電梯的控制裝置制造方法

電梯的控制裝置制造方法
【專利摘要】在電梯中，轎廂（2）與對重（5）形成為吊桶式，并具有使轎廂（2）升降的電機（11），該電梯的控制裝置通過帶再生功能的變流器（32）對交流電源（20）進行整流，并通過逆變器（36）驅動電機（11），并且，通過逆變器（36）和帶再生功能的變流器（32）將從電機（11）產生的再生電力轉換為交流電源（20），該電梯的控制裝置具有控制部（50），在停電時，控制部（50）通過開關（22）使變流器（32）與交流電源（20）在電氣上斷開后，借助通過轎廂（2）的行進而產生的再生電力來驅動與變流器（32）電連接的揚水泵（200）。
【專利說明】電梯的控制裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電梯的控制裝置。
【背景技術】
[0002]如下述專利文獻I所示，在現有的電梯的控制裝置中，已知有使用了再生用變流器的控制裝置。
[0003]關于該控制裝置，是在具有可變電壓可變頻率的逆變器和緊急用發電機的電梯的控制裝置中，其中，所述逆變器具有動力(powering)用變流器(converter)和再生用變流器，在上述逆變器的直流側設置有再生電力消耗電路，當電梯基于緊急用發電機進行運轉時，阻斷再生用變流器，將再生電力消耗電路設為工作狀態來消耗再生電力。
[0004]根據上述控制裝置，當電梯基于正常電源進行運轉時，再生電力返回到電源側，因而減小了電力消耗量。當電梯基于緊急用電源進行運轉時，在直流側消耗再生電力，因而不會流入對緊急用發電機而言難以處理的再生電力，不會產生電壓凹槽(voltagenotch)，因而能夠減小緊急用發電機的容量。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開昭59 - 149781號公報
【發明內容】

[0008]發明要解決的問題
[0009]但是，在上述電梯的控制裝置中，只是使用再生變流器將從電機產生的再生電力返回到電源。然而發明人認識到:鑒于停電時從電梯產生的再生電力沒有作為電力供給源發揮作用，因而在停電時，可以臨時使電梯作為發電設備發揮作用，將電梯用作電力供給源，利用上述再生電力來驅動電梯以外的電氣設備。
[0010]本發明為了解決上述問題而提出，其目的在于提供一種具有在停電時利用上述再生電力作為電力供給源的功能的電梯的控制裝置。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]第I發明的電梯的控制裝置構成為，在該電梯中，轎廂與對重形成為吊桶式，并具有使所述轎廂升降的電機，該電梯的控制裝置通過整流單元對交流電源進行整流，并通過逆變器驅動所述電機，并且借助所述逆變器和再生單元將從所述電機產生的再生電力轉換為所述交流電源，所述電梯的控制裝置具有控制單元，在停電時，所述控制單元通過開閉單元使所述再生單元和所述整流單元與所述交流電源在電氣上斷開之后，借助由所述轎廂的行進產生的再生電力來驅動與所述再生單元電連接的電氣設備。
[0013]根據該電梯的控制裝置，在停電時，開閉單元在使再生單元、整流單元與交流電源在電氣上斷開之后，借助由轎廂的行進產生的再生電力來驅動與再生單元電連接的電氣設備。由此，在停電時，電梯能夠作為電力供給源發揮作用，驅動電氣設備。[0014]優選的是，第2發明的電梯的控制裝置具有:負載檢測單元，其檢測轎廂內的負載；消耗電力設定單元，其設定電氣設備的消耗電力值；以及速度調節單元，其根據檢測出的負載和電氣設備的消耗電力值，對驅動電機的逆變器的速度指令進行調節。
[0015]由此，速度調節單元根據檢測出的負載和電氣設備的消耗電力值，對驅動電機的逆變器的速度指令進行調節。由此，能夠根據電氣設備的消耗電力和轎廂內的負載，調節轎廂的速度，調節能夠從電梯產生的產生電力。由于能夠調節電氣設備的消耗電力和產生電力，因而能夠抑制提供給電氣設備的電源的電壓波動。
