专利名称：升降机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有效利用升降机(电梯)的再生运行时发电的电力的升降机控制装置。
背景技术：
一般，升降机控制装置如图1所示由提供规定的驱动电力的控制驱动系统、和利用从该控制驱动系统提供的驱动电力来升降轿厢的绳索式升降机构成。
该控制驱动系统设有商用交流电源1；把该商用交流电源1的交流电转换为直流电的整流电路2；使该整流电路2转换的直流电平滑化的直流电容器3；把在该直流电容器3被平滑化了的直流电转换为所要频率的交流电并提供给电动机11的逆变器4；和驱动控制部5，其根据规定的速度指令和电动机11的旋转速度，进行控制以使从逆变器4输出对应于速度指令的频率的交流电，并且控制后述的电阻斩波器(チヨツパ)。
另一方面，绳索式升降机设有电动机11；卷绕在与该电动机11的旋转轴连接的卷绕辊12上的绳索13；分别悬挂在该绳索13的端部的轿厢14和配重15。
可是，在上述的升降机控制装置中，轿厢14在接近满员的状态下上升时或接近空梯的状态下下降时，执行把按照商用交流电源1→整流电路2→直流电容器3→逆变器4的顺序生成的电力提供给电动机11的耗能运行，相反，轿厢14在接近满员的状态下下降时或接近空梯的状态下上升时，执行使由电动机11发电的电力按照逆变器4→直流电容器3返回的再生运行。在该再生运行时，从电动机11返回到逆变器4的电力，在整流电路2被阻挡，所以逆变器输入端侧的电压增加，存在损坏构成整流电路2和逆变器4的元件的问题。
因此，为了消耗与在再生运行时从电动机11返回到逆变器4的再生电力的电压增加部分相匹配的电力，以往采取如下结构在整流电路2的直流输出线之间连接包括自灭弧元件16和电阻器17的电阻斩波器18，在再生运行时直流输出线之间的直流电压超过设定电压时，驱动控制部5发送接通自灭弧元件16的控制信号19，通过电阻器17消耗与电压增加部分相匹配的电力。例如，有日本的公开专利公报(特开平5-17078号公报)。
但是，上述的升降机控制装置把再生运行时由电动机11发电的电力通过电阻器17作为热量消耗掉，所以存在不能有效利用再生运行中得到的电力的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种升降机控制装置，其进行控制从而可靠充电通过再生运行形成的电力以便在耗能运行时有效利用。
(1)为了达到上述目的，本发明包括以下结构。即，一种升降机控制装置，设有把来自交流电源的交流电压转换为直流电压的整流电路；对该直流电压的脉动进行平滑化的直流电容器；把该被平滑化了的直流电压转换为可变电压可变频率的交流电压并输出的逆变器；利用从该逆变器输出的交流电压进行驱动并升降轿厢的电动机；与直流电容器并联连接的电阻斩波器；和驱动控制部，其控制逆变器以输出与速度指令相对应的可变电压可变频率的交流电压，并且控制电阻斩波器；其构成为设有电双层电容器，与直流电容器并联连接，具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自电动机侧的几乎全部再生电力；检测该电双层电容器的端子电压的电压检测部；和驱动控制部，其把电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在电压检测部检测的端子电压达到所述电双层电容器的额定电压附近的电压时，对电阻斩波器进行动作控制。
本发明通过形成以上所述的结构，设有电双层电容器，其与直流电容器并联而且具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自电动机侧的几乎全部再生电力，而且作为驱动控制部，把电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在电压检测部检测的端子电压达到所述电双层电容器的额定电压附近的电压时，如果对电阻斩波器进行动作控制，则可以把电动机发电的电力的大部分充电于电双层电容器中，而且在产生超过电双层电容器的额定电压的状态时，控制电阻斩波器使其消耗热量，所以能够保护电双层电容器被过度充电。
另外，在前述(1)的结构中，如果与电双层电容器串联连接开关，并且在非正常运行时将电双层电容器从直流电容器断开，则包括运行停止时在内，可以将由于储存于电双层电容器直流电压造成的触电事故等防患于未然。
(2)本发明涉及的升降机控制装置，如果在前述(1)的结构中还设置初始充电电路，其与电双层电容器串联连接，将开关和电阻器并联连接；和驱动控制部，其在交流电源的通电开始时断开开关，利用电阻器限制该交流电源通电时的电流并对电双层电容器充电，在该交流电源的通电开始后的所需时间后接通开关，使电双层电容器并联连接直流电容器，可以利用电阻器限制该交流电源通电时的电流并对电双层电容器充电，保护电双层电容器不遭受突入电流。
本发明涉及的另一个升降机控制装置，如果在前述(1)的结构中还设置电流切断电路，其与电双层电容器串联连接，切断因直流电容器和/或逆变器的短路故障形成的过电流流入电双层电容器，则同样可以保护电双层电容器不遭受因直流电容器和/或逆变器的短路故障形成的过电流。
(3)另外，本发明涉及的升降机控制装置，如果在前述(1)的构成中组合前述(2)的两种结构，则可以保护电双层电容器不遭受交流电源通电开始时的突入电流、和正常运行时等因直流电容器和/或逆变器的短路故障形成的过电流。
