JP2006151545A - マンコンベアの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マンコンベアの運転中に停電や、瞬時停電が発生した場合にも暫時電源供給を可能にして、マンコンベアの不要な停止を避け、かつ、復電後に自動運転を継続することができる安全性の向上及び利便性の改善を図ったマンコンベアの制御装置を提供する。
【解決手段】マンコンベア駆動用の電動機６を回転させる平滑コンデンサ４ｂを有するインバータ装置４と、このインバータ装置の制御回路３に必要な電力を供給する電源装置８とを備えたマンコンベアの制御装置において、上記平滑コンデンサに並列に接続された充電機能付バッテリー装置１６Ａを備え、瞬時停電または停電が発生した時に上記充電機能付バッテリー装置から上記インバータ装置及び電源装置に電源供給するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばエスカレータ、動く歩道等のマンコンベアの運転を制御する装置、特に停電、瞬時停電発生時の制御の改良に関するものである。

従来のマンコンベアの制御装置としては、電源に接点を介して接続されたマンコンベア駆動用の電動機と、上記接点を開閉させる電磁接触器とを有する制御装置において、上記電源と上記電磁接触器の間に接続され、内部共振回路を有する低電圧変圧器を備え、瞬時停電時マンコンベアの不要な停止を避け、かつ復電後の再起動の操作を不要にしたものがある（例えば特許文献１参照。）。

特開２００２−２３４６８５号公報（第１頁、図１）

上記のような従来のマンコンベアの制御装置においては、内部共振回路に蓄えられたエネルギーにより制御回路に電源を供給することにより、瞬時停電時にマンコンベアの不要な停止を避け、かつ復電後の再起動の操作を不要にできるとは言うものの、蓄えられるエネルギーが限られているため、停電の場合や自動運転の場合には対応に限度があるという課題があった。
また、マンコンベア駆動用の電動機をインバータ装置によって回転させる一般的な従来のマンコンベアの制御装置においては、瞬時停電が発生すると順変換器部と逆変換器部を接続する線路に設けられた平滑コンデンサに蓄えられたエネルギーが逆変換器部や高周波スイッチング電源部へ供給されるが、平滑コンデンサでは蓄えられるエネルギーが限られるため、マンコンベアは直ちに運転を停止することとなり、自動運転の継続が不可になるという問題点があった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、マンコンベアの運転中に停電や、瞬時停電が発生した場合にも暫時電源供給を可能にして、マンコンベアの不要な停止を避け、かつ、復電後に自動運転を継続することができる安全性の向上及び利便性の改善を図ったマンコンベアの制御装置を提供することを目的としている。

この発明に係るマンコンベアの制御装置は、マンコンベア駆動用の電動機を回転させる平滑コンデンサを有するインバータ装置と、このインバータ装置の制御回路に必要な電力を供給する電源装置とを備えたマンコンベアの制御装置において、上記平滑コンデンサに並列に接続された充電機能付バッテリー装置を備え、瞬時停電または停電が発生した時に上記充電機能付バッテリー装置から上記インバータ装置及び電源装置に電源供給するようにしてなるものである。

この発明においては、瞬時停電または停電が発生した時に充電機能付バッテリー装置からインバータ装置及び電源装置に電源供給するようにしたことにより、停電や、瞬時停電が発生した場合にも暫時電源供給が可能であり、マンコンベアの不要な停止を避け、かつ、復電後に自動運転を継続することができるので、安全性を向上させ利便性の改善を図ることができる。

