KR900008057B1 - Control device of ac-elevator - Google Patents
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Abstract
Description
제1도 내지 제12도는 본원 발명의 일실시예를 설명하기 위한 것으로서, 제1도는 교류엘리베이터 제어장치의 전체 구성도.1 to 12 are for explaining an embodiment of the present invention, Figure 1 is an overall configuration diagram of the AC elevator control device.
제2도는 인버터장치의 주회로구성도.2 is a main circuit diagram of an inverter device.
제3도는 인버터장치의 주파수와 전압의 관계도.3 is a relationship between frequency and voltage of the inverter device.
제4도는 인버터장치의 저주파출력시의 출력전압파형도.4 is an output voltage waveform diagram at low frequency output of an inverter device.
제5도는 인버터장치의 고주파출력시의 출력전압파형도.5 is an output voltage waveform diagram of a high frequency output of an inverter device.
제6도는 인버터제어에 의한 유도전동기의 토크특성도.6 is a torque characteristic diagram of an induction motor by inverter control.
제7도는 통상운전용 스위칭 신호발생장치의 구성도.7 is a configuration diagram of a switching signal generator for normal operation.
제8도는 제7도의 동작설명용 각부 신호파형도.8 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation of FIG.
제9도는 통상운전시의 인버터의 출력전압파형도.9 is an output voltage waveform diagram of an inverter during normal operation.
제10도는 비상운전시의 인버터의 출력전압파형도.10 is a waveform diagram of an output voltage of an inverter during emergency operation.
제11도는 비상운전용 스위칭신호발생장치의 구성도.11 is a configuration diagram of a switching signal generator for emergency operation.
제12도는 제11도의 동작설명용 각부 신호파형도.FIG. 12 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.
제13도는 본원 발명에 의한 교류엘리베이터 제어장치의 다른 실시예로서, 그 전체 구성도.13 is another embodiment of the AC elevator control apparatus according to the present invention, the overall configuration diagram.
본원 발명은 유도전동기를 사용한 교류엘리베이터의 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device of an alternating current elevator using an induction motor.
엘리베이터의 운전에는 통상의 가감속제어를 행하는 통상운전과, 정전 등의 비상시에 운전을 행하는 비상운전이 있다.The operation of an elevator includes the normal operation which performs normal acceleration / deceleration control, and the emergency operation which performs operation in the case of emergency, such as a power failure.
종래, 3상 유도전동기로 구동되는 교류엘리베이터에 있어서는 통상운전용의 제어장치와 비상운전용의 제어장치를 별도로 구비하여, 이들을 전환하여 운전하는 방식을 채용하고 있었다.Conventionally, in an AC elevator driven by a three-phase induction motor, a control device for normal operation and a control device for emergency operation are provided separately, and a method of switching them is adopted.
이 통상운전의 일예로서는 미합중국 특허 제3,876,918호(1975년 4월 8일 특허)가 있다. 이 방식은 통상운전시는 다이리스터 등으로 구성된 제어장치를 사용하고, 가속시는 유도전동기의 1차 전압제어에 의해 역행(力行)토크를, 감속시는 유도전동기의 1차권선에 공급하는 직류전류의 제어에 의해 직류제동토크를 각각 속도귀환제어하여 가감속제어를 행하고 있다.An example of this normal operation is US Patent No. 3,876,918 (April 8, 1975). This method uses a control device composed of a thyristor or the like during normal operation, and provides direct torque to the primary winding of the induction motor during deceleration by the primary voltage control of the induction motor during acceleration. Acceleration and deceleration control is carried out by speed feedback control of the DC braking torque, respectively, by controlling the current.
이와같은 운전방식에 있어서, 정전시 등의 비상시에는 다음과 같은 방식으로 전환하여 운전하고 있다.In such a driving method, in case of an emergency such as a power failure, the motor is switched and operated in the following manner.
(가) 배터리 등의 비상용 직류전원과, 이것을 3상교류전력으로 변환하는 인버터장치를 구비하여, 이 인버터장치로 유도전동기를 구동하는 방식.(A) A method of driving an induction motor with the inverter device comprising an emergency DC power source such as a battery and an inverter device for converting the same into a three-phase AC power.
