CN105967035A - 乘客输送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的乘客输送装置及其控制方法在停电时利用逆变器装置的再生电力实现减速停止。控制电路(11)在检测出交流电源(6)停电时，会通过向切换开关(12)发送切换信号，使逆变器装置(7)从再生电阻(13)断开并连接至该控制电路(11)。然后，控制电路(11)基于从逆变器装置获得的逆变器负载信息，决定用来使逆变器装置产生再生电力的规定减速度，并将减速指令输出至逆变器装置，将通过与减速指令相应的减速动作在逆变器装置中产生的再生电力用作控制用电源，使电动机(3)减速停止。

Description

乘客输送装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种乘客输送装置及其控制方法。

背景技术

已知有一种技术，其在发生停电时，使用积蓄在逆变器装置内的平滑电容器中的直流电压，对电动机进行制动(专利文献1)。根据该文献中记载的现有技术，当三相交流电压因停电等原因而断开规定时间以上时，其会使用积蓄在平滑电容器中的直流电压，继续运行逆变器装置内的控制电路，并且进行使电动机自由旋转的动作、或者使电动机进行直流制动或再生制动中任一者的动作。使电动机进行直流制动或再生制动的动作是利用积蓄在平滑电容器中的直流电压进行的。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利特开2005-219914号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

根据专利文献1中记载的现有技术，其仅利用积蓄在平滑电容器中的电力控制电动机的旋转，因此在停电时也难以实现减速停止功能，该减速停止功能是指为了防止乘客摔倒而一边使电动机的旋转减速一边停止的功能。由于平滑电容器的容量一般较小，因此不适用于一边减速一边停止这种控制所需时间较长的电源。如果能够设置容量大于平滑电容器的蓄电池，则在停电时也能够实现减速停止功能，但此时整个装置的体积会增大，并且制造成本也会增加。

本发明鉴于上述课题开发而成，其目的在于提供一种在停电时能够使用逆变器装置的再生电力实现减速停止，并且能够抑制制造成本且提高安全性的乘客输送装置及其控制方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为解决上述课题，本发明所涉及的乘客输送装置，其利用由逆变器装置进行变速驱动的电动机，使呈无端状连接形成的台阶循环移动，其具有：控制电路，其控制逆变器装置；再生电阻，其将逆变器装置中产生的再生电力转换为热能；以及切换开关，其设置在逆变器装置、控制电路以及再生电阻之间，根据来自控制电路的切换信号，使逆变器装置连接至再生电阻或控制电路中的任一者，控制电路检测向逆变器装置供应交流电的交流电源有无发生停电，在检测出停电时，向切换开关发送切换信号，使逆变器装置与再生电阻断开并连接至该控制电路，基于从逆变器装置获得的逆变器负载信息，决定用来使逆变器装置产生再生电力的规定减速度，并将用来向逆变器装置指示规定减速度的减速指令输出至逆变器装置，将通过与减速指令相应的减速动作在逆变器装置中产生的再生电力用作控制用电源，使电动机减速停止。

发明效果

根据本发明，通过在停电时从逆变器装置中产生再生电力，并将该再生电力用作控制用电源，能够使电动机减速停止。

附图说明

图1是自动扶梯的概略构成图。

图2是自动扶梯的电源装置的电路图。

图3是电源装置的控制电路的框图。

图4是比较示出预先准备的多个减速度的差异的说明图。

图5是表示通常的减速停止处理的流程图。

图6是表示下降运转时的减速停止处理的流程图。

图7是表示上升运转时的减速停止处理的流程图。

具体实施方式

以下，基于图示说明本发明的实施方式。本实施方式的乘客输送装置为自动扶梯时，如图1所示，其构成为，将多个台阶1呈无端状连接，并利用与电源装置5连接的电动机3使各台阶1进行上升或下降运转。电源装置5如图2所示，具有：变流器8，其将来自三相交流电源6的交流转换为直流；平滑电容器9，使经变流器8转换的直流电压变得平滑；逆变器10，其将直流电压转换为具有规定电压和规定频率的交流电；以及控制电路11，其将控制信号发送至逆变器10。本实施方式的乘客输送装置经由电源切换开关12，将再生电阻13连接至逆变器10的输入侧。