実施の形態１．
図１及び図２はこの発明の実施の形態1によるマンコンベアの制御装置の概要構成を示す回路図で、図１は全体構成を示す回路図、図２は図１の充電機能付バッテリー装置部の詳細を示す回路図である。図において、マンコンベアの制御装置は、三相交流電源（Ｒ、Ｓ、Ｔ）を直流電源に変換してから可変周波数の交流電源に変えるインバータ装置４、このインバータ装置４の出力電流を検出する電流検出器５、図示を省略しているマンコンベアを駆動するための電動機６、運転操作を行うための各種スイッチ１、それらスイッチ１の入力信号を認識して情報伝達する入力装置２、三相交流電源の有無、直流電源電圧、電流検出器出力を監視する検出装置１２、上記電動機６を電磁ブレーキ１４によってブレーキ制御するブレーキ装置７、マンコンベアの運転制御をする制御回路３、上記入力装置２、制御回路３、検出装置１２、及びブレーキ装置７などに電源供給する電源装置８、運転状態を自動音声報知するオートアナウンス装置２４、上記インバータ装置４に付加した充電機能付バッテリー装置１６Ａ、並びに電源装置８に付加した充電機能付バッテリー装置１６Ｂとから構成されている。

なお、上記スイッチ１は、上昇起動スイッチ１ａ、下降起動スイッチ１ｂ、停止スイッチ１ｃ、自動運転起動スイッチ１ｄ、及び自動運転停止スイッチ１ｅのほか、（瞬時）停電時にマンコンベアのブレーキ減速停止動作を無効とする運転継続スイッチ１ｆを備えている。また、４ａ、８ａは順変換器部、４ｂ、８ｂは平滑コンデンサ、４ｃは逆変換器部、８ｃは高周波スイッチング電源部、９は制御回路３からインバータ装置４に出力される周波数制御信号、１０は制御回路３からブレーキ装置７に出力されるブレーキ解除信号、１１は同じく制御回路３からブレーキ装置７に出力されるブレーキ動作信号、１３は検出装置１２から出力される検出信号、１５は制御回路３から出力される停電検出信号を示す。

上記充電機能付バッテリー装置１６Ａ、１６Ｂは、何れも図２に示すように、バッテリー充電制御用サイリスタ１７、バッテリー１８、抵抗器１９、２０、バッテリー充電完了制御用サイリスタ２１、ツェナーダイオード２２、及び電源供給制御用サイリスタ２３などを用いて構成接続された互いに同様の回路構成からなる充電自動完了機能付バッテリーチャージコンバータである。一方の充電機能付バッテリー装置１６Ａはインバータ装置４の平滑コンデンサ４ｂに並列接続され、他方の充電機能付バッテリー装置１６Ｂは電源装置８の平滑コンデンサ８ｂに並列接続されており、瞬時停電時、及び停電時に暫時電源供給できる。なお、給電可能時間は例えば要求仕様、補償性能等に応じてバッテリー１８の容量を適宜増減すればよく、一般的な瞬時停電対応の場合、例えば数分間ないし１０数分間程度マンコンベアの運転を継続できる容量に選ばれるが、もとよりこのような範囲のみに限定されるものではない。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。三相交流電源が正常時、例えば上昇起動スイッチ１ａを投入すると入力装置２を介し、制御回路３からの周波数制御信号９によりインバータ装置４を三相交流電源、平滑コンデンサ４ｂの電圧降下、電流検出器５の出力を検出装置１２にて監視しながら可変速制御してマンコンベア駆動用の電動機６が給電されるとともに、制御回路３からのブレーキ解除信号１０によりブレーキ装置７を介し、電磁ブレーキ１４が解除され、マンコンベア駆動用の電動機６が回転し、マンコンベアは上昇運転を開始すると同時に、オートアナウンス装置２４にて運転中であることを音声報知する。

一方、インバータ装置４の順変換器部４ａを出力した電流、または、電源装置８の順変換器部８ａを出力した電流は、バッテリー充電制御用サイリスタ１７、バッテリー１８の順序で通電される。上記のように充電が進み、バッテリー１８が抵抗器１９、２０の分圧設定電圧まで充電されるとバッテリー充電完了制御用サイリスタ２１のゲートにツェナーダイオード２２を通してトリガ電流が流れ、バッテリー充電完了制御用サイリスタ２１がオンし、バッテリー充電制御用サイリスタ１７のトリガ電流をバイパスする。このため、バッテリー充電制御用サイリスタ１７はオフし、充電を自動停止する。