(나) 영국특허 제2,020,926호(1982년 8월 25일 특허)에서 제안되어 있는 것과 같이, 베터리 등의 비상용직류전원과, 이 전원으로부터 급전하는 소형 직류전동기를 구비하여, 이 소형 직류전동기에 의해 앨리베이터를 구동하는 방식.(B) As proposed in British Patent No. 2,020,926 (Patented on August 25, 1982), an emergency direct current power source, such as a battery, and a small DC motor powered by the power supply, How to drive the elevator.
그러나, 상기 (가) 및 (나)의 방식은 상기 통상의 운전장치 외에 배터리와 인버터장치 또는 소형 직류전동기를 필요로 하기 때문에, 장치가 대형이며 고가로 되어 있었다.However, since the methods (a) and (b) require a battery, an inverter device, or a small DC motor in addition to the normal operation device, the device is large and expensive.
한편, 상기 통상운전에 있어서는 가속 및 감속시가 모두 유도전동기는 슬립이 큰 범위로 제어되므로, 회전자 손실이 크고, 소비전력이 커진다고 하는 문제가 있었다.On the other hand, in the normal operation, since the induction motor is controlled in a large slip range during both acceleration and deceleration, there is a problem that the rotor loss is large and the power consumption is large.
따라서, 이와 같은 문제를 해결하는 방법으로서 엘리베이터 구동용 유도전동기를 인버터장치로 제어하는 방식이 예를 들면 영국특허공개공보 제2,081,534호(1982년 2월 17일 공개)등으로 알려져 있다.Therefore, as a method of solving such a problem, a method of controlling an induction motor for driving an elevator with an inverter device is known, for example, from British Patent Publication No. 2,081,534 (published February 17, 1982).
이 인버터장치는 주지하는 바와 같이 유도전동기에 인가하는 전압과 주파수를 일정한 관계로 제어하는 것으로서, 예를 들면 PWM 제어(Pulse-Width Modulation control)등이 알려져 있다. 이 경우, 유도전동기를 슬립이 작은 범위로 제어할 수 있으므로, 효율이 좋은 운전이 가능해진다.As is known, this inverter device controls voltage and frequency applied to an induction motor in a constant relationship. For example, PWM control (Pulse-Width Modulation control) is known. In this case, the induction motor can be controlled in a low slip range, thereby enabling efficient operation.
또한, 이 인버터장치의 전원은 직류이므로, 통상운전시는 교류전원을 직류로 변환하여 얻을 수 있으며, 비상시에는 배터리 등의 직류전원을 그대로 사용할 수 있다. 즉, 배터리 등의 직류전원을 인버터장치에 접속하는 것만으로 비상운전을 행할 수 있는 것이다.In addition, since the power supply of this inverter device is DC, it can obtain by converting AC power into DC in normal operation, and can use DC power, such as a battery, as it is in an emergency. That is, emergency operation can be performed only by connecting DC power supplies, such as a battery, to an inverter device.
그러나, 상기 인버터장치는 교류전원을 정류하여 얻어지는 직류전압을 기준으로 유도전동기를 제어하고 있으므로, 저전압의 배터리 등을 접속했을 경우, 유도전동기의 발생토크가 저하하게 된다. 한편, 엘리베이터의 경우, 유도전동기의 부하는 케이지(cage)와 균형추의 중량의 차이에 의해서 결정되는 토크(불평형토크)가 가해져 있고, 승객수에 의해서 대폭적으로 변동된다. 즉, 케이지가 만원일 때는 하강방향으로, 승객이 적을 때는 상승방향으로 커다란 불평형토크가 생기게 된다. 이 때문에 유도전동기의 발생토크가 작으면, 상기 불평형토크에 끌려서 제어가 불가능하게 되어 위험하다.However, since the inverter device controls the induction motor on the basis of the DC voltage obtained by rectifying the AC power source, when the low voltage battery or the like is connected, the generated torque of the induction motor is reduced. On the other hand, in the case of an elevator, the load of an induction motor is applied with torque (unbalanced torque) determined by the difference between the weight of the cage and the counterweight, and varies greatly depending on the number of passengers. That is, when the cage is full, there is a large unbalanced torque in the downward direction and when there are few passengers in the upward direction. For this reason, if the generated torque of the induction motor is small, it is dangerous to be attracted to the unbalanced torque and become impossible to control.