控制电路11如图3所示，其具有：电源切换开关开闭部16，其在检测出停电时对电源切换开关12实施切换控制来断开再生电阻13，并将控制电路11连接至逆变器10侧；以及减速指令选择部17，其依据逆变器负载信息，提供成为再生状态的减速度。因此，根据本实施方式所涉及的乘客输送装置，能够在发生停电时不使用积蓄在平滑电容器9中的直流电压，而是使用因成为再生状态的减速动作而产生的再生电力，实现减速停止。

【实施例1】

使用图1至图7，说明第1实施例。本实施例中，列举自动扶梯作为乘客输送装置进行说明。图1是自动扶梯的概略构成图。

自动扶梯构成为具有：多个台阶1，其呈无端状连接；扶手2，其连接成与这些台阶1同步移动；驱动机构4，其具有对台阶1和扶手2施加驱动力的电动机3；以及向电动机3供电的电源装置5等。

图2示出图1所示的自动扶梯的电源装置5的电路结构。用作“交流电源”的三相交流电源6上，经由作为“逆变器装置”的逆变器单元7，连接着图1所示的电动机3。以下，将电动机3简称为电机3。

逆变器单元7具有：变流器8，其将三相交流转换为直流；平滑电容器9，其使经变流器8转换的直流电压变得平滑；以及逆变器10，其将直流电压转换为具有规定电压和规定频率的交流电。

控制电源装置5的控制电路11连接至三相交流电源6。控制电路11向逆变器单元7发送后述的控制信号。在逆变器10的输入侧，经由作为“切换开关”的电源切换开关12连接着再生电阻13。电源切换开关12根据从控制电路11发送的切换信号进行动作，将逆变器10的输入侧连接至再生电阻13或控制电路11中的任一者。

作为控制电路11发送至逆变器单元7的控制信号，例如有从逆变器10输出规定频率和规定电压的运转指令、使逆变器10的输出休止的休止指令、以及加速度控制指令等。加速度控制指令中含有用于使得以规定的减速度进行减速运转的减速指令。

控制电路11监视着交流电源6有无发生停电。控制电路11在检测出停电后，会向电源切换开关12输出切换信号并使其进行切换。具体而言，控制电路11在通常运转时会切换电源切换开关9，使再生电阻13经由平滑电容器9连接至逆变器10的输入侧。另一方面，在检测出停电时，则会切换电源切换开关12，使再生电阻13与逆变器10的输入侧断开，并将控制电路11经由平滑电容器9连接至逆变器10的输入侧。

通过使用逆变器10控制电机3的旋转，能够实现所谓软停止功能(安全停止功能)。根据软停止功能，在检测出异物卡入等异常时，会通过逆变器减速动作以较小的减速度使电动机3停止。因此能够防止乘客摔倒。

但是，使用逆变器10的现有软停止功能在发生停电时难以运行。这是因为停电时不会向逆变器10供应电源。因此，根据现有技术，停电时电动机会通过制动器制动突然停止。为了解决该课题，本实施例的自动扶梯中如下构成控制电路11。

图3是控制电路11的框结构图。控制电路11能构成为，除了用来通常运转自动扶梯的通常构成以外，还具有例如输入部14、停电检测部15、电源切换开关开闭部16、减速指令选择部17、输出部18、存储部19、以及控制部20。

输入部14具有读取停电检测信号和乘客负载率计算信号的功能。停电检测信号能够根据例如三相交流电源6的电流值和电压值等来生成。作为“逆变器负载信息”的乘客负载率计算信号能够从逆变器单元7获得。

停电检测部15的功能为，根据通过输入部14获得的停电检测信号，检测三相交流电源6的停电状态。作为“开关控制部”的电源切换开关开闭部16的功能为，当停电检测部15检测出停电时，切换电源切换开关12，使逆变器10的输入侧与控制电路11连接。