上記バッテリー１８が充電完了待機中、かつ、マンコンベアの例えば上昇運転中に停電、あるいは瞬時停電が発生した場合、三相交流電源（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の有無を監視する検出装置１２から出力された検出信号１３を制御回路３が認識し、制御回路３から出力される停電検出信号１５によって電源供給制御用サイリスタ２３のゲートにトリガ電流が流れ、電源供給制御用サイリスタ２３はオンする。よって、充電機能付バッテリー装置１６Ｂは、電源装置８の平滑コンデンサ８ｂをチャージし、高周波スイッチング電源部８ｃを介して、制御回路３、ブレーキ装置７、検出装置１２等に電源供給する一方、充電機能付バッテリー装置１６Ａは、インバータ装置４の平滑コンデンサ４ｂをチャージし、逆変換器部４ｃを介してマンコンベア駆動用の電動機６への給電を継続する。

なお、上記説明ではマンコンベアの上昇運転の場合について説明したが、下降運転の場合にも全く同様に動作することは言うまでもない。また、回路的には同様構成の２台の充電機能付バッテリー装置１６Ａ、１６Ｂを用意し、インバータ装置４と、電源装置８にそれぞれ設けたが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えばインバータ装置４に接続される必要容量の大きい充電機能付バッテリー装置１６Ａを１台備え、停電時にこの容量の大きい充電機能付バッテリー装置１６Ａから電源装置８に必要な電力を供給するように構成しても差し支えない。

上記のように実施の形態１によれば、インバータ装置４の平滑コンデンサ４ｂ、及び電源装置８の平滑コンデンサ８ｂに、それぞれ充電機能付バッテリー装置１６Ａ及び１６Ｂを並列接続したので、停電や、瞬時停電が発生した場合にも暫時電源供給が可能であり、マンコンベアの不要な停止を避け、かつ、復電後に自動運転を継続することができるので、安全性が向上し、利便性の改善を図ることができる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるマンコンベアの制御装置において、（瞬時）停電時のマンコンベアの運転例を示すタイミングチャート図である。図において、左側のタイミングチャートＬは瞬時停電が発生した場合の動作、右側のタイミングチャートＭは停電から復電までに例えば１分間継続した長い瞬時停電が発生した場合の動作を説明するものである。なお、マンコンベアの制御装置の構成は上記図１、図２に示す実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

先ず、時刻ｔ１で停電時間Ｔ１の瞬時停電が発生した場合について図３の左側のタイミングチャートＬを参照して説明する。マンコンベアの上昇運転中、あるいは上昇運転開始と同時に、図１に示す瞬時停電用の運転継続スイッチ１ｆをオンとすることで、各要素部分の状態は、１）上昇起動スイッチ１ａ、２）運転継続スイッチ１ｆ、及び３）三相交流電源Ｒ、Ｓ、Ｔが何れもＨｉ（１）、４）検出信号１３がＬｏ（０）、５）ブレーキ動作信号１１、６）電流検出器５の出力、及び７）インバータ装置４の出力周波数が何れもＨｉ（１）となっている。

時刻ｔ１で長さＴ１の瞬時停電があったとき、上記３）三相交流電源Ｒ、Ｓ、ＴはＬｏ（０）となり、三相交流電源の有無等を監視する検出装置１２の出力である４）検出信号１３がＨｉ（１）となるが、運転継続スイッチ１ｆがオンされていることで、制御回路３内部にて従来装置における瞬時停電時のマンコンベアのブレーキ減速停止動作を無効とする機能動作が行われ（詳細ステップは図示省略）、瞬時停電発生期間中、内蔵されたバッテリー１８から平滑コンデンサ４ｂ、８ｃに電源供給が行われ、マンコンベアの運転がそのまま継続され、５）ブレーキ動作信号１１、６）電流検出器５の出力、及び７）インバータ装置４の出力周波数は何れもＨｉ（１）の状態であり、Ｔ１後の時刻ｔ２で電源が復帰した時は、３）三相交流電源Ｒ、Ｓ、Ｔが何れもＨｉ（１）、４）検出信号１３がＬｏ（０）に戻り、瞬時停電前の正常状態にそのまま復帰する。結局、瞬時停電では、マンコンベアは停電前と何ら変わらず一様な上昇運転が継続される。

次に、停電から復電迄に例えば１分間程度（＝Ｔ２＋Ｔ３）かかるような停電が発生した場合について、図３の右側のタイミングチャートＭを参照して説明する。制御回路３は三相交流電源Ｒ、Ｓ、Ｔの有無等を監視する検出装置１２からの検出信号１３を例えばマイコンなどを用いて所定の間隔で実質的に常時検知しており、時刻ｔ３で停電の発生を検出すると、同時にこの停電検出時からの経過時間をカウントしており、予め設定された例えば停電時刻ｔ３から３０秒（＝Ｔ２）経過した時点ｔ４で制御回路３からの周波数制御信号９をオフして、インバータ装置４の逆変換器部４ｃの出力を遮断すると同時に、制御回路３からブレーキ装置７にブレーキ動作信号１１を出力して、電磁ブレーキ１４がマンコンベア駆動用の電動機６を拘束し、マンコンベアは直ちに減速時間Ｔ４後の時刻ｔ５で上昇運転を停止する。その際、停電検出を認識した制御回路３を介したブレーキ動作信号１１により、同時にオートアナウンス装置２４にて停止中であることの音声報知が行われる。

その後、例えばｔ４から３０秒（＝Ｔ４）経過した時点ｔ６で復電した場合、上記運転継続スイッチ１ｆがオンの状態であることとインバータ装置４における平滑コンデンサ４ｂの直流電源電圧の確立状況を検出装置１２から出力した検出信号１３を制御回路３が認識し、制御回路３を介した信号により、再度、オートアナウンス装置２４にて運転開始することの音声報知をした後、制御回路３からの周波数制御信号９、インバータ装置４を三相交流電源、平滑コンデンサ４ｂの電圧降下、電流検出器５の出力を検出装置１２にて監視しながら可変速制御してマンコンベア駆動用の電動機６が給電されるとともに、制御回路３からのブレーキ解除信号１０によりブレーキ装置７を介し、電磁ブレーキ１４が解除され、マンコンベア駆動用の電動機６が回転し、マンコンベアは上昇運転を再始動し、加速時間Ｔ５を要した後、時刻ｔ７で自動的に正常運転に復する。

なお、上記制御回路３が停電時からの経過時間をカウントする動作は、停電時間にかかわらず瞬時停電の場合でも同様に行われており、マンコンベアを停止させるための設定時間に満たない停電では停止アルゴリズムが動作せず、充電機能付バッテリー装置１６Ａ、１６Ｂから供給される電力によりマンコンベアの運転が継続され、設定時間を越えるとマンコンベアの運転を自動的に停止させるように動作する。従って、長時間の停電では停止状態が維持される。なお、長時間の停電の間、充電機能付バッテリー装置１６Ａ、または１６Ｂの電力により、オートアナウンス装置２４により停電による運転停止中であることを報知するようにすることもできる。

このように実施の形態２によるマンコンベアの制御装置は、マンコンベア駆動用の電動機６を回転させるインバータ装置４及び電源装置８に、内蔵バッテリー１８からの電源供給可能となる充電自動完了機能付の充電機能付バッテリー装置１６Ａ、１６Ｂを備えたことで平滑コンデンサ４ｂ、８ｂにて蓄えられたエネルギーから不足していくエネルギーを補うことができ、瞬時停電が長引いた場合にも適用することが可能となる。
また、マンコンベアの運転中に運転継続スイッチ１ｆをオンとし、瞬時停電時のマンコンベアのブレーキ減速停止動作を無効とした機能とすることと瞬時停電発生期間中、内蔵バッテリー１８からの電源供給ができることにより不要な停止を避け、自動運転を継続することができる。

