ES2369980B1 - Sistema de acionamiento de pasillos moviles. - Google Patents

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Abstract

Sistema de accionamiento de pasillos móviles, que comprende una unidad motriz (2-2?) dispuesta en cada extremo del pasillo (1), medios de control (3-3?) para cada unidad motriz y medios de control general (4) del conjunto de unidades motrices (3-3?).

Description

DESCRIPCION SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE PASILLOS MÓVILES de la invención La presente invención se refiere a un sistema de accionamiento para pasillos móviles, y más concretamente de pasillos móviles utilizados para el transporte de personas y mercancías y que están constituidos por una banda sinfín de paletas, que se desplazan sobre guías laterales. Los pasillos móviles tradicionales para el fin indicado están compuestos por un conjunto de paletas que se desplazan sobre unas guías, las cuales están sujetas y ajustadas sobre una estructura que soporta el peso de los componentes y usuarios. Además, los pasillos están dotados de una balaustrada, de cristal u opaca, sujeta también a la misma estructura portante, y sobre la que se mueve un pasamanos a la misma velocidad que las paletas. Antecedentes de la invención Los sistemas de transporte de pasajeros/mercancías convencionales, tales como pasillos móviles, incluyen una cadena de paletas transportadoras que se desplazan en un circui to con el lo largo de fin de proporcionar un movimiento continuo a un trayecto específico. Las paletas transportadoras están conectadas a dicho circuito de cadena, la cual se mueve gracias a un sistema de accionamiento. El sistema de accionamiento consiste normalmente en una cadena de placas transportadoras, motorreductor eléctrico. El ruedas dentadas, un ej e motor eléctrico acciona al y un ej e, al cual están unidas solidariamente las ruedas dentadas, las cuales transmiten el movimiento a los eslabones de la cadena de paletas mueven de transportadoras. Las paletas transportadoras la misma forma que dicha cadena. El sistema se de accionamiento se sitúa únicamente en uno de los extremos del pasillo rodante mientras que en el extremo contrario se sitúan normalmente los elementos encargados de proporcionar el tensado del sistema. En estas zonas extremas del pasillo rodante tiene lugar el volteo de las paletas transportadoras,
que recorren en su totalidad la parte inferior del pasillo
rodante realizando el camino de vuelta.
En los últimos años han surgido una serie de nuevos diseños que pretenden disminuir la altura máxima de la máquina, por lo que el sistema convencional de accionamiento debe ser modificado.
Existen varías soluciones que se han escogido en función del concepto de pasillo que se haya utilizado. Una de estas soluciones se detalla en la patente internacional WO 05042392 de Kone Corporation, de acuerdo con la cual el sistema de accionamiento se sitúa, al menos parcialmente, en el interior de la balaustrada, lo cual es posible mediante la utilización de un motor plano. A partir de aquí el accionamiento se produce mediante una serie de correas o cadenas que finalmente accionan la cadena de paletas, la cual tiene un paso corto para poder voltear en el pequeño espacio disponible, pero por lo demás trabaj a como una cadena de pasillo convencional.
En la US 7341139, también de Kone Corporation, se describe el accionamiento de pasamanos y su unión al sistema motriz y al accionamiento de paletas. En la US 7353932, de Kone Corporatión, se describe la disposición de banda de paletas y la posible utilización de dos motores de accionamiento simultáneo.
En la patente española 200601651, de ThyssenKrupp, se describe un pasillo compacto basado en un concepto de banda formado por paletas de paso mas corto que el convencional. Este pasillo comprende un sistema de accionamiento que mueve las paletas de un pasillo móvil a través de cadenas de arrastre que se engranan directamente a la parte inferior de las cadenas de eslabones de tracción. La cadena de arrastre tiene rodillos de arrastre separados que están hechos de materiales deformables y elásticos. Los eslabones de las cadenas de tracción están conectados entre sí por ej es de unión y poseen dientes y garras en la parte inferior para
engranar con la cadena de arrastre y los rodillos.
