JP2020050530A

JP2020050530A - 乗客コンベア

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Publication number: JP2020050530A
Application number: JP2019234016A
Authority: JP
Inventors: 中村　雅昭; Masaaki Nakamura; 雅昭中村
Original assignee: Fujitec Co Ltd
Current assignee: Fujitec Co Ltd
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2036-02-25
Also published as: JP6927280B2

Abstract

【課題】電動機の過熱に起因する熱破損を防止しつつ、乗客の安全を確保できる乗客コンベアを提供する。【解決手段】ドライバ装置１００の測定部９４が、エスカレータ１０の複数の踏段４０を走行駆動する電動機１６に流れる電流値を測定する。検出部１６２は、測定された電流値を取得し、この電流値に基づいて電動機１６が過熱の状態にあるか否かを検出する。過熱が検出されると、ドライバ装置１００から主制御装置１０２に対して過熱信号が出力される。過熱信号を受信すると、主制御装置１０２は減速信号をドライバ装置１００に出力する。減速信号を受信すると、ドライバ装置１００は電動機１６の回転速度を減速させる。電動機１６の回転速度が所定の速度まで減速されると、主制御装置１０２は制動機１５４を作動させる。【選択図】図５

Description

本発明は、エスカレータなど乗客を搬送する乗客コンベアに関し、特に乗客コンベアにおける制御技術に関する。

無端状に連結されて循環走行する複数の踏段により乗客を搬送するエスカレータは、電動機の動力により複数の踏段を走行駆動する駆動装置と、電動機の回転速度を制御する制御装置と、を備えている。

例えば、運転中のエスカレータに、定格乗込率を超えて乗客が乗り込んでいる状態（以下、「乗込過多」という。）では、電動機にかかる負荷が過大になる。このような状態で踏段の定速走行を長い間続行すると、電動機が過熱する。そして、過熱状態で運転を続行すると、電動機の寿命の低下や、電動機の熱破損を招来する。

このような寿命の低下や熱破損を回避するために、電動機を駆動するインバータと、電動機の消費電力を検出する電力計と、消費電力に基づいて乗込過多を判別し、乗込過多が生じている間、インバータの出力周波数を低減させるコンピュータと、を用いた乗客コンベアの制御技術が特許文献１に記載されている。当該制御技術によれば、乗込過多が生じると、電動機の回転速度が減速されるので、電動機の過熱が未然に防止される。

しかし、乗込過多は、例えば、駅に設置されたエスカレータにおいて、ラッシュアワーにおける電車の到着の都度など、一時的に生じる場合が大半であり、長くは続かない場合が多いので、その都度、電動機の回転速度を低下させていては、急いでいる乗客の搬送効率が低下してしまう。

これに対し、電動機の過熱検出を契機に、エスカレータの運転を停止させる制御技術が知られている。具体的には、電動機の過熱により作動する熱動継電器と、熱動継電器が作動すると、インバータによる電動機への通電を遮断させると共に、エスカレータの駆動装置に設けられた電磁ブレーキを作動させるコンピュータと、を用いて実現されている。当該制御技術によれば、乗込過多での継続運転に起因する、滅多に生じない電動機の過熱が生じたときのみ、エスカレータの運転を停止させるので、特許文献１のように、乗込過多の都度、乗客の搬送効率が低下するといった問題は生じない。

特開平０７−２０６３５３号公報

しかしながら、電磁ブレーキによって踏段の走行が停止されるので、乗客がバランスを崩して転倒してしまうおそれがある。

なお、上記の課題は、エスカレータのみならず他の乗客コンベア、例えば動く歩道にも共通する。

本発明は、上記した課題に鑑み、過熱状態での継続運転に起因する電動機の寿命低下や熱破損を防止しつつ、乗客の安全を確保できる乗客コンベアを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る乗客コンベアは、電動機と、前記電動機の動力によって走行駆動される無端搬送体と、前記無端搬送体の走行を停止させる制動機と、前記電動機および前記制動機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御部と、前記電動機の過熱を検出する検出部と、前記検出部により過熱が検出されると、前記回転速度制御部に前記電動機を停止させるべく前記回転速度の減速を指令する減速指令部と、前記検出部により過熱が検出され、前記回転速度制御部により前記電動機の回転速度が減速された後に、前記制動機を作動させる停止制御部と、を有することを特徴とする。