따라서, 상기 배터리 등의 비상용 직류전원은 상기 교류전원의 정류전압에 가까운 매우 큰 전압의 것이 필요해지므로, 이 때문에 고가격화 및 대형화를 피할 수 없었다.Therefore, the emergency DC power supply such as the battery requires a very large voltage close to the rectified voltage of the AC power supply. Therefore, high cost and large size are inevitable.
본원 발명의 제1의 목적은 저전압의 비상용 직류전원으로 간단히 비상시의 운전을 행할 수 있는 교류엘리베이터의 제어장치를 제공하는 데 있다.It is a first object of the present invention to provide a control device of an alternating current elevator that can perform an emergency operation simply by a low-voltage emergency DC power supply.
본원 발명의 제2의 목적은 비상시의 운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 교류엘리베이터의 제어장치를 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide a control device of an alternating current elevator that can improve the reliability of an emergency operation.
본원 발명의 제3의 목적은 비상시의 운전의 탑승감 및 착상(着床) 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 교류엘리베이터의 제어장치를 제공하는데 있다.A third object of the present invention is to provide a control device of an alternating current elevator capable of improving the riding comfort and the accuracy of conception during driving in an emergency.
본원 발명의 제1의 특징은 인버터장치에 의해 엘리베이터 구동용 유도전동기에 인가하는 주파수와 전압을 제어하여 통상의 운전제어를 행하는 것에 있어서, 엘리베이터의 비상시 비상용 직류전원으로부터 상기 인버터장치에 전력을 공급하는 동시에, 이 인버터장치를 상기 통상운전시의 주파수에 대한 통류율특성과 다른 스위칭신호에 의해 제어하도록 한 것에 있다.A first feature of the present invention is to control the frequency and voltage applied to an induction motor for driving an elevator by means of an inverter device, and to perform normal operation control, which supplies power to the inverter device from an emergency emergency DC power supply of the elevator. At the same time, the inverter device is controlled by a switching signal different from the flow-through rate characteristic with respect to the frequency in the normal operation.
본원 발명의 제2의 특징은 상기 비상운전시의 스위칭신호를 통상 운전시의 스위칭신호와는 별도로 구성한 독립된 장치에 의해서 발생하도록 한 것에 있다.A second feature of the present invention resides in that the switching signal for emergency operation is generated by an independent device configured separately from the switching signal for normal operation.
본원 발명의 제3의 특징은 비상운전용의 속도지령을 발생하며, 이 속도지령에 따라서 상기 비상시의 스위칭신호를 발생하도록 한 것에 있다.A third feature of the present invention is to generate a speed command for emergency operation and to generate the switching signal in the emergency according to the speed command.
이상 기술한 이외의 본원 발명의 목적 및 특징에 대해서는 다음에 기술하는 실시예에 있어서 상세히 설명한다.Objects and features of the present invention other than those described above will be described in detail in the following Examples.
다음에, 본원 발명에 대하여 도시한 실시예에 의거하여 설명한다. 그리고, 본원 발명은 정전 등의 이상발생시 외에 어떤 원인에 의해 케이지가 층과 층 사이에 정지했을 경우 또는 엘리베이터 제어장치등에 고장이 생겼을 경우 등 정상적인 운전이 불가능해졌을 때, 즉 직류전원으로 운전할 경우에 모두 적용할 수 있다. 이 경우, 본원 발명의 이상검출장치란 그것에 대응한 이상을 검출하도록 구성하면 좋은 것은 명백하며, 다음의 실시예에서는 정전의 경우의 예를 들어 설명한다.Next, it demonstrates based on the Example shown about this invention. In addition, the present invention, when the cage is stopped between floors due to any cause other than the occurrence of power failure or the like, or when the normal operation is not possible, such as when the elevator control device, etc. breaks down, that is, when operating with DC power All can be applied. In this case, it is obvious that the abnormality detecting device of the present invention may be configured to detect an abnormality corresponding thereto. In the following embodiment, an example of a power failure will be described.
제1도는 본원 발명에 의한 교류엘리베이터 장치의 전체구성의 일예이다.1 is an example of the overall configuration of an alternating current elevator device according to the present invention.