La patente española de solicitud 200931290 busca accionamiento para escaleras y ThyssenKrupp con número proponer pasillos un sistema móviles carente de de de cadenas mediante el uso de un conjunto de ruedas de rodillos 5 solidarias a árboles montados entre los tramos de ida y retorno de la banda de peldaños o paletas y que engranan bien directamente en los peldaños o paletas a través de conformaciones de engrane que presenten dichos peldaños o paletas por su superficie interna o bien en conformaciones 10 similares presentes en una cadena solidaria a la banda de paletas o peldaños. de En la cualquiera de estas aplicaciones existe el limitación de potencia transmisible problema por los accionamientos a la banda de peldaños o paletas, dado que el 15 poco espacio disponible en comparación con los accionamientos tradicionales dificulta el uso de múltiples elementos de transmisión y el adecuado refuerzo de los mismos. Estas limitaciones en cuanto a potencia transmitida redundan en una restricción de la distancia máxima que puede 2 O "servirse" con estos sistemas en ambos sentidos de marcha. Otro inconveniente de tener la unidad motriz en un extremo solo, es que para pasillos horizontales de gran longitud es necesario aplicar en el caso de sentido "descendente" (unidad motriz en cabeza superior) una gran 25 fuerza desde la estación tensora localizada en la cabeza opuesta a la unidad motriz con de zonas con grandes tensiones de paletas. Esto es así ya accionamiento empuj a la banda el fin de evitar la aparición negativas en la cadena/banda que en esa dirección el de paletas y toda la carga 30 sobre ella y no tira de ella como sucede en el sentido "ascendente". 35 de la invención La presente invención se refiere a un accionamiento descrito, que para pasillos móviles del tipo supone una modificación en el accionamiento tradicional de pasillos móviles. sistema de inicialmente concepto de
El obj eto de la invención es proporcionar un esquema
tractor basado en el uso de varias unidades motrices con objeto de superar los problemas anteriormente reseñados. Particularmente se utilizará una unidad motriz en cada extremo del pasillo controladas de manera que ambas trabajen cooperativamente.
El sistema de accionamiento de la invención comprende una unidad motriz dispuesta en cada extremo del pasillo, medios de control para cada unidad motriz y medios de control general del conjunto de unidades motrices del sistema de accionamiento.
Las unidades motrices pueden incluir cada una uno o mas motores y con el fin de garantizar un correcto funcionamiento del sistema de accionamiento es necesario controlar los motores de las unidades motrices para que trabajen de un modo cooperativo, es decir compartiendo entre ellos la carga/potencia total del sistema. De este modo los motores de las unidades motrices dispuestas en ambos extremos del pasillo proporcionarán en conjunto la potencia necesaria para el accionamiento de dicho pasillo.
Los medios de control de cada unidad motri z gobernarán directamente el motor o motores de dicha unidad motriz, para proporcionar en cada momento el par y velocidad requeridos.
Por su parte, los medios de control general incluirán un algoritmo de control y/o supervisión, encargado de ejecutar la estrategia de coordinación entre los motores de las unidades motrices y dar las órdenes necesarias a los medios de control de cada unidad motriz.
Los medios de control del motor o motores de cada unidad motriz pueden comprender un variador de frecuencia para motores de corriente alterna, con un algoritmo de control vectorial en lazo cerrado. El variador de frecuencia puede incluir un rectificador de entrada, encargado de generar la tensión continúa para un bus, desde donde se alimenta un inversor DC-AC que alimenta al motor o motores de
la unidad motriz correspondiente. Las unidades motrices dispuestas a uno y otro lado del
pasillo trabajarán entre sí de modo cooperativo, con un algori tmo de repartición de carga maestro-esclavo, proporcionando a la unidad motriz que actúa como maestro una
cantidad fija de par, superior al 50%, y la unidad que actúa como esclavo, el resto. El algoritmo de repartición de carga maestro-esclavo puede ser dependiente o independiente del
sentido de giro.
La unidad motriz maestra puede estar controlada en velocidad y la unidad motri z esclava en modo seguimiento de par, para seguir la consigna de par correspondiente al par ejercido en cada instante por la unidad motriz maestra, ajustada para respetar los porcentajes de reparto carga/par establecidos entre ambas unidades. También las unidades motrices maestra y esclava pueden estar controladas en velocidad, siendo ambas consignas de velocidad iguales y teniendo la unidad motriz esclava un límite de par que corresponderá al par ejercido por la unidad motriz maestra en cada instante, ajustada para respetar los porcentajes de reparto carga/par establecidos entre ambas unidades.
