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JPH0697875B2 - エレベ−タ駆動用インバ−タ - Google Patents

エレベ−タ駆動用インバ−タ

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Publication number
JPH0697875B2
JPH0697875B2 JP62124959A JP12495987A JPH0697875B2 JP H0697875 B2 JPH0697875 B2 JP H0697875B2 JP 62124959 A JP62124959 A JP 62124959A JP 12495987 A JP12495987 A JP 12495987A JP H0697875 B2 JPH0697875 B2 JP H0697875B2
Authority
JP
Japan
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power
power supply
inverter
control
time
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62124959A
Other languages
English (en)
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JPS63290197A (ja
Inventor
正夫 岩佐
雅之 森
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Meidensha Corp
Original Assignee
Meidensha Corp
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp filed Critical Meidensha Corp
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Priority to BR888807060A priority patent/BR8807060A/pt
Priority to DE88904616T priority patent/DE3882902T2/de
Priority to US07/314,356 priority patent/US5070290A/en
Priority to AU17832/88A priority patent/AU602094B2/en
Priority to PCT/JP1988/000479 priority patent/WO1988009584A1/en
Priority to EP88904616A priority patent/EP0314812B1/en
Publication of JPS63290197A publication Critical patent/JPS63290197A/ja
Priority to FI890242A priority patent/FI100148B/fi
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、エレベータ駆動用インバータに係り、特に停
電等の非常時制御のための制御装置に関する。
B.発明の概要 本発明は、電源回生機能を持つエレベータ駆動用インバ
ータにおいて、 回生中のコンバータ部の過電圧，過電流に機械ブレーキ
による制動をして電源異常検出を可能にし、電源異常時
にインバータ出力電流を最小にした運転をし、一定時間
内での回復には通常運転に戻し、一定時間以上継続した
ときにダイナミックブレーキで減速させることにより、 電源異常の検出及び該検出による減速停止を確実に、し
かも装置構成，容量を有利にすることができるようにし
たものである。
C.従来の技術 エレベータの駆動装置としてインバータを採用する場
合、インバータには一定の直流電圧をPWM（パルス幅変
調）制御によって可変電圧可変周波数出力による加減速
運転を行うようにされる。また、エレベータは加速，定
速，減速の繰り返しになることから、大型エレベータの
駆動には減速時に電源回生を行って高効率運転を図るよ
うにしている。
このようなエレベータ駆動用インバータにおいて、交流
電源（商用電源等）に停電，欠相等の異常が発生したと
き、従来装置ではインバータ運転を停止させ、機械ブレ
ーキによってエレベータを停止させるものであった。
D.発明が解決しようとする問題点 従来の非常停止方式では、エレベータが持つ慣性エネル
ギーを全て機械ブレーキで吸収することになり、機械ブ
レーキの負担が大きくその大型化を伴う問題があった。
特に、大型高速エレベータではその慣性エネルギーが大
きく、機械ブレーキのみでは充分な制動トルクを得るの
が困難になるし、電源回生を行うものでは停電時に回生
禁止されることから回生エネルギー処理が問題になる。
E.問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、コンバー
タ部に電源回生機能を持つエレベータ駆動用インバータ
において、主回路直流部にダイナミックブレーキ用抵抗
とそのスイッチ手段を設け、電源異常検出で前記電源回
生機能を停止させると共にインバータ部の出力電流を同
期運転継続できる最小電流まで低下させる制御及び電源
異常が一定時間以上継続したときに前記スイッチ手段の
投入によってダイナミックブレーキで減速させる制御を
行う制御手段を設け、コンバータ部の過電流又は過電圧
