电梯控制装置的制作方法

专利名称：电梯控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯控制装置，其由整流器将从交流电源供给的交流 电变换为直流电，进而由变换器将该直流电变换为交流电、供给至使电梯 的轿厢上下移动的电动机。具体而言，本发明涉及一种电梯控制装置，其 具备再生制动功能，在电动机停止时，将电动机所具有的旋转能量变换为 再生电力，使该再生电力能量消耗，从而对电动机进行制动。
背景技术：
在组装于楼宇等内的电梯系统中，在升降路的上侧的机械室内设置的 电动机的绳轮上，桂有缆绳，在该缆绳的两端安装有轿厢和平衡锤。通常， 将平衡锤的重量，调整为与额定人数的一半的乘客搭乘电梯时的状态的轿 厢的重量大致相等的重量。
因此，如果电梯的轿厢的装载不是额定人数装载的一半，则轿厢与平 衡锤变得不平衡。因此，在使没有乘客搭乘的电梯的轿厢在各楼层停止、 使电动机的驱动力停止时，为了使轿厢不会因轿厢与平衡锤的不平衡重量 而自行移动，组装有用于相对电动机的绳轮静止保持轿厢的制动装置。
该制动装置，具有在没有接通电源的状态下、由弹簧的加载力使制动
片(7、一衩少-一)抵接于可动部分(旋转滚筒(K，厶))以摩擦力 进行制动的机构。而且，在起动因该制动装置而处于制动状态的电动机时， 对制动装置发送制动解除信号，例如以电磁体的磁力打开弹簧，制动片从 可动部分(旋转滚筒)离开。因此，在该电梯系统不工作的状态下，该制
动装置对电动机维持制动状态。
进而，在上述通常的运行状态以外，在检测出电梯有任何异常而使电
梯紧急停止时，为了对电梯的轿厢进行紧急制动，也使用由该制动装置所 产生的制动力。
如果在组装于电梯系统中的制动装置发生故障、断开电源时，制动片 变为与可动部分(旋转滚筒)分离的状态，则在轿厢停止在各楼层时即便 对制动装置发送制动信号，如果轿厢与平衡锤不平衡，则轿厢自行移动陷 入危险的状态。
或者，在制动装置发生故障时，在检查出电梯有异常进行紧急停止的 情况下，用于使电梯紧急减速的制动力没有效果，或者效果减小，所以不 能使电梯充分地减速制动，不能使轿厢在相比升降路的终端的目标位置停 止，其陷入危险的状态。
为了避免起因于以上所述制动装置的故障发生的危险状态，在日本专
利第2526732号公报中，提出了在紧急停止时并用制动装置和再生制动的 技术。图12是组装有再生制动功能的电梯控制装置的概略构成图。
在电力变换部2的整流器3将从交流电源1供给的三相交流电全波整 流为直流电。从整流器3输出的直流电，在平滑电容器4将其波动部分吸 收，并将其供给至变换器5。在该变换器5中，分别桥连接有六个并联有 二极管6和开关元件7的并联电路8。
而且，通过来自没有图示的运行控制部的各PWM (脉沖宽度调制) 信号，高速地对该变换器5的各开关元件7进行通电/断电控制。其结果， 将输入的直流电变换为具有任意频率以及电压的三相交流电，通过接触器 (3》夕夕夕)接点9、电线10供给至电动机11。
在各电线10相互间通过接触器接点12连接有再生电力的能量消耗用 的负载电阻13。
在这样的电梯控制装置中，在通常状态下，接触器接点9关闭，接触 器接点12打开。因此，由从变换器5供给的三相交流电驱动电动机11。
而且，在停止电动机ll的情况下，运行控制部，使没有图示的制动装 置动作，并且截断针对变换器5的各开关元件7的全部PWM信号，使变 换器5的直流/交流变换动作停止，而且打开接触器接点9关闭接触器接点12。因此，由负载电阻13消耗在电动机11产生的再生电力的能量，所以 对电动机ll施加制动力，电动机ll在短时间内停止。
另外，上述的再生制动功能，对即便不对动力线圏供给电力仍能够独 立地确立磁场磁通量或者通常确定了磁场磁通量的永磁体同步电动机、他 励式的直流电动机、直线电动机等有效。
但是，即便在图12所示的具有再生制动功能的电梯控制装置中，仍存 在下面这样的问题。
即，如图12所示，必需负载电阻13，其消耗在电动机ll产生的再 生电力的能量；接触器接点12，其在正常时将各负载电阻13从电线10分 离；和接触器接点9，其在制动时将电动机ll以及负载电阻13从变换器5 分离。
其结果，电梯控制装置整体的制造费用上升，并且电梯控制装置大型化。

发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于提供一种电梯控制装 置，在不组装负载电阻、接触器接点等的大型电路构成部件、制造费用不 会大幅上升、且抑制装置的大型化的状态下，仍能够实现再生制动功能。
为了解决上述问题，本发明，具备永磁体同步型的电动机，其使电 梯的轿厢上下移动；电力变换部,其由整流器将从交流电源供给的交流电 变换为直流电，由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该 直流电变换为交流电，供给至永磁体同步型的电动机的励磁线圏；运行控 制部，其根据电梯的运行操作对变换器的各开关元件进行通电/断电控制； 和再生制动控制部，其根据电梯的运行操作，将变换器的正极侧的各开关 元件和负极侧的各开关元件中的任意 一极侧的各开关元件维持在闭合状 态，将另一极側的各开关元件维持在打开状态，从而对电动机进行再生制 动。