제1도에 있어서, (19)는 통상운전시의 전원인 3상교류전원(1)의 정전을 검출하는 정전검출장치이며, 이 장치의 검출신호를 엘리베이터의 시퀀스콘트롤러(22)에 입력하여, 정전의 유무에 의해 주회로접점(20)과 (21), 제어신호의 접점(20a1),(20a2) 및 (21a1),(21a2)의 개폐를 전환한다.In Fig. 1,
통상운전시는 상기 접점(20),(20a1),(20a2)이 폐로(閉路), 접점(21),(21a1),(21a2)가 개로(開路)하여, 콘버터(2)로 3상 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 이것을 인버터(3)의 직류전원으로서 부여한다. 이 인버터(3)는 제2도에 도시한 바와 같은 주지의 회로이며, 트랜지스터(Tr1)-(Tr6)와 다이오드(D1)-(D6)로 구성되고, 이 트랜지스터(Tr1)-(Tr6)를 스위칭제어하여 직류전압 VDC을 3상교류전압으로 변환하여, 유도전동기(4)에 공급한다.In normal operation, the
시퀀스콘트롤러장치(22)에서 엘리베이터의 운전개시신호가 발생하면, 전자브레이크(5)가 풀려서, 속도지령장치(13)로부터는 시간의 증대에 따라서 상승하는 속도지령을 발생한다.When the operation start signal of the elevator is generated by the
이 속도지령신호와 엘리베이터 구동용 3상유도전동기(4)에 연결된 속도검출용 발전기(12)로부터의 속도신호와의 차이를 비교기(14)로 검출하고, 이것을 통상운전시의 PWM제어용 스위칭신호를 발생하는 통상운전용 스위칭신호발생장치(15)에 입력한다.The difference between the speed command signal and the speed signal from the
이 스위칭신호발생장치(15)는 유도전동기(4)에 인가하는 전압과 주파수의 비가 일정해지도록 제2도의 트랜지스터(Tr1)-(Tr8)를 제어하기 위한 것으로서, 그 스위칭회수와 통류율을 상기 속도지령과 속도신호와의 차이에 따라서 제어한다.The switching signal generator 15 is for controlling the transistors Tr 1 to Tr 8 in FIG. 2 so that the ratio of the voltage and frequency applied to the induction motor 4 is constant. Is controlled according to the difference between the speed command and the speed signal.
이 경우, 효율이 좋은 운전을 행하기 위해서는 유도전동기에 인가하는 전압 V과 주파수 f가 제3도의 관계가 되도록 V/f 일정 제어를 행할 필요가 있다. 이를 위하여 주파수가 낮은 영역에 있어서는 그 주기가 길므로, 제4도에 도시한 바와 같이 반(半)사이클간의 스위칭회수(이하 펄스수 N라고 함)를 많게 하고, 이 펄스의 통류율 Tp/T(T는 반사이클간의 시간, Tp는 펄스폭)을 작아지도록 제어한다. 반대로 주파수가 높은 영역에 있어서는 주기가 짧으므로, 제5도에 도시한 바와 같이 펄스수 N를 적게하고, 펄스의 통류율 Tp/T이 커지도록 제어한다. 이것은 상기한 바와 같이 PWM 제어라고 불리우며, 이 방법에 의해 유도전동기에 인가되는 전압을 제어하면, 그 토크특성은 제6도와 같이 된다. 이 특성을 이용하여 엘리베이터의 속도를 제어하면, 유도전동기를 슬립이 작은 범위로 제어할 수 있으므로, 효율이 좋은 운전을 행할 수 있다.In this case, in order to perform efficient operation, it is necessary to perform V / f constant control so that the voltage V applied to the induction motor and the frequency f are in the relationship of FIG. For this purpose, since the period is long in a low frequency region, as shown in FIG. 4, the number of switching cycles (hereinafter referred to as pulse number N) between the half cycles is increased and the flow rate Tp / T of this pulse is increased. (T is the time between half cycles, and Tp is the pulse width). On the contrary, since the period is short in a high frequency region, as shown in FIG. 5, the number of pulses N is reduced and the flow rate Tp / T of the pulse is increased. This is called PWM control as described above. When the voltage applied to the induction motor is controlled by this method, the torque characteristic is as shown in FIG. By controlling the speed of the elevator by using this characteristic, the induction motor can be controlled in a range with a small slip, so that efficient operation can be performed.
제7도는 상기 스위칭신호발생장치(15)의 구체적 회로예로서, 인버터의 출력주파수에 따라서, 반사이클간의 펄스수를 N1펄스, N2펄스, 1펄스로 3단계로 전환할 경우이다.FIG. 7 is a specific circuit example of the switching signal generator 15, in which the number of pulses between half cycles is changed into three steps of N 1 pulses, N 2 pulses, and 1 pulse according to the output frequency of the inverter.