検出で機械ブレーキにより一定時間減速させて該コンバ
ータ部回生中の前記電源異常を検出可能にする制御手段
を設け、電源異常時に一定時間待った減速制御によって
瞬時停電には通常運転を行い、減速制御にはダイナミッ
クブレーキと機械ブレーキの併用にし、ブレーキ出力電
流を最小にして電源回復時の同期運転を可能にし、また
コンバータ部の回生中の電源異常発生には該コンバータ
部の過電圧又は過電流検出で電動機を機械制動して電源
異常の検出を可能にする。
F.実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
コンバータ部１は、交流電源２からの交流入力を整流し
て直流電力に変換する整流回路と、パワートランジスタ
のブリッジ接続にされて交流出力を交流電源２に回生す
る回生回路とによって主回路が構成される。インバータ
部３は、パワートラジスタとフライホイールダイオード
の逆並列接続回路がブリッジ接続され、コンバータ部１
からの直流電力を交流電力に変換して誘導電動機４に供
給すると共に該電動機４からの回生電流を直流側に導入
する主回路に構成される。誘導電動機４はエレベータの
乗車かごを巻上げ，巻下げ駆動する原動機にされる。
コンバータ部１の直流側には平滑用コンデンサ５が設け
られ、これに並列にダイナミックブレーキ用短時間定格
の抵抗器６と開閉器としてのパワートランジスタ７の直
列回路が設けられる。
以上までの主回路構成に対して、制御装置には８〜13が
設けられる。欠相・停電検出回路８は、交流電源２の電
圧検出信号から欠相及び停電を検出する。不足電圧検出
回路９はコンバータ部１の直流電圧から交流電源２の電
圧低下及びインバータ部３の直流電圧低下を検出する。
これら検出回路8,9の検出信号UV,NVは制御部10に与えら
れる。定電圧電源11はコンバータ部１から直流電力が供
給され無停電で制御部10に必要な直流電力を供給する制
御電源にされる。
制御部10はエレベータ運転に必要な速度パターンに従っ
てインバータ部３の出力電圧，出力周波数をPWM波形で
得て該インバータ部３のゲート制御を行うと共に、誘導
電動機４側からの回生電流に対するコンバータ部１に回
生動作を行わせるためのゲート制御を行う。さらに、制
御部10はダイナミックブレーキ用パワートランジスタ７
のオン・オフ制御を行う。このパワートランジスタ７の
オン制御には、過電圧検出回路12によるコンバータ部１
の直流過電圧検出信号OVが条件にされる。この条件はア
ンドゲート13によって回路構成される。
さらに、制御部10は、コンバータ部１の回生電流から過
電流を検出する過電流検出回路14の検出信号と、過電圧
検出回路12の検出信号を取り込み、これら検出信号をコ
ンバータ部の回生中での電源異常を検出可能にする。
以上までの構成における制御動作、特に非常時制御動作
を第２図を参照して、コンバータ部の回生中の電源異常
検出を第３図に参照して以下に詳細に説明する。
まず、通常運転では制御部10によって速度パターンに従
ってインバータ部３の可変電圧，可変周波数制御とコン
バータ部１の回生制御を行い、誘導電動機４を加速，定
速，減速制御する。
次に、第２図の時刻toで交流電源２の欠相，停電又は直
流電圧低下があり、この電源異常を検出回路８又は９が
検出したとき（第２図時刻t1）、これら検出信号UV,NV
によって制御部10はまずコンバータ部１の電源回生機能
を停止させると共に、インバータ部３の出力電流を誘導
電動機４の励磁電流相当分又はそれ以下の適当な値に制
限した運転の継続を行う。また、制御部10はダイナミッ
クブレーキ用パワートランジスタ７をオンさせる信号を
発生する。
上記制御のうち、コンバータ部１の電源回生機能停止
は、回生運転中の電源異常で回生電流が交流電源２側へ
過大電流として流れ、これによる回生回路のパワートラ
ンジスタを電流破損させるのを防止する。また、ダイナ
ミックブレーキ用パワートランジスタ７のオン指令はコ
ンバータ部１の回生機能停止による主回路直流電圧DCの
過電圧によってコンバータ部１やインバータ部３の各パ
ワートランジスタ及び平滑コンデンサ５等を過電圧破損
させるのを防止する。なお、パワートランジスタ７は、
過電圧検出回路12によって主回路直流電圧DCの過電圧を
検出したとき（時刻t2）にオンドライブされてダイナミ
ックブレーキ作用を得る。
また、インバータ部３の出力電流制限は、瞬時停電時な
ど電源回復時の再運転に備えてインバータ部３と誘導電
動機４の同期関係を継続させるためのもので、この同期
関係を継続できる程度の最小電流とし、しかも主回路直
流電圧DCの低下を少なくする。
次に、電源異常検出後、一定時間TDに限って（例えば数
十ミリ秒）、制御部10はインバータ部３の出力電流を制
限しながら通常制御を継続する。
この間（例えば時刻t3）に電源異常が正常に復帰したと
き、第２図中に破線で示すように制御部10はコンバータ
部１の回生制御を再開すると共にダイナミックブレーキ
指令を解除する。
また、一定時間TD後にも電源異常が継続しているとき
（時刻t4）、制御部10は速度指令を低下（減速）させ、
同時にインバータ部３の電流制限を解除し、これに伴う
回生電流の発生にはコンバータ部１の回生機能停止によ
って主回路直流電圧DCが過電圧レベルに上昇したとき
（時刻t2）にトランジスタ７のオンでダイナミックブレ
ーキによる減速停止を行わせる。
この減速開始によって、回転数が低下して回生電流が減
少し、主回路直流電圧DCが過電圧レベル以下になったと
き（時刻t5）、ダイナミックブレーキが解除され、以後
は機械ブレーキによる減速によって停止される。
以上までのように、電源異常でコンバータ部の回生機能