また、前記停止制御部は、前記回転速度制御部から前記電動機の回転速度を取得し、該取得した回転速度が減速前の回転速度から所定の回転速度まで低下したときに、前記制動機を作動させることを特徴とする。

前記制御装置は、主制御装置と、該主制御装置と通信可能に接続されたドライバ装置と、を備え、前記主制御装置は、前記減速指令部および前記停止制御部を含み、前記ドライバ装置は、前記回転速度制御部、前記検出部、前記減速指令部と同様に機能する他の減速指令部、及び前記停止制御部と同様に機能する他の停止制御部を含み、前記回転速度制御部は、前記主制御装置の減速指令部と前記ドライバ装置の減速指令部のいずれか一方の指令に応じて前記電動機の回転速度を減速させ、前記制動機は、前記主制御装置の停止制御部と前記ドライバ装置の停止制御部のいずれか一方により作動されることを特徴とする。

上記の構成を備える乗客コンベアによれば、乗客過多での継続運転に起因して生じる電動機の過熱が制御装置の検出部により検出されると、電動機が停止されるので、過熱状態での運転が継続されることがなく、電動機の寿命低下や熱破損を防止することができる。このとき、前記過熱の検出を契機に発せられる減速指令部からの減速指令に基づき、回転速度制御部が電動機の回転速度を減速させるため、走行中の無端搬送体は、その走行速度が減速された上で制動機により停止されることとなる。これにより、無端搬送体の走行を、従来と比較して緩やかに停止させることが可能となり、乗客がバランスを崩して転倒するといった事故を可能な限り防いで、乗客の安全を確保することができる。

実施形態１に係るエスカレータの概略構成を示す図である。上記エスカレータにおける駆動装置および制動機の構成の一例を示す図である。上記エスカレータにおけるドライバ装置の構成を示す図である。上記エスカレータにおける操作盤および主制御装置の構成を示す図である。上記エスカレータの制御システムの機能ブロック図である。補正テーブルである。過熱停止制御の流れ図である。実施形態２に係るエスカレータにおける制御装置の機能ブロック図である。

［実施形態１］
以下、本発明に係る乗客コンベアの実施形態１について、エスカレータを例にとり、図面を参照しながら説明する。

実施形態１に係るエスカレータ１０は、図１に示すように、上部機械室１２を有し、上部機械室１２には駆動装置１４が設置されている。駆動装置１４は正転および逆転運転が可能な電動機１６を有する。図２に示すように、電動機１６の出力軸１６Ｓは減速機１８の入力軸１８Ｎに連結されている。

減速機１８の入力軸１８Ｎには制動機１５４が設けられている。制動機１５４は、公知のディスク型の無励磁作動形電磁ブレーキであって、交流電源１５６（図４）からの電力が、継電器１３６（図４）を介してブレーキコイルに給電されると、コイルスプリングに抗してフィールドにアーマチュアが吸引され、当該ブレーキが開放された状態となって、入力軸１８Ｎが回転自由となる。逆に、給電がされていない状態では、アーマチュアがコイルスプリングの復元力により、入力軸１８Ｎに固定されたブレーキハブに押圧され、その結果、入力軸１８Ｎの回転が拘束される（ブレーキがかかる）構成を有しているものである。

電動機１６の回転動力は、その回転速度が減じられて減速機１８の出力軸１８Ｓに出力される。図１および図２に示すように、減速機１８の出力軸１８Ｓには、駆動スプロケット２２が軸支されている。駆動装置１４は、また、駆動スプロケット２２よりも大きなピッチ円の従動スプロケット２４を有し、従動スプロケット２４と駆動スプロケット２２には、チェーン２６が張架されている。従動スプロケット２４は、シャフト２８に軸支されており、シャフト２８には、同軸上に主踏段スプロケット３０が固定されている。

一方、下部機械室３２には、図１に示すように、シャフト３４に軸支された従踏段スプロケット３６が設けられている。主踏段スプロケット３０と従踏段スプロケット３６間には、ローラチェーン３８が巻き掛けられている。ローラチェーン３８は、主踏段スプロケット３０と従踏段スプロケット３６の間においては、傾斜して設けられているガイドレール４２によって案内される。ローラチェーン３８には、無端搬送体である、無端状に連結された複数の踏段４０が取り付けられている（図１では、踏段４０は４台のみが図示されており、その他の踏段４０は省略している。）。