[0016]優選的是，第3發明的電梯的控制裝置具有:電力檢測單元，其檢測提供給電氣設備的再生電力；消耗電力設定單元，其設定電氣設備的消耗電力值；速度調節單元，其根據檢測出的所述再生電力和所述電氣設備的消耗電力值，對驅動所述電機的所述逆變器的速度指令進行調節。
[0017]由此，速度調節單元能夠根據檢測出的再生電力和電氣設備的消耗電力值，調節驅動電機的逆變器的速度指令，調節能夠從電梯產生的產生電力。由于能夠調節電氣設備的消耗電力和產生電力，因而能夠抑制提供給電氣設備的電源的電壓波動。
[0018]優選的是，第4發明的電梯的控制裝置具有設置在整流單元的直流側的能夠蓄積電力的蓄電單元，控制單元將由轎廂的行進產生的再生電力蓄積于所述蓄電單元后，基于來自該蓄電單元的電力，借助再生單元來驅動電氣設備。
[0019]由此，控制單元將由轎廂的行進產生的再生電力蓄積于蓄電單元后，基于來自該蓄電單元的電力，借助再生單元來驅動電氣設備，因而能夠不依賴于轎廂的負載和行進狀態來向電氣設備供給電力。
[0020]優選的是，第5發明的電梯的控制裝置具有顯示再生電力值和所述再生電力的持續時間的顯示單元。
[0021]由此，在停電時，由于顯示出將電梯用作緊急用電源裝置時的電力供給能力，因而能夠提高上述緊急用電源裝置的易用性。
[0022]優選的是，第6發明的電梯的控制裝置構成為，電梯具有多部，該電梯的控制裝置具有將各部所述電梯的再生電力提供給電氣設備的控制單元。
[0023]由此，由于能夠基于從多部電梯產生的再生電力來驅動電氣設備，因而能夠提高可驅動的電氣設備的容量。
[0024]發明效果
[0025]根據本發明，能夠得到如下電梯的控制裝置:在停電時，能夠使電梯作為電力供給源發揮作用，利用從電梯產生的再生電力來驅動電氣設備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是示出本發明的一個實施方式的電梯的控制裝置的整體圖。
[0027]圖2是示出圖1的電梯的控制裝置的動作的流程圖。
[0028]圖3是示出圖1的電梯的控制裝置的動作的時序圖。
[0029]圖4是示出本發明的另一實施方式的電梯的控制裝置的動作的流程圖。
[0030]圖5是示出本發明的另一實施方式的電梯的控制裝置的動作的時序圖。
[0031]標號說明[0032]2轎廂，5對重，11電機，13負載檢測器，20三相交流電源，22開關，32帶再生功能的變流器，36逆變器，50控制部，60電源監視部，80顯示器，200揚水泵。
【具體實施方式】
[0033]實施方式1.
[0034]根據圖1來說明本發明的一個實施方式。圖1是示出本發明的一個實施方式的電梯的控制裝置的整體圖。
[0035]在圖1中，三相交流電源20經由作為可電開閉的開閉單元的開關22與第I電梯I連接。同樣，揚水泵200以及與第I電梯I同樣形成的第2電梯100經由開關22與交流電源20連接，其中，該揚水泵200是用于將自來水儲存在建筑物的屋頂而進行抽取的電氣設備。
[0036]在電梯I中，通過繩索3使轎廂2與對重5形成為吊桶式，并具有卷起繩索3而使轎廂2升降的曳引機7。在曳引機7安裝有制動器9和電機11。
[0037]在電梯的控制裝置中，具有作為對轎廂2內的搭乘負載進行檢測的負載檢測單元的負載檢測器13。對交流電源20進行整流得到直流電，并通過將該直流電轉換為交流電的電力轉換器30產生的可變電壓可變頻率的電壓對電機11進行可變速驅動。在電力轉換器30的直流母線34上，具有作為蓄積和釋放電力的蓄電單元的電力蓄積器40。
[0038]此外，控制裝置具有控制部50，該控制部50產生控制電力轉換器30的指令信號，并接收來自負載檢測器13的負載檢測信號。控制部50形成為:接收來自作為檢測停電的電力檢測單元的電源監視器60的停電檢測信號，并且接收來自消耗電力設定器70的電力指令信號，其中，消耗電力設定器70設定使電梯I在停電時作為發電機發揮作用時應該產生的電力。控制部50形成為對顯示器80發送電力值等要顯示的信號，并具有作為控制單元和速度調節單元的功能。