作为“减速指令生成部”的减速指令选择部17的功能为，当停电检测部15检测出停电时，依据通过输入部14获得的乘客负载率计算信号，决定逆变器10成为再生状态的规定减速度，将用来以所决定的减速度进行动作的减速指令输出至逆变器10。本实施例中，构成为从预先准备的多个减速度中，根据乘客负载率计算信号和运转方向选择一个减速度。因此，将其称为减速指令选择部17。也可取代其构成为，基于规定的计算式，每次通过运算来求得逆变器10成为再生状态的减速度。

输出部18的功能为，将来自电源切换开关开闭部16的切换信号输出至电源切换开关12，并将来自减速指令选择部17的减速指令输出至逆变器10。

存储部19的功能为，储存用来实现本实施例中停电时的减速停止处理的计算机程序和减速度等控制参数。控制部20的功能为，控制控制电路11的动作。

图4是说明减速停止时使用的互不相同的多个减速度的图。图中的纵轴表示自动扶梯的速度(电机3的转速)，图中的横轴表示时间。

假设从自动扶梯开始运转至时刻t0期间，自动扶梯以通常速度Vs进行运转。此处在时刻t0发生停电时，会基于乘客负载率计算信号和自动扶梯的运转方向，从预先准备的多个减速度θs、θh中选择某一个减速度。

作为“第1减速度”的标准减速度θs会在3种情况下被选择。第1种情况是指在未发生停电的通常运转时要使自动扶梯停止的情况。在第1种情况下，无需积极地利用逆变器10的再生电力，因此只要能够防止乘客摔倒即可。第2种情况是指在自动扶梯进行下降运转时发生了停电的情况。第2种情况下，会将来自逆变器10的再生电力用作控制用电源，使自动扶梯减速停止。第3种情况是指自动扶梯在乘客负载率计算信号小于规定阈值的负载状态下进行上升运转时发生了停电的情况。第3种情况下，也会将来自逆变器10的再生电力用作控制用电源，使自动扶梯减速停止。以标准减速度θs使自动扶梯减速时，在从停电发生时刻t0经过例如1、2秒钟左右的时刻t2，自动扶梯停止，速度变为0。

作为“第2减速度”的高减速度θh设定为大于标准减速度θs的值。在自动扶梯在乘客负载率计算信号为规定阈值以上的负载状态下进行上升运转时发生了停电的情况下，会选择高减速度θh。若使自动扶梯以高减速度θh减速，则在从停电发生时刻t0经过例如1秒钟左右的时刻t1(t1＜t2)，自动扶梯停止，并且速度变为0。高减速度θh设定为，即使在高负载的上升运转时也能够将来自逆变器10的再生电力用作控制用电源。虽然高减速度θh的值越大，则来自逆变器10的再生电力越大，但乘客可能会在制动时出现站不稳的情况。因此，高减速度θh的值被设定成可在乘客不会摔倒的范围内获得用来实现软停止功能所需的再生电力。

换言之，要停止连续运转中的逆变器10时，若指定减速度(减速时间)来慢慢降低频率和电压，则电机3会因惯性力而起到发电机的作用，并在逆变器10的输入侧出现再生电力。本实施例中，将该再生电力用作使控制电路11动作的电源。

图5是表示通常的减速停止处理的流程图。该通常的减速停止处理适用于下降运转和上升运转。

控制电路11监视着使自动扶梯停止运转的运转停止条件是否成立(S1)。作为运转停止条件，例如可列举管理者按下设置在自动扶梯附近的停止开关的情况以及因异物卡入等而运行紧急停止装置的情况。运转停止条件成立时(S1：是)，控制电路11会向逆变器10输出减速指令(S2)，并且以规定的减速度θs降低电机3的转速，使自动扶梯停止运转(S3)。

图6是表示在自动扶梯的下降运转中发生停电时的减速停止处理的流程图。

控制电路11的停电检测部15基于通过输入部14获得的停电检测用信号监视有无发生停电(S11)。停电检测部15检测出停电状态后(S11：是)，会向电源切换开关开闭部16发送停电检测信号。