複数の踏段４０の動力源である電動機１６は、代表的には、ｕ・ｖ・ｗの三相交流により駆動される誘導電動機であって、図３に示すように、ドライバ装置１００から給電される電力によって、出力軸１６Ｓが回転される。

ドライバ装置１００は、ドライバ回路４６、シャント抵抗器４８、増幅器５０、アナログ−デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」といい、符号"５２"を付す。）、及びコンピュータ（以下、「ドライバコンピュータ」といい、符号"５４"を付す。）を備える。

ドライバ回路４６は、商用電源６４から供給される三相交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路５８（図３では、三相交流電力の１相に対応した回路のみ記載し、他の２相に対応する回路は省略している。）と、変換された直流電力を平滑する平滑コンデンサ６０と、平滑された直流電力を三相交流電力に変換し、電動機１６に給電するインバータ回路６２と、を有する。インバータ回路６２は、ｕ・ｖ・ｗの各相に対応する３つのペアのスイッチング素子６６ａ，６６ｂ，６６ｃから構成される。各スイッチング素子６６の入力端子６６Ｎは、ドライバコンピュータ５４が有している出力端子７０に個別に接続されている。このようなドライバ回路４６は、電動機１６を駆動する電力を供給する駆動電力供給部７２（図５）として機能する。

シャント抵抗器４８は、ペアのスイッチング素子６６ａ，６６ｂ，６６ｃごとに設けられており、ペアのスイッチング素子６６ａ，６６ｂ，６６ｃとグランドの間に介在している。このため、ｕ・ｖ・ｗの各相に流れる電流に比例する電圧がシャント抵抗器４８とスイッチング素子６６の接続箇所に生ずる。

増幅器５０は、シャント抵抗器４８ごとに設けられており、その入力端子５０Ｎが上記接続箇所に接続されている。各増幅器５０の出力端子５０Ｓは、ＡＤＣ５２が有する複数の入力端子５２Ｎに、個別に、接続されている。各シャント抵抗器４８に生じた電圧は増幅器５０によって増幅され、増幅された電圧はＡＤＣ５２に入力される。

ＡＤＣ５２は、その入出力端子５２Ｃを介して取得したドライバコンピュータ５４からの指令信号に従って、入力された各電圧をデジタル信号に変換し、ドライバコンピュータ５４に対して出力する。このようなシャント抵抗器４８、増幅器５０、ＡＤＣ５２、及びドライバコンピュータ５４は、電動機１６の電流値を測定する測定部９４（図５）として機能する。

ドライバコンピュータ５４は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」といい、符号"８０"を付す。）と、プログラム８４を記憶している記憶装置８２と、を有する。ドライバコンピュータ５４は、図４に示す主制御装置１０２のコンピュータ（以下、「主制御コンピュータ」といい、符号"１１８"を付す。）と通信可能に接続されている。

主制御コンピュータ１１８は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」といい、符号"１２０"を付す。）と、プログラム１２２を記憶している記憶装置１２４と、を有する。主制御コンピュータ１１８は操作盤５６のコンピュータ（以下、操作盤コンピュータといい、符号"１４２"を付す。）と通信可能に接続されている。

操作盤コンピュータ１４２は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」といい、符号"１４４"を付す。）と、プログラム１４６を記憶している記憶装置１４８と、を有する。操作盤５６は、また、運転スイッチ１３８および方向スイッチ１４０を備える。運転スイッチ１３８および方向スイッチ１４０は、ＯＮとＯＦＦの一方を操作盤コンピュータ１４２に入力するスイッチである。なお、操作盤５６は、エスカレータ１０のスカートガード（不図示）の内側や、エスカレータ１０が設置されている建物の管理室（不図示）等に設けられている。

ドライバ装置１００（図３）、主制御装置１０２、及び操作盤５６は、各コンピュータ５４，１１８，１４２のＣＰＵ８０，１２０，１４４が記憶装置８２，１２４，１４８に記憶されているプログラム８４，１２２，１４６をロードして実行することで、以下に示す電動機１６の平常運転制御を行う。この平常運転制御について、図５も参照しながら説明する。