[0039]電力轉換器30具有:作為整流單元和再生單元的帶再生功能的變流器32，其對交流電源20進行整流，并將直流電轉換為交流電，向揚水泵200供給電力；以及電容器33，其對變流器32的脈動(rippled)的輸出電壓進行平滑。
[0040]此外，電力轉換器30具有:逆變器36，其經由作為變流器32的輸出的直流母線34，對電機11進行可變速驅動；以及再生電阻電路38，其借助晶體管進行控制，利用電阻消耗從電機11產生的再生電力。
[0041]電力蓄積器40具有:電力蓄積部41，其由鉛蓄電池或鎳氫電池構成來蓄積電力；以及充放電部43，其由能夠控制電力蓄積部41的充電/放電且能夠對電力蓄積部41的電壓進行升壓的DC - DC轉換器等構成。
[0042]此外，借助未圖示的蓄電池來確保控制部50、電源監視部60和負載檢測器13等在停電時必須進行動作的設備等在停電時的電源。
[0043]接下來，說明如上這樣構成的電梯的控制裝置在通常運轉時的動作。
[0044]〈通常運轉時〉
[0045]在圖1中，當前開關22為閉合狀態，當轎廂2中搭乘了幾乎接近額定承載能力的乘客的狀態下開始上升運轉時，電機11消耗電力進行運轉，成為動力運轉。此時，控制部50根據電梯I的啟動對充電/放電部43進行控制，使得從電力蓄積部41開始放電，將直流母線34的電壓控制為規定電壓。
[0046]另一方面，在電梯I的電力只靠來自電力蓄積部41的放電電力并不足夠的情況下，依靠來自電力蓄積部41的電力和變流器32輸出的從商用電源提供的電力的雙方來供給。這樣，通過將再生電力蓄積于電力蓄積器40而重新利用電力，由此實現了節能。
[0047]接下來，在開關22為閉合狀態下轎廂2以無負載狀態開始上升運轉時，成為將轎廂2的動能轉換回電力的再生運轉，直流母線34的電壓因該再生電力而上升。例如，控制部50在直流母線34的電壓的上升達到某一規定電壓時，控制充電/放電部43將再生電力充電到電力蓄積部41。作為其它控制手段，存在監視再生電力的同時控制充電/放電部43而將再生電力充電到電力蓄積部41的情況。
[0048]接下來，說明如上這樣構成的電梯的控制裝置的停電時運轉動作。
[0049]<停電時>
[0050]如圖1所示，在因停電等而不能從交流電源20供給電力的情況下，有時希望使揚水泵200、電梯100暫時工作。例如，在停電中，有時存在集體住宅的上層樓層需要使用自來水而希望揚水泵200短時間工作的情況。
[0051]此外，當輪椅使用者在上層樓層等待疏散的情況下等，需要使電梯I暫時運轉來讓輪椅使用者疏散。在這樣的情況下，雖然也有臨時從其他地方運來緊急用發電機而加以利用的手段，但是難以應對希望立刻得到電力供給的情況。因此，如下述這樣，利用電梯I的發電功能，向揚水泵200供給電力。此外，優選的是，利用電梯I的發電功能進行驅動的電氣設備能夠像揚水泵200那樣，耐受一定程度的電壓波動。
[0052]首先，如圖2所示，利用者斷開開關22使電梯I等從交流電源20斷開(步驟S101)，對消耗電力設定器70設定用于使揚水泵200工作的消耗電力值(步驟S103)。控制部50根據所設定的消耗電力值，設定轎廂2的行進速度。
[0053]此時，行進速度大致可通過將上述消耗電力值除以轎廂2與對重3的質量差來求出。該消耗電力使用對設定的消耗電力加進對升降用機械損耗和電機11和電力轉換器30的電氣損耗的考慮而得到的結果。此外，通常假定為轎廂2中無人的無搭乘狀態，但是在轎廂2內搭載有物品等的情況下，需要對由負載檢測器13檢測出的轎廂2內負載進行校正，求出轎廂2側與對重5側的質量差。