제8도는 제7도에서 N1=8펄스로 했을 경우의 각부의 파형이다. 이 스위칭신호발생장치(15)의 제어입력인 주파수지령신호(d2)는 일반적으로 속도지령과 귀환속도와의 편차에 속도지령 또는 귀환속도를 가산함으로써 얻어진다.8 is a waveform of each part in the case where N 1 = 8 pulses in FIG. The frequency command signal d 2 which is a control input of the switching signal generator 15 is generally obtained by adding a speed command or a feedback speed to a deviation between the speed command and the feedback speed.
따라서, 발진기(31)는 이 주파수지령신호(d2)에 비례한 주파수의 펄스 a를 출력하며, 이것을 펄스수전환기(35)를 통해서 미분기(35)에 입력하여 펄스 C를 작성하고, 다시 이것을 톱니형발생회로(37)를 통해서 펄스(d1)를 작성하며, 이것과 주파수지령신호(d2)를 비교기(38)로 비교하여, 펄스(e)를 작성한다.Therefore, the
한편, 발진기(31)의 출력펄스 a를 1/2분주기(32)로 분주하여 (펄스 a1) 이것을 6진링카운터(33)에 입력하여, 각각 위상이 60°다른 펄스(b0)-(b5)를 작성한다. 그리고, PWM 신호형성회로(34)에서 상기 신호 (b0) -(b5), (e),의 논리화(論理和) 및 논리적(論理積)의 조합으로의 펄스를 만들고, 상기 (g1),(g2),(g3)와 이들의 반전신호,,(도시생략)를 PWM 제어의 스위칭신호(펄스)로 한다.On the other hand, the output pulse a of the
상기 펄스(g1)-(g3),를 제1도의 펄스증폭장치(17)로 증폭하고, (g1) 및을 증폭한 펄스(G1)를 제2도의 트랜지스터(Tr1)에, ()을 (Tr2)에, (g2) 및의 증폭펄스(G2),를 (Tr3), (Tr4)에, (g3) 및의 증폭펄스(G3),를 (Tr5),(Tr6)의 베이스에 부여하고, 속도 제어차에 따라서 주파수를 점차 증대시켜 유도전동기(4)의 역행토크를 제어하고, 이것을 감속기(6), 시브(7), 로프(8)를 통해서 엘리베이터케이지(9), 카운터웨이트(10)를 가속제어한다.The pulse (g 1 )-(g 3 ), Amplifying a first-
이와 같은 방법에 의해 엘리베이터가 가속되고, 소정 거리 주행하여 착상점 직전의 일정한 위치에 달하면, 이 위치로부터 착상점까지의 위치를 케이지(9) 위에 부착한 위치검출기(11)로 검출하고, 이것을 속도지령장치(13)에 입력한다.When the elevator is accelerated by such a method and travels a predetermined distance to reach a fixed position immediately before the landing point, the position from this location to the landing point is detected by the position detector 11 attached on the cage 9, and this speed is reached. Input to command
속도지령장치(13)로부터는 엘리베이터의 감속위치에 따라서 감소되는 속도지령을 발생하고, 이것과 상기속도검출용 발전기(12)로부터의 귀환속도와의 제어편차에 따른 주파수지령신호(d2)를 상기와 마찬가지로 스위칭신호발생 장치 (15)에 입력한다.The
따라서, 스위칭신호발생장치(15)는 상기와 마찬가지로 V/f(전압/주파수)의 관계를 일정하게 유지하면서, 주파수지령신호(d2)에 따라서 주파수를 점차 감소시켜, 유도전동기(4)의 회생제동토크를 제어하여 엘리베이터의 감속제어를 행한다.Accordingly, the switching signal generator 15 gradually decreases the frequency in accordance with the frequency command signal d 2 while maintaining the relationship of V / f (voltage / frequency) as described above, thereby reducing the frequency of the induction motor 4. Regenerative braking torque is controlled to decelerate the elevator.
이 경우의 회생전력은 주지의 방법으로 전원에 반환하거나 또는 외부저항으로 소비하면 된다.The regenerative power in this case may be returned to the power supply by a known method or consumed by an external resistor.
