DE3509207A1 - METHOD AND DEVICE FOR BRAKING PERSONAL SLIDING CONVEYORS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR BRAKING PERSONAL SLIDING CONVEYORSInfo
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Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen von PersonengleitförderernMethod and device for braking personal sliding conveyors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bremsen von Gleitförderern für den Personentransport, beispielsweise Rolltreppen. Mit dem Verfahren soll die Bewegung der Rolltreppe im wesentlichen unabhängig von der Belastung und Bewegungsrichtung gesteuert gebremst werden.The invention relates to a method and a device for Braking of sliding conveyors for the transport of people, for example escalators. The aim of the procedure is to move the escalator can be braked in a controlled manner, essentially independently of the load and direction of movement.
Das übliche Verfahren besteht bisher darin, das Bremsmoment der Rolltreppe mechanisch oder elektrisch auf einen gegebenen Wert einzustellen, der Belastungsänderungen nicht berücksichtigt. Ein solches System hat den Nachteil, daß beispielsweise bei einem Nothalt die Verlangsamung zu schnell ist, insbesondere wenn die Rolltreppe nur von wenigen Personen benutzt wird und sich nach oben bewegt. In solchen Fällen können die Personen heruntergeschleudert werden und Verletzungen erleiden. Nur bei Abwärtsbewegung unter voller Belastung wird in diesem Fall ein qualitativ althergebrachtes Anhalten erreicht.The usual method so far is the braking torque of the escalator mechanically or electrically to a given To set a value that does not take changes in load into account. Such a system has the disadvantage that, for example in the event of an emergency stop, the slowing down is too fast, especially if the escalator is only used by a few people and moves up. In such cases, people can be thrown off and suffer injuries. Just when moving downwards under full load, a traditional quality stop is achieved in this case.
Aus der deutschen Patentanmeldung P 20 03 951 ist ein Geschwindigkeitssteuersystem bekannt, bei dem ein Tachometer-Generator (kurz: Tachometer) an einen Steuerverstärker angeschlossen ist, der seinerseits mit dem Ausgang einer einen Halte- oder Bezugswert liefernden Schaltung verbunden ist. Der Verstärker wirkt auf eine Thyristorsteuerung ein, die den Stromfluß zu einem Magneten bestimmt, welcher seinerseits eine mechanische Bremse steuert, um die Verlangsamung in gewünschter Weise steuern zu können. Die vorgeschlagene Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Bremse verschleißt und daß sie wegen ihres mechanischen Betriebs nicht so zuverlässig ist.From the German patent application P 20 03 951 is a speed control system known, in which a tachometer generator (short: tachometer) is connected to a control amplifier, which in turn is connected to the output of a circuit which supplies a hold or reference value. The amplifier works on a thyristor control, which determines the current flow to a magnet, which in turn acts as a mechanical brake controls to be able to control the deceleration in the desired manner. However, the proposed solution has the disadvantage that the brake wears out and that it is not as reliable because of its mechanical operation.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein vorteilhaftes und zuverlässiges Betriebsbremssystem zum Anhalten einer Rolltreppe zu schaffen.The object of the invention is to avoid the aforementioned Disadvantages of an advantageous and reliable service brake system to create to stop an escalator.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich hauptsächlich dadurch aus, daß der Verlangsamungsprozeß mit Hilfe eines vonThe method according to the invention is mainly characterized in that the slowing down process is carried out with the aid of one of
einem Geschwindigkeitswandler, beispielsweise einem Tachometer-Generator gelieferten Signals kontinuierlich überwacht und gesteuert wird. Dabei wird den Wicklungen eines als Antriebsmotor benutzten Wechselstrommotors Gleichstrom so zugeführt, daß die im Motor erzeugte elektrodynamische Bremswirkung ein vorherbestimmtes Verlangsamungsverhalten in den Bewegungen der Rolltreppe hervorruft.a speed converter, for example a speedometer generator delivered signal is continuously monitored and controlled. One of the windings is used as a drive motor used AC motor direct current supplied so that the electrodynamic braking effect generated in the motor a predetermined Causes slowing behavior in the movements of the escalator.