さらに、マンコンベアの運転中に運転継続スイッチ１ｆをオンとし、長引いた瞬時停電時の場合でも、マンコンベアを一旦は、ブレーキ減速停止動作を有効とし、停止状態にさせ、復電後、マンコンベアを再起動させることと同時に前述のマンコンベアの運転状況をオートアナウンス装置にて音声連絡する機能とすることで乗客への安全性の確保、かつ、マンコンベアの不要な停止を避け、運転継続することができる。

この発明の実施の形態１によるマンコンベアの制御装置の全体構成を示す回路図である。 図１の充電機能付バッテリー装置部の詳細を示す回路図である。 この発明の実施の形態２によるマンコンベアの制御装置によるマンコンベアの運転例を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

Ｒ、Ｓ、Ｔ 三相交流電源、 １ スイッチ、 １ａ 上昇起動スイッチ、 １ｂ 下降起動スイッチ、 １ｃ 停止スイッチ、 １ｄ 自動運転起動スイッチ、 １ｅ 自動運転停止スイッチ、 １ｆ 運転継続スイッチ、 ２ 入力装置、 ３ 制御回路、 ４ インバータ装置、 ４ａ 順変換器部、 ４ｂ 平滑コンデンサ、 ４ｃ 逆変換器部、 ５ 電流検出器、 ６ マンコンベア駆動用の電動機、 ７ ブレーキ装置、 ８ 電源装置、 ８ａ 順変換器部、 ８ｂ 平滑コンデンサ、 ８ｃ 高周波スイッチング電源部、 ９ 周波数制御信号、 １０ ブレーキ解除信号、 １１ ブレーキ動作信号、 １２ 検出装置、 １３ 検出信号、 １４ 電磁ブレーキ、 １５ 停電検出信号、 １６Ａ、１６Ｂ 充電機能付バッテリー装置、 １７ バッテリー充電制御用サイリスタ、 １８ バッテリー、 １９、２０ 抵抗器、 ２１ バッテリー充電完了制御用サイリスタ、 ２２ ツェナーダイオード、 ２３ 電源供給制御用サイリスタ、 ２４ オートアナウンス装置。

Claims (5)

1. マンコンベア駆動用の電動機を回転させる平滑コンデンサを有するインバータ装置と、このインバータ装置の制御回路に必要な電力を供給する電源装置とを備えたマンコンベアの制御装置において、上記平滑コンデンサに並列に接続された充電機能付バッテリー装置を備え、瞬時停電または停電が発生した時に上記充電機能付バッテリー装置から上記インバータ装置及び電源装置に電源供給するようにしてなることを特徴とするマンコンベアの制御装置。
2. 瞬時停電または停電が発生したときにマンコンベアのブレーキ停止動作を無効とする運転継続スイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載のマンコンベアの制御装置。
3. 上記インバータ装置の制御回路は、停電から所定時間経過後上記マンコンベアを自動停止させ、停電からの復電後、上記マンコンベアを再始動すると共に自動運転を継続させるようにしてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマンコンベアの制御装置。
4. 上記充電機能付バッテリー装置は、上記インバータ装置を構成する順変換器部の出力電圧により充電され、充電が完了すると自動的に充電を停止する充電自動完了機能を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のマンコンベアの制御装置。
5. 上記電源装置は、順変換器部と、この順変換器部で整流された電圧を平滑化する平滑コンデンサとを備え、この平滑コンデンサに並列に上記充電機能付バッテリー装置とは独立した充電機能付バッテリー装置を別途接続してなることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のマンコンベアの制御装置。
   

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