엘리베이터가 감속하여, 착상점에 도달하면 이것을 시퀀스콘트롤러(22)에 입력하여, 시퀀스콘트롤러(22)로부터 정지신호가 발생하고, 전자브레이크(5)를 걸어서 엘리베이터를 정지, 유지한다.When the elevator decelerates and arrives at the landing point, it is input to the
이와 같은 엘리베이터제어시스템에 있어서, 교류전원(1)이 정전되었을 경우에는 다음과 같은 방법에 의해 엘리베이터를 운전한다.In such an elevator control system, when the AC power supply 1 is out of power, the elevator is operated by the following method.
이 경우, 엘리베이터 케이지(9)가 각 층의 도어를 열 수 있는 범위(door open zone)내에서 정전이 발생했을 때에는 전력이 다시 공급될 때까지는 엘리베이터를 운전하지 않도록 한다. 그리고, 엘리베이터운전중에 정전이 발생하여, 도어를 열 수 있는 범위외에서 정지했을 경우에만 구출운전을 행하여, 케이지(9)내에 승객이 감금되는 사고를 피한다. 이때는 정격속도보다도 더 낮은 속도로 운전하는 편이 경제성 및 안정성의 면에서 유리하다.In this case, when the power failure occurs within the door open zone in which the elevator cage 9 can open the doors of each floor, the elevator is not operated until power is supplied again. Then, only when the power failure occurs during the operation of the elevator and stops outside the range where the door can be opened, rescue operation is performed to avoid an accident in which the passenger is confined in the cage 9. In this case, it is advantageous to operate at a speed lower than the rated speed in terms of economy and stability.
제1도에 있어서의 교류전원(1)이 정전되면, 정신검출장치(19)에 의해 정전을 검출하여, 접점(20) 및 접점(21a1),(20a2)을 개로하고, 접점(21) 및 접점(21a1),(21a2)를 폐로한다.When the AC power supply 1 in FIG. 1 is out of power, a power failure is detected by the
따라서, 배터리등의 비상용의 직류전원장치(18)가 인버터(3)의 직류전원단자에 접속되며, 동시에 이 전원은 비상운전용 스위칭신호 발생장치(16) 및 펄스증폭장치(17), 시퀀스콘트롤러(22), 정전검출장치(19)의 전원단자에도 접속한다.Therefore, an emergency DC power supply 18 such as a battery is connected to the DC power supply terminal of the
이와 같이 해서, 각 장치의 전원 및 스위칭신호발생장치는 비상용으로 전환되어 비상운전시의 회로가 형성된다.In this way, the power supply and the switching signal generator of each device are switched for emergency use to form a circuit for emergency operation.
여기서, 비상시의 운전속도에 대응하는 인버터(3)의 출력주파수를 fa, 전압을 Va라고 하면, 비상운전용스위칭신호발생장치(16)는 Va/fa가 제3도의 f-V 특성을 만족하는 펄스를 발생할 필요가 있다.Here, if the output frequency of the
따라서, 비상시의 인버터의 전원전압 Via을 통상운전시의 전원전압 Vin보다 낮게 설정하기 위해서는 동일 주파수에 대한 인버터(3)의 출력전압을 예를 들면 통상 운전시는 제9도와 같이 펄스수를 9로, 비상운전시는 제10도와 같이 펄스수를 2로하여, 그 실효전압이 같아지도록 제어하면 된다. 즉, 통상운전용과 비상운전용 스위칭신호발생장치(15),(16)에서 출력되는 펄스는 펄스수 ; 통상운전시>비상운전시 펄스의 통류율 ; 통상운전시<비상운전시로 하고, 동일 주파수에 대한 전압을 똑같이 하면, 유도전동기(4)는 제6도와 같은 토크를 발생하여, 엘리베이터를 구동할 수 있다.Therefore, in order to set the power supply voltage Via of the inverter in emergency lower than the power supply voltage Vin in normal operation, the output voltage of the
제11도는 비상운전용 스위칭신호발생장치(16)의 구체적인 회로예로서, 그 동작원리는 제7도의 통상운전용 스위칭신호발생장치와 대략 동일하다.11 is a specific circuit example of the emergency operation switching signal generator 16, and its operation principle is substantially the same as that of the normal operation switching signal generator of FIG.