在这样构成的电梯控制装置中，运行控制部，在通过例如电梯乘客，
实施轿厢内的轿厢呼叫按钮操作、各楼层的乘场呼叫按钮操作时，高速地 对变换器的各开关元件进行通电/断电控制，从而驱动控制永磁体同步型的 电动机。此时，为使电动机停止，运行控制部截断从变换器供给至电动机 的交流电。在该状态下，在永磁体同步型的电动机的励磁线圏中，由旋转 状态的永磁体激励电动势。
在针对该电动机的制动期间内，变换器的任意一极侧的各开关元件处 于闭合状态，所以由所述励磁线圏和变换器的开关元件形成闭合电路。因 此，由在励磁线圏中产生的电动势所产生的再生电力的能量，在该再生电 力的电流流过所述闭合电路的过程中由励磁线圏消耗。对电动机施加制动 力，电动才几在短时间内停止。
这样，将截断交流电力后继续产生的电动机的旋转能量变换为再生电 力能量，之后被电动机的励磁线圏消耗。因此，没有必要为了消耗再生电 力能量而另行设置专用的负载电阻。另外，在通常状态下，没有必要设置 用于将负载电阻与电线分离的接触器接点。
另外，其他的发明，具备永磁体同步型的电动机，其使电梯的轿厢 上下移动；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直
流电，由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变
换为交流电，供给至永磁体同步型的电动机的励磁线圏；制动装置，其对 轿厢的移动进行4几械制动；运行控制部，其根据电梯的运行操作对变换器 的各开关元件进^f亍通电/断电控制，并且对制动装置进行控制；和再生制动 控制部，其在制动装置的制动期间中，将变换器的正极侧的各开关元件和 负极側的各开关元件中的任意 一极侧的各开关元件维持在闭合状态，将另 一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对电动机进行再生制动。
在这样构成的电梯控制装置中，设有对轿厢的移动进行机械制动的制 动装置。而且，在该制动装置的制动期间中，由所述的励磁线圏和变换器 的开关元件形成闭合电路。因此，与所述的发明同样地，由在励磁线圈中 产生的电动势所产生的再生电力的能量，在该再生电力的电流流过所述闭 合电路的过程中由励磁线圏消耗。对电动机施加制动力，电动机在短时间
内停止。
另外，在其他的发明中，所述发明的电梯控制装置中的再生制动控制 部，具有检测制动装置的动作状态的动作状态检测单元，在制动装置的制 动期间内仅在动作状态检测单元检测到制动装置的不能制动状态时，对电 动机进行再生制动。
在这样构成的电梯控制装置中，在制动装置发生故障、电动机不能制 动时，以上述的方法对电动机进行再生制动。
另外，在其他的发明中，所述发明的电梯控制装置中的运行控制部， 具有电流检测部，在再生制动期间内对在电动机的励磁线圏中流动的电流 进行检测。进而，当由电流检测部检测出的电流超过上限值时，再生制动 控制部停止再生制动。
另外，在其他的发明中，所述发明的电梯控制装置中的运行控制部， 具有对再生制动期间中的电动机的速度进行检测的速度检测部。进而，当 根据由速度检测部检测出的速度所得的减速度超过上P艮值时，再生制动控 制部停止再生制动。
另外，在其他的发明中，在所述发明的电梯控制装置中，具备对交 流电源的停电进行检测的停电检测部；和在该停电检测部检测出停电的期 间内，对再生制动控制部供给驱动电力的电池。
即，励磁线圏与专用的负载电阻相比阻抗较小，所以流过过大的电流， 从而得到较大的制动力。但是，具有这样的功能，即在该电流超过变换器 的开关元件、励/磁线圏所能耐受的电流的范围的情况下，或在减速度超过 上限值而识别为过度制动的情况下，停止再生制动。而且，用电池补偿在 交流电源停电的情况下的再生制动的功能。
另外，在其他发明中，具备他励磁式直流电动机，其从直流电源对 使电梯的轿厢上下移动的他励励磁线圏供给直流电；电力变换部，其由整 流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电，由桥连接二极管和开关元 件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交流电，供给至他励磁式直 流电动机的电枢线圏；运行控制部，其根据电梯的运行操作对变换器的各
开关元件进行通电/断电控制；和再生制动控制部，其根据电梯的运行操作， 将变换器的正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意一极侧的 各开关元件维持在闭合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态， 从而对他励磁式直流电动机进行再生制动。