操作盤コンピュータ１４２のＣＰＵ１４４は、操作盤コンピュータ１４２の出力端子１５２を介して、エスカレータ１０の運転を指令する運転指令信号を主制御コンピュータ１１８へ出力する。運転指令信号は、昇り運転、降り運転、及び運転停止のいずれかの情報を含むシリアル信号であって、入力端子１５０を介した各スイッチ１３８，１４０からの入力に対応して定められる。具体的には、運転スイッチ１３８および方向スイッチ１４０の状態が共にＯＮのときには、昇り運転の情報が当該信号に含められる。運転スイッチ１３８の状態がＯＮで方向スイッチ１４０の状態がＯＦＦのときには、降り運転の情報が当該信号に含められる。運転スイッチ１３８の状態がＯＦＦのときには、運転停止の情報が当該信号に含められる。このように操作盤５６の各スイッチ１３８，１４０および操作盤コンピュータ１４２は、運転指令信号を主制御装置１０２へ出力する運転指令部７８として機能している（図５）。

図４に示す入力端子７６を介して運転指令信号が入力されると、主制御コンピュータ１１８のＣＰＵ１２０は、出力端子１２６を介して、電動機１６の回転を指令する回転指令信号をドライバコンピュータ５４へ出力する。回転指令信号は、正転、逆転、及び回転停止のいずれかの情報を含むパラレル信号であって、操作盤５６から取得した運転指令信号に対応して定められる。具体的には、昇り運転が指令されたときには、正転の情報が回転指令信号に含められる。降り運転が指令されたときには、逆転の情報が含められる。運転停止が指令されたときには、回転停止の情報が含められる。このように主制御コンピュータ１１８は、回転指令信号をドライバ装置１００へ出力する回転指令部８６として機能している（図５）。

図３に戻り、入力端子１１０を介して回転指令信号が入力されると、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、出力端子７０を介して、ｕ，ｖ，ｗの三相交流の振幅および周波数を制御する制御信号をドライバ回路４６へ出力する。制御信号は、各スイッチング素子６６の入力端子６６Ｎに入力されるＰＷＭ（pulse width modulation）信号であって、回転指令信号に応じて電動機１６の回転方向を定める信号パターンが定められている。ＣＰＵ８０は、運転の開始時および終了時において、電動機１６の加速レートに従ったＰＷＭ信号を出力する。また、ＣＰＵ８０は、乗客の搬送中において、電動機１６の定格回転速度に従ったＰＷＭ信号を出力する。このようにドライバコンピュータ５４は、電動機１６の回転速度を制御する制御信号を駆動電力供給部７２に入力する回転速度制御部９２として機能している。なお、電動機１６の加速レートおよび定格回転速度は、プログラム８４に予め規定されている。よって、プログラム８４を記憶する記憶装置８２は回転速度規定部９０（図５）として機能している。

図３に示すドライバ回路４６から三相交流電力が供給されると電動機１６が起動される。図１に示す電動機１６が起動されると、その回転動力が、減速機１８を介して伝達され、駆動スプロケット２２が回転駆動される。駆動スプロケット２２が回転されると、駆動スプロケット２２と従動スプロケット２４に張架されているチェーン２６が周回走行して、駆動スプロケット２２からの回転動力が従動スプロケット２４に伝達される。従動スプロケット２４が回転されると、従動スプロケット２４と同軸上（シャフト２８上）に設けられた主踏段スプロケット３０が回転される。これにより、主踏段スプロケット３０と従踏段スプロケット３６に巻掛けられたローラチェーン３８がガイドレール４２に案内されて周回走行し、これに伴って、無端状に連結された複数の踏段４０が循環走行駆動される。

なお、上記の平常運転制御において、図４に示す主制御コンピュータ１１８は、出力端子１３４を介して、継電器１３６内のコイル１５８に対して給電をおこなっている。このため、継電器１３６内の接点は閉じた状態であり、交流電源１５６から制動機１５４に給電される。よって、制動機１５４は開放された状態となっている。

平常運転制御中に停電したとき等、制動機１５４への給電が停止された場合には、図２に示すように、制動機１５４によって減速機１８の入力軸１８Ｎの回転が拘束される。すると、減速機１８の出力軸１８Ｓの回転に連動する駆動スプロケット２２、従動スプロケット２４、及び主踏段スプロケット３０の回転が停止されるので、ローラチェーン３８（図１）の周回走行が停止され、これに伴って、乗客が身構える間もなく、複数の踏段４０の走行が急制動される。

ドライバ装置１００および主制御装置１０２は、上記の平常運転制御を行う一方で、電動機１６の温度を監視し、電動機１６が過熱した場合には、電動機１６の運転を停止させる過熱停止制御を行う。

