교하는 성분을 q축으로 한다.

좌표변환기(301)는 상기 속도 및 위치검출기(207)에 의해 검출된 동기전동기(205)의 회전각 theta _m을 기준으로 하여, 상기 전류검출기(206)로 검출된 각각의 상전류 i_a , i_b , i_c를 동기좌표계상의 여자성분전류 i_d와 토오크성분의 전류i_q로 변환한다.

속도제어기(302)는 속도검출기(307)에 의해 검출된 동기전동기(205)의 속도 omega_m과 상기 콘트롤러(213)를 통해 공급되는 동기전동기(205)의 속도지령 {omega _m} ^ *을 입력받아 토오크성분의 전류지령 {i_q} ^ *를 연산한다.

한편, d축전류지령 {i_d} ^ *는 자속이 영구자석에 의하여 결정되는 것이므로 통상 0으로 설정하게 되나, 영구자석의 자속을 제어하기 위하여 그 값을 0이 아닌 다른 값으로 설정할 수도 있다.

d축전류 제어기(303)는 상기 전류지령{i_d} ^ *와 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_q를 입력하여 d축 전압지령{v_d} ^ *를 발생하고, q축전류 제어기(304)는 상기 속도제어기(302)에서 출력되는 전류지령{i_q} ^ *와 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_d를 입력하여 q축 전압지령{v_q} ^ *를 발생한다.

좌표변환기(305)는 상기 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *를 상기 회전각 theta _m을 기준으로 좌표변환하여 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 출력할 수 있게 된다.

펄스폭변조신호 출력부(306)는 상기 좌표변환기(305)에서 출력되는 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *에 따라 인버터(204)의 스위칭소자의 게이트측으로 공급할 펄스폭변조신호의 펄스폭을 연산하여 그에 상응되는 펄스폭변조신호를 출력한다.

이에 따라, 상기 인버터(204)의 스위칭소자들이 스위칭되면서 상기 동기전동기(205)에 구동전력이 공급되고, 이에 의해 그 동기전동기(205)의 토오크가 발생되어 속도가 제어되게 된다.

이와 같이 상기 인버터 제어부(214)를 통해 동기전동기(205)를 저속으로 운전하여카(210)가 최근접층의 도어존에 도달되면 도어를 개방시켜 승객이 하차할 수 있도록 한다.

그런데, 비상운전의 기동 초기에는 상기 동기전동기(205)로부터 발생되는 역기전력이 미소하여 상기 콘덴서(203)에서 출력되는 직류전압의 레벨이 정격치 이하로 될 수 있고, 이로 인하여 상기 속도제어기(302)를 통해 원할하게 속도제어를 할 수 없게 된다.

따라서, 기동 후 일정시간까지 상기 토오크성분의 전류지령 {i_q} ^ *를 동기전동기(205)의 정격치 이하로 제한할 필요가 있다. 즉, 상기 속도제어기(302)의 출력인 전류지령 {i_q} ^ *의 제한치를 동기전동기(205)의 회전속도에 따라 또는 경과시간에 따라 서서히 증가시킬 필요가 있다.

또한, 상기 동기전동기(205)가 기동하여 일정속도로 가속되기 전까지는 상기 콘덴서(203)의 충전 직류전압의 레벨이 정격치보다 낮을 수 있으므로, 이를 감안하여 동기전동기(205)의 회전속도 또는 기동 후의 경과시간에 따라 상기 d축전류 제어기(303) 및 q축전류 제어기(304)의 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *의 출력치를 제한할 필요가 있다.

즉, d축전류 제어기(303) 및 q축전류 제어기(304)의 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *의 제한치를 상기 동기전동기(205)의 회전속도에 따라 또는 경과시간에 따라 서서히 증가시킨다. 또 다른 예로써, 상기 좌표변환기(305)에서 출력되는 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 제한하는 것도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기의 설명에서와 같이 동기전동기(205)의 기동에 따라 이로부터 발생되는 역기전력에 의해 상기 콘덴서(203)에 직류전압이 충전되므로 상기 인버터(204)에 공급되는 직류전압은 평상시와 같이 일정 레벨을 유지하지 못하고 어느정도 변동하게 되는데, 상기 펄스폭변조신호 출력부(306)에서 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 정확하게 합성하기 위해서는 그 변동되는 직류전압의 레벨을 정확하게 파악할 필요가 있다.

따라서, 도 4에서와 같이, 직류전압 검출기(401)를 통해 상기 콘덴서(203)에 충전된 직류전압의 레벨을 검출하여 상기 인버터 제어부(214)에 전달하도록 하였다.