进而在其他的发明中，具备他励磁式直流电动机，其从直流电源对 使电梯的轿厢上下移动的他励励磁线圈供给直流电；电力变换部，其由整 流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电，由桥连接二极管和开关元 件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交流电，供给至他励磁式直 流电动机的电枢线圏；制动装置，其对轿厢的移动进行机械制动；运行控 制部，其根据电梯的运行操作对变换器的各开关元件进行通电/断电控制， 并且对制动装置进行控制；和再生制动控制部，其在制动装置的制动期间 中，将变换器的正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意一极 侧的各开关元件维持在闭合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状 态，从而对他励》兹式直流电动机进行再生制动。
这样，本发明中的针对电动机的再生制动，能够适用于由从直流电源 对他励励^磁线圈供给直流电、对电枢线圏供给交流电的他励磁式直流电动 机使电梯的轿厢上下移动的电梯控制装置。
另外，在其他的发明中，具备直线电动机，其包括在电梯的升降路 沿上下方向排列的固定侧线圏和在升降路内上下移动的轿厢上安装的7JU兹
体；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电， 由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交 流电，供给至直线电动机的固定侧线圏；运行控制部，其根据电梯的运行 操作对变换器的各开关元件进行通电/断电控制；和再生制动控制部，其根 据电梯的运行操作，将变换器的正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元 件中的任意 一极侧的各开关元件维持在闭合状态，将另 一极侧的各开关元 件维持在打开状态，从而对直线电动机进行再生制动。
这样，本发明中的针对电动机的再生制动，能够适用于由直线电动才几 使电梯上下移动的电梯控制装置，该直线电动机包括在电梯的升降路内沿
上下方向排列的固定侧线圏和在升降路内上下移动的轿厢上安装的永磁 体。
如上所述，才艮据本发明，能够在不组装负载电阻、接触器接点等的大 型电路构成部件、不会大幅提高制造费用且抑制装置的大型化的状态下， 实现再生制动功能。


图1是本发明的第一实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。
图2是表示在第一实施方式的电梯控制装置中组装的电动机的剖面以 及电路的图。
图3是用于"^兌明对在第一实施方式的电梯控制装置中组装的变换器进 行控制的图。
图4是表示第一实施方式的电梯控制装置的动作的流程图。 图5A是表示第一实施方式的电梯控制装置的电动机的再生电流特性 的图。
图5B是表示第一实施方式的电梯控制装置的电动机的速度特性的图。 图6是本发明的第二实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。 图7表示第二实施方式的电梯控制装置的动作的流程图。 图8A是表示第二实施方式的电梯控制装置的电动机的减速度特性的图。
图8B是表示第二实施方式的电梯控制装置的电动机的速度特性的图。 图9是本发明的第三实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。 图10是摘出本发明的第四实施方式所涉及的电梯控制装置的要部进 行表示的模式图。
图11是摘出本发明的第五实施方式所涉及的电梯控制装置的要部进 行表示的模式图。
图12是现有电梯控制装置的概略构成图。
具体实施例方式
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。
对与图12所示现有的电梯控制装置相同的部分附加相同的符号，省略重复 部分的详细说明。
通过电线14从交流电源1供给的三相交流电在电力变换部2的整流器 3全波整流为直流电。从整流器3输出的直流电，在平滑电容器4将其波 动部分吸收，并将其供给至变换器5。在该变换器5中，分别桥连接有六 个并联有二极管6和开关元件7的并联电路8。
而且，用从PWM (脉沖宽度调制)信号产生部15输出的各PWM信 号gR+、 gR-、 gs+、 gs-、 gT+、 gT-高速地对该变换器5的各开关元件7进行 通电/断电控制。其结果，该变换器5能够将从整流器3输入的直流电变换 为具有任意的频率以及电压的三相交流电，将通过电线10将其供给至永磁 体同步型的电动4几16。
该电动机16旋转控制主绳轮17。在主绳轮17以及两个副绳轮18、 19 的两端挂有固定于升降路的顶板21的缆绳20，在各副绳轮18、 19上安装 有轿厢22以及平衡锤23。
在轿厢22内设有轿厢呼叫按钮24，在各楼层的电梯厅设有乘场呼叫 按钮25。将通过轿厢呼叫按钮24操作以及乘场呼叫按钮25操作所输入的 轿厢呼叫以及乘场呼叫输入电梯起动停止部26。