なお、本実施形態における過熱停止制御では、電動機１６の温度を直接測定するのではなく、電流値から推定することとしており、温度を推定する際に、図６に示す補正テーブル１６０が用いられる。補正テーブル１６０は、電動機１６の温度を指標する値（以下、「推定温度」という。）を補正する補正値が電動機１６の電流値を指標する値（以下、「電流指標値」という。）ごとに対応付けられたテーブルであって、事前に昇り運転を試験的に行って、電流指標値と補正値の対応が乗込率ごとに定められている。具体的には、定格電流指標値（３３）を基準にして補正値が定められており、基準よりも電流指標値が大きくなるに従って、補正値が指数関数的に増加し、基準よりも電流指標値が小さくなるに従って、補正値が指数関数的に減少して対応付けられている。なお、定格電流指標値は、乗客の乗込率が５０％の状態で、電動機１６を定格回転速度で回転させたときの電流値を指標する値である。このような補正テーブル１６０は、ドライバコンピュータ５４の記憶装置８２（図３）に記憶されている。

過熱停止制御に先立って、ドライバコンピュータ５４は初期設定を行う。具体的には、図３のＣＰＵ８０は、推定温度を格納するためのメモリ領域（以下、「推定温度格納領域」という。）を準備し、推定温度格納領域に初期値を格納する。格納される初期値は、乗客の乗込率５０％における電動機１６の推定温度であって、事前に試験的に行った乗込率５０％での電動機の温度の測定結果に基づいて定められる。

以下、図７を参照しながら、過熱停止制御のフローを説明する。先ず、測定部９４（図５）として機能するドライバコンピュータ５４は、電流指標値を周期的に測定する（ｓ０１）。具体的には、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、その入出力端子７４（図３）を介して、変換指令信号および出力指令信号をＡＤＣ５２に出力する。変換指令信号は、増幅器５０から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換させる指令を含むシリアル信号である。出力指令信号は、デジタル信号を出力させる指令を含むシリアル信号である。デジタル信号が入力されると、ＣＰＵ８０は、当該デジタル信号を解析して値を得る。ＣＰＵ８０は、これらの処理をＡＤＣ５２の各入力に対して行って、ｕ，ｖ，ｗの各相に流れる電流に対応する値を得る。そして、ＣＰＵ８０は、各値を合算することで電流指標値を得る。

電流指標値を取得すると、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、当該電流指標値に対応する補正値を補正テーブル１６０から抽出する（ｓ０２）。なお、補正値の抽出に際して、取得した電流指標値が補正テーブル１６０に規定されていないときは、当該電流指標値の近似値を補正テーブル１６０に規定されている値の中から選択し、当該選択した値に対応する補正値を抽出してもよい。

補正値を抽出すると、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、当該補正値と推定温度とを加算し、その結果を推定温度格納領域に格納する。これにより推定温度が更新される（ｓ０３）。

例えば、乗込率が８０％の場合には、ｓ０１の処理により電流指標値（４２）が得られ、ｓ０２の処理により電流指標値（４２）に対応する補正値（＋４）が抽出され、ｓ０３の処理により補正値（＋４）が推定温度に加算され、加算結果が推定温度格納領域に格納される。これにより推定温度が上昇する。
一方、乗込率が３０％の場合には、ｓ０１の処理により電流指標値（２７）が得られ、ｓ０２の処理により電流指標値（２７）に対応する補正値（−２）が抽出され、ｓ０３の処理により補正値（−２）が推定温度に加算され、加算結果が推定温度格納領域に格納される。これにより推定温度が下降する。
このように推定温度は、電流指標値を取得するたびに更新される。そして、５０％を超える乗込率が継続すると、推定温度が上昇していく。このとき、乗込率が高いほど短時間に推定温度が上昇する。一方、５０％を超えない乗込率が継続すると、推定温度が下降していく。このとき、乗込率が低いほど、短時間に推定温度が下降する。

ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、更新された推定温度が過熱閾値１６４（図３）を超えていなければ（ｓ０４のｎｏ）、過熱保護制御を終了する。過熱閾値１６４は、過熱状態にある電動機１６の温度を指標する値であり、予めプログラム８４に規定されている。一方、ＣＰＵ８０は、更新された推定温度が過熱閾値１６４を超えたとき（ｓ０４のｙｅｓ）、出力端子１１２を介して、過熱信号を主制御コンピュータ１１８へ出力する（ｓ０５）。過熱信号は、ハイレベル状態が電動機１６の過熱を示すデジタル信号である。