Zu den durch die Erfindung erzielten Vorteilen gehört es, daß unabhängig von der Zahl der die Rolltreppe benutzenden Personen das bestmögliche gleichförmige Anhalten erzielt wird. Ferner wird mit dem erfindungsgemäßen System die zur Vorrichtung gehörende mechanische Bremse vor mechanischem Verschleiß geschützt.One of the advantages achieved by the invention is that regardless of the number of people using the escalator the best possible uniform stop is achieved. Furthermore, with the system according to the invention, the device belonging to the device mechanical brake protected against mechanical wear.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, den Wicklungen des Antriebsmotors im Bremsfall eine pulsierende Gleichspannung zuzuführen, die von einer elektronisch gesteuerten Thyristorschaltung geformt und gesteuert wird. Die Elektronik erzeugt für die Rolltreppe auf der Basis des von einem Geschwindigkeitswandler, beispielsweise einem Tachometer gelieferten tatsächlichen Geschwxndigkeitswertes einen Bezugsgeschwindigkeitswert.In a preferred embodiment, the invention provides Procedure before supplying a pulsating DC voltage to the windings of the drive motor in the event of braking, which is from an electronically controlled thyristor circuit is formed and controlled. The electronics generated for the escalator on the basis of the actual speed value supplied by a speed converter, for example a tachometer a reference speed value.
Durch Anwenden moderner Thyristortechnik wird ein flexibles Bremssystem geschaffen, bei dem die Verlangsamung ohne weiteres nach Wunsch gesteuert werden kann und die Steuerung keine beweglichen Teile erfordert.By applying modern thyristor technology, a flexible braking system is created, in which the slowing down can easily can be controlled as desired and the control does not require any moving parts.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeichnet sich das Verfahren auch dadurch aus, daß die Steuerelektronik der Thyristorschaltung in jeder Situation denjenigen Bremsstrom berechnet, der nötig ist, um eine gegebene Verlangsamung, welche in bezug auf die Zeit gleichförmig ist, zu erreichen. Hierzu wird der Bezugsgeschwindigkeitswert der Rolltreppe mit dem tatsächlichen Geschwindigkeitswert verglichen und die Thyristorschaltung so gesteuert, daß sie den Motorwicklungen den benötigten Strom zuführt.According to a preferred embodiment, the method is also characterized in that the control electronics of the thyristor circuit calculates the braking current in every situation that is necessary to achieve a given deceleration, which is uniform with respect to time. For this purpose, the reference speed value of the escalator is compared with the compared actual speed value and controlled the thyristor circuit so that it gives the motor windings the required Supplies electricity.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Zu der Vorrichtung gehören die Antriebsmechanismen für die Rolltreppe, einschließlich z. B. eines Wechselstrommotors und eines die Geschwindigkeit der Rolltreppe überwachenden Tachometer-Generators. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einrichtung zum Steuern der Rolltreppe eine elektronische Steuereinheit aufweist, die im wesentlichen aus einer einen Bezugswert formenden Schaltung, einer den Bezugswert linearisierenden Schaltung, einer Vergleichsschaltung zum Feststellen von Unterschieden zwischen dem Bezugswert und dem tatsächlichen Wert und einer Thyristorschaltung besteht, welche dem Motor auf der Basis des von der Vergleichsschaltung erhaltenen Signals pulsierenden Gleichstrom zuführt.The invention also relates to a device for performing the method described above. Belong to the device the drive mechanisms for the escalator including e.g. B. an AC motor and one the speed the escalator monitoring tachometer generator. The device according to the invention is characterized in that the Device for controlling the escalator has an electronic control unit, which essentially consists of a reference value shaping circuit, a circuit linearizing the reference value, a comparison circuit for determining There are differences between the reference value and the actual value and a thyristor circuit, which the motor on supplies pulsating direct current to the base of the signal obtained from the comparison circuit.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung mit der Steuerung einer mechanischen Bremse verbunden ist, um diese parallel zum elektrodynamischen Bremsen benutzen zu können. Diese Anordnung ist in solchen Fällen vorteilhaft, in denen der zur Verfügung stehende Bremsstrom nicht in jeder Situation ausreicht, um die Rolltreppe in der gewünschten Weise abzubremsen, oder auch wenn das Vorhandensein einer mechanischen Bremse in Sicherheitsvorschriften verlangt wird.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the output of the comparison circuit with the control of a mechanical brake is connected in order to be able to use it in parallel with electrodynamic braking. This arrangement is advantageous in those cases in which the available braking current is not always available sufficient to brake the escalator in the desired manner, or even if the presence of a mechanical brake is required in safety regulations.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: The following is the invention with further advantageous details explained in more detail using a schematically illustrated embodiment. In the drawings shows:
Fig. 1 eine vereinfachte Schaltung, in der mit Hilfe eines Thyristors ein angemessener Bremsstrom erzeugt wird;Fig. 1 shows a simplified circuit in which with the help of a thyristor an adequate braking current is generated;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines möglichen Prinzips zum Steuern der Bremsanlage;2 shows a block diagram to explain a possible principle for controlling the brake system;
Fig. 3a-3c typische Steuersignalverläufe.Figs. 3a-3c show typical control waveforms.