另外，在永磁体同步型的电动机16上安装有速度计27。将由该速度 计27测定的速度v，输入速度控制部28以及电流控制部29。
而且，在永磁体同步型的电动机16上安装有制动装置30。该制动装 置30，如上所述，具有在没有接通电源的状态下、由弹簧的加载力使制动 片抵接于可动部分(电动机16的旋转滚筒)以摩擦力进行制动的机构。
而且，在对因该制动装置30而处于制动状态的电动机16进行起动的 情况下，从电梯起动停止部26给制动装置30发送制动开放信号c，例如 由电磁体的磁力打开弹簧，使制动片从可动部分(电动机16的旋转滚筒)
离开。因此，在该电梯系统不工作的状态下，该制动装置30相对电动;f几 16维持制动状态。进而，向再生制动指令部31输入该制动装置30是否正 常工作的故障检测信号d。
图2 (a)表示永磁体同步型的电动机16的剖面示意图。在定子侧固 定有多个励磁线圈32R、 32S、 32T，在转子侧安装有多块永磁体33。与外 部的各相R、 S、 T的电线IO相连的各励磁线圈32R、 32S、 32T,例如图 2(b)所示星形连接或如图2 ( c)所示A连接。
在图1中，由电流计34检测出电线10的电流，并向电流控制部29 以及过电流检测部35输入该电流。
线圏短路指令部36，在根据从再生制动指令部31输出的短路信号a 使切换开关37与线圏短路指令部36侧连接的状态下，对PWM信号产生 部15发送电压指令，即如图3所示，将变换器5的正极侧的三个各开关元 件7维持为打开状态(OFF)，将负极側的三个各开关元件7维持为闭合 状态(ON)。这4羊一来，从PWM信号产生部15对R、 S、 T的各相的开 关元件7所施加的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、 gs_、 gT+、 gT-的电平变为 如下这样。
gR+=OFF、 gR=ON、 gs+=OFF、
gs_=ON、 gT+=OFF、 gT=ON
因此，在针对该电动机16的制动期间，变换器5的负极侧的闭合的三 个各开关元件7和电线10和电动机16的各励磁线圈32R、 32S、 32T形成 闭合电路。因此，由在励磁线圏32R、 32S、 32T中产生的电动势所产生的 再生电力的能量，在该再生电力的电流流过所述闭合电路的过程中被各励 磁线圏32R、 32S、 32T消耗。因此，对电动机16施加制动力，在短时间 内停止电动才几16。
在根据来自电梯起动停止部26的制动开放信号c使切换开关38与电 流制动部29侧连接、并且使切换开关37与电流控制部29侧连接的状态下， 电流控制部29基于来自速度控制部28的转矩(卜乂k夕)电流指令向PWM 信号产生部15输出三相电压指令。PWM信号产生部15分别对变换器5
的各开关元件7发送PWM信号gR+、 gR.、 gs+、 gS-、 gT+、 gT_ 。
而且，运行控制部，包括过电流检测部35、 PWM信号产生部15、 再生制动指令部31、线圏短路指令部36、电流控制部29、速度控制部28、 电梯起动停止部26、电流计34、和速度计27。进而，再生制动控制部， 包括过电流检测部35、再生制动指令部31以及线圏短路指令部36。
按顺序对这样构成的电梯制动装置的运行控制部中的各部的动作进行 说明。电梯起动停止部26,在对其输入由轿厢呼叫按钮24的操作、乘场 呼叫按钮25的操作所产生的"轿厢呼叫"以及"乘场呼叫"时，向制动装 置30、再生制动指令部31、切换开关38发送制动开放信号c，解除制动 装置30针对电动4几16的制动状态。进而，电梯起动停止部26，起动速度 控制部28。接收了制动开放信号c的再生制动控制部31，关闭短路信号a， 使切换开关37与电流控制部29侧相连。
速度控制部28，对电流控制部29输出电动机16的转矩电流指令，以 使由速度计27所测定的电动机16的速度v变为电梯运行中的从出发层到 到达层为止的加速、匀速、减速的一连串的行驶速度v。
电流控制部29,以由电流计34检测出的电流I变为与转矩电流指令 相当的电流的方式，向PWM信号产生部15输出三相电压指令。PWM信 号产生部15，分别向变换器5的各开关元件7发送PWM信号gR+、 gR_、 gs+、 gs.、 gT+、 gT-，以向电动机16输出与电压指令相当的电压。
当轿厢22到达目的楼层附近时，电梯起动停止部26，向制动装置30、 再生制动指令部31发送制动信号b，变为制动装置30针对电动机16的制 动状态。另外，将切换开关37切换至"0"信号侧。
接着，由过电流检测部35、再生制动指令部31以及线圏短路指令部 36构成的再生制动控制部，按图4所示的流程图实施对电动机16的再生 制动。
在经过例如0.5秒等的短暂时间At (步骤Sl)时，在没有对制动装置 30输出制动信号b的情况下(步骤S2)，将针对切换开关37的短路信号 a切断(步骤S3),将过电流标记清空为零(步骤S4)。