[0054]接下來，控制部50將電機11作為發電機進行啟動(步驟S105)。當根據設定的速度使轎廂2朝再生運轉方向行進時，如圖3的(a)所示，轎廂2的速度逐漸上升，電機11作為發電機發揮作用，如圖3的(b)那樣產生再生電力PR。控制部50在顯示器80顯示由電源監視部60檢測出的電力(步驟S107)。利用者確認由電源監視部60檢測出的電力是否達到設定值(步驟S109)。這是因為，如圖3的(d)所示，在未達到所設定的電力的虛線部分無法利用揚水泵200，因此確認是否達到設定電力。并且，在再生電力達到設定電力值時，控制部50使電力轉換器30的變流器32進行動作，向揚水泵200提供電力而進行工作(步驟SI 11)，然后，在轎廂2接近末端樓層時，使轎廂2減速。與此相伴，電源監視部60檢測來自電機11的發電電力的下降(步驟S113)。控制部50根據該檢測結果，結束揚水泵200的工作。
[0055]此外，在步驟S109中，圖3的(d)的虛線所示的由電源監視部60檢測出的電力未達到設定值的電力被再生電阻電路38的電阻消耗。[0056]此外，對于在電壓逐漸上升的情況下也能夠驅動的電氣設備，也能夠加上圖3的Cd)的虛線所示的電力進行驅動。
[0057]在上述實施方式的電梯的控制裝置中，轎廂2與對重5形成為吊桶式，并具有使轎廂2升降的電機11，通過帶再生功能的變流器32對三相交流電源20進行整流，并通過逆變器36來驅動電機11，并且，通過逆變器36以及帶再生功能的變流器32將從電機11產生的再生電力轉換為交流電源20，該電梯的控制裝置具有控制部50，在停電時，控制部50通過開關22使變流器32與交流電源20在電氣上斷開后，借助由轎廂2的行進產生的再生電力來驅動與變流器32電連接的揚水泵200。
[0058]根據電梯的控制裝置，在停電時，開關22使變流器32與交流電源20在電氣上斷開后，借助由轎廂2的行進產生的再生電力來驅動與變流器32電連接的揚水泵200。由此，在停電時，電梯I能夠作為電力供給源發揮作用，而驅動揚水泵200。
[0059]優選的是，如上述實施方式的電梯的控制裝置那樣，具有:負載檢測器13，其檢測轎廂2內的負載；以及作為速度調節單元的控制部50，其根據檢測出的負載和揚水泵200的消耗電力值，調節驅動電機11的逆變器36的速度指令。
[0060]由此，控制部50根據由負載檢測器13檢測出的負載和揚水泵200的消耗電力值，調節驅動電機11的逆變器36的速度指令。由此，能夠根據揚水泵200的消耗電力和轎廂2內的負載，調節轎廂2的速度，調節能夠從電梯I產生的產生電力。由此，由于能夠根據揚水泵200的消耗電力來調節來自電梯I的產生電力，因而能夠抑制向揚水泵200供給的電源的電壓波動。
[0061]優選的是，如上述實施方式的電梯的控制裝置那樣，具有:電源監視部60，其檢測提供給揚水泵200的再生電力；以及控制部50，其根據檢測出的再生電力和揚水泵200的消耗電力值，調節驅動電機11的逆變器36的速度指令。
[0062]由此，控制部50能夠根據檢測出的再生電力和揚水泵200的消耗電力值，調節驅動電機11的逆變器36的速度指令，調節能夠從電梯I產生的產生電力。由此，能夠根據揚水泵200的消耗電力，調節來自電梯I的產生電力。
[0063]實施方式2.[0064]在上述實施方式I中，在停電時，使用從電機11產生的再生電力直接驅動揚水泵200,但是在本實施方式中,將從電機11產生的再生電力臨時蓄積于電力蓄積器40后,利用電力蓄積器40的蓄積電力來驅動揚水泵200。
[0065]本發明的另一實施方式的電梯的控制裝置與實施方式I的結構相同，根據圖4和圖5來說明其動作。在圖4中，與圖2相同的標號表示相同的動作，并省略說明。
[0066]與實施方式I相同地，使上述電梯的控制裝置執行步驟SlOl~S105。并且，如圖5的(a)~(c)所示，在步驟S105中，當啟動電梯后，經由逆變器36將從電機11產生的再生電力蓄積于電力蓄積器40 (步驟S209)。控制部50通過速度檢測器12判斷轎廂2是行進還是停靠(步驟S211)，在判定為轎廂2停靠時，如圖5的(d)所示，控制部50從電力蓄積器40經由帶再生功能的變流器32使揚水泵200工作(步驟S213)，然后結束揚水泵200的工作。