このように、ドライバコンピュータ５４は、補正テーブル１６０および過熱閾値１６４を記憶する記憶部１６６（図５）として機能している。また、ドライバコンピュータ５４は、測定された電流値に対応する補正値を記憶部１６６から抽出し、抽出した補正値に基づいて推定温度を補正し、推定温度が過熱閾値１６４を超えたときに電動機１６の過熱と判定する判定部９８（図５）として機能している。また、上記した測定部９４と判定部９８により、電動機１６の過熱を検出する検出部１６２（図５）が構成されている。

入力端子１２８に過熱信号が入力されると、主制御コンピュータ１１８のＣＰＵ１２０は、過熱フラグを立て（ｓ０６）、出力端子１３０（図４）を介して、減速指令信号をドライバコンピュータ５４へ出力する（ｓ０７）。減速指令信号は、ハイレベル状態が回転速度の減速を指令するデジタル信号である。このように、主制御コンピュータ１１８は、電動機１６の過熱が検出されると、回転速度制御部９２として機能するドライバコンピュータ５４に対して、電動機１６を停止させるべく回転速度の減速を指令する減速指令部１６８（図５）として機能している。

入力端子１１４（図３）に減速指令信号が入力されると、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、電動機１６の回転速度を減速させる制御信号（以下、「減速制御信号」という。）を出力する（ｓ０８）。具体的には、ＣＰＵ８０は、所定の減速レートに従ってＰＷＭ信号を出力する。これにより、ドライバ回路４６から供給される三相交流電力の周波数が徐々に減少されて電動機１６の回転速度が減速される。

また、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０は、出力端子１１６（図３）を介して、速度信号を主制御コンピュータ１１８へ出力する（ｓ０９）。速度信号は、電動機１６の回転速度を指標するデジタル信号であって、例えばＰＷＭ信号のパルス周期に同期してレベルが切り替わるパルス信号である。なお、ＣＰＵ８０は電動機１６の回転速度が０になるまで、減速制御信号の出力（ｓ０８）、および速度信号の出力（ｓ０９）を繰り返し行う（ｓ１３）。

入力端子１３２（図４）に速度信号が入力されると、主制御コンピュータ１１８のＣＰＵ１２０は、速度信号を解析して、電動機１６の回転速度を指標する値（以下、「回転速度指標値」という。）を取得する（ｓ１０）。例えば、上記パルス信号のパルス間隔を測定し、パルス間隔の逆数を求めることにより回転速度指標値を取得する。次に、ＣＰＵ１２０は、回転速度指標値が一定速度よりも下がったか否かを確認する（ｓ１１）。一定速度とは、例えば、踏段４０が十分に減速されたときの電動機１６の回転速度を指標する速度閾値１７２（図４）であって、当該減速されたときのＰＷＭ信号のパルス周期に対応している。ここで、踏段４０が十分に減速されたときの電動機１６の回転速度とは、代表的には、制動機１５４の作動により踏段４０の走行が停止しても乗客が転倒しない程度の回転速度であり、事前に試験運転を行って定められる。

回転速度指標値が一定速度以下になると、ＣＰＵ１２０は、過熱フラグが立っていることを条件として、出力端子１３４を介した継電器１３６への給電を停止する（ｓ１２）。これにより、継電器１３６内の各接点が開放され、交流電源１５６から制動機１５４への通電が遮断され、制動機１５４が作動する。このように、主制御コンピュータ１１８は、速度閾値１７２を記憶する記憶部１７４（図５）として機能している。また、主制御コンピュータ１１８は、電動機１６の回転速度が減速されると、制動機１５４を作動させる停止制御部１７０（図５）として機能している。なお、過熱フラグは、エスカレータ１０の運転が管理者によってリセットされることで、クリアされる。

ドライバ装置１００、主制御装置１０２、及び操作盤５６により、電動機１６および制動機１５４を制御する制御システム４４が実現されている。

以上説明したように、本実施形態のエスカレータ１０によれば、乗客過多での継続運転に起因して生じる電動機１６の過熱が検出部１６２により検出されると、電動機１６が停止されるので、過熱状態での運転が継続されることがなく、電動機１６の寿命低下や熱破損を防止することができる。このとき、前記過熱の検出を契機に発せられる減速指令部１６８からの減速指令に基づき、回転速度制御部９２が電動機１６の回転速度を減速させるため、走行中の踏段４０は、その走行速度が減速される。この間に、乗客は、無意識のうちに身構えることができ、その後、制動機１５４による強い減速が生じても踏ん張ることができる。すなわち、踏段４０の走行を、従来と比較して緩やかに停止させることが可能となり、乗客がバランスを崩して転倒するといった事故を可能な限り防いで、乗客の安全を確保することができる。