接收到停电检测信号的电源切换开关开闭部16使得切换信号从输出部18向电源切换开关12输出。接收到该切换信号的电源切换开关12使再生电阻13从逆变器10的输入侧断开(S12)，并将控制电路11连接至逆变器10的输入侧(S13)。

停电检测部15还会向减速指令选择部17发送停电检测信号。接收到该停电检测信号的减速指令选择部17会从输出部18向逆变器10输出用来指示以标准减速度θs进行减速停止的减速指令信号(S14)。此处，标准减速度θs可基于一般的逆变器负载设定为会成为再生状态的数值，因此在下降运转中发生停电时即使直接使用预先准备的数值，也能够获得再生电力。另外，也可以基于停电前的逆变器负载信息修正初始值θs，并使用该修正值。

通过逆变器10的减速动作产生再生电力，并将该再生电力用作控制电路11动作用的控制用电源(S15)。因此，即使在停电时，也能够使自动扶梯以标准减速度θs进行减速并停止，并且能够确保乘客的安全。

图7是表示自动扶梯在上升运转中发生停电时的减速停止处理的流程图。

控制电路11的停电检测部15基于从输入部14获得的停电检测用信号，监视着有无发生停电(S21)。检测出发生停电后(S21：是)，电源切换开关开闭部16会操作电源切换开关12，使再生电阻13从逆变器10的输入侧断开(S22)，并将控制电路11连接至逆变器10的输入侧(S23)。

逆变器10会计算乘客负载率，并将乘客负载率计算信号输出至控制电路11。控制电路11会经由输入部14从逆变器10获得乘客负载率计算信号(S24)。

控制电路11的减速指令选择部17会根据乘客负载率，选择将再生电力用作控制用电源时所需的减速度(S25)。此处，减速指令选择部17中预先储存着逆变器10的乘客负载率与对应于该乘客负载率的标准减速度θs以及高减速度θh的关系。例如，乘客负载率小于规定阈值的低负载状态时选择标准减速度θs，乘客负载率为规定阈值以上的高负载状态时选择高减速度θh。也可使用减速度选择表，将乘客负载率分为3档以上，对各档预先设定减速度。

在判定使逆变器10成为再生状态所需的减速度为标准减速度θs时，减速指令选择部17会从输出部18向逆变器10输出用来使自动扶梯以标准减速度θs进行减速停止的减速指令(S26)。

相对于此，在判定使逆变器10成为再生状态所需的减速度为高减速度θh时，减速指令选择部17会从输出部18向逆变器10输出用来使自动扶梯以高减速度θh减速停止的减速指令(S27)。

通过逆变器10的减速动作，会产生再生电力。该再生电力经由电源切换开关12输入至控制电路11，成为控制电路11的直流电源(S28)。因此，控制电路11即使在上升运转时也能够产生再生电力，确保控制用电源，能够实现软停止功能。

由此，在图7所示的处理中，当自动扶梯在上升运转时发生停电时，会考虑乘客人数等乘客负载率，适当选择从控制电路11发送至逆变器10的减速指令值。因此，能够使自动扶梯平稳地停止，确保乘客的安全。

如此构成的本实施例中，在运转中发生停电时，不使用积蓄在平滑电容器9内的直流电压，而通过控制电路11的减速指令选择部17选择使逆变器10成为再生状态的减速度，使用因自动扶梯的减速动作而产生的再生电力实现减速停止。因此，无需设置蓄电池等紧急用电源，能够抑制制造成本的上升且提高安全性。

另外，上述实施方式仅是为了清楚说明本发明而详细说明的方式，并非限定为必须具有以上说明的所有构成。此外，也可对于所述实施方式的构成的一部分进行删除或追加、替换其他构成。例如，本实施方式也可替代自动扶梯，适用于例如步行道等乘客输送装置。

标号说明

1：台阶

2：扶手

3：电动机

4：驱动机构

5：电源装置

6：交流电源

7：逆变器单元

8：变流器

9：平滑电容器

10：逆变器

11：控制电路

12：电源切换开关

13：再生电阻

Claims (6)