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung gibt an, wie mit Hilfe eines Thyristors Bremsstrom erzeugt wird. Wechselstrom wird vomThe circuit shown in Fig. 1 indicates how braking current is generated with the aid of a thyristor. AC power is supplied by the
Thyristor Th gleichgerichtet und den Wicklungen M eines Motors über eine Nulldiode D zugeführt. Wenn die gleichen Wicklungen zum Motorlauf und zum Bremsen benutzt werden, muß eine entsprechende Verzögerungsspanne zwischen dem Betrieb und dem Bremsen vorgesehen sein, damit die Hauptschaltungen nicht kurzgeschlossen werden. Die Arbeitsweise des Geschwindigkeitssteuersystems soll anhand des Blockschaltbilds gemäß Fig. 2 näher erläutert werden. Wenn z. B. in einer Notbremssituation ein in Fig. 2 gezeigter Kontakt SO geschlossen wird, werden als Schalter vorgesehene FET-Transistoren F1 und F2 gesperrt. Gleichzeitig beginnt die Spannung eines Tachometers 1 die Spannung am Punkt S, die von Widerständen R1 und R2 bestimmt ist (angenommen, diese sei auf 10 V eingestellt) auf Null gemäß folgender Gleichung abzusenkenThyristor Th rectified and fed to the windings M of a motor via a zero diode D. When the same windings are used for running the engine and for braking, a corresponding Delay span between operation and braking must be provided so that the main circuits are not short-circuited will. The mode of operation of the speed control system will be explained in more detail with the aid of the block diagram according to FIG will. If z. B. in an emergency braking situation shown in FIG Contact SO is closed, FET transistors F1 and F2 provided as switches are blocked. Simultaneously begins the voltage of a tachometer 1 the voltage at point S, which is determined by resistors R1 and R2 (assuming this be set to 10 V) to zero according to the following equation
e^= -1 /£c* ^e1-O* (1)e ^ = -1 / £ c * ^ e 1 -O * (1)
worin RC = die Zeitkonstante einer Integrationsschaltung 2 und eT = die Ausgangsspannung des Tachometers 1. Es sei daran erinnert, daß der Tachometer kontinuierlich die sich ändernde Ge schwindigkeit der Rolltreppe wahrnimmt. Die gewünschte Bremsstrecke wird mit Hilfe eines Potentiometers R eingestellt.where RC = the time constant of an integration circuit 2 and eT = the output voltage of the tachometer 1. It should be remembered that that the speedometer continuously senses the changing speed of the escalator. The desired braking distance is set with the help of a potentiometer R.
Während der Verlangsamung ist die Spannung am Punkt S proportional zu der von der gewünschten Bremsstrecke noch verbliebenen Entfernung, weil die Tachometerspannung eT(t) proportional zu der Geschwindigkeit v(t) ist, mit der sich die Rolltreppe bewegt. Wenn man dies in die Gleichung (1) einsetzt, ergibt sich entsprechend folgende Bremsstrecke:During the deceleration, the voltage at point S is proportional to the distance remaining from the desired braking distance, because the tachometer voltage eT (t) is proportional to the speed v (t) at which the escalator is moving. Plugging this into equation (1) gives accordingly the following braking distance:
worin tr = Verlangsamungszeit.where tr = slowdown time.
