CN101298308A

CN101298308A - 一种双主机驱动的自动扶梯或人行道

Info

Publication number: CN101298308A
Application number: CNA2008100291285A
Authority: CN
Inventors: 张大明; 马英; 李淼
Original assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Current assignee: Hitachi Elevator Guangzhou Escalator Co Ltd
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: CN101298308B

Abstract

本发明公开了一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置、并联设置的第一主机和第二主机、控制装置，它还设有负载检测装置，其中负载检测装置用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置内，所述控制装置用于判断负载状态，并控制所述驱动装置驱动所述第一主机单独运行，或所述第一主机和第二主机同时运行。本发明的优点是：采用双机独立控制，主机的功率可以方便地进行组合，主机运行状态多样，根据负载状态调整主机运行状态，使两台主机都在不超过本身额定负载的同时尽可能在接近自身额定负载的情况下工作，从而提高主机的工作效率和功率因数，延长主机的使用寿命，节能效果好，运行安全可靠。

Description

一种双主机驱动的自动扶梯或人行道

技术领域

本发明涉及一种自动扶梯或人行道，尤其是涉及采用双主机驱动的自动扶梯或人行道。

背景技术

目前的自动扶梯或人行道多使用双主机驱动，两台主电机通过联轴器或者直接驱动左右两侧的链轮，实现人员或物品的运送，两台主电机采用统一的控制方式，即两台主电机同时运转或同时停运。如图1所示，为异步电机的工作特性图，电机的效率η和功率因数

与电机的输出功率P2有着对应关系，当电机空载时，电机的效率为0，功率因素也很低，约为0.1～0.2，随着负载的增加，电机的效率和功率因数快速升高，但当负载超过电机的额定负载时，电机的效率和功率因数又开始下降。通常情况下，自动扶梯或人行道运行的80％的时间内，乘梯人数都是少于额定人数的一半的，因此，大部分的运行时间内，自动扶梯或人行道的负载较低，在现有，两台主电机同时工作的运行方式下，每台主电机平摊下来的负载都很低，导致主电机的效率和功率因数较低，有效利用率不足，节能效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，可以实现双主机根据负载程度分阶段投入，节能效果好，同时可以保证系统绝对的安全可靠。

本发明的技术解决方案是：一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置、并联设置的第一主机和第二主机、控制装置和负载检测装置，其中负载检测装置用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置内，所述控制装置用于判断负载状态，并控制所述驱动装置驱动所述第一主机单独运行，或所述第一主机和第二主机同时运行。

两台主机并联设置，可实现双主机独立控制，通过负载检测装置检测当前自动扶梯或人行道的负载状态，在控制器内比较判断当前的负载率，控制一台主机单独运行或者两台主机同时运行，这样可以及时根据当前的负载调整主机的运行状态，相应的将负载与主机的运行匹配，提高单台主机运行的效率和功率因数，实现了主机根据负载程度分阶段投入。双主机独立控制方式通过对主机的独立控制可以使两台主机都在不超过本身额定负载的同时尽可能在接近自身额定负载的情况下工作，从而提高主机的工作效率和功率因数。同时，在扶梯负载率低的情况下，双主机独立控制的控制方式可以只有一个主机对扶梯进行驱动，另外一台主机只是空转或处于不工作状态，这样可以减少主机不必要的工作时间，延长主机的使用寿命，节能效果好，运行安全可靠。

所述负载检测装置检测的负载状态信号为第一主机和第二主机的电流值或者滑差值，也可以是所述驱动装置的输出功率、输出电流或负载信号，这些信号取得容易方便，指示性强。

所述的驱动装置由第一变频器和通断开关并联设置组成，用于实现旁路变频控制驱动；所述的驱动装置由第一变频器和通断开关串联设置组成，用于实现全变频控制驱动；所述的驱动装置由分别连接所述第一主机和第二主机的第一变频器和第二变频器并联组成，实现变频器与主机一对一的变频控制驱动；上述方式，可以结合实际设备灵活选用。