(4)另外，本发明在前述(1)～前述(3)的结构中，还设置电双层电容器，其被设置为能够并联连接直流电容器，具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自电动机侧的几乎全部再生电力，并且在逆变器小于规定的开关频率时，削除直流电容器，代用该直流电容器的电压平滑功能；检测该电双层电容器的端子电压的电压检测部；和驱动控制部，其把电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在电压检测部检测的端子电压达到电双层电容器的额定电压附近的电压时，对电阻斩波器进行动作控制，由此能够以较少的部件可靠地充电再生运行时的电力，而且在下一次的耗能运行时有效利用充电能源。
(5)另外，本发明的升降机控制装置，在利用电阻斩波器消耗再生运行时的发电电力的普通升降机控制装置的结构中还设有连接在整流电路的直流输出线之间的充放电电路；电双层电容器，其连接在该充放电电路的输出侧，储存在充电控制时产生于直流电容器的直流电压；检测产生于直流电容器的电压的电容器电压检测部；和充放电控制部，其设定有大于从交流电源通过整流电路整流的电压、而且小于电阻斩波器的动作电压的充电设定电压以及小于整流电压的放电设定电压，在电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过充电设定电压时，对充放电电路进行充电控制以便对电双层电容器充电，在产生于直流电容器的电压超过放电设定电压时，对充放电电路进行放电控制以便从电双层电容器放电。
本发明通过形成以上所述的结构，可以将在升降机的再生运行时电动机发电的电力再应用于升降机的升降，在电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过预先确定的、大于从交流电源通过整流电路整流的电压而且小于电阻斩波器的动作电压的充电设定电压时，可靠地对电双层电容器充电，而在耗能运行时从电双层电容器放电。
另外，在进行充放电控制部的充放电电路的放电控制时，检测整流电路的输出电流或该整流电路的输出电路与来自充放电电路的放电电流之和的电流，将该检测电流与预先设定的放电设定电流比较，在检测电流超过预先设定的放电设定电流时，对充放电电路进行放电控制以便从电双层电容器放电。
(6)本发明涉及的升降机控制装置，在前述(5)的结构中还设有检测电双层电容器的端子电压的端子电压检测部，另外充放电控制部构成为，至少设定有充电设定电压和电双层电容器的满充电设定电压，在电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过充电设定电压时，对充放电电路进行充电控制以便对电双层电容器充电，在充电控制中由端子电压检测部检测的电双层电容器的端子电压达到满充电设定电压时，停止充电。
本发明通过形成以上所述的结构，在产生于直流电容器的电压超过充电设定电压时，对充放电电路进行充电控制以便对电双层电容器充电，在充电控制中由端子电压检测部检测的电双层电容器的端子电压达到满充电设定电压时，停止充电，所以能够把电双层电容器的端子电压保持在满充电的设定电压以下，进而保护电双层电容器不遭受过度充电，延长电双层电容器的寿命，并且可以防止性能劣化。
在进行放电控制时，同样设定电双层电容器的电压降低设定电压，在放电控制中由端子电压检测部检测的电双层电容器的端子电压达到电压降低设定电压时，停止放电，所以能够把电双层电容器的端子电压保持为大于等于在电压降低设定电压，进而保护电双层电容器不遭受过度放电，延长电双层电容器的寿命，并且可以防止性能劣化。
(7)本发明涉及的升降机控制装置，在前述(5)或前述(6)的结构中，还设有检测电双层电容器的充放电电流的充放电电流检测部，另外充放电控制部构成为，设定有针对电双层电容器的电流指令值，对用于使电双层电容器充放电的充放电电路进行充放电控制，以使由充放电电流检测部检测的充放电电流与预先设定的电流指令值一致，由此可以使用对电双层电容器和充放电电路最有效的电流值进行充放电。并且，电双层电容器不会流过超过电流直流值的过大电流，所以也可以有助于保护电双层电容器和充放电电路不遭受过度电流。
另外，也可以取代前述的电流直流值，而设定比电流直流值大的充电限制值和放电限制值，在充放电电流超过充电限制值或放电限制值却还在增加充放电电流时，控制充放电电路以抑制充放电电流。由此，同样可以有助于保护电双层电容器和充放电电路不遭受过度电流。
(8)本发明涉及的升降机控制装置，在前述(5)、前述(6)、前述(7)的任一结构中，还设置熔断电路，与电双层电容器或充放电电路串联连接，在充放电电路的构成元件出现短路故障时，切断从电双层电容器放电的短路电流，由此可以保护电双层电容器不遭受过大的短路电流。
图1是以往的升降机控制装置的结构图。
图2是表示本发明涉及的升降机控制装置的一实施例的结构图。
图3是说明图2所示的充放电控制电路的充放电控制动作的电压波形图。
图4是表示本发明涉及的升降机控制装置的其他实施例的结构图。
图5是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图6是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图7是表示在图2所示结构中附加了图5和图6所示结构的结构图。
图8是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图9是表示本发明涉及的升降机控制装置的一实施例的结构图。
图10是说明图9所示的充放电控制电路的充放电控制动作的电压波形图。
图11是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图12A、图12B是说明图11所示的充放电控制电路的充放电开始控制的电压和电流波形图。