La unidad maestra puede estar constituida por la unidad motriz más alejada de la entrada de pasajeros, siendo por tanto dependiente de la dirección de marcha. Esta unidad maestra tiene que proporcionar la mayor parte de la potencia requerida por el sistema, siendo el otro motor un mero esclavo ayudante.
Di ferentes estrategias de coordinación pueden ser usadas, por ejemplo el motor colocado en la zona de salida de pasajeros para este sentido de marcha puede ser el maestro, que provea al pasillo de la mayor parte de potencia requerida, limitándose el otro motor a ayudar a éste. Otra posible implementación seria fijar el motor de cabeza superior del pasillo como maestro del sistema, proporcionando como en el caso anterior la mayor parte de la potencia requerida para ambos sentidos de marcha. El motor situado en la cabeza inferior siempre se limitaría a proporcionar la
potencia adicional requerida por el sistema seg6n su estado de carga. Los medios de control general del sistema completo tractor serán los encargados de ejecutar esta estrategia de coordinación de motores, dando las órdenes necesarias a los medios de control de dichos motores. Estos 61timos son los encargados de gobernar directamente los motores para que proporcionen en cada momento el par y la velocidad requerida. Una posible implementación de este disposi ti va es la de un variador de frecuencia para motores de al terna mediante PViJIv1 basado en una arquitectura de rectificación de AC a DC, Bus de DC y un convertidor de DC a AC con una salida y control en PViJIv1, aunque otras implementaciones son posibles. Breve de los En los dibujos adjuntos se muestra un ejemplo de realización del sistema de accionamiento de la invención siendo: Figura 1. Vista esquemática de un pasillo convencional con 2 unidades motrices. Figura 2. Esquema de los medios de control y actuación del sistema de accionamiento de la invención. Figura 3a. Distribución de tensiones en un pasillo con una unidad motriz en sentido ascendente. Figura 3b. Distribución de tensiones en un pasillo con una unidad motriz en sentido descendente. Figura 4a. Distribución de tensiones en un pasillo con dos unidades motrices en sentido ascendente y maestro dependiente del sentido de giro. Figura 4b. Distribución de tensiones en un pasillo con dos unidades motrices en sentido descendente y maestro dependiente del sentido de giro. Figura Sa. Distribución de tensiones en un pasillo con dos unidades motrices en sentido ascendente y maestro en cabeza superior.
Figura 5b. Distribución de tensiones en un pasillo con dos unidades motrices en sentido descendente y maestro en cabeza superior. Figura 6. Esquema sistema de tracción de la banda de paletas. detallada de un modo de realización En la figura 1 se muestran, de forma esquemática, los diferentes componentes del sistema de accionamiento de la invención, que incluyen un sistema de accionamiento 1 de la banda de paletas y en cada extremo del pasillo una unidad motriz compuesta por uno o más motores 2-2', medios de control 3-3' de los motores 2-2', Y medios de control general 4 del sistema. Una realización preferente, sistema de accionamiento de la descrita en la ES 2342532 de aunque no exclusiva, del banda de paletas 1 es la los mismos solicitantes, consistente, tal y como se muestra en la figura 6, en una serie de ruedas 5 portadoras de rodillos 5'. Las ruedas 5 están dispuestas sobre árboles 6 perpendiculares a la dirección de movimiento de la banda de paletas 1. Los árboles 6 son accionados por el motor/motores mediante una serie de transmisiones, por ejemplo reductores. La transmisión de potencia a la banda de paletas 1 se produce mediante el engrane de los rodillos 6 en las conformaciones de engrane 7 que presentan las paletas. Los medios de control 3-3' de los motores pueden consistir, preferentemente aunque no excl usi vamente, en un variador de frecuencia para motores de corriente alterna con un algoritmo de control vectorial en lazo cerrado, cuyo diagrama de bloques corresponde al indicado en las figuras 2 con las referencias 3-3': contiene un rectificador de entrada 8-8' que genera la tensión continua para un BUS DC 9-9' desde donde se alimenta el inversor DC-AC 10-10' que alimenta el motor 2-2' . Los medios de control 3-3' del motor tienen que ser capaces de controlar el motor 2-2' para seguir las consignas
de velocidad y/o posición y/o par indicados por los medios de
control general del sistema así como proporcionarle varias variables de estado como par ejercido por el motor, velocidad
de
giro, etc. .. Para ello puede necesitar información
de
otros
sensores externos como sensores de medición de
velocidad
y/o posición del motor (encoders), sensores de
corriente
por las fases del motor, medidores de par, etc ...