在所述控制装置内设有显示电流、电压、功率、效率等电气参数的显示装置，方便了解自动扶梯或人行道的电气参数。

所述第一主机和第二主机的额定功率相同或者不同，可以根据实际的使用情况方便地选择搭配主机的功率。

所述第一主机和第二主机的连接方式为星三角连线方式，所述控制器用于判断当负载功率处于小于第一主机额定功率的1/3的状态时，控制所述驱动装置驱动以星形接线方式连接的所述第一主机运转；当负载功率处于第一主机额定功率的1/3至第一主机和第二主机额定功率总和的1/3之间时，控制所述驱动装置驱动以星形接线方式连接的所述第一主机和所述第二主机运转；当负载功率处于第一主机和第二主机额定功率总和的1/3至第一主机额定功率之间时，控制所述驱动装置驱动以三角形接线方式连接的所述第一主机运转；当负载功率超过第一主机额定功率时，控制所述驱动装置驱动以三角形接线方式连接的所述第一主机和第二主机同时运转。由于星形连接方式的工作电压及电流都为三角形连接方式的

在负载较低的情况下，若驱动相同负载，星形接法所消耗的电能只相当于三角形接法的1/3，更加节能。

所述第一主机和第二主机分别驱动自动扶梯或人行道两侧的驱动链。所述第一主机和第二主机通过连轴器驱动自动扶梯或人行道单侧的驱动链。

所述带有负载检测装置的双主机独立控制的自动扶梯或人行道，双主机独立控制可以扩展至多台主机的独立控制，控制方式可以在双主机独立控制的基础上进行扩展。

本发明的优点是：采用双机独立控制，主机的功率可以方便地进行组合，主机运行状态多样，根据负载状态调整主机运行状态，使两台主机都在不超过本身额定负载的同时尽可能在接近自身额定负载的情况下工作，从而提高主机的工作效率和功率因数，延长主机的使用寿命，节能效果好，运行安全可靠。

附图说明

附图1为异步电机的工作特性图；

附图2为本发明实施例1的结构示意图；

附图3为本发明实施例1中控制装置的控制流程图；

附图4为本发明实施例1中主机安装位置示意图；

附图5为本发明实施例1与现有技术的效率比较图；

附图6为本发明实施例1与现有技术的功率因数比较图；

附图7为本发明实施例2的结构示意图；

附图8为本发明实施例2中控制装置的控制流程图；

附图9为本发明实施例2中主机安装位置示意图；

附图10为本发明实施例2中显示装置安装位置示意图；

附图11为本发明实施例3的结构示意图；

附图12为本发明实施例3中控制装置的控制流程图；

附图13为本发明实施例4的结构示意图；

附图14为本发明实施例4中控制装置的控制流程图；

1、第一主机，2、第二主机，3、控制装置，4、驱动装置，5、负载检测装置，6、第一变频器，7、第二变频器，8、裙板，9、显示装置，10、通断开关，11、连轴器，12、驱动链轮，13、电网供电。

具体实施方式

实施例1：

参阅图2，一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置4、并联设置的第一主机1和第二主机2、控制装置3和负载检测装置5，其中负载检测装置5用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置3内，所述控制装置3用于判断负载状态，并控制所述驱动装置4驱动所述第一主机1单独运行，或所述第一主机1和第二主机2同时运行。

第一主机1和第二主机2并联设置连接在驱动装置4上，其间的连接可以通过通断开关10实现。

所述驱动装置4由第一变频器6和通断开关10并联设置连接在电网供电13上，用于实现由第一变频器6驱动或者通断开关10驱动所述电机1和电机2。

参阅图1，随着负载的增大，主机的输出功率P2随之增大，随着输出功率P2的增大，主机转速n会略有下降，主机的电流I1几乎与输出功率成正比例增加，因此，负载检测装置5检测的负载状态信号可以为第一主机1或第二主机2的电流值、输出速度或者滑差值，也可以检测第一变频器6的输出功率、输出电流等参数，第一变频器6还可以对自身的负载情况进行检测，并以脉冲的方式输出检测到的负载率信号，这些信号取得容易，指示性强。

参阅图3，控制装置3在获取负载状态信号后，进行相应判断，其控制流程为：

A1、判断是否负载乘客，若否，进入A2步，若是，进入A3步；

A2、通断开关10中的K、K1闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1低速运行并继续对乘客负载进行检测；

A3、判断此时负载是否大于等于第一台主机的额定功率，若否，进入A4步，若是，进入A5步；

A4、通断开关10中的K1、K11或K1、K12闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1高速运行并继续对乘客负载进行检测；

