JP4927614B2 - 索道の予備駆動電源装置 - Google Patents

Description

本発明は主に閉鎖型搬器を利用して下り線側でも乗客を輸送する索道施設で、通常の商用電源の供給が停止された際に索道施設を継続して運転するための索道の予備駆動電源装置に関する。

従来、主に閉鎖型搬器を用いて山頂から山麓へ向けて下り線側でも乗客を輸送する所謂普通索道に区分される索道設備で、商用電源の供給が停止された際に、線路途中で停止した状態にある乗客が乗車した搬器を山麓停留場あるいは山頂停留場へ運行するための予備原動装置には内燃機関で油圧装置を駆動して油圧を発生させて油圧モータに供給し、この油圧モータで搬器を牽引する支曳索を巻き掛けた原動滑車を回転駆動させて搬器を運行する装置や、内燃機関で発電機を駆動して電力を発生させ、通常の運行に用いる電動機に電源を供給して搬器を運行する予備駆動用の電源装置を設けた索道設備がある。

しかし、後者の内燃機関で発電機を駆動して電力を発生させ、原動装置の電動機に電源を供給する予備電源装置による運転の場合には、線路中の搬器の走行位置や積載荷重によっては上り線側の負荷より下り線側の負荷が大きくなることがあり、この運転状態になると原動装置の電動機には回生電流が発生するために、搬器の逸走を防ぐためのはこの回生電流を吸収する必要がある。従来から簡易搬送用索道で回生電力を吸収するために蓄電装置を利用したものや、発電抵抗で熱エネルギーに変換して吸収する装置が提案されている。しかし、旅客輸送用のロープウェイやゴンドラリフトについては、予備駆動電源装置で電動機を駆動する際に生じる回生電力を安全かつ確実に吸収するための装置ないし設備に関してはまだ具体的に提案されていない。
特開２００６−１５９６２号公報

本発明は旅客輸送用の大型の索道施設であるロープウェイやゴンドラリフトで、商用電源の給電が不時停止して乗客が乗車した搬器が線路途中で停止した際に、商用電源に代えて原動装置を設置した停留場に配備した予備駆動電源装置から電源を原動装置の電動機へ給電することで原動装置を駆動して、引き続き搬器を山麓停留場あるいは山頂停留場まで運行して搬器に乗車していた乗客を救助する。この時、傾斜した線路中の搬器の走行位置や積載荷重に起因して上り線側の負荷より下り線側の負荷が大きくなると、搬器を曳行するための支曳索を巻き掛けた原動滑車から減速機を介して電動機へ作用するトルクの方向が逆転（回転方向）し、電動機は発電動作して回生電力が発生する。本発明の課題は、旅客輸送用の大型の索道施設であるロープウェイやゴンドラリフト等の索道設備で、山麓停留場に配備した予備駆動電源装置で電動機から生じる回生電力を安全かつ確実に吸収することができる索道の予備駆動電源装置を提供することを目的とする。

交走式ロープウェイやゴンドラリフトで閉鎖型搬器を利用して下り線側でも乗客を輸送する普通索道で、原動装置の電動機への商用電源の供給が停止された際に、索道の運転を行うための予備駆動電源装置であって、該予備駆動電源装置は、内燃機関で駆動する発電機と、該発電機で発生した電流を整流して前記電動機へ供給するためのサイリスタと、電動機の回生電力の発生を検出する回生電力検出器と、該回生電力検出器の検出信号を入力するプログラマブルコントローラ(PLC)と、前記電動機から出力される回生電力を直流に変換するためのコンバータと、該コンバータで変換した直流を蓄電するための蓄電装置と、該蓄電装置の直流を交流に変換するインバータと、前記コンバータと前記インバータとで構成した電力変換装置と、前記回生電力検出器の回生電力検出信号で前記プログラマブルコントローラ(PLC)で動作する前記電動機に軸接された磁石式リターダとよりなり、上り線の負荷より下り線の負荷が大きくなった時に生じる前記電動機の回生電力をコンバータで直流に変換して蓄電装置へ電気的に回生吸収すると共に、回生電力検出器の検出信号で前記磁石式リターダを動作させて熱エネルギーとして放出するようにプログラマブルコントローラ(PLC)で制御する。