1.一种乘客输送装置，其利用由逆变器装置进行变速驱动的电动机，使呈无端状连接形成的台阶循环移动，其特征在于，具有：

控制电路，其控制所述逆变器装置；

再生电阻，其将所述逆变器装置中产生的再生电力转换为热能；以及

切换开关，其设置在所述逆变器装置、所述控制电路以及所述再生电阻之间，根据来自控制电路的切换信号，使所述逆变器装置连接至所述再生电阻或所述控制电路中的任一者，

所述控制电路

检测向所述逆变器装置供应交流电的交流电源有无发生停电，

在检测到所述停电时，向所述切换开关发送所述切换信号，使所述逆变器装置与所述再生电阻断开并连接至该控制电路，

基于从所述逆变器装置获得的逆变器负载信息，决定用来使所述逆变器装置产生再生电力的规定减速度，并将用来向所述逆变器装置指示所述规定减速度的减速指令输出至所述逆变器装置，

将通过与所述减速指令相应的减速动作在所述逆变器装置中产生的再生电力用作控制用电源，使所述电动机减速停止。

2.根据权利要求1所述的乘客输送装置，其特征在于，

所述控制电路

在未发生所述停电的状况下使所述电动机停止时，

通过所述切换开关将所述逆变器装置连接至所述再生电阻，

向所述逆变器装置发送减速指令，使所述电动机进行减速停止，

利用所述再生电阻将通过与所述减速指令相应的减速动作在所述逆变器装置中产生的再生电力转换为热能。

3.根据权利要求1或2所述的乘客输送装置，其特征在于，

所述控制电路从预先准备的多个减速度中，选择与所述逆变器负载信息相应的减速度作为所述规定减速度。

4.根据权利要求3所述的乘客输送装置，其特征在于，

在所述电动机使所述台阶向上升方向或下降方向中的任一方向循环移动的情况下，

所述控制电路

在所述电动机使所述台阶向下降方向移动的情况下检测出所述停电时，选择所述预先准备的多个减速度中的第1减速度作为所述规定减速度，

在所述电动机使所述台阶向上升方向移动的情况下检测出所述停电时，若所述逆变器负载信息为规定阈值以上，则选择所述预先准备的多个减速度中大于第1减速度的第2减速度作为所述规定减速度，若所述逆变器负载信息小于所述规定阈值，则选择所述第1减速度作为所述规定减速度。

5.根据权利要求1所述的乘客输送装置，其特征在于，

所述控制电路具有：

停电检测部，其检测向所述逆变器装置供应交流电的交流电源有无发生停电；

开关控制部，其输出所述切换信号，并切换所述切换开关；

减速指令生成部，其基于从所述逆变器装置获得的逆变器负载信息，决定用来使所述逆变器装置生成再生电力的规定减速度，并生成用来向所述逆变器装置提供该规定减速度的减速指令，以及

控制部，其在所述停电检测部检测出所述停电时，通过从所述开关控制部向所述切换开关提供所述切换信号，使所述逆变器装置与所述再生电阻断开并连接至所述控制电路，并将通过与所述减速指令相应的减速动作在所述逆变器装置中产生的再生电力作为电源，使所述电动机进行减速停止。

6.一种乘客输送装置的控制方法，该乘客输送装置利用由逆变器装置进行变速驱动的电动机，使呈无端状连接形成的台阶循环移动，其特征在于，

在使所述逆变器装置中产生的再生电力转换为热能的再生电阻与控制所述逆变器装置的控制电路之间，设有使所述逆变器装置连接至所述再生电阻或所述控制电路中任一者的切换开关，

所述控制电路

检测向所述逆变器装置供应交流电的交流电源有无发生停电，

在检测到所述停电时，向所述切换开关发送切换信号，使所述逆变器装置与所述再生电阻断开并连接至该控制电路，

基于从所述逆变器装置获得的逆变器负载信息，决定用来使所述逆变器装置产生再生电力的规定减速度，并将用来向所述逆变器装置指示所述规定减速度的减速指令输出至所述逆变器装置，

将通过与所述减速指令相应的减速动作在所述逆变器装置中产生的再生电力用作控制用电源，使所述电动机减速停止。