[0067]此外，控制部50能夠一邊通過電源監視部60監視因揚水泵200的啟動而導致的消耗電力，一邊控制電力蓄積器40的充電/放電部43和變流器32，以得到適當的發電電力P。。由此，利用者即使不對消耗電力設定器70設定消耗電力，不通過顯示器80確認來自電梯I的產生電力，也能夠穩定地向揚水泵200供給電力。
[0068]此外，顯示器80能夠顯示轎廂2在一次行進時、例如轎廂2在無負載狀態下從底層行進到頂層時所能夠產生的再生電力量、或者顯示轎廂2在行進中產生的電力和持續時間。
[0069]此外，也能夠根據電力蓄積器40中蓄積的電力量，計算出上述電力和持續時間并顯示。在該情況下，由于知曉將電梯I用作緊急用電源裝置時的電力供給能力，因而提高了易用性。
[0070]此外，能夠使多個電梯1、100協作進行再生運轉，將它們的合計作為發電電力來利用，而使揚水泵200工作。在該情況下，與I臺電梯相比，能夠供給較大的電力，即使在停電時也能夠使需要較大功率的揚水泵200等暫時工作。
[0071]優選的是，上述實施方式的電梯的控制裝置具有設置在帶再生功能的變流器32的直流側的、能夠蓄積電力的電力蓄積器40，控制部50將由轎廂2的行進產生的再生電力蓄積于電力蓄積器40后，基于來自電力蓄積器40的電力，通過帶再生功能的變流器32來驅動揚水泵200。
[0072]由此，控制部50將由轎廂2的行進產生的再生電力蓄積于電力蓄積器40后，基于來自電力蓄積器40的電力，通過帶再生功能的變流器32來驅動揚水泵200，因而能夠不依賴于轎廂2的負載、行進狀態而穩定地向揚水泵200供給電力。
[0073]產業上的可利用性
[0074]本發明可應用于電梯的控制裝置。
【權利要求】
1.一種電梯的控制裝置，在該電梯中，轎廂與對重形成為吊桶式，并具有使所述轎廂升降的電機，該電梯的控制裝置通過整流單元對交流電源進行整流，并通過逆變器驅動所述電機，并且借助所述逆變器和再生單元將從所述電機產生的再生電力轉換為所述交流電源，其特征在于， 所述電梯的控制裝置具有控制單元，在停電時，所述控制單元通過開閉單元使所述再生單元和所述整流單元與所述交流電源在電氣上斷開之后，借助由所述轎廂的行進產生的再生電力來驅動與所述再生單元電連接的電氣設備。
2.根據權利要求1所述的電梯的控制裝置，其特征在于，該電梯的控制裝置具有: 負荷檢測單元，其檢測所述轎廂內的負載； 消耗電力設定單元，其設定所述電氣設備的消耗電力值；以及速度調節單元，其根據檢測出的所述負荷和所述消耗電力值，對驅動所述電機的所述逆變器的速度指令進行調節。
3.根據權利要求1所述的電梯的控制裝置，其特征在于， 電力檢測單元，其對提供給所述電氣設備的再生電力進行檢測； 消耗電力設定單元，其設定所述電氣設備的消耗電力值；以及 速度調節單元，其根據檢測出的所述再生電力和所述消耗電力值，對驅動所述電機的所述逆變器的速度指令進行調節。
4.根據權利要求1或2所述的電梯的控制裝置，其特征在于， 所述電梯的控制裝置具有設置在所述整流單元的直流側的能夠蓄積電力的蓄電單元，所述控制單元將由所述轎廂的行進產生的再生電力蓄積于所述蓄電單元后，基于來自該蓄電單元的電力，借助所述再生單元來驅動所述電氣設備。
5.根據權利要求1?4中的任意一項所述的電梯的控制裝置，其特征在于， 所述電梯的控制裝置具有顯示所述再生電力值和所述再生電力的持續時間的顯示單J Li ο
6.根據權利要求1?5中的任意一項所述的電梯的控制裝置，其特征在于， 所述電梯有多部， 所述電梯的控制裝置具有將各部所述電梯的再生電力提供給所述電氣設備的控制單J Li ο
【文檔編號】B66B5/02GK103596868SQ201180071565
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年6月13日 優先權日:2011年6月13日
【發明者】安江正德 申請人:三菱電機株式會社