图13是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图14A、图14B是说明图13所示的充放电控制电路的充放电开始控制的电压和电流波形图。
图15是表示本发明涉及的升降机控制装置的其他实施例的结构图。
图16是说明图15所示的充放电控制电路的充电停止的电压波形图。
图17是说明图15所示的充放电控制电路的放电停止的电压波形图。
图18是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图19是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
图20是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施例。
图2是表示本发明涉及的升降机控制装置的一实施例的结构图。另外，在该图中，对与图1相同或等效的部分赋予相同符号进行说明。
该升降机控制装置设有与图1相同的提供所需要的驱动电力的驱动控制系统；和利用来自该驱动控制系统的驱动电力来升降轿厢14的绳索式升降机。
该驱动控制系统设有商用交流电源1；把该商用交流电源1的交流电转换为直流电的整流电路2；使该整流电路2转换的直流电平滑化的直流电容器3；把在该直流电容器3被平滑化了的直流电转换为所要频率的交流电并提供给电动机11的逆变器4；电阻斩波器18，与所述直流电容器3并联连接，把电力消耗为热量；电双层电容器21，同样与直流电容器3并联连接；电压检测电路22，检测该电双层电容器21的端子电压；和驱动控制部5，根据规定的速度指令和电动机11的旋转速度控制逆变器5，根据需要使电阻斩波器18动作。
所述电双层电容器21是这样的装置如前面所述与直流电容器3并联连接，具有与该直流电容器3相比充分大的静电电容，具有能够储存可以在非常短的时间内进行大电流的充放电的电能量的功能。因此，由于电双层电容器21的静电电容非常大，所以能够几乎全部储存来自电动机11侧的再生电力，产生于直流电容器3的直流电压被电双层电容器21的端子电压控制。
所述绳索式升降机设有电动机11；卷绕在与该电动机11的旋转轴连接的卷绕辊12上的绳索13；分别悬挂在该绳索13的端部的轿厢14和悬挂在该绳索13的另一端侧的配重15。
下面，参照图3说明如上所述的升降机控制装置的动作。
一般，轿厢14在接近满员的状态下上升时或接近空梯的状态下下降时，需要轿厢14以规定的速度运行，所以执行把按照商用交流电源1→整流电路2→直流电容器3→逆变器4的顺序生成的电力提供给电动机11的耗能运行。另一方面，轿厢14在接近满员的状态下下降时或接近空梯的状态下上升时，轿厢14处于自身可以运行的状态，所以执行按照电动机11→逆变器4的顺序产生电力并赋予给直流电容器3的再生运行。
可是，在再生运行时，如果电动机11产生再生电力，则电流Io按照电动机11→逆变器4→整流电路2的直流输出线的顺序流过，但被整流电路2阻挡而不流向商用交流电源1，所以电流Ic流向电双层电容器21，再生电力储存在电双层电容器21中，端子电压Vc上升。此时，电压检测电路22检测电双层电容器21的端子电压，并发送给驱动控制部5。
该驱动控制部5预先把相当于电双层电容器21的额定电压的电压设定为电阻斩波器18的动作电压，比较由电压检测电路22检测的电双层电容器21的端子电压和电阻斩波器18的动作电压，在电双层电容器21充电到其额定电压时，进行控制接通构成电阻斩波器18的自灭弧式元件16。结果，基于超过电双层电容器21的额定电压的电压，电阻斩波器电流Ir流向电阻斩波器18，并把将电力消耗为热量，从而可以保护电双层电容器21不被过度充电。
另外，在电双层电容器21储存再生电力时，电双层电容器21的端子电压大于交流电源1的整流电路2的整流电压，所以由于整流电路2的阻挡，电流Is不会从交流电源1流向电双层电容器21。
因此，在电动机11的下一次的耗能运行时，该电动机11的耗能运行电力全部由电双层电容器21提供，伴随该电双层电容器21的放电，端子电压逐渐减少。
并且，在储存于电双层电容器21中的再生电力全部放电后，电双层电容器21的端子电压低于交流电源1的整流电压，并停止放电动作。伴随该放电动作的停止，电流Is按照商用交流电源1→整流电路2→直流输出线的顺序流过，持续从商用交流电源1向电动机11提供电力。
因此，根据以上所述的实施例，通过在整流电路2的直流输出线之间也就是与直流电容器3并联连接静电电容较大的电双层电容器21，可以将电动机11发电的再生能量几乎都充电给电双层电容器21，在下一次的电动机11的耗能运行时可以放电该充电能量并再次利用。
并且，设置电阻斩波器18和电双层电容器21，把电双层电容器21的额定电压设定为电阻斩波器18的动作电压，由此在电双层电容器21的端子电压达到额定电压时自动使电阻斩波器18动作，所以能够保护电双层电容器21不被过度充电。
图4是表示本发明涉及的升降机控制装置的其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图2相同或等效的部分赋予相同符号，其具体说明在图2中进行。
在该实施例中，除了图2所示的结构之外，向电双层电容器21串联连接开关23。在没有该开关23时，电双层电容器21总是处于和直流电容器3并联连接的状态，是总是被施加了直流电压的状态。
因此，通过向电双层电容器21连接开关23，驱动控制部5在正常运行时进行控制接通开关23，但在升降机的轿厢停止时即不使用电双层电容器21时，进行控制断开开关23。
因此，根据这种实施例，在停止时即不使用电双层电容器21时，进行控制断开开关23，由此可以将电双层电容器21与直流电容器3的直流电压电切断，可以防止由于储存在电双层电容器21中的直流电压产生触电事故等。