Die Abhängigkeit von eS von der Zeit bei der Verlangsamung ist also ähnlich wie die zurückgelegte Strecke eine Funktion zweiten Grades (Fig. 3a und 3b). Da eine gleichförmige VerlangThe dependence of eS on the time when slowing down is therefore a function, similar to the distance covered second degree (Figs. 3a and 3b). Because a uniform desire
' ■ 35092Q7'■ 35092Q7
samung erwünscht ist, muß der Wert eS in einer Quadratwurzelschaltung 3 linearisiert werden, ehe er als Geschwindigkeitsbezugswert benutzt werden kann. Als Ergebnis entsteht ein Signal eR, welches durch einen Filter R3C1R4 an einen Steuerverstärker A1 angelegt wird, der mit einer Rückkopplungsschaltung R6C3R4 versehen ist. Dem gleichen Steuerverstärkereingang wird auch das Ausgangssignal des Tachometers 1 über einen Spannungsteiler oder ein Potentiometer P1 und auf dem Wege über einen Filter R7C2R8 zugeführt. Mit dem Potentiometer P1 wird die Spannung eV so eingestellt, daß sie der Spannung -eR entspricht (Fig. 3c).is desired, the value eS must be in a square-root circuit 3 before it can be used as a speed reference value. The result is a signal eR, which is applied through a filter R3C1R4 to a control amplifier A1, which is provided with a feedback circuit R6C3R4 is provided. The output signal of the tachometer 1 is sent to the same control amplifier input via a voltage divider or a potentiometer P1 and on the way over a Filter R7C2R8 supplied. The voltage eV is adjusted with the potentiometer P1 so that it corresponds to the voltage -eR (Figure 3c).
Im normalen Betrieb hat folglich der Strom im Steuerverstärker A1 den Wert 0, und das Ausgangssignal eE, welches ein Maß des momentanen Bremsstroms ist, wird von einem Widerstand R5 und der Einstellung eines Potentiometers P2 bestimmt, wobei eE = +10 V einem Nullbremsstrom entspricht.In normal operation, the current in the control amplifier A1 has the value 0, and the output signal eE, which is a measure of the instantaneous braking current is determined by a resistor R5 and the setting of a potentiometer P2, where eE = +10 V corresponds to a zero braking current.
Wenn beim Bremsen das unmittelbar vom Tachometer 1 kommende Signal eV steigt und höher wird als das Geschwindigkeitsbezugssignal eR, welches durch Integration erhalten wurde, so zeigt sich dies als positive Differentialspannung indem PI (= proportional integral) Steuerverstärker A1. Dies läßt auf eine Verlangsamung der Rolltreppe schließen, die im Vergleich zu der festgelegten Verlangsamungskurve zu gering ist, so daß der Ausgangswert eE des Steuerverstärkers A1 absinkt. Das bedeutet wiederum, daß dem Thyristor Th eine steigende Anzahl von Zündimpulsen zugeführt wird, so daß dieser entsprechend den in den Motorwicklungen fließenden Bremsstrom erhöht.If the speedometer 1 comes directly when braking Signal eV increases and becomes higher than the speed reference signal eR, which was obtained by integration, so shows this is expressed as a positive differential voltage in the PI (= proportional integral) control amplifier A1. This suggests a slowing down of the escalator compared to that the defined deceleration curve is too small, so that the output value eE of the control amplifier A1 drops. That means in turn, that the thyristor Th an increasing number of ignition pulses is supplied, so that this according to the in the Braking current flowing in the motor windings increases.