A5、通断开关10中的K1、K2、K11或K1、K2、K12闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1和第二主机2均高速运行并继续对乘客负载进行检测。

参阅图4，第一主机1和第二主机2放置在机房中部，通过连轴器11进行连接，共同驱动扶梯一侧的驱动链轮12，当负载较小时，由第一主机1对驱动链轮12进行驱动，第二主机2随轴空转，随着负载增加，当负载接近第一主机1的额定功率时，第二主机2投入运行，共同对驱动链轮12进行驱动。

参阅图4和图5，分别是在同样条件下，对本发明实施例1的驱动方式和现有技术的驱动方式下，主机的工作效率和功率因数进行对比，由图中可以看出，在负载率低的情况下，本发明的驱动方式可以显著提高主机的工作效率和功率因数。

本实施例中，第一主机1和第二主机2的功率可以相同也可以不同。例如一台额定功率为7.5kW的自动扶梯，可以由一台5.5kW的第一主机1和一台2.2kW的第二主机2驱动，通常情况下，扶梯运行80％的时间里，乘梯人数少于额定乘梯人数的一半，即在扶梯运行80％的时间里，只需要5.5kW的第一主机1驱动，只有在扶梯运行很短的10％时间里，才需要5.5kW和2.2kW两台主机共同驱动，采用这种方式可以提高主机有效利用率，也能保证扶梯的运输能力。

实施例2：

参阅图7，一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置4、并联设置的第一主机1和第二主机2、控制装置3和负载检测装置5，其中负载检测装置5用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置3内，所述控制装置3用于判断负载状态，并控制所述驱动装置4驱动所述第一主机1单独运行，或所述第一主机1和第二主机2同时运行。

所述驱动装置4由第一变频器6和通断开关10串联设置连接在电网供电13上，用于实现全变频控制驱动。本实施例中，第一主机1和第二主机2的功率相同。

参阅图8，控制装置3在获取负载状态信号后，进行相应判断，其控制流程为：

B1、判断是否负载乘客，若否，进入B2步，若是，进入B3步；

B2、通断开关10中的K1闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1低速运行并继续对乘客负载进行检测；

B3、判断此时负载是否大于等于50％，若否，进入B4步，若是，进入B5步；

B4、通断开关10中的K1闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1高速运行并继续对乘客负载进行检测；

B5、通断开关10中的K1、K2闭合，此时第一主机1和第二主机2均高速运行并继续对乘客负载进行检测。

参阅图9，第一主机1和第二主机2分别放置在机房两侧，分别驱动扶梯或人行道两侧的驱动链轮12，当负载较小时，由第一主机1对一侧的驱动链轮12进行驱动，第二主机2断开连接，随着负载增加，当负载接近第一主机1的额定功率时，第二主机2投入运行，驱动另一侧的驱动链轮12。

参阅图10，在该自动扶梯或人行道的裙板8上，设有显示相应的电流、电压、功率和电机效率等电气参数的显示装置9，以增强可视性。通过负载检测装置5对电压、电流等基本电气参数进行检测，将检测值反馈给控制装置3，控制装置3对检测到的基本电气参数进行数学计算并通过显示装置9上显示出控制回路的基本电气参数、电机的效率、速度、功率因数等需要显示的参数，这样可以方便客户及检修人员了解扶梯的各项电气参数。显示装置9还可以安装在控制柜内或其它可以方便安装、查看的位置。

实施例3：

参阅图11，一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置4、并联设置的第一主机1和第二主机2、控制装置3和负载检测装置5，其中负载检测装置5用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置3内，所述控制装置3用于判断负载状态，并控制所述驱动装置4驱动所述第一主机1单独运行，或所述第一主机1和第二主机2同时运行。

所述的驱动装置4由分别连接所述第一主机1和第二主机2的第一变频器6和第二变频器7并联组成，实现对第一主机1和第二主机2的一对一的变频控制驱动；本实施例中，第一主机1和第二主机2的功率相同。