在通过S2向制动装置30输出制动信号b的情况下，当对再生制动指 令部31输入故障检测信号d时(S5)，现在不是短路信号a输出中(即 再生制动中)(S6)，而且，在过电流检测部35中由电流计34所检测的 电流I大于等于表示过电流的上限值IH的情况下(S7)，不实施再生制动， 将过电流标记设定为1 (S8)。
在电流I小于表示过电流的上限值lH的情况下(S7),接通短路信号 a，为了实施再生制动，将切换开关37向短路线圏指令部36侧切换(S9)。 其结果，开始针对电动机16的再生制动。
另外，现在正在短路信号a输出中(即再生制动中)(S6)，在由电 流计34检测出的电流I大于等于表示过电流的上限值IH的情况下(S10 )， 将过电流标记设定为1 (S11)，关闭短路信号a停止再生制动(S12)。
现在正在短路信号a输出中(即再生制动中)(S6)，在由电流计34 检测出的电流I小于基准值Il的情况下(S13),将过电流标记解除为零 (S14)。
在由电流计34检测出的电流I小于上限值Ih且大于等于基准但IL的 情况下(S13)、而且在过电流标记为1的情况下(S15)，关闭短路信号 a，中断再生制动(S16)。在过电流标记为0的情况下，什么也不发生。
图5A，是表示从对以匀速旋转状态的电动机16开始再生制动到电动 机16停止的时间t和电流I (再生电流)的关系的图。另外，图5B，是表 示从对以匀速旋转状态的电动机16开始再生制动到电动机16停止的时间 t和速度v的关系的图。
在这样构成的第一实施方式的电梯的制动装置中，作为对永磁体同步 型的电动机16进行制动的方法之一，采用再生制动功能。而且，由永磁体 同步型的电动机16的励磁线圈32R、 32S、 32T所产生的再生电力的能量， 被由励〉磁线圏32R、 32S、 32T和变换器5的各开关元件7所形成的闭合电 路中的励磁线圈32R、 32S、 32T本身消耗。因此，对电动机16施加制动 力，电动机16在短时间内停止。
因此，没有必要为了消耗再生电能而另行设置专用的负载电阻。另夕卜，
在通常状态下没有必要设置用于将负载电阻与电线分离的接触器接点。
进而，如图5A所示，当再生制动期间中流过电动机16的励磁线圈32R、 32S、 32T以及变换器5的各开关元件7的电流I超过上限值lH时，暂时 停止再生制动，当电流I低于基准值k时，再次起动再生制动。因此，能 够将在励磁线圈32R、 32S、 32T、各开关元件7中流过过大的电流，励磁 线圏32R、 32S、 32T损伤各开关元件7的情况防患于未然。
另外，本发明并不限定于上述第一实施方式。在第一实施方式中，正 规的制动装置30仅在发生故障的紧急时刻才使再生制动起动，但也可以将 正规的制动装置30和再生制动并用。 (第二实施方式)
图6是本发明的第二实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。 对与图1所示本发明的第一实施方式所涉及的电梯控制装置相同的部分附 加相同的符号，省略重复部分的详细说明。
在该第二实施方式的电梯控制装置中，在永磁体同步型的电动机16 上安装有速度计27。将由该速度计27检测出的速度v，输入速度控制部 28、电流控制部29以及减速度检测部39。
减速度检测部39,对输入的速度v进行时间微分而算出减速度dv。另 外，去掉了第一实施方式中的过电流检测部35。因此，由电流计34检测 出电线10的电流I，仅向电流控制部29输出。
而且，再生制动控制部，包括减速度检测部39、再生制动指令部31 以及线圏短路指令部36。其他的构成，与图1所示的第一实施方式相同。
而且，由过电流检测部35、再生制动指令部31以及线圏短路指令部 36构成的再生制动控制部，按照图7所示的流程图，实施针对电动机16 的再生制动。
在经过例如0.5秒等的短暂时间厶t时(步骤Ql)，在没有对制动装 置30输出制动信号b的情况下(Q2 ),关闭针对切换开关37的短路信号 a (Q3)，将过减速标记清空为零(Q4)。在通过Q2对制动装置30输出 制动信号b的情况下，将故障检测信号d输入再生制动指令部31 (Q5)，
现在调查是否正在输出短路信号a (即再生制动中)(Q6)。
在不输出短路信号a时(Q6)，在由减速度检测部39所算出的电动 机16的速度v的减速度dv，大于等于给搭乘轿厢22的乘梯者带来不适感 的上限值dvH的情况下(Q7)，没有实施再生制动，将过减速标记设定为 1 (Q8)。在减速度dv，小于表示过减速的上限值dvH的情况下(Q7)， 接通短路信号a，为了实施再生制动，将切换开关37向短路线圏指令部36 侧切换(Q9)。其结果，开始针对电动机16的再生制动。
另外，现在正在输出短路信号a (即再生制动中)(Q6)，在由减速 度检测部39检测出的减速度dv大于等于表示过减速的上限值dvH的情况 下(Q10)，将过速标记设定为1 (Q11)，将短路信号a关闭，停止再生 制动(Q12)。
现在正在输出短路信号a (即再生制动中)(Q6)，在由减速度检测 部39检测出的减速度dv小于基准值dvL的情况下(Q13 )，将过减速标 记解除为零(Q14)。
在由减速度计39所检测的减速度dv小于上限值dvH且大于等于基准 值dvL的情况下(Q13)，在过速减速标记为1的情况下(Q15)，关闭短 路信号a，中断再生制动(Q16)。在过电流标记为零的情况下，什么都不 发生。
图8A是表示从对以匀速v处于旋转状态的电动机16开始再生制动到 电动机16停止时的时间t和减速度dv的关系的图。另外，图8B是表示从 对以勻速v处于^走转状态的电动机16开始再生制动到电动机16停止时的 时间t和速度v的关系的图。
即便在这样构成的第二实施方式的电梯控制装置中，作为对永磁体同 步型的电动机16进行控制的方法之一，采用再生制动功能，所以能够得到 与上述第一实施方式的电梯的控制装置大致相同的作用效果。
进而，在该第二实施方式的电梯制动装置中，如图8A所示，当在再 生制动期间内电动机16的减速度dv，超过给搭乘轿厢22的乘梯者带来不 适感的上限值dvH时，暂时停止再生制动，在减速度dv低于基准值dvL
时，再次起动再生制动。因此，能够不给搭乘轿厢22的乘梯者带去不适感 地在短时间内将轿厢22制动停止在目的楼层。 (第三实施方式)
图9是本发明的第三实施方式所涉及的电梯控制装置的概略构成图。 对与图1所示的本发明的第一实施方式所涉及的电梯控制装置相同的部分 附加相同的符号，省略重复部分的详细说明。
在该第三实施方式的电梯控制装置中，在用于从交流电源1向电力变 换部2供给三相电流的电线14上，设有对交流电源1的停电进行检测的停 电检测部40。进而，设有停电时线圏短路指令部43，其在停电发生时，对 变换器5的各开关元件7输出用于实现对电动机16进行再生制动的、具有 以下信号电平的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、 gS-、 gT+、 gT_。
gR+=OFF、 gR-=ON、 gs+=OFF、
gs_=ON、 gT+=OFF、 gT_=ON
该停电时线圏短路指令部43,即便在交流电源l停电时，也通过电池 44保证其动作。
进而，在从PWM信号产生部15针对变换器5的各开关元件7的各 PWM信号gR+、 gR_、 gs+、 gS-、 gT+、 gT-的信号通路中插入有切换开关41、 42。将来自停电时线圏短路指令部43的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、 gS-、 gT+、 gT.输入所述切换开关41、 42的另一端。
而且，在通常状态下，来自PWM信号产生部15的各PWM信号经 由切换开关41、 42施加于变换器5的各开关信号7。但是，在停电发生时， 通过停电检测部40将各切换开关41、 42切换至停电时线圈短路指令部43 侧。其结果，来自停电时线圏短路指令部43的各PWM信号经由切换开关 41、 42，施加于变换器5的各开关元件7。
因此，即4更发生停电，也能够^f吏用再生制动在短时间内将轿厢22制动 停止在目的楼层。
另外，该第三实施方式的再生制动指令部31a，无论是否对制动装置 30输出制动信号b，在制动装置30非正常工作的情况下，输出短路信号a，
起动再生制动。
(第四实施方式)
图10是摘出本发明的第四实施方式所涉及的电梯控制装置的要部进
行表示的模式图。对与图1所示的本发明的第一实施方式所涉及的电梯制 动装置相同的部分附加相同的符号，省略重复部分的详细说明。
在该第四实施方式的电梯控制装置中，将从交流电源1经由电线14 供给的三相交流电在电力变换部2的整流器3全波整流为直流电。从整流 器3输出的直流电，在平滑电容器4将其波动部分吸收，并将其供给至变 换器5a。
在该变换器5a中，分别桥连接有四个并联有二极管6和开关元件7 的并联电路8。而且，用从没有图示的PWM(脉沖宽度调制)信号产生部 输出的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、 gs-高速地对该变换器5a的各开关元 件7进行通电/断电控制，从而该变换器5a，将输入的直流电变换为具有任 意频率以及电压的单相交流电，经由电线10a供给至他励磁式直流电动机 45的电才区线圏46。
通过电阻48从无停电装置49对该他励磁式直流电动机45的他励励磁 线圏47供给直流电。对该无停电装置49供给在整流器51将来自交流电源 50的三相交流电整流为直流的直流电。因此，即便在交流电源50中发生 停电，到该他励磁式直流电动机45停止为止的期间，由他励励磁线圏47 维持针对电枢线圏46的直流磁场。
运行控制部以及再生制动控制部与图1所示的第一实施方式的运行控 制部以及再生制动控制部大致相同。
即便在这样构成的第四实施方式的电梯控制装置中，在使他励磁式直 流动机45停止的情况下，如下这样设定从没有图示的PWM信号产生部对 变换器5a的R、 S的各相的开关元件7所施加的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、 gs.的电平。