图5是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图2相同或等效的部分赋予相同符号，其具体说明在图2中进行。
在该实施例中，除了图2所示的结构之外，向电双层电容器21串联连接通过并联连接开关24和电阻器25构成的初始充电电路26。即，作为该装置的驱动控制部5，在从商用交流电源1进行通电时发送断开控制信号，断开初始充电电路26的开关24，从而将电双层电容器21通过电阻器25连接商用交流电源1。结果，从商用交流电源1通过整流电路2整流的直流电，以被电阻器25限制后的电流逐渐充电给电双层电容器21。并且，在商用交流电源1的通电开始后，在经过预先设定的规定时间后，从驱动控制部5发送接通控制信号，接通开关24，将电双层电容器21与直流电容器3并联连接。
根据这种实施例，在商用交流电源1的通电开始时，从商用交流电源1通过整流电路2整流的直流电，以被电阻器25限制后的电流逐渐充电给电双层电容器21，所以能够避免突入电流从商用交流电源1流入未被充分充电的电双层电容器21，保护电双层电容器21不遭受突入电流，可以延长电双层电容器21的寿命，并且可以防止性能劣化。
图6是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图2相同或等效的部分赋予相同符号，其具体说明在图2中进行。
在该实施例中，除了图2所示的结构之外，向电双层电容器21串联连接熔断器等电流熔断电路27。该电流熔断电路27在电双层电容器21的电流成为过电流时，例如通过熔断将电流切断，阻止流入电双层电容器21。
因此，根据以上所述的实施例，在直流电容器3或逆变器4产生短路故障时，切断流入电双层电容器21的短路电流，可以防止像电双层电容器21的故障等的短路事故的扩大。
图7是说明本发明涉及的升降机控制装置的另外其他变形例的图，具体讲是组合了图5和图6的结构图。
该实施例构成为向电双层电容器21串联连接切断流入的过电流的电流切断电路27和初始充电电路26。结果，在商用交流电源1的通电开始时，从商用交流电源1通过整流电路2整流的直流电，以被电阻器25限制后的电流逐渐充电给电双层电容器21，并且在商用交流电源1的通电开始并经过规定时间后，接通开关24，将电双层电容器21与直流电容器3并联连接。
在电双层电容器21被与直流电容器3并联连接时，当直流电容器3或逆变器4产生短路故障时，该短路电流流入电双层电容器21，但此时可以检测过电流，切断短路电流，阻止流入电双层电容器21。
因此，根据以上所述的实施例，可以保护电双层电容器21不遭受商用交流电源1的通电开始时的突入电流、以及正常运行时因直流电容器3或逆变器4的短路故障形成的短路电流，进而能够把电动机11发电的再生电力可靠地充电给电双层电容器21，在下一次的耗能运行时能够将该充电能量放电并再次利用。
图8是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
该实施例构成为例如在图2所示的结构中，削除连接在整流电路2的直流输出线之间的直流电容器3，使电双层电容器21具有该直流电容器3的功能。
该电双层电容器21可以充分对应快速的充放电动作，所以只要逆变器4的开关频率小于数kHz，就可以代用直流电容器3原有的电压平滑作用，结果可以削除直流电容器3。
因此，根据这种结构，通过削除直流电容器3，可以减少部件数量。
在本实施例中，考虑到商用交流电源1和整流电路2之间的变压器或配电线路的阻抗的存在，在附图上把该阻抗成分表示为L。
在该升降机控制装置中，与图1相同，设有提供所需要的驱动电力的驱动控制系统；利用来自该驱动控制系统的驱动电力来升降轿厢14的绳索式升降机，还设有充放电控制系统。
该驱动控制系统设有商用交流电源1；配电线路或变压器的阻抗L；把商用交流电源1的交流电转换为直流电的整流电路2；平滑通过该整流电路2转换后的直流电的直流电容器3；把被该直流电容器3平滑化了的直流电压转换为所需要频率的交流电输出给电动机11的逆变器4；和驱动控制部5，根据规定的速度指令和电动机11的旋转速度，控制逆变器4，以输出与速度指令相对应的频率的交流电。
前述的充放电控制系统设有包括在整流电路2的直流输出线之间并联连接的多个自灭弧式元件等的充放电控制元件28、28，和直流电抗器29的充放电电路20，该直流电抗器29与多个充放电控制元件28、28的共同连接部连接，具有平滑通过整流电路2整流后的直流电的功能；电双层电容器21；电压检测电路22；充放电控制部30。
前述的电双层电容器21通过充放电电路20与整流电路2的直流输出线之间也就是与直流电容器3并联连接，与直流电容器3相比，例如具有1000倍至1万倍的电容，具有储存可以在非常短的时间内进行大电流的充放电的电能量的功能。
前述的电压检测电路22检测整流电路2的直流输出线之间的电压即产生于直流电容器3的直流连接(link)电压，并把该检测电压发送给充放电控制部30。该充放电控制部30设定有充电设定电压和放电设定电压，并具有以下功能，比较由电压检测电路22检测的产生于直流电容器3的直流连接电压和所述设定电压，在直流连接电压超过设定电压时，控制充放电电路20充电或放电。
前述的充电设定电压如图10所示，是大于商用交流电源1的整流电路2的整流电压、而且小于电阻斩波器18的动作电压的电压，并且放电设定电压是小于商用交流电源1的整流电路2的整流电压的电压。