제12도는 제11도에서 반사이클간에 2개의 PWM제어펄스를 발생할 경우의 각부의 파형이다. 시퀀스콘트롤러(22)로부터 입력되는 저속의 비상운전용 속도지령신호(k2)(주파수 신호)에 비례한 주파수의 펄스 h를 발진기(40)에서 출력하며, 이 펄스 h를 미분기(43)로 미분해서, 이것을 톱니형발생회로(44)에 입력하고, 이 출력(k1)과 지령신호(k2)를 비교기로 비교하여 펄스 1를 작성한다.FIG. 12 is a waveform of each part in the case where two PWM control pulses are generated between half cycles in FIG. The
한편, 발진기(40)의 출력 h을 6진링카운터(41)에 입력하여 각각 위상이 60°다른 펄스(m0)-(5)를 작성한다. 그리고, PWM 신호형성회로(42)에서 상기 신호(m0)-(m5), (1),의 논리화 및 논리적의 조합으로의 펄스를 만들고, 상기 (q1),(q2),(q3)와 이들의 반전신호(도시생략)를 비상운전시의 PWM 펄스로 한다.On the other hand, by entering the output h of the
상기 펄스(q1)-(q3),를 제1도의 펄스증폭장치(17)로 증폭하여, 이 출력을 인버터(3)내의 트랜지스터의 베이스에 부여한다. 이 점에 대해서는 상술한 바와 같다.The pulse q 1 -q 3 , Is amplified by the
시퀀스콘트롤러(22)로부터의 비상용 기동신호가 발생하면, 비상운전용 스위칭신호발생장치(16)로부터는 비상시의 운전속도에 대응한 펄스를 발생하며, 이것을 펄스증폭장치(17)를 통해서 인버터(3)에 입력하여, 엘리베이터를 구동한다.When the emergency start signal from the
엘리베이터가 주행하여 착상점에 도달하면, 시퀀스콘트롤러(22)로부터 발생되는 정지신호로 인버터를 정지시키고, 전자브레이크(5)를 작동해서 엘리베이터를 정지, 유지한다.When the elevator travels to the landing point, the inverter is stopped by the stop signal generated from the
본원 발명의 제1의 실시예에 의하면, 정전 등의 비상시에 통상 운전제어에 사용한 인버터의 직류전원단자에 배터리 등의 비상전원을 접속하고, 상기 인버터를 PWM 제어하기 위한 스위칭신호를 발생하는 수단을 통상운전용과는 다른 제어수단으로 하고, 또한 이 제어수단으로부터 발생하는 스위칭신호는 동일 주파수에 대해서, 통상운전시보다도 펄스의 수는 적고, 펄스의 통류율이 큰 펄스로 제어하도록 했으므로, 비상운전시의 인버터의 직류전원전압을 작게할 수 있다.According to a first embodiment of the present invention, there is provided a means for connecting an emergency power source such as a battery to a DC power terminal of an inverter used for normal operation control in an emergency such as a power failure, and generating a switching signal for PWM control of the inverter. The control signal is different from that for normal operation, and the switching signal generated from this control means controls the same frequency with a pulse having a smaller number of pulses and having a larger pulse flow rate than during normal operation. The DC power supply voltage of the inverter can be reduced.
따라서, 비상용 전원설비를 대폭적으로 소형, 염가로 할 수 있으므로, 경제적인 엘리베이터의 제어장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.Therefore, since the emergency power supply equipment can be significantly small and inexpensive, there is an effect that an economical elevator control apparatus can be provided.
제13도는 본원 발명의 다른 실시예로서, 비상운전시의 가속, 감속시에도 속도귀환제어를 행하도록 한 경우이다.13 shows another embodiment of the present invention in which speed feedback control is performed even during acceleration and deceleration during emergency operation.
제13도에 있어서, (23)은 비상운전용 속도지령장치, (24)는 비교기이며, 다른 신호 및 통상운전시의 동작은 제5도의 실시예와 같으므로 생략한다.In Fig. 13,
비상운전시는 속도지령장치(23)에서 가속시는 시간의 함수, 감속시는 엘리베이터의 위치의 함수로 되는 속도지령을 발생하여, 이것과 속도검출용 발전기(12)로부터의 귀환신호와의 차이를 비교기(24)에 의해 검출하고, 상기 속도제어편차에 대응한 PWM 제어펄스를 비상운전용 스위칭신호발생장치(16)에서 출력하여 비상운전시의 속도제어를 행하는 것이다.In the emergency operation, the
이 실시예에 의하면, 비상운전시의 가감속시에 유도전동기(4)에 흐르는 전류가 작아지므로, 배터리(18)의 용량을 더욱 저감시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.According to this embodiment, since the current flowing through the induction motor 4 during acceleration / deceleration during emergency operation becomes small, there is an effect that the capacity of the battery 18 can be further reduced.