gR+=OFF、 gR=ON、 gs+=OFF、 gs=ON
因此，在针对该他励^磁式直流电动才几45的制动期间，由变换器5a的 负极側的闭合的两个各开关元件7和电线10a和他励磁式直流电动机45 的电枢线圏46构成闭合电路。因此，由电枢线圏46产生的电动势所产生 的再生电力的能量，在该再生电力的电流流过所述闭合电路的过程中由电 枢线圏46消耗。因此，对他励磁式直流电动机45施加制动力，他励磁式 直流电动机45在短时间内停止。
因此，能够起到与图1所示的第一实施方式的电梯控制装置大致相同 的作用效果。
(第五实施方式)
图11是摘出本发明的第五实施方式所涉及的电梯控制装置的要部进 行表示的模式图。对与图1所示的本发明的第一实施方式所涉及的电梯制 动装置相同的部分附加相同的符号，省略重复部分的详细说明。
在该第五实施方式的电梯控制装置中，将从交流电源1经由电线14 供给的三相交流电在电力变换部2的整流器3全波整流为直流电。从整流 器3输出的直流电，在平滑电容器4将其波动部分吸收，并将其供给至变 换器5。在该变换器5中，分别桥连接有六个并联二极管6和开关元件7 的并联电路8。
而且，用从没有图示的PWM (脉冲宽度调制)信号产生部15输出的 各PWM信号gR+、 gR.、 gs+、 gS-、 gT+、 gT-高速地对该变换器5的各开关 元件7进行通电/断电控制，从而该变换器5，将输入的直流电变换为具有 任意频率以及电压的三相交流电，经由电线10a供给至直线电动机52。
该直线电动机52,包括在电梯的升降路53按上下方向排列的多个 固定侧线圏54和安装在升降路53内上下移动的轿厢22a的侧面的7JC磁体 55。而且，供给从变换器5输出的三相交流电。
运行控制部以及再生制动控制部与图1所示的第一实施方式的运行控 制部以及再生制动控制部大致相同。
即便在这样构成的笫五实施方式的电梯控制装置中，在使直线电动机 52停止的情况下，如下这样设定从没有图示的PWM信号产生部对变换器 5a的R、 S、 T的各相的开关元件7所施加的各PWM信号gR+、 gR-、 gs+、
gS- 、 gT+、 gT-的电平。
gR+=OFF、 gR_=ON、 gs+=OFF、 gs=ON、 gT+=OFF、 gT_=ON
因此，在针对该直线电动机52的制动期间，由变换器5的负极侧的闭 合的三个各开关元件7和电线10和直线电动才几52的各固定侧线圈54构成 闭合电路。因此，由各固定侧线圏54产生的电动势所产生的再生电力的能 量，在该再生电力的电流流过所述闭合电路的过程中由固定侧线圏54消 耗。因此，对直线电动机52施加制动力，直线电动机52在短时间内停止。
因此，能够起到与图1所示的第一实施方式的电梯控制装置大致相同 的作用效果。
工业适用性
本发明，在电梯的运行控制技术领域是很有效的，尤其是在电梯的电 动机采用变换器控制的控制方式的情况下，在对电动机进行再生制动的技 术领域是有效的。
权利要求
1. 一种电梯控制装置，其特征在于，具备永磁体同步型的电动机，其使电梯的轿厢上下移动；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电，由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交流电，供给至所述永磁体同步型的电动机的励磁线圈；运行控制部，其根据电梯的运行操作对所述变换器的各开关元件进行通电/断电控制；和再生制动控制部，其根据电梯的运行操作，将所述变换器的正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意一极侧的各开关元件维持在闭合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对所述电动机进行再生制动。
2. —种电梯控制装置，其特征在于，具备 永磁体同步型的电动机，其使电梯的轿厢上下移动；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电， 由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交 流电，供给至所迷永磁体同步型的电动机的励磁线圈；制动装置，其对所述轿厢的移动进行机械制动；运行控制部，其根据电梯的运行操作对所述变换器的各开关元件进行 通电/断电控制，并且对所述制动装置进行控制；和再生制动控制部，其在所述制动装置的制动期间中，将所述变换器的 正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意一极侧的各开关元件 维持在闭合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对所述 电动才几进4亍再生制动。
3. 根据权利要求2所记载的电梯控制装置，其特征在于， 所述再生制动控制部，具有检测所述制动装置的动作状态的动作状态检测单元，在所述制动装置的制动期间中仅在所述动作状态检测单元检测 到所述制动装置的不能制动状态时，对所述电动^L进行再生制动。