Wenn die Verlangsamung wiederum zu stark ist, verursacht dies, daß am Steuerverstärker A1 ein negativer Eingangswert ansteht. Das hat wiederum eine Verringerung der Anzahl der dem Thyristor Th zugeführten Zündimpulse und folglich eine Verringerung des Bremsstroms zur Folge. So wird durch Steuern des Bremsstroms eine gleichmäßige Verlangsamung der Rolltreppe unabhängig von der Belastung erzielt.If the deceleration is again too strong, this causes a negative input value to be present at control amplifier A1. This in turn has a reduction in the number of firing pulses supplied to the thyristor Th and consequently a reduction in the Braking current result. By controlling the braking current, the escalator will slow down evenly regardless of the load achieved.
Das Ausgangssignal eE wird von einem Vergleicher-Verstärker A3 mit einer Sägezahnspannung verglichen, die ein Sägezahngenerator 4 liefert. Wenn die Sägezahnspannung die höhere Spannung ist, hat das Signal ep einen positiven Wert und der Thyristor Th erhält seine Zündspannung. Um das Zünden sicherzustellen, schwankt die Spannung am Punkt P durch die Wirkung einer Oszillatorschaltung C0D3R9.The output signal eE is compared by a comparator amplifier A3 with a sawtooth voltage that is generated by a sawtooth generator 4 supplies. When the sawtooth voltage is the higher voltage, the signal ep has a positive value and the thyristor Th receives its ignition voltage. To ensure ignition, the voltage at point P fluctuates by the action of an oscillator circuit C0D3R9.
Sollte es aus dem einen oder anderen Grund erwünscht sein, zusätzlich die mechanische Bremse zu benutzen, so läßt sich deren Steuerung ohne weiteres mit einem Vergleicher-Verstärker A2 verwirklichen, der die Notwendigkeit für Bremsstrom eE mit einem Schwellenwert vergleicht, der mittels eines Potentiometers P3 eingestellt wurde. Dann wird bei Bedarf mit Hilfe eines Kontaktes S1 die mechanische Bremse z. B. über einen Transistor und ein Relais in Betrieb genommen.Should it be desired for one reason or another, additionally To use the mechanical brake, it can be controlled easily with a comparator amplifier A2, which compares the need for braking current eE with a threshold value that is determined by means of a potentiometer P3 was discontinued. Then, if necessary, the mechanical brake z. B. via a transistor and a relay put into operation.
Kurz bevor die Rolltreppe in Übereinstimmung mit dem Bezugswert anhält, sinkt ihre Geschwindigkeit unter eine gegebene Grenze ab, und der Thyristor wird abgeschaltet. Diese Geschwindigkeitsgrenze wird mit Hilfe eines Vergleicher-Verstärkers A4 bestimmt, dessen Ausgang über eine Diode D4 und einen Widerstand R10 mit dem Ausgang des Sägezahngenerators 4 verbunden ist. Ein Eingang des Vergleicher-Verstärkers A4 ist mit dem Tachometer verbunden und der andere mit einem von Widerständen R11 und R12 gebildeten Spannungsteiler. Wenn die Vergleichsschwelle den Zustand des Vergleicher-Verstärkers A4 umkehrt, wird durch die Wirkung eines Kontaktes S2 der Motor (Spannung U1) abgeschaltet. Die Rolltreppe wird in ihrer Stellung blockiert, wenn ein Vergleicher-Verstärker A5 einen Wert eS feststellt, der niedrig genug ist (Vergleich mit einem Spannungsteiler R13R14), wenn er bei der Zustandsänderung die Blockierbremse mit Hilfe eines Kontaktes S3 aktiviert.Just before the escalator stops in accordance with the reference value, its speed drops below a given limit off, and the thyristor is switched off. This speed limit is determined with the aid of a comparator amplifier A4, the output of which is connected to the output of the sawtooth generator 4 via a diode D4 and a resistor R10. One input of the comparator amplifier A4 is connected to the tachometer and the other to one of resistors R11 and R12 formed voltage divider. If the comparison threshold exceeds the If the state of the comparator amplifier A4 reverses, the motor (voltage U1) is switched off by the action of a contact S2. The escalator is blocked in its position when a comparator amplifier A5 establishes a value eS which is low enough (comparison with a voltage divider R13R14), if he activates the blocking brake with the help of a contact S3 when the state changes.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |