JP2018203504A - 乗客コンベア - Google Patents

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Abstract

【課題】インバータ回路に用いられているコンデンサの放電時間を短縮できる乗客コンベアを提供する。
【解決手段】複数の踏段30を走行させるモータ20と、モータ20が設置された機械室14と、三相電源4からの交流電源を直流に変換する駆動変換回路503と、駆動変換回路503からの直流を平滑する平滑回路504と、平滑回路504からの平滑された直流電源によってモータ20をインバータ制御するインバータ回路505と、平滑回路504に含まれる平滑コンデンサ510には、これを放電させる放電抵抗器512と、放電抵抗器512と直列に接続された放電リレースイッチ514とを有する放電回路506が接続され、放電リレースイッチ514を短絡する放電開始スイッチ130が機械室14に設けられている。
【選択図】 図3

Description

本発明の実施形態は、乗客コンベアに関するものである。
従来、エスカレータや動く歩道などの乗客コンベアにおいては、その駆動源としてモータが用いられ、このモータの回転方向、回転数、トルクを制御するためにインバータ回路が用いられている。
特開2016−160046号公報 特開昭57−009264号公報 特開昭61−196770号公報
上記のようなインバータ回路を含むインバータユニットを保守員が点検するときには、インバータユニットに設けられた平滑コンデンサに蓄えられた電荷の放電を待つ必要がある。そのため、この放電時間を短縮するのに、平滑コンデンサに放電抵抗器が接続されている。
この放電時間を短縮するためには、放電抵抗器の抵抗値を小さく、電力消費量の大きなものを接続する必要がある。しかし、電力消費量の大きな放電抵抗器を用いると、乗客コンベアの運転中に放電抵抗器で無駄な電力損失が発生するという問題点がある。逆に、抵抗値が大きく、電力消費量の小さい放電抵抗器を用いると、放電時間が長くなるという問題点があった。
そこで本発明の実施形態は、インバータ回路に用いられているコンデンサの放電時間を短縮できる乗客コンベアを提供することを目的とする。
本発明の実施形態は、複数の踏段を走行させるモータと、前記モータが設置された機械室と、三相電源からの交流電源を直流に変換する変換回路と、前記変換回路からの直流を平滑するコンデンサを含む平滑回路と、前記平滑回路からの平滑された直流電源によって前記モータをインバータ制御するインバータ回路と、前記コンデンサを放電させる放電抵抗器と、前記放電抵抗器と直列に接続された放電リレースイッチとを含む放電回路と、前記機械室に設けられた放電開始スイッチと、を有し、前記放電開始スイッチが動作すると前記放電リレースイッチが短絡状態となり前記コンデンサに充電された電荷が前記放電抵抗器によって放電される、乗客コンベアである。
本発明の一実施形態を示すエスカレータの側面図。 エスカレータのブロック図。 制御回路のブロック図。 操作盤の正面図。 インバータボックスの斜視図。 インバータボックスの蓋を外した状態の正面図。 変更例1の放電制御回路。 変更例2の放電制御回路。
以下、本発明の一実施形態のエスカレータ10を図1〜図6に基づいて説明する。
(1)エスカレータ10
エスカレータ10の構造について、図1を参照して説明する。図1はエスカレータ10を側面から見た説明図である。
エスカレータ10の枠組みであるトラス12が、建屋1の上階と下階に跨がって支持アングル2,3を用いて支持されている。
トラス12の上端部にある上階側の機械室14内部には、踏段30を走行させる駆動装置18、左右一対の駆動スプロケット24,24、左右一対の手摺りベルトスプロケット27,27が設けられている。駆動装置18は、三相のモータ20よりなるモータ20と、減速機と、この減速機の出力軸に取り付けられた出力スプロケットと、この出力スプロケットにより駆動する駆動チェーン22と、モータ20の回転を停止させ、かつ、停止状態を保持するディスクブレーキ(以下、単に「ブレーキ」という)21とを有している。この駆動チェーン22により駆動スプロケット24が回転する。左右一対の駆動スプロケット24,24と左右一対の手摺りベルトスプロケット27,27とは、不図示の連結ベルトにより連結されて同期して回転する。また、上階側の機械室14内部には、モータ20の起動やブレーキ21の作動などを制御するための回路などが収納された制御ボックス50と、モータ20をインバータ制御するための回路などを収納したインバータボックス51が設けられている。
トラス12の下端部にある下階側の機械室16内部には、従動スプロケット26が設けられている。上階側の駆動スプロケット24と下階側の従動スプロケット26との間には、左右一対の無端の踏段チェーン28,28が掛け渡されている。すなわち、左右一対の踏段チェーン28,28には、複数の踏段30の前輪301が等間隔に取り付けられている。踏段30の前輪301は前案内レールに沿って走行すると共に、駆動スプロケット24の外周部にある凹部と従動スプロケット26の外周部にある凹部に係合して、踏段30が上下に反転する。また、後輪302は後案内レール25を走行する。
トラス12の左右両側には、左右一対のスカートガード44,44と左右一対の欄干36,36が立設されている。欄干36の上部に手摺りレール39が設けられ、この手摺りレール39に沿って手摺りベルト38が移動する。欄干36の上階側の正面下部には上階側の正面スカートガード40が設けられ、下階側の正面下部には下階側の正面スカートガード42が設けられ、正面スカートガード40,42から手摺りベルト38の出入口であるインレット部46,48がそれぞれ突出している。スカートガード44は、欄干36の側面下部に設けられ、左右一対のスカートガード44,44の間を踏段30が走行する。上下階のスカートガード44の内側面には、操作盤52,56、スピーカ54,58がそれぞれ設けられている。
手摺りベルト38は、上階側のインレット部46から正面スカートガード40内に侵入し、案内ローラ群64を介してベルトスプロケット27に掛け渡され、その後、案内ローラ群66を介してスカートガード44内を移動し、下階側のインレット部48から正面スカートガード42外に表れる。そして、手摺りベルト38は、ベルトスプロケット27が駆動スプロケット24と共に回転することにより踏段30と同期して移動する。また、回転するベルトスプロケット27に、走行する手摺りベルト38を押圧するための押圧部材68を有する。
上階側の機械室14の天井面にある乗降口には、上階側の乗降板32が水平に設けられ、下階側の機械室16の天井面にある乗降口には、下階側の乗降板34が水平に設けられている。乗降板32の先端には櫛歯状のコム60が設けられ、このコム60から踏段30が進出、又は、侵入する。また、乗降板34にも櫛歯状のコム62が設けられている。
(2)エスカレータ10の電気的構成
エスカレータ10の電気的構成について説明する。モータ20は、図2に示すように、三相電源4、制御回路100、駆動回路500によってインバータ制御される。図1に示す制御ボックス50内部には、制御回路100が収納され、図1と図5に示すインバータボックス51内部に駆動回路500が収納されている。
(3)制御回路100
制御回路100について図2と図3を参照して説明する。制御回路100は、主制御部101、起動回路102、放電制御回路103、安全回路104、制御変換回路105を有している。制御回路100には、操作盤52、操作盤56、スピーカ54、スピーカ58、安全スイッチ23、検出回路507、ブレーキ回路508が接続されている。検出回路507は、モータ20に接続され、負荷センサよりなり、インバータ回路505からモータ20に出力される駆動電流値を検出する。ブレーキ回路508は、ブレーキ21を作動、又は、開放させる回路である。
主制御部101は、マイクロコンピュータよりなり、保守員が、操作盤52、操作盤56を操作すると、エスカレータ10の起動又は停止、上昇又は下降、回転速度に対応した制御信号を駆動回路500に出力する。また、安全回路104から緊急停止信号が入力すると主制御部101は、ブレーキ21を作動させると共に、モータ20を停止させる。さらに、主制御部101は、検出回路507が検出した駆動電流値に基づいてエスカレータ10の現在の積載した負荷(乗客の数)を検出する。
(3−1)制御変換回路105
制御変換回路105には、図2に示すように三相電源4の中の二相(例えば、S相、T相)から2本の供給線が接続されている。制御変換回路105は、この供給線からの交流を直流の24Vに変換して、図3に示すように、出力線L1、L2から出力する。そして、制御回路100は、出力線L1,L2からの直流電源によって駆動する。
(3−2)起動回路102
起動回路102について図3を参照して説明する。起動回路102の上昇主回路コンタクタ109Uは、主制御部101に上昇信号を出力し、下降主回路コンタクタ109Dは、主制御部101に下降信号を出力する。
上昇主回路コンタクタ109Uの一端と下降主回路コンタクタ109Dの一端とが、出力線L2に接続されている。
上昇主回路コンタクタ109Uの他端には、b接点型の下降開放リレースイッチ114Dの一端が接続されている。下降開放リレースイッチ114Dの他端には、a接点型の上昇保持リレースイッチ113Uの一端と上昇起動スイッチ112Uの一端が接続されている。
下降主回路コンタクタ109Dの他端には、b接点型の上昇開放リレースイッチ114Uの一端が接続されている。上昇開放リレースイッチ114Uの他端には、a接点型の下降保持リレースイッチ113Dの一端と下降起動スイッチ112Dの一端が接続されている。
上昇保持リレースイッチ113Uの他端、下降保持リレースイッチ113Dの他端、上昇起動スイッチ112Uの他端、下降起動スイッチ112Dの他端、b接点型の停止スイッチ111の一端が一つに接続されている。
停止スイッチ111の他端には、出力線L1が接続されている。
(3−3)安全回路104
安全回路104には、スカートガード挟まれ検出装置、インレット挟まれ検出装置、後案内レール25に設けられた踏段浮き上がり検出装置、非常停止ボタンなどの安全スイッチ23が接続されている。
スカートガード挟まれ検出装置とは、スカートガード44に設けられ、スカートガード44と踏段30の間に異物(例えば、服や荷物)が挟まれたことを検出する装置である。
インレット挟まれ検出装置とは、インレット部46,48に設けられ、手摺りベルト38が引き込まれるインレット部46又はインレット部48に異物(例えば、乗客の手や荷物)が同時に引き込まれたときに検出する装置である。
安全回路104は、上記で説明した安全スイッチ23の中で1つでも動作した場合には、主制御部101に緊急停止信号を出力する。
(3−4)放電制御回路103
放電制御回路103について説明する。放電制御回路103は、制御変換回路105からの直流電源によって駆動する。この放電制御回路103は、後から説明する放電開始スイッチ130と放電コンタクタ132が直列に接続されている。この放電開始スイッチ130がオン状態(短絡)になると、DCパワーリレースイッチのコイルである放電コンタクタ132に電流が流れる。
(4)駆動回路500
次に駆動回路500について図2を参照して説明する。
駆動回路500は、電磁開閉器501、駆動変換回路503、平滑回路504、インバータ回路505、インバータ制御回路502を有している。
電磁開閉器501、駆動変換回路503、平滑回路504、インバータ回路505が、順番に直列に接続され、インバータ回路505を制御するインバータ制御回路502が接続されている。また、平滑回路504には、放電回路506が接続されている。
三相電源4からのR相、S相、T相の三相交流電圧は、電磁開閉器501を経て、駆動変換回路503に入力する。
駆動変換回路503は、三相の交流電圧を、複数のダイオードによって直流に変換する回路であり、変換された直流は、正極の直流母線L3と負極の直流母線L4から出力される。
平滑回路504は、正極の直流母線L3と負極の直流母線L4との間に接続された平滑コンデンサ510からなり、この平滑コンデンサ510によって、駆動変換回路503から出力された直流を平滑し、なだらかな直流にする。平滑回路504によってなだらかな直流になった電源は、インバータ回路505に入力される。
放電回路506は、平滑コンデンサ510と並列に接続され、放電抵抗器512と、DCパワーリレースイッチよりなるa接点の放電リレースイッチ514を有している。放電抵抗器512の一端は、正極の直流母線L3に接続され、その他端は放電リレースイッチ514の一端に接続され、放電リレースイッチ514の他端は負極の直流母線L4に接続されている。a接点型の放電リレースイッチ514は、放電制御回路103の放電コンタクタ132に電流が流れると、短絡状態となる。
インバータ回路505は、平滑回路504からの直流電源によって駆動する6個のスイッチングトランジスタTr1〜Tr6を有している。インバータ制御回路502は、主制御部101から入力した制御信号(起動、停止、上昇、下降、回転速度)に基づいて、インバータ回路505の6個のスイッチングトランジスタTr1〜Tr6のゲート端子にPWM(Pulse Width Modulation)信号をそれぞれ出力する。インバータ回路505は、これらPWM信号によって6個のスイッチングトランジスタTr1〜Tr6がそれぞれON/OFFされ、三相の駆動電流をモータ20に出力する。
(5)操作盤52、操作盤56
操作盤52について図3、図4を参照して説明する。操作盤52は、起動回路102の一部である停止スイッチ111、上昇起動スイッチ112U、下降起動スイッチ112Dを有している。
操作盤52の左側には、上昇起動スイッチ112Uと下降起動スイッチ112Dからなるキースイッチ120が設けられている。操作盤52の右側には、停止スイッチ111とブザーからなるキースイッチ122が設けられている。
保守員がキースイッチ120にキーを差し込んで左側に回すと上昇起動スイッチ112Uが短絡状態になり、右側に回すと下降起動スイッチ112Dが短絡状態になる。
保守員がキースイッチ122にキーを差し込んで回転させると、スピーカ54,58からブザーが鳴り、その後にb接点型の停止スイッチ111が開放状態となる。ブザーが鳴るのは、乗客にエスカレータ10が停止することを告知するためである。
操作盤56は、操作盤52と同じ構成であるので、説明は省略する。
(6)インバータボックス51
インバータボックス51は、図5と図6に示すように、箱型のボックス本体200と、蓋202を有している。ボックス本体200は、上面、左右両側面、下面、背面から構成され、前面が開口している。
ボックス本体200には、上記したように駆動回路500が収納されている。そして表面には、インバータユニット516、電磁開閉器501、放電抵抗器512、制御回路100の放電制御回路103の一部である放電コンタクタ132が露出している。また、ボックス本体200の縁部には、放電開始スイッチ130が設けられている。インバータユニット516とは、駆動変換回路503、平滑回路504、インバータ回路505、インバータ制御回路502が一体となったものである。
蓋202は、長方形の板状であり、ボックス本体200にネジ止めによって着脱自在である。蓋202をボックス本体200の前面に取り付けた場合には、放電開始スイッチ130が開放状態となり、外したときには放電開始スイッチ130は短絡状態となる。
(7)点検時の状態
次に、保守員が、エスカレータ10の点検を行う場合の制御回路100と駆動回路500の動作状態について説明する。
まず、保守員は、操作盤52又は操作盤56を操作して、エスカレータ10を停止状態にし、乗降板32を取り外す。
次に、保守員は、機械室14内部に入り、蓋202をボックス本体200から取り外す。すると、放電開始スイッチ130が開放状態から短絡状態になり、放電コンタクタ132に電流が流れ、放電リレースイッチ514が短絡状態となる。これにより、モータ20、インバータ回路505が停止中であっても、正極の直流母線L3と負極の直流母線L4とが短絡され、平滑コンデンサ510に充電されている電荷が放電される。すなわち、蓋202をボックス本体200から外すだけで、平滑コンデンサ510を放電させることができる。そのため、保守員は平滑コンデンサ510が放電されているか充電されているかを確認することなく点検が行え、また、放電時間も蓋202を外したときから始まるため、放電を待つ時間も短縮され、点検を行い易い。
エスカレータ10が動作しているときには、ボックス本体200に蓋202が取り付けられた状態であるので、放電リレースイッチ514が開放状態であり、放電抵抗器512には直流電流が流れず、平滑コンデンサ510に充電され、駆動変換回路503からの直流電源を平滑できる。
また、点検作業が終了した後、保守員が蓋202をボックス本体200に取り付けると、放電開始スイッチ130が短絡状態から開放状態になり、放電コンタクタ132に電流が流れるようになり、モータ20の起動が可能になる。
(8)効果
本実施形態によれば、エスカレータ10が動作しているときは、放電リレースイッチ514は開放状態であり、放電抵抗器512には直流電流が流れず、平滑コンデンサ510にのみ直流電流が流れ充電できる。そして、このときに放電抵抗器512によって電力は消費されない。
一方、エスカレータ10の運転停止後にインバータボックス51の蓋202を外すと、放電開始スイッチ130が短絡状態となり、放電コンタクタ132を通じて放電リレースイッチ514が短絡状態となり、放電抵抗器512に平滑コンデンサ510からの電荷が流れ、放電を行うことができる。これによって、蓋202を取り外すだけで、放電を開始することができ、保守員の安全を確保でき、また、放電時間を短縮でき、点検作業開始を素早く行うことができる。また、放電抵抗器512は、抵抗値が大きく、かつ、電力消費量の小さなものを用いることができる。
また、点検作業が終了した後、保守員が蓋202をボックス本体200に取り付けるだけで、放電開始スイッチ130が短絡状態から開放状態になり、放電コンタクタ132に電流が流れるようになり、モータ20の起動が可能になるので、特別に放電コンタクタ132に電流が流れるような操作は不要である。
変更例
上記実施形態の変更例について説明する。
(1)変更例1
上記実施形態では、図7に示すように、放電制御回路103において、放電開始スイッチ130と放電コンタクタ132を直列に接続したのみであったが、これに加えて起動回路102の上昇主回路コンタクタ109Uと下降主回路コンタクタ109Dと連動したリレースイッチである運転制御スイッチ134を接続する。運転制御スイッチ134は、上昇主回路コンタクタ109U又は下降主回路コンタクタ109Dの少なくともどちらか一方に直流電流が流れている場合には開放状態となり、どちらにも直流電流が流れていない場合、すなわち停止状態のときには短絡状態となる。
これにより、エスカレータ10が停止し、かつ、放電開始スイッチ130が短絡状態になると、放電コンタクタ132に直流電流が流れ、放電リレースイッチ514が短絡状態となり、平滑コンデンサ510を直ちに放電させることができる。
(2)変更例2
変更例1では、放電開始スイッチ130、放電コンタクタ132、運転制御スイッチ134を直列に接続したが、本変更例では、図8に示すように、これに加えて点検スイッチ136を直列に接続する。この点検スイッチ136は、制御ボックス50に設けられ、エスカレータ10の点検を開始する場合に操作すると短絡状態になる。これによって、エスカレータ10が停止し、放電開始スイッチ130が短絡状態になり、かつ、点検スイッチ136が操作されると、平滑コンデンサ510からの放電が直ちに開始される。
本変更例2のさらなる変更例としては、放電開始スイッチ130、放電コンタクタ132、点検スイッチ136を直列に接続し、運転制御スイッチ134は接続しない構成でもよい。
(3)変更例3
上記実施形態では、放電開始スイッチ130を、インバータボックス51に設けたが、これに代えて、機械室14の上端部に設け、乗降板32を機械室14から取り外すと放電開始スイッチ130が短絡状態になるようにしてもよい。
これにより、点検時に乗降板32を取り外すだけで、平滑コンデンサ510の放電が開始される。また、点検作業が終了した後、保守員が乗降板32を機械室14に取り付けるだけで、放電開始スイッチ130が短絡状態から開放状態になり、放電コンタクタ132に電流が流れるようになり、モータ20の起動が可能になる。
(4)変更例4
上記実施形態では、制御ボックス50とインバータボックス51が別体であったが、一定でもよく、この場合には、放電開始スイッチ130は、この一体のボックスの蓋が外されたときに動作させる。
(5)変更例5
上記実施形態では、エスカレータ10に適応して説明したが、これに代えて動く歩道のステップ(踏段)に適応してもよい。
(6)その他
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
4・・・三相電源、10・・・エスカレータ、20・・・モータ、51・・・インバータボックス、100・・・制御回路、101・・・主制御部、102・・・起動回路、103・・・放電制御回路、130・・・放電開始スイッチ、132・・・放電コンタクタ、500・・・駆動回路、504・・・平滑回路、505・・・インバータ回路、506・・・放電回路