参阅图12，控制装置3在获取负载状态信号后，进行相应判断，其控制流程为：

C1、判断是否负载乘客，若否，进入C2步，若是，进入C3步；

C2、通断开关10中的K1闭合，其他通断开关断开，此时第一变频器6驱动第一主机1低速运行并继续对乘客负载进行检测；

C3、判断此时负载是否大于等于50％，若否，进入C4步，若是，进入C5步；

C4、通断开关10中的K1闭合，其他通断开关断开，此时第一变频器6驱动第一主机1高速运行并继续对乘客负载进行检测；

C5、通断开关10中的K1、K2闭合，此时第一变频器6和第二变频器7分别驱动第一主机1和第二主机2均高速运行并继续对乘客负载进行检测。

其他技术特征与实施例2相同，在此不予赘述。

实施例4：

参阅图13，一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置4、并联设置的第一主机1和第二主机2、控制装置3和负载检测装置5，其中负载检测装置5用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置3内，所述控制装置3用于判断负载状态，并控制所述驱动装置4驱动所述第一主机1单独运行，或所述第一主机1和第二主机2同时运行。

本实施例中，第一主机1和第二主机2的功率相同，分别通过通断开关10实现星三角接线方式，并联在驱动装置4上。

参阅图14，控制装置3在获取负载状态信号后，进行相应判断，其控制流程为：

D1、判断负载是否大于等于额定负载的1/6，若否，进入D2步，若是，进入D3步；

D2、通断开关10中的K12闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1采用星形接线方式接入运行并继续对负载进行检测；

D3、判断此时负载是否大于等于额定负载的1/3，若否，进入D4步，若是，进入D5步；

D4、通断开关10中的K12、K22闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1和第二主机2分别采用星形接线方式接入运行，共同驱动扶梯并继续对负载进行检测；

D5、判断此时负载是否大于等于额定负载的1/2，若否，进入D6步，若是，进入D7步；

D6、通断开关10中的K11闭合，其他通断开关断开，此时第一主机1采用三角形接线方式接入运行并继续对负载进行检测；

D7、通断开关10中的K11、K12闭合，此时第一主机1和第二主机2分别采用三角形接线方式接入运行，共同驱动扶梯并继续对负载进行检测。

其他技术特征与实施例1相同，在此不予赘述。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该些实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1、一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，包括驱动装置、并联设置的第一主机和第二主机、控制装置，其特征在于：它还设有负载检测装置，其中负载检测装置用于检测自动扶梯或人行道上的负载状态信号并输出至控制装置内，所述控制装置用于判断负载状态，并控制所述驱动装置驱动所述第一主机单独运行，或所述第一主机和第二主机同时运行。

2、根据权利要求1所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述负载检测装置检测的负载状态信号为第一主机和第二主机的电流值。

3、根据权利要求1所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述负载检测装置检测的负载状态信号为第一主机和第二主机的滑差值。

4、根据权利要求1所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述负载检测装置检测的负载状态信号为所述驱动装置的输出功率、输出电流或负载信号。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述的驱动装置由第一变频器和通断开关并联设置组成。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述的驱动装置由第一变频器和通断开关串联设置组成。

7、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述的驱动装置由分别连接所述第一主机和第二主机的第一变频器和第二变频器并联组成。

8、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：在所述控制装置内设有显示电流、电压、功率、效率等电气参数的显示装置。

9、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述第一主机和第二主机的额定功率相同或者不同。

10、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述第一主机和第二主机的连线方式为星三角连线方式。

11、根据权利要求10所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述控制器用于判断当负载处于小于第一主机额定功率的1/3的状态时，控制所述驱动装置驱动以星形接线方式连接的所述第一主机运转；当负载功率处于第一主机额定功率的1/3至第一主机和第二主机额定功率总和的1/3之间时，控制所述驱动装置驱动以星型接线方式连接的所述第一主机和所述第二主机运转；当负载功率处于第一主机和第二主机额定功率总和的1/3至第一主机额定功率之间时，控制所述驱动装置驱动以三角形接线方式连接的所述第一主机运转；当负载功率超过第一主机额定功率时，控制所述驱动装置驱动以三角形接线方式连接的所述第一主机和第二主机同时运转。

12、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述第一主机和第二主机分别驱动自动扶梯或人行道两侧的驱动链。

13、根据权利要求1、2、3或4所述的一种双主机驱动的自动扶梯或人行道，其特征在于：所述第一主机和第二主机通过连轴器驱动自动扶梯或人行道单侧的驱动链。