Una
implementación preferente de algoritmo de
coordinación de motores consiste en definir un motor maestro que siempre esté en el lado más alej ado de la entrada de pasajeros, por tanto es dependiente de la dirección de marcha. Este maestro tiene que proporcionar la mayor parte de la potencia requerida por el sistema siendo el otro motor un mero esclavo ayudante.
En la implementación preferente los medios de control general y supervisión del sistema envían órdenes a los medios de control de los motores para que el maestro provea una cantidad fij a de par, por ej emplo un 60%, Y el esclavo el resto por ejemplo un 40%.
Para reali zar esto los medios de control general del sistema manda órdenes a los medios de control del motor maestro para que este mantenga una velocidad constante en el sentido de marcha seleccionado, que será la de la banda de paletas. Al mismo tiempo manda el valor de par actual del maestro al sistema de control del motor esclavo. Este motor será controlado en modo par, es decir, sus medios de control tratarán de hacer que el motor alcance el par consignado no controlando activamente su velocidad.
Esta realización del mecanismo de transferencia de carga del maestro al esclavo puede funcionar de la siguiente manera: Inicialmente el motor maestro fij a la velocidad del sistema que requiere un par P_M_inicial, este valor es transferido por los medios de control general del sistema al esclavo. Un instante infinitesimal después el esclavo, y por ende el resto del sistema, es acelerado por encima de la velocidad nominal del maestro con obj eto de que alcance el
respondiendo los medios de control del
maestro con una reducción en su par para tratar de mantener constante la velocidad inicial del sistema. Este nuevo valor de par del maestro es transferido de nuevo al esclavo de tal
forma que al cabo de varias iteraciones de este proceso se alcanza un equilibrio de par entre los dos motores de acuerdo al porcentaje establecido de repartición de par (por ejemplo 60% maestro, 40% esclavo) y manteniéndose también la velocidad nominal.
Para reducir al máximo las pequeñas oscilaciones de velocidad del sistema durante el reparto de carga es necesario que los diferentes medios de control estén interconectados de una forma eficiente en términos de fiabilidad, precisión y rapidez. Esto garantizará una rápida transferencia de las variables de funcionamiento de cada motor como par ej ercido, velocidad, etc. .. a los medios de control y con ello estos pueden enviar las órdenes adecuadas.
Una posible realización sería mediante el uso de señales analógicas en forma de lazo de corriente 4-20mA. que permite una gran rapidez, precisión y es apto para distancias de transmisión elevadas de cientos de metros.
Al mismo tiempo que ejecuta el algoritmo de coordinación de motores los medios de control deben de controlar que el estado del sistema es el correcto, por ej emplo en caso de un sobre par inj usti ficado en uno de los motores el sistema tiene que ser llevado a una posición segura. Otra situación a controlar sería el fallo de uno de los motores o de su sistema de control.
La arquitectura preferente para implementar unos medios de control general del sistema sería la representada en la figura 2, con la referencia 11, estando compuesta por:
Una o varias CPUs 12 que serán la/s que ejecute/n los
algoritmos de control.
Uno o varios módulos 13 de entradas externas para
señales como por ejemplo la orden de marcha, sentido
de marcha directo o reverso, velocidad nominal, etc ...
Uno o varios módulos 14 de salidas externas para
señales como estado del sistema/fallo, velocidad
actual, par ejercido actual, etc ...
Uno o varios módulos 15-15' de salidas por cada medio
5
del control de motor presente, generalmente dos:
medios de control 3 del motor de la cabeza superior y
medios de control 3' de la cabeza inferior. Estos
tratarán las señales de consignas a estos sistemas
como por ejemplo par a ejercer, velocidad a mantener,
10
etc ...
Uno o varios módulos 16-16' de entradas por cada
medio del control de motor presente, generalmente
dos: medios de control del motor de la cabeza
superior y medios de control de la cabeza inferior.
15
Estos tratarán las señales de estado de estos
sistemas como por ejemplo par ejercido, velocidad
act ual , etc ...