［実施形態２］
本発明に係る乗客コンベアの実施形態２について、図８を参照しながら説明する。実施形態２に係る制御システム１８２は、ＡＮＤ回路１８０を備え、ドライバ装置１００が減速指令部１７６および停止制御部１７８を有することが実施形態１に係る制御システム４４とは異なる。よって、実施形態１とは異なる構成について詳細に説明することとし、共通の構成に関する説明は省略するか、簡単な言及に止めることとする。

ＡＮＤ回路１８０は、その出力が継電器１３６のコイル１５８（図４）に接続されている。また、ＡＮＤ回路１８０は２つの入力を有して折り、その一方が停止制御部１７０として機能する主制御コンピュータ１１８に接続されており、入力の他方が停止制御部１７８として機能するドライバコンピュータ５４に接続される。平常運転制御では、これらの入力に対してハイレベルの電圧が入力される。

ドライバ装置１００の減速指令部１７６は、主制御装置１０２の減速指令部１６８と同様に機能する。すなわち、ドライバ装置１００の減速指令部１７６は、検出部１６２により電動機１６の過熱が検出されると、回転速度制御部９２に対して回転速度の減速を指令する。このようなドライバ装置１００の減速指令部１７６は、推定温度が過熱閾値１６４を超えたときに（ｓ０４のｙｅｓ（図７））、過熱フラグを立てる処理を行うドライバコンピュータ５４により実現される。過熱フラグが立つと、回転速度制御部９２として機能するドライバコンピュータ５４は、減速制御信号をドライバ回路４６に対して出力する。

ドライバ装置１００の停止制御部１７８は、主制御装置１０２の停止制御部１７０と同様に機能する。すなわち、ドライバ装置１００の停止制御部１７８は、回転速度制御部９２により電動機１６の回転速度が減速されると、制動機１５４を作動させる。このようなドライバ装置１００の停止制御部１７８は、電動機１６の回転速度が速度閾値（不図示）以下になると、過熱フラグが立っていることを条件として、ＡＮＤ回路１８０に対する入力電圧をローレベルへと切り替える処理を行うドライバコンピュータ５４により実現される。ＡＮＤ回路１８０にローレベルの電圧が入力されることで、ＡＮＤ回路１８０からコイル１５８に対する給電が停止されるので、制動機１５４が作動する。このようにＡＮＤ回路１８０は、ドライバ装置１００の停止制御部１７８からの信号、及び主制御装置１０２の停止制御部からの信号に基づいて、継電器１３６を制御する手段として機能している。

本実施形態に係る制御システム１８２によれば、主制御装置１０２だけでなく、ドライバ装置１００が自ら電動機１６の回転を減速させ、制動機１５４を作動させる。このため、例えば、主制御装置１０２とドライバ装置１００の間で、過熱信号、減速信号、又は速度信号の不通が生じたとしても、踏段４０の緩停止が可能となっている。よって、より確実性の高い過熱保護制御が可能となる。

以上、実施形態１，２に係るエスカレータ１０に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、以下のような形態としても構わない。

（１）分解能の高いＡＤＣ５２を用いる場合や、シャント抵抗器４８に生じる信号の振幅が大きい場合には、増幅器５０を省略してもよい。

（２）シャント抵抗器４８に代えて、インバータ回路６２と電動機１６の間の電路をクランプすることにより電流を検出するセンサなどの電流検出器を用いてもよい。

（３）補正テーブル１６０では、電流値に補正値が対応付けられているが、電流比率に補正値が対応付けられてもよい。電流比率は、定格電流値に対する測定された電流値の比率であって、測定された電流値が定格電流値と等しいとき、すなわち電流比率１（１００％）のときに、補正値０が対応付けられる。また、電流比率が１．１（１１０％），１．２（１２０％），１．３（１３０％）・・・と大きくなるに従って、補正値が＋１，＋２，＋４・・・と指数関数的に増加し、電流比率が０．９（９０％），０．８（８０％），０．７（７０％）・・・と小さくなるに従って、補正値が−１，−２，−４・・・と指数関数的に減少して対応づけられる。