在本发明的装置中，电压检测电路22总是检测产生于直流电容器3的直流连接电压，并发送给充放电控制部30。在充放电控制部30中，如图10所示，比较由电压检测电路22检测的直流连接电压、和大于整流电路2的整流电压而且小于电阻斩波器18的动作电压的充电设定电压，在直流连接电压超过充电设定电压时，对构成充放电电路20的充放电控制元件28实施充电控制，把产生于直流电容器3的直流连接电压充电给电双层电容器21。
并且，充放电控制部30在直流连接电压低于比整流电路2的整流电压还低的放电设定电压时，即在耗能运行时，对构成充放电电路20的充放电控制元件28实施放电控制，把储存在电双层电容器21中的电力放电于整流电路2的直流输出线之间也就是直流电容器3。
因此，根据以上所述的实施例，在再生运行时，由于电动机11产生的电力，逆变器输入端侧的电压增加，从产生于直流电容器3的直流连接电压检测该增加状态，在该检测的直流连接电压超过大于整流电路2的整流电压而且小于电阻斩波器18的动作电压的充电设定电压时，能够对电双层电容器21可靠充电，在进行耗能运行时，在直流连接电压低于比整流电压还低的放电设定电压时，将电双层电容器21的电力放电，可以实现电力的再利用。
另外，关于充放电的开始控制，说明两种结构示例。
图11是说明有关充放电的开始控制的一个示例的、本发明涉及的升降机控制装置的结构图。
在图9所示的实施例中叙述的示例，利用电压检测电路22检测产生于直流电容器3的直流连接电压，根据所检测的直流连接电压和设定电压，充放电控制部30进行充放电电路20的充放电控制，但在图11所示的升降机控制装置中，除电压检测电路22之外，还设有检测整流电路2的输出电流的电流检测电路32，使用通过这些电压检测电路22和电流检测电路32分别检测的直流连接电压和整流电路输出电流，进行充放电电路20的充放电控制。
以下进行具体说明，电压检测电路22检测产生于直流电容器3的直流连接电压，发送给充放电控制部30。并且，电流检测电路32检测整流电路2的输出电流，同样发送给充放电控制部30。
在该充放电控制部30中，如图12A所示，比较由电压检测电路22检测的产生于直流电容器3的直流连接电压、和大于商用交流电源1的整流电压而且小于电阻斩波器18的动作电压的充电设定电压，在直流连接电压超过充电设定电压时，控制充放电电路30以将直流连接电压充电给电双层电容器21。
另一方面，关于放电控制，在充放电控制部30中，如图12B所示，比较由电流检测电路32检测的整流电路输出电流和预先设定的放电设定电流，在整流电路输出电流超过放电设定电流时，控制充放电电路30以放电电双层电容器21的电压。
根据这种结构，在配电线路和/或变压器的阻抗较小，在电动机11的耗能运行下直流连接电压如图12A的虚线所示几乎不下降的情况下，如果检测整流电路输出电流并与放电设定电流比较，则可以从充放电控制部30对充放电电路20开始放电控制，从电双层电容器21放电，并再次有效利用电力。
图13是说明有关充放电的开始控制的另一个示例的、本发明涉及的升降机控制装置的结构图。
该升降机控制装置如图13所示，设置检测整流电路2的输出电流和来自充放电电路20的放电电流的和电流的电流检测电路33，把由该电流检测电路33检测的和电流发送给充放电控制部30。该充放电控制部30的充电控制如图14A所示，根据由电压检测电路22检测的产生于直流电容器3的直流连接电压进行判断，但放电控制，如图14B所示，比较和电流与预先设定的放电设定电压，在和电流超过放电设定电压时，控制充放电电路30使得放电储存在电双层电容器21中的电力。
因此，根据这种实施例，在配电线路和/或变压器的阻抗较小，在电动机11的耗能运行下直流连接电压如图14A的虚线所示几乎不下降的情况下，如果检测整流电路输出电流并与放电设定电流比较，则可以从充放电控制部30对充放电电路20实施放电控制，从电双层电容器21放电，再次有效利用电力。
图15是表示本发明涉及的升降机控制装置的其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图9相同或等效的部分赋予相同符号，其具体说明在图9中进行。
该实施例构成为在图9所示的结构中，附加了检测电双层电容器21的端子电压的电压检测电路31。即，设置检测产生于直流电容器3的直流连接电压的第1电压检测电路22、和检测电双层电容器21的端子电压的第2电压检测电路31，作为充放电控制部30，可以检测电双层电容器21的端子电压，所以能够控制电双层电容器21不会过度充电，而是有效充电。
该充放电控制部30与图10相同，设定充电设定电压和放电设定电压，根据产生于直流电容器3的直流连接电压和这些充电设定电压及放电设定电压，实施充电控制和放电控制。并且，充放电控制部30设定电双层电容器21的不会过度充电的达到满充电的设定电压(参照图16)、和电双层电容器21的端子电压降低时的设定电压(参照图17)，在基于产生于直流电容器3的直流连接电压的充电控制中(参照图10)，在电双层电容器21的端子电压超过作为满充电的设定电压时，执行停止充电，并且在基于产生于直流电容器3的直流连接电压的放电控制中(参照图10)，在电双层电容器21的端子电压低于电压降低的设定电压时，执行停止放电。
下面，说明上述的升降机控制装置的动作。
首先，充放电控制部30总是从第1电压检测电路22取入产生于直流电容器3的直流连接电压，所以在该直流连接电压超过大于整流电路2的整流电压、而且小于电阻斩波器18的动作电压的充电设定电压时，对构成充放电电路20的充放电控制元件28实施充电控制，把产生于直流电容器3的直流连接电压充电给电双层电容器21。但是，在再生运行时，如果单方面地对电双层电容器21进行充电，则成为过度充电，结果缩短电双层电容器21的寿命。
因此，充放电控制部30在充电控制中从第2电压检测电路31取入电双层电容器21的端子电压，所以在该电双层电容器21的端子电压超过满充电的设定电压时，进行停止电双层电容器21的充电动作的控制。
另一方面，充放电控制部30从第1电压检测电路22取入产生于直流电容器3的直流连接电压，在放电控制中，从第2电压检测电路31取入电双层电容器21的端子电压，所以在该电双层电容器21的端子电压低于电压降低的设定电压时，进行停止电双层电容器21的放电动作的控制。
因此，根据以上所述的实施例，除具有与图2所示相同的效果外，可以把电双层电容器21的端子电压保持在满充电的设定电压以下，进而保护电双层电容器21不会过度充电，可以延长电双层电容器21的寿命，防止性能劣化。
并且，可以把电双层电容器21的端子电压保持在电压降低的设定电压以上，保护电双层电容器21不会过度放电，同样可以延长电双层电容器21的寿命，防止性能劣化。
另外，由于电双层电容器21的下限使用电压已确定，所以能够计算电双层电容器21的输出电流值，能够实现考虑了最大电流的控制装置的最佳设计。
另外，在该实施例中，实施基于充电控制中的满充电的充电动作停止和基于放电控制中的电压降低的设定电压的放电动作停止，但也可以构成为只执行基于充电控制中的满充电的充电动作停止，或者只执行基于放电控制中的电压降低的设定电压的放电动作停止。
图18是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。
该实施例在包括图9所示结构的图15所示的结构中，还设置检测电双层电容器21的充电电流的电流检测电路34。
该电流检测电路34检测电双层电容器21的充放电电流，把该检测的充放电电流发送给充放电控制部30。该充放电控制部30除前述的设定电压(参照图10、图16和图17)外，还设定有电流指令值，控制充放电电路20使得与电流指令值一致的充电电流流向电双层电容器21。
下面，说明以上所述的升降机控制装置的动作。
充放电控制部30总是从第1电压检测电路22取入产生于直流电容器3的直流连接电压，所以在该直流连接电压超过大于整流电路2的整流电压、而且小于电阻斩波器18的动作电压的充电设定电压时，对构成充放电电路20的充放电控制元件28实施充电控制，把产生于直流电容器3的直流连接电压充电给电双层电容器21。
充放电控制部30在进行充电控制时，取入由电流检测电路34检测的充电电流，比较该充电电流和预先设定的电流指令值，控制充放电电路20以使充电电流与电流指令值一致。
另外，该充放电控制部30在进行充电控制时，在进行充电电流的控制的同时，从第2电压检测电路31取入电双层电容器21的端子电压，在该端子电压超过满充电的设定电压时，停止充电。
该充放电控制部30在进行耗能运行时也与前述相同，根据由第1、2电压检测电路22、31和电流检测电路34检测的电压和放电电流，控制充放电电路20。并且，充放电控制部30取入由电流检测电路34检测的放电电流，比较该放电电流和预先设定的电流指令值，控制充放电电路20以使放电电流与电流指令值一致。
因此，根据以上所述的实施例，充放电控制部30根据由电流检测电路34检测的充放电电流，进行充放电控制使电双层电容器21的充放电电流达到电流指令值，所以能够使用对电双层电容器21和充放电电路20最有效的电流值进行充放电。并且，电双层电容器21不会流过超过电流指令值的过大电流，所以能够有助于电双层电容器21和充放电电路20的过电流保护。
另外，在该实施例中，说明了设置第1和第2电压检测电路22、31的示例，但也可以例如只设置第1电压检测电路22。
另外，使用图18说明本发明涉及的升降机控制装置的另外其他变形例。
在前述的图18的实施例中，充放电控制部30比较由电流检测电路34检测的充放电电流和预先设定的电流指令值，但在该实施例中，预先设定大于相对充放电电流的所述电流指令值的充电限制值和放电限制值，充放电控制部30比较由电流检测电路34检测的电双层电容器21的充电电流和充电限制值，在充电电流超过充电限制值却仍在增加充电电流时，控制充放电电路20以抑制该充电电流，并且比较由电流检测电路34检测的电双层电容器21的放电电流和放电限制值，在放电电流超过放电限制值却仍在增加放电电流时，控制充放电电路20以抑制该放电电流。即，进行不扩大构成充放电电路20的充放电控制元件28的栅极的触发角的控制。
因此，根据该变形例，通过把电双层电容器21的充放电电流限制为充电限制值和放电限制值，可以有助于电双层电容器21和充放电电路20的过电流保护。
图19是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图9相同或等效的部分赋予相同符号，其具体说明在图9中进行。
该实施例构成为在图9所示结构的直流电抗器29和电双层电容器21之间设置熔断器35。即，除了图9所示结构之外还与电双层电容器21串联地连接有熔断器35。
这样设置熔断器35的理由如下，在构成充放电电路20的任一方或双方的充放电控制元件28产生了短路故障时，切断从电双层电容器21放电的短路电流，保护电双层电容器21不遭受过大的短路电流。
另外，在该实施例中，在图9所示结构中连接了熔断器35，但是，例如也可以在图15或图18所示结构中连接熔断器35。
图20是表示本发明涉及的升降机控制装置的另外其他实施例的结构图。另外，在该图中，对与图9相同或等效的部分赋予相同符号，其详细说明在图9中进行。
该实施例构成为向构成图9所示的充放电电路20的充放电控制元件28串联连接了熔断器36。
这样设置熔断器36的理由如下，在构成充放电电路20的任一方或双方的充放电控制元件28产生了短路故障时，切断从电双层电容器21放电的短路电流，保护电双层电容器21不遭受过大的短路电流。并且，从产生于整流电路2的输出线和直流电容器3的直流电压切断流入充放电电路20的短路电流，保护装置整体不遭受过电流。
另外，在该实施例中，在图9所示结构中连接了熔断器36，但是，例如也可以在图15或图18所示结构中连接熔断器36。
另外，本发明不限于上述实施例，可以在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。
并且，各个实施例可以尽可能地组合实施，该情况时可以获得通过组合形成的效果。另外，在上述各个实施例中包含各种上位、下位阶段的发明，根据所公开的多个构成要素的适当组合可以提出各种发明。例如，通过从解决问题的手段中记载的所有构成要素中省略几个构成要素来提出发明时，在实施该提出的发明时，省略部分可以利用公知的惯用技术适当补充。
本发明可以提供一种能够可靠充电在再生运行时得到的电力，在耗能运行时能够有效再利用的升降机控制装置。
权利要求
1.一种升降机控制装置，设有把来自交流电源的交流电压转换为直流电压的整流电路；对该直流电压的脉动进行平滑化的直流电容器；把该被平滑化了的直流电压转换为可变电压可变频率的交流电压并输出的逆变器；利用从该逆变器输出的交流电压进行驱动并升降轿厢的电动机；与所述直流电容器并联连接的电阻斩波器；和驱动控制部，其控制所述逆变器以输出与速度指令相对应的所述可变电压可变频率的交流电压，并且控制所述电阻斩波器；该升降机控制装置，还具有电双层电容器，其与所述直流电容器并联连接，具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自所述电动机侧的几乎全部再生电力；和检测该电双层电容器的端子电压的电压检测部；其中，所述驱动控制部把所述电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在所述电压检测部检测的端子电压达到所述电双层电容器的额定电压附近的电压时，对电阻斩波器进行动作控制。
2.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，设置有与所述电双层电容器串联连接的、在正常运行时根据来自所述驱动控制部的动作指示而接通并且在停止时将所述电双层电容器从直流电容器切断的开关。
3.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，具有初始充电电路，其与所述电双层电容器串联连接，将开关和电阻器并联连接；和所述驱动控制部，其在所述交流电源的通电开始时关闭所述开关，利用所述电阻器限制该交流电源通电时的电流并对所述电双层电容器充电，在该交流电源的通电开始后的所需时间后接通所述开关，使所述电双层电容器并联连接所述直流电容器。
4.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，设置有电流切断电路，其与所述电双层电容器串联连接，切断因所述直流电容器和/或所述逆变器的短路故障导致的过电流向所述电双层电容器流入。
5.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，设有初始充电电路，其与所述电双层电容器串联连接，将开关和电阻器并联连接；所述驱动控制部，其在所述交流电源的通电开始时关闭所述开关，利用所述电阻器限制该交流电源通电时的电流并对所述电双层电容器充电，在该交流电源的通电开始后的所需时间后接通所述开关，使所述电双层电容器并联连接所述直流电容器；和电流切断电路，其与所述电双层电容器串联连接，切断因所述直流电容器和/或所述逆变器的短路故障导致的过电流向所述电双层电容器流入。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的升降机控制装置，其中，具备电双层电容器，其被设置为能够并联连接所属直流电容器，具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自所述电动机侧的几乎全部再生电力，并且在所述逆变器小于等于规定的开关频率时，削除所述直流电容器，代用该直流电容器的电压平滑功能；检测该电双层电容器的端子电压的电压检测部；和所述驱动控制部，其把所述电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在所述电压检测部检测的端子电压达到所述电双层电容器的额定电压附近的电压时，对电阻斩波器进行动作控制。
7.一种升降机控制装置，其特征在于，具有把来自交流电源的交流电压转换为直流电压的整流电路；把由所述整流电路整流的直流电压转换为可变电压可变频率的交流电压并输出的逆变器；电双层电容器，其在所述逆变器小于等于规定的开关频率时，对由所述整流电路整流的直流电压进行平滑化；利用从所述逆变器输出的交流电压进行驱动并升降轿厢的电动机；与所述电双层电容器并联连接的电阻斩波器；驱动控制部，其控制所述逆变器以输出与速度指令相对应的所述可变电压可变频率的交流电压，并且控制所述电阻斩波器；和检测该电双层电容器的端子电压的电压检测部；其中，把所述电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在所述电压检测部检测的端子电压达到所述电双层电容器的额定电压附近的电压时，利用所述驱动控制部控制所述电阻斩波器。