Con todo lo descrito anteriormente se pretende
conseguir una distribución de tensiones correspondientes a
2 O
las figuras 4 a y 4b (realización preferente con maestro
flotante) o a las figuras sa y Sb (realización con maestro
fijo e independiente del sentido de giro), donde se observa
como los ni veles de tensiones máximas son inferiores a las
obtenidas con un sistema de accionamiento único y fijo
25
(figuras 3a y 3b).

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
  2. 1.-Sistema de accionamiento de pasillos móviles, cuyos pasillos están constituidos por una banda de paletas que se desplaza sobre unas guías laterales que comprende una unidad 5 motriz (2-2') dispuesta en cada extremo del pasillo, que trabaj an entre sí de modo cooperativo, para proporcionar en conjunto la potencia necesaria para el accionamiento del pasillo, e incluyen al menos un motor cada una, caracterizado porque comprende además, en combinación, medios de control (3-10 3') para cada unidad motriz y medios de control general (4) del conjunto de unidades motrices; cuyos medios de control (3-3') de cada unidad motriz gobiernan directamente el motor o motores de dichas unidades motrices, para proporcionar en cada momento el par y velocidad requeridos; y cuyos medios de 15 control general (4) incluyen un algoritmo de control y/o supervisión encargado de ejecutar la estrategia de combinación entre los motores de las unidades motrices y dar las órdenes necesarias a los medios de control de cada unidad motriz. 2.-Sistema según la reivindicación 1, caracterizado 20 porque los medios de control (3-3') del motor o motores de cada unidad motriz comprenden un variador de frecuencia para motores de corriente alterna, con un algoritmo de control vectorial en lazo cerrado. 3.-Sistema según la reivindicación 2, caracterizado 25 porque el variador de frecuencia incluye un rectificador de entrada (8) encargado de generar la tensión continúa para un BUS-OC (9), desde donde se alimenta un inversor DC-AC (10) que alimenta al motor (2-2') . 4.-Sistema según la reivindicación 1, caracterizado 3 O porque las unidades motrices (2 -2') dispuestas a uno y otro lado del pasillo (1) trabajan entre sí de modo cooperativo, con un algoritmo de repartición de carga maestro-esclavo, proporcionando la unidad motriz que actúa como maestro una cantidad fija de par, superior al 50%, y la unidad que actúa 35 como esclavo, el resto.
  3. 5.-Sistema según la reivindicación 4, caracterizado
    porque la unidad motriz maestra está controlada en velocidad y la unidad motriz esclava está controlada en modo seguimiento de par, para seguir la consigna de par correspondiente al par
    5 ejercido en cada instante por la unidad motriz maestra, ajustada para respectar los porcentajes de reparto carga/par establecidos entre ambas unidades.
  4. 6.-Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque las unidades motriz y esclava están controladas en
    10 velocidad, siendo ambas consignas de velocidad iguales, teniendo la unidad motriz esclava un límite de par que corresponderá al par ejercido por la unidad motriz maestra en cada instante, ajustada para respetar los porcentajes de reparto de carga/par establecidos entre ambas unidades.
    15 7.-Sistema según la reivindicación 4, caracterizado
    porque la unidad maestra está constituida por la unidad motriz más alejada de la entrada de pasajeros. 8.-Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque el algoritmo de repartición de carga maestro-esclavo es 2 O dependiente del sentido de giro.
  5. 9.-Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque el algoritmo de repartición de carga maestro-esclavo es independiente del sentido de giro.
  6. 10.-Sistema según las reivindicaciones anteriores, 25 caracterizado porque los medios de control general están implementados en un dispositivo hardware único.
  7. 11.-Sistema según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el sistema de control general está implementado en una serie de módulos hardware distribuidos en
    3 O las unidades motrices y unidos entre sí por comunicaciones analógicas o digitales, actuando uno de los módulos como maestro y el resto como esclavos y estando el maestro asignado a la unidad motriz maestra.
  8. 12.-Sistema según las reivindicaciones 1 a 9, 35 caracterizado porque el sistema de control general está implementado en una serie de módulos hardware distribuidos en
    las unidades motrices e integrados en los medios de control de los motores y unidos entre sí por comunicaciones analógicas o digitales, actuando uno de los módulos como maestro y el resto como esclavo y estando el maestro asignado a la unidad motriz maestra.
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