또한, 가감속시에도 속도귀환제어를 행하도록 하였으므로 착상 특성도 대폭적으로 개선할 수 있다.In addition, the speed feedback control is also performed during acceleration and deceleration, so that the idea of conception can be significantly improved.
그리고, 매우 낮은 속도로 운전할 경우는 상기 착상오차가 그다지 문제가 되지 않을 것이 예상된다. 따라서, 이때는 속도귀환제어를 행하지 않고 일정한 가속도 및 감속도로 증대 또는 감소하는 속도지령으로 인버터를 제어하여 유도전동기의 전류를 억제하여, 배터리 용량의 저감을 도모할 수도 있다.In addition, when driving at a very low speed, it is expected that the conception error will not be a problem. Therefore, at this time, the inverter may be controlled by a speed command that increases or decreases at a constant acceleration and deceleration without performing speed feedback control to suppress the current of the induction motor, thereby reducing battery capacity.
상기 제1도, 제13도의 실시예에 있어서, PWM 제어하는 펄스는 그 폭이 같다는 등 펄스를 사용한 예에대해서 설명했지만, 펄스 폭이 다른 주지의 부등펄스를 사용해도 좋다. 이 경우는 인버터의 출력전압이 더욱 정현파에 가까와지므로, 전동기의 소음, 발열 등이 작아진다고 하는 효과가 있다.1 and 13, the pulses for PWM control have been described with respect to the example in which the pulses have the same width. However, known inequality pulses having different pulse widths may be used. In this case, since the output voltage of the inverter is closer to the sine wave, the noise, heat generation, etc. of the motor are reduced.
또한, 제1도, 제13도의 스위칭신호발생장치(15).(16)를 마이크로컴퓨터로 치환하여, 이 마이크로컴퓨터에 통상운전용 펄스발생기능과 비상운전용 펄스발생기능을 구비하고, 이들을 전환하여 펄스를 발생하도록 하여도 좋다.In addition, the switching signal generators 15 and 16 of FIG. 1 and FIG. 13 are replaced with a microcomputer, and this microcomputer is equipped with the pulse generator function for normal operation and the pulse generator function for emergency operation, and these are switched. Pulses may be generated.
이와 같이 함으로써, 장치의 소형화 및 균일한 펄스를 발생할 수 있다.In this way, the device can be miniaturized and a uniform pulse can be generated.
또한, 통상운전용 스위칭신호발생장치만을 엘리베이터 제어용 마이크로컴퓨터로 구성하고, 비상운전용 스위칭신호발생장치는 전용회로로 하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우는 상기 마이크로컴퓨터의 고장시일지라도 비상운전을 행할 수 있으며, 더 한층 안정성의 향상을 도모할 수 있다.In addition, only the switching signal generator for normal operation may be comprised by the elevator control microcomputer, and the switching signal generator for emergency operation may be set as a dedicated circuit. In this case, even when the microcomputer breaks down, emergency operation can be performed, and further stability can be improved.
이상 본원 발명에 의하면 정전 등의 비상시에 통상운전제어에 사용한 인버터에 직류전원을 공급하고, 이 인버터를 동일 주파수에 대해서 통상운전시보다도 통류율이 큰 펄스로 제어하도록 했으므로, 비상시의 인버터의 직류전원전압을 낮게 할 수 있고, 소형이며, 또한 경제적인 직류전원으로 안전하게 교류엘리베이터의 비상운전을 행할 수 있다. 예를 들면 이 직류전원을 배터리로 구성했을 경우, 정기적으로 검사, 교체가 필요해지는 것을 생각하면 이 효과는 더욱 현저하다.As described above, according to the present invention, since the DC power is supplied to the inverter used for normal operation control in an emergency such as a power failure, and the inverter is controlled with a pulse having a larger flow rate than during normal operation for the same frequency, the DC power supply of the inverter in emergency The voltage can be reduced, and the compact and economical DC power supply can safely perform the emergency operation of the AC elevator. For example, when this DC power supply is constituted by a battery, this effect is more remarkable considering that periodic inspection and replacement are necessary.
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