このような補正テーブル１６０から補正値を抽出するには、ＣＰＵ８０は、測定された電流値に対して、予め設定された定格電流値の逆数を乗じることで、測定された電流値の定格電流値に対する比率（以下、「実比率」という。）を取得する。そして、補正テーブル１６０において、取得した実比率に近似する電流比率を検索し、検索された電流比率に対応付けられた補正値を抽出する。

（４）減速制御信号であるＰＷＭ信号は、電動機１６の回転速度を急速に減速させる急減速レートに従って生成されてもよい。また、ＰＷＭ信号は、電動機１６の回転速度を徐々に減速させる緩減速レートに従って生成されてもよい。さらに、ＰＷＭ信号は、急減速レートに従って生成されたのち、緩減速レートに従って生成されてもよい。さらにまた、ＰＷＭ信号は、緩減速レートに従って生成されたのち、急減速レートに従って生成されてもよい。

（５）シャント抵抗器４８、増幅器５０、ＡＤＣ５２に代えて、サーマルリレーを用いてもよい。サーマルリレーは、電動機１６に対する給電電路に設けられ、その出力端子がドライバコンピュータ５４の入力端子に接続される。そして、ドライバコンピュータ５４のＣＰＵ８０が、サーマルリレーのトリップを検知することで電動機１６の過熱を判定する。すなわち、サーマルリレーおよびドライバコンピュータ５４を、検出部として機能させてもよい。

（６）平常運転制御において出力されるＰＷＭ信号は、ＡＤＣ５２から取得したデジタル信号に基づいて行われる公知のベクトル制御方式やＶ／ｆ制御方式により生成される信号であってもよい。

（７）上記実施形態１では、ドライバ装置１００、主制御装置１０２、及び操作盤５６が制御システム４４の各機能を分担しているが、単一の装置により全機能を実現してもよい。すなわち、上記した駆動電力供給部７２、回転速度制御部９２、回転速度規定部９０、測定部９４、判定部９８、運転指令部７８、回転指令部８６、減速指令部１６８、及び停止制御部１７０として機能するドライバ回路４６、シャント抵抗器４８、増幅器５０、ＡＤＣ５２、運転スイッチ１３８、方向スイッチ１４０、及びコンピュータを備える制御装置によって電動機１６および制動機１５４の動作を制御してもよい。

（８）上記実施形態では、本発明にかかる乗客コンベアを、エスカレータに適用した例に基づいて説明したが、これに限らず、本発明は、環状に連結された複数のパレットからなる無端搬送体や、ゴムベルトからなる無端搬送体を循環走行させて乗客を搬送する動く歩道にも適用可能である。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の技術的範囲に属するものである。

１０エスカレータ
１６電動機
４０踏段
４４制御システム
９２回転速度制御部
１００ドライバ装置
１０２主制御装置
１５４制動機
１６２検出部
１６８減速指令部
１７０停止制御部
１７６減速指令部
１７８停止制御部

上記の目的を達成するため、本発明に係る乗客コンベアは、電動機と、前記電動機の動力によって走行駆動される無端搬送体と、前記無端搬送体の走行を停止させる制動機と、前記電動機および前記制動機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御部と、前記電動機の過熱を検出する検出部と、前記回転速度制御部に前記電動機の回転速度の減速を指令する減速指令部と、前記制動機を作動させる停止制御部と、を有し、前記検出部により過熱が検出された場合に、前記減速指令部が前記電動機を停止させるべく前記指令を行い、前記電動機の回転速度が減速された後に前記停止制御部が前記制動機を作動させ、前記無端搬送体を緩停止させることを特徴とする。

また、前記検出部は、前記電動機に流れる電流の電流値に基づいて該電動機の温度を推定し、推定した温度に基づいて前記電動機の過熱を検出することを特徴とする。

Claims

電動機と、
前記電動機の動力によって走行駆動される無端搬送体と、
前記無端搬送体の走行を停止させる制動機と、
前記電動機および前記制動機を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御部と、
前記電動機の過熱を検出する検出部と、
前記回転速度制御部に前記電動機の回転速度の減速を指令する減速指令部と、
前記制動機を作動させる停止制御部と、
を有し、
前記検出部により過熱が検出された場合に、前記減速指令部が前記電動機を停止させるべく前記指令を行い、前記電動機が減速された後に前記停止制御部が前記制動機を作動させ、前記無端搬送体を緩停止させることを特徴とする乗客コンベア。