한편, 도 5는 상기 도 4에서 인버터 제어부(214)의 보다 구체적인 실시예를 보인 것으로 이에 도시한 바와 같이, 상기 펄스폭변조신호 출력부(306)가 상기 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 합성하여 상기 인버터(204)측으로 펄스폭변조신호를 출력할 때, 상기 직류전압 검출기(401)를 통해 검출된 상기 콘덴서(203)의 직류전압 레벨에 따라 그 펄스폭변조신호의 출력시간을 조절할 수 있도록한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 정전 등의 긴급사태가 발생될 때 카와 균형추와의 차이 및 접지저항값에 의해 카를 운행시키는 것이 아니라, 동기전동기의 역기전력을 이용하여 인버터를 통해 동기전동기의 속도 및 토오크를 제어하는 방식으로 저속의 비상운전을 수행할 수 있게 함으로써 별도의 소자를 사용하지 않게 되어 원가를 절감할 수 있는 효과가 있고, 비상운전을 안정감 있게 수행할 수있는 효과가 있다.

Claims

전원이상검출장치에 의해 전원의 이상이 검출되어 기동지령이 발생되면 권상기의 브레이크를 개방하고, 카가 구출층에 도착할 때 그 브레이크를 동작시켜 카를 정지시키는 브레이크제어수단과; 정상운전모드에서 인버터의 출력전압에 의해 구동되어 카의 주행에 필요한 동력을 발생하고, 비상운전모드에서는 그 카와 균형추의 무게차에 의해 회전되면서 역기전력을 발생하는 동기전동기와; 상기 동기전동기에서 발생되는 역기전력을 상기 인버터를 통해 전달받아 충전한 후 그 충전전압을 다시 인버터의 구동전압으로 공급하는 충전수단과; 정상운전모드에서 전류검출기와 속도 및 위치검출기의 출력신호를 공급받고 콘트롤러의 제어명령을 공급받아 토오크성분의 전류지령을 발생하며 d,q축 전류연산 및 좌표변환과정을 통해 각 상전압의 지령치를 발생한 후 이들을 합성하여 상기 인버터측에 펄스폭변조신호를 출력하고, 비상운전모드에서는 상기 충전수단의 충전전압이 일정 레벨로 상승될 때 상기 정상운전모드와 같이 펄스폭변조신호를 발생시켜 상기 동기전동기의 회전속도 및 토오크를 제어하는 방식으로 카의 비상운행을 제어하되, 동기전동기가 일정속도로 가속되기 전까지는 그의 회전속도 또는 기동 후의 경과시간에 따라 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *의 출력치를 적절히 제한하는 인버터 제어장치를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.
제1항에 있어서, 인버터 제어장치는 상기 동기전동기의 회전각 theta _m을 기준으로 하여, 각각의 상전류 i_a , i_b , i_c를 동기좌표계상의 여자성분전류 i_d와 토오크성분의 전류i_q로 변환하는 좌표변환기(301)와; 상기 동기전동기의 속도 omega _m과 속도지령 {omega _m} ^ *을 입력받아 토오크성분의 전류지령 {i_q} ^ *를 연산하는 속도제어기(302)와; 전류지령{i_d} ^ *와 상기 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_q를 근거로 d축 전압지령{v_d} ^ *를 발생하는 d축전류 제어기(303)와; 상기 속도제어기(302)에서 출력되는 전류지령{i_q} ^ *와 좌표변환기(301)에서 변환된 전류 i_d를 근거로 q축 전압지령{v_q} ^ *를 발생하는 q축전류 제어기(304)와; 상기 d,q축 전압지령{v_d} ^ * , {v_q} ^ *를 상기 회전각 theta _m을 기준으로 좌표변환하여 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *를 출력하는 좌표변환기(305)와; 상기 좌표변환기(305)에서 출력되는 상전압의 지령치 {v_a} ^ * , {v_b} ^ * , {v_c} ^ *에 따라 펄스폭변조신호의 펄스폭을 연산하여 펄스폭변조신호를 생성하는 펄스폭변조신호 출력부(306)로 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.
제2항에 있어서, 속도 제어기(302)는 상기 동기전동기의 회전속도 또는 기동후의 경과시간에 따라 전류지령 {i_q} ^ *의 출력 제한치를 달리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.
제2항에 있어서, d축전류 제어기(303)는 상기 동기전동기의 회전속도 또는 기동후의 경과시간에 따라 d축 전압지령{v_d} ^ * 의 출력 제한치를 달리하도록 구성된것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.
제2항에 있어서, q축전류 제어기(304)는 상기 동기전동기의 회전속도 또는 기동후의 경과시간에 따라 q축 전압지령{v_q} ^ * 의 출력 제한치를 달리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.
제2항에 있어서, 펄스폭변조신호 출력부(306)는 상기 충전수단의 충전전압 레벨에 따라 펄스폭변조신호의 출력을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운전 제어장치.