を停止させ、またインバータ部出力電流を同期運転のた
めの最小レベルまで減らしておき、一定時間内に電源異
常が解消されたときには通常運転に戻し、解消されない
ときにはダイナミックブレーキによる減速停止を行わせ
る。
なお、電源異常が回生運転中に発生したとき、制御部10
からの指令と過電圧検出によって時間TD前にダイナミッ
クブレーキが行われてそのまま減速停止になる。
ここで、コンバータ部１が回生運転中で電源２に異常が
発生したとき、コンバータ部１から電源２へ回生される
電力のため、コンバータ部１の入力端が停電，欠相，不
足電圧等の発生していない電源正常状態と同じ状態とな
ることがある。このとき、欠相・停電検出回路８は電源
異常を検出できず、電源異常にも拘わらず制御部10が回
生運転を継続する。この運転継続では、従来ではコンバ
ータ部１の過電流又は過電圧検出でコンバータ部１及び
インバータ部３の非常停止制御をし、両部でのトランジ
スタ等の破壊を防止するものであった。この場合、電動
機４の停止は機械ブレーキのみの停止になってしまう
か、ダイナミックブレーキによる制動との組み合わせに
なってしまい、前述までの瞬時停電での通常運転制御が
できなくなるし、回復時の同期運転ができなくなる。
そこで、本実施例では制御部10には回生中の電源異常に
対して第３図に示す制御手段を備える。制御部10は検出
回路12及び14によるコンバータ部１の過電圧，過電流の
検出信号で電動機４又はその負荷になるエレベータかご
を機械ブレーキによって減速制動を開始し（ステップS
1）、この減速制動状態で検出回路８による欠相又は停
電の検出有無を判定する（ステップS2）。この判定は設
定時間の参照をしながら該設定時間だけ行い（ステップ
S3）、この間の機械ブレーキ制動によって電源異常が検
出されたときには前述までの電源異常に対する処理に入
り（ステップS4）、回生機能停止とインバータ部３の出
力電流を同期運転継続させる最小電流までの低下及び電
源異常の継続によるダイナミックブレーキによる減速制
御を行う。また、電源異常が設定時間以上検出できない
ときには機械ブレーキによる減速制動に入る（ステップ
S5）。
従って、コンバータ部１の回生中に電源２の異常が発生
した場合、機械ブレーキによる一定時間制動で電源異常
検出ができるようになり、この検出によって非常停止す
ることなく運転継続を可能とするし、エレベータの安全
な減速と適当な減速度による停止も可能となる。
なお、実施例において、電源異常による減速には速度指
令による減速制御に代えて電流制限による一定トルク制
御にすることでも良い。
また、減速制御中に電源が回復したとき、速度指令を再
度上昇させて通常運転に戻す制御、又は一旦減速停止を
行った後に再始動させる制御でも良く、これらは単に速
度パターンの発生手順を変えることで容易に実現され
る。
また、電源異常が確定した時点でのエレベータ乗車かご
の昇降方向が回生運転トルクを要する場合にはそのまま
最寄階まで走行停止させることでも良い。
また、力行中における電源異常の場合に限って、走行速
度が充分に速く減速距離が充分長い場合には減速のため
の速度パターン又は制動トルクを制御してドア開閉可能
な位置に停止させる制御にすることができる。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、電源異常検出から減速
開始まで一定時間待って行うため、短時間の瞬時停電で
は減速することなく通常運転に戻すこと、減速開始には
ダイナミックブレーキと機械ブレーキの併用になって確
実安全な減速になること、ダイナミックブレーキ用抵抗
は短時間定格にしてその小容量化を図ること、機械ブレ
ーキは小さな制動能力で済むこと等の効果がある。そし
て、コンバータ部の過電流，過電圧検出で機械ブレーキ
による減速を一定時間行うことで回生中にも電源異常の
検出を確実にし、非常停止を極めて少なくしながらエレ
ベータの安全性を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図における電源異常時のタイムチャート、第３図は第１
図における回生運転中でのコンバータ部の過電流又は過
電圧発生に対する制御フローチャートである。 １……コンバータ部、３……インバータ部、６……ダイ
ナミックブレーキ用抵抗、８……欠相・停電検出回路、
９……不足電圧検出回路、10……制御部、12……過電圧
検出回路、14……過電流検出回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンバータ部に電源回生機能を持つエレベ
    ータ駆動用インバータにおいて、主回路直流部にダイナ
    ミックブレーキ用抵抗とそのスイッチ手段を設け、電源
    異常検出で前記電源回生機能を停止させると共にインバ
    ータ部の出力電流を同期運転継続できる最小電流まで低
    下させる制御及び電源異常が一定時間以上継続したとき
    に前記スイッチ手段の投入によってダイナミックブレー
    キで減速させる制御を行う制御手段を設け、前記コンバ
    ータ部の過電流又は過電圧検出で機械ブレーキにより一
    定時間減速させて該コンバータ部回生中の前記電源異常
    を検出可能にする制御手段を設けたことを特徴とするエ
    レベータ駆動用インバータ。
JP62124959A 1987-05-20 1987-05-20 エレベ−タ駆動用インバ−タ Expired - Lifetime JPH0697875B2 (ja)

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