8.一种升降机控制装置，设有把来自交流电源的交流电压转换为直流电压的整流电路；对该直流电压的脉动进行平滑化的直流电容器；把该被平滑化了的直流电压转换为可变电压可变频率的交流电压并输出的逆变器；利用从该逆变器输出的交流电压进行驱动并升降轿厢的电动机；与所述直流电容器并联连接的电阻斩波器；和驱动控制部，其控制所述逆变器以输出与速度指令相对应的所述可变电压可变频率的交流电压；该升降机控制装置，具有连接在所述整流电路的直流输出线之间的充放电电路；电双层电容器，其连接在该充放电电路的输出侧，在充电控制时储存产生于所述直流电容器的直流电压；检测产生于所述直流电容器的电压的电容器电压检测部；和充放电控制部，其设定有大于从所述交流电源通过整流电路被整流的电压、而且小于所述电阻斩波器的动作电压的充电设定电压以及小于所述整流电压的放电设定电压，在所述电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过所述充电设定电压时，对所述充放电电路进行充电控制以对所述电双层电容器充电，在产生于所述直流电容器的电压超过所述放电设定电压时，对所述充放电电路进行放电控制以从所述电双层电容器放电。
9.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，设有检测所述整流电路的输出电流的整流输出电流检测部；和充放电控制部，除所述充电设定电压外，取代所述放电设定电压设定有放电设定电流；其中，该充放电控制部在所述电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过所述充电设定电压时，对所述充放电电路进行充电控制以对所述电双层电容器充电，在所述整流输出电流检测部检测的整流电路的输出电流超过所述放电设定电流时，对所述充放电电路进行放电控制以从所述电双层电容器放电。
10.根据权利要求1所述的升降机控制装置，其中，设有和电流检测部，其检测所述整流电路的输出电流与来自所述充放电电路的放电电流之和的电流；和充放电控制部，除所述充电设定电压外，取代所述放电设定电压设定有放电设定电流；其中，该充放电控制部在所述电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过所述充电设定电压时，对所述充放电电路进行充电控制以对所述电双层电容器充电，在所述和电流检测部检测的和电流超过所述放电设定电流时，对所述充放电电路进行放电控制以从所述电双层电容器放电。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设有检测所述电双层电容器的端子电压的端子电压检测部；和充放电控制部，其至少设定有所述充电设定电压和所述电双层电容器的满充电设定电压；其中，该充放电控制部在所述电容器电压检测部检测的产生于直流电容器的电压超过所述充电设定电压时，对所述充放电电路进行充电控制以对所述电双层电容器充电，在充电控制中由所述端子电压检测部检测的所述电双层电容器的端子电压达到所述满充电设定电压时，停止充电。
12.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设有检测所述电双层电容器的端子电压的端子电压检测部；和充放电控制部，其至少设定有所述放电设定电压和所述电双层电容器的电压降低设定电压；其中，该充放电控制部在所述电容器电压检测部检测的产生于所述直流电容器的电压超过所述放电设定电压时，对所述充放电电路进行放电控制以从所述电双层电容器放电，在放电控制中由所述端子电压检测部检测的所述电双层电容器的端子电压达到所述电压降低设定电压时，停止放电。
13.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设有检测所述电双层电容器的充放电电流的充放电电流检测部；和充放电控制部，其设定有针对所述电双层电容器的电流指令值；其中，该充放电控制部为了使所述电双层电容器充放电对所述充放电电路进行充放电控制，以使由所述充放电电流检测部检测的充放电电流与预先设定的电流指令值一致。
14.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设有检测所述电双层电容器的充放电电流的充放电电流检测部；和设定有所述电双层电容器的充放电限制值的充放电控制部；其中，该充放电控制部在由所述充放电电流检测部检测的充放电电流将要超过所述充放电限制值时，控制所述充放电电路以抑制所述充放电电流。
15.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设置有与所述电双层电容器串联连接的、在所述充放电电路的构成元件出现短路故障时切断从电双层电容器放电的短路电流的熔断电路。
16.根据权利要求8～10中任一项所述的升降机控制装置，其中，设置有与所述充放电电路串联连接的、在所述充放电电路的构成元件出现短路故障时切断从电双层电容器放电的短路电流的熔断电路。
全文摘要
一种升降机控制装置，在利用电阻斩波器(18)消耗再生运行时的发电电力的普通升降机控制装置的结构中，还设置电双层电容器(21)，与直流电容器(3)并联连接，具有与该直流电容器相比充分大的静电电容，能够储存来自电动机侧的几乎全部再生电力，该直流电容器用于平滑整流交流电源(1)的交流电的整流电路(2)的直流脉动；检测该电双层电容器的端子电压的电压检测电路(22)，和驱动控制部(5)，把所述电双层电容器的额定电压附近的电压作为电阻斩波器的动作电压，在电压检测电路检测的端子电压达到电双层电容器的额定电压附近的电压时，对电阻斩波器进行动作控制。
文档编号B66B1/34GK1930071SQ200580008068
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月17日 优先权日2004年3月18日
发明者高崎一彦, 门田行生 申请人:东芝电梯株式会社