本発明の実施形態は、複数の踏段を走行させるモータと、前記モータが設置された機械室と、三相電源からの交流電源を直流に変換する変換回路と、前記変換回路からの直流を平滑するコンデンサを含む平滑回路と、前記平滑回路からの平滑された直流電源によって前記モータをインバータ制御するインバータ回路と、前記コンデンサを放電させる放電抵抗器と、前記放電抵抗器と直列に接続された放電リレースイッチとを含む放電回路と、前記機械室に設けられた放電開始スイッチと、を有し、前記機械室の内部にボックスが設けられ、前記ボックスは、ボックス本体と蓋とよりなり、前記ボックスには、少なくとも前記変換回路、前記平滑回路、前記インバータ回路、前記放電回路が収納され、前記ボックス本体に前記放電開始スイッチが設けられ、前記蓋が開くと、前記放電開始スイッチが動作して、前記放電リレースイッチが短絡状態となり前記コンデンサに充電された電荷が前記放電抵抗器によって放電される、乗客コンベアである。

Claims (10)

  1. 複数の踏段を走行させるモータと、
    前記モータが設置された機械室と、
    三相電源からの交流電源を直流に変換する変換回路と、
    前記変換回路からの直流を平滑するコンデンサを含む平滑回路と、
    前記平滑回路からの平滑された直流電源によって前記モータをインバータ制御するインバータ回路と、
    前記コンデンサを放電させる放電抵抗器と、前記放電抵抗器と直列に接続された放電リレースイッチとを含む放電回路と、
    前記機械室に設けられた放電開始スイッチと、
    を有し、前記放電開始スイッチが動作すると前記放電リレースイッチが短絡状態となり前記コンデンサに充電された電荷が前記放電抵抗器によって放電される、
    乗客コンベア。
  2. 前記機械室の内部にボックスが設けられ、
    前記ボックスは、ボックス本体と蓋とよりなり、
    前記ボックスには、少なくとも前記変換回路、前記平滑回路、前記インバータ回路、前記放電回路が収納され、
    前記ボックス本体に前記放電開始スイッチが設けられ、
    前記蓋が開くと、前記放電開始スイッチが動作して、前記放電リレースイッチが短絡状態になる、
    請求項1に記載の乗客コンベア。
  3. 前記ボックスは、前記変換回路、前記平滑回路、前記インバータ回路、前記放電回路が収納されたインバータボックスと、前記乗客コンベアの制御回路が収納された制御ボックスの2個からなり、前記放電開始スイッチは、前記インバータボックスに設けられている、
    請求項2に記載の乗客コンベア。
  4. 前記機械室の上面に乗降板が設置され、
    前記機械室の上部に前記放電開始スイッチが設けられ、
    前記乗降板を取り除くと、前記放電開始スイッチが動作して、前記放電リレースイッチが短絡状態になる、
    請求項1に記載の乗客コンベア。
  5. 前記蓋を前記ボックスに取り付けるか、又は、前記乗降板を前記機械室の上面に取り付けると前記放電開始スイッチが再び動作して、前記放電リレースイッチが開放状態になり、前記コンデンサが充電可能となる、
    請求項2、又は、3に記載の乗客コンベア。
  6. 前記放電スイッチは、放電リレースイッチであり、
    前記放電開始スイッチと放電コンタクタが直列に接続された放電制御回路を有し、
    前記放電開始スイッチが動作して短絡状態になると前記放電コンタクタに電流が流れて前記放電リレースイッチが短絡する、
    請求項1乃至4のいずれか一項に記載の乗客コンベア。
  7. 前記放電制御回路には、前記放電コンタクタと前記放電開始スイッチに加えて、前記乗客コンベアを点検するときに短絡状態となる点検スイッチが直列に接続されている、
    請求項6に記載の乗客コンベア。
  8. 前記放電制御回路には、前記放電コンタクタと前記放電開始スイッチに加えて、前記モータが停止しているときに短絡状態になる運転制御スイッチが直列に接続されている、
    請求項6に記載の乗客コンベア。
  9. 前記運転制御スイッチは、前記モータが上昇運転、及び、下降運転したときには開放状態である、
    請求項8に記載の乗客コンベア。
  10. 前記乗客コンベアが、エスカレータ、又は、動く歩道である、
    請求項1に記載の乗客コンベア。
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