4. 根据权利要求2所记载的电梯控制装置，其特征在于， 所述运行控制部，具有在所述再生制动期间中对在所述电动机的励磁线圏中流动的电流进行检测的电流检测部；所述再生制动控制部，在由所述电流检测部检测出的电流超过上限值 时，停止所述再生制动。
5. 根据权利要求3所记载的电梯控制装置，其特征在于， 所述运行控制部，具有在所述再生制动期间中对在所述电动机的励磁线圏中流动的电流进行检测的电流检测部；所述再生制动控制部，在由所述电流检测部检测出的电流超过上限值 时，停止所述再生制动。
6. 根据权利要求2所记载的电梯控制装置，其特征在于， 所述运行控制部，具有对所述再生制动期间中的所述电动机的速度进行检测的速度检测部；所述再生制动控制部，在根据由所述速度检测部检测出的速度所得的 减速度超过上限值时，停止所述再生制动。
7. 根据权利要求3所记载的电梯控制装置，其特征在于， 所述运行控制部，具有对所述再生制动期间中的所述电动机的速度进行检测的速度检测部；所述再生制动控制部，在根据由所述速度检测部检测出的速度所得的 减速度超过上限值时，停止所述再生制动。
8. 根据权利要求1至7中任一项所记载的电梯控制装置，其特征在于， 具备停电检测部，其对所述交流电源的停电进行检测；和 电池，其在该停电检测部检测出停电的期间，对所述再生制动控制部 供给驱动电力。
9. 一种电梯控制装置，其特征在于，具备他励磁式直流电动机，其从直流电源对使电梯的轿厢上下移动的他励 励磁线圈供给直流电；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电， 由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交 流电，供给至所述他励磁式直流电动机的电枢线圈；运行控制部，其根据电梯的运行操作对所述变换器的各开关元件进行 通电/断电控制；和再生制动控制部，其根据电梯的运行操作，将所述变换器的正极侧的 各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意一极侧的各开关元件维持在闭 合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对所述他励磁式 直流电动机进行再生制动。
10. —种电梯控制装置，其特征在于，具备他励磁式直流电动机，其从直流电源对使电梯的轿厢上下移动的他励 励磁线圈供给直流电；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电， 由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交 流电，供给至所迷他励磁式直流电动机的电枢线圈；制动装置，其对所述轿厢的移动进行机械制动；运行控制部，其根据电梯的运行操作对所述变换器的各开关元件进行 通电/断电控制，并且对所述制动装置进行控制；和再生制动控制部，其在所述制动装置的制动期间中，将所述变换器的 正极侧的各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意 一极侧的各开关元件 维持在闭合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对所述 他励磁式直流电动机进行再生制动。
11. 一种电梯控制装置，其特征在于，具备直线电动机，其包括在电梯的升降路沿上下方向排列的固定侧线圏和 在所述升降路内上下移动的轿厢上安装的永磁体；电力变换部，其由整流器将从交流电源供给的交流电变换为直流电， 由桥连接二极管和开关元件的并联电路而成的变换器将该直流电变换为交流电，供给至所述直线电动机的固定侧线圏；运行控制部，其根据电梯的运行操作对所述变换器的各开关元件进行 通电/断电控制；和再生制动控制部，其根据电梯的运行操作，将所述变换器的正极侧的 各开关元件和负极侧的各开关元件中的任意 一极侧的各开关元件维持在闭 合状态，将另一极侧的各开关元件维持在打开状态，从而对所述直线电动 机进行再生制动。
全文摘要
本发明提供了一种电梯控制装置，由整流器(3)将交流电变换为直流电，由变换器(5)将该直流电变换为交流电，通过电线(10)将该交流电供给至永磁体同步型的电动机(16)的励磁线圈(32R、32S、32T)，其中，在永磁体同步型的电动机(16)停止时，将变换器(5)的开关元件(7)维持在闭合状态，由开关元件(7)、电线(10)和电动机的励磁线圈(32R、32S、32T)形成闭合电路，使再生电流在闭合电路中流动，使再生能量由励磁线圈消耗，从而有效地对电动机进行再生制动。
文档编号H02P3/18GK101389560SQ20078000677
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月26日 优先权日2006年2月27日
发明者岛根一夫, 秋月博光, 高崎一彦 申请人:东芝电梯株式会社