さらに、通常運転で制動機を動作する時に、前記プログラマブルコントローラ(PLC)で前記磁石式リターダを同時に動作するようにする。

本発明によれば、交走式ロープウェイやゴンドラリフトなどの主に閉鎖型搬器を利用して下り線側でも乗客を輸送する比較的大型の所謂普通索道で、原動装置を設置した停留場には予備駆動電源装置を設けて、商用電源の供給が不時停止して、線路中で乗客が乗車した搬器が停止した際に、予備駆動電源装置から原動装置の電動機へ電源を供給して運行を再開し、搬器に乗車した乗客を山麓停留場や山頂停留場へ救助する。その際、上り線側の負荷より下り線側の負荷が大きくなり、電動機に回生電力が生じた際に、回生電力検出器の検出信号によりプログラマブルコントローラ(PLC)の指令でコンバータで回生電力を直流に変換して蓄電装置へ回収すると共に、電動機の出力軸に連結した磁石式リターダを動作させて熱エネルギーとしても放出するようにして、電動機で回生電力が発生しても予備駆動電装置で搬器が逸走することなく、より安全かつ確実に搬器の運転を行うことが出来る効果がある。

以下、本発明の具体的な一実施の形態について図を用いて説明する。図１は普通索道であるゴンドラリフト１の概略構成を説明した模式図である。また、図２は本発明に係わる予備駆動電源装置２０の構成と、原動装置９へ電源を供給する状態を説明したブロック図である。図１に示すように、普通索道であるゴンドラリフト１は山岳地帯の傾斜地に架設されており、山下の山麓停留場２には原動装置９が配置され、山上の山頂停留場３には折り返し装置１７が配置され、原動滑車１０と折り返し滑車１８には無端状にスプライス接続した支曳索５を各々半周分づつ巻き掛けるようにする。さらに、山麓停留場２と山頂停留場３の間の線路４中には所定の間隔で上り線Ｕ側と下り線Ｄ側で各々支曳索５を誘導支承するための２組の索受装置８，８を頂部に装着した複数の支柱７，７，…を所定の間隔で立設して配置し、各々の支柱７の索受装置８，８で支曳索５を移動可能に支承する。かかる支曳索５には等間隔に搬器６，６，…が握索装置（図示せず）で握索懸垂されている。

次に、図１、２で示すように山麓停留場２に配備して支曳索５を巻き掛けた原動滑車１０は減速機１１の出力軸１１ａに軸着する。さらに入力軸１１ｂは磁石式リターダ１２と継手１３を介して電動機１６の出力軸１６ａに連結する。こうして、電動機１６に給電して回転駆動すると、減速機１１で回転が減速されて出力軸１１ｂに軸着した原動滑車１０が回転し、支曳索５の循環移動と共に、搬器６，６，…が線路４中を矢印４０方向の上り線Ｕ側と、矢印４２方向の下り線Ｄ側を移動する。詳細は図示していないが、山麓停留場２および山頂停留場３に搬器６，６，…が到着すると、搬器６，６，…の握索装置は支曳索５を放索して、軌条上を低速で矢印４１方向と矢印４３方向へ各々走行し、この間に搬器６，６，…への乗客の乗降が行われる。

次に、図２は本発明に係わる、予備駆動電源装置２０の構成および動作の関係を説明したブロック図である。予備駆動電源装置２０は内燃機関２６で駆動される発電機２１と、該発電機２１の電流を整流するためのサイリスタ２６と、電動機１６からの回生電力の発生を検出する回生電力検出器２７と、該回生電力検出器２７からの検出信号を入力するプログラマブルコントローラ(PLC)３０と、インバータ２２とコンバータ２３とで構成する電力変換装置２４と、電動機２１で発生した回生電力を電力変換装置２４のコンバータ２３で直流に変換して蓄電する蓄電装置２５と、前記プログラマブルコントローラ(PLC)３０でＯＮ・ＯＦＦ動作する磁石式リターダ１２とで構成する。

上記した構成の予備駆動電源装置２０の作用ないし動作について説明する。商用電源の供給が停止した場合には、内燃機関２６で発電機２１を回転し、交流を発生させてサイリスタ２６で整流した後に電動機１６へ供給して該電動機１６を回転駆動する。電動機１６の出力軸１６ａは継手１３と磁石式リターダ１２を介在させて減速機１１の入力軸１１ｂに連結されており、従って、電動機１６の回転駆動力は減速機１１の入力軸１１ｂに伝達され、さらに減速機１１で回転速度が減速されて出力軸１１ａに軸着された原動滑車１０を回転駆動し、支曳索６を循環させることで、該支曳索５へ握索装置で懸垂した搬器６，６，…を山麓停留場２および山頂停留場３へ向けて運行する。こうして、何らかの原因で原動装置９への商用電源の供給が停止して、一時線路中で停止ていた搬器の乗客を救助するようにする。

その際に、閉鎖型の搬器６を用いたゴンドラリフト１の如き形式の索道設備では、図１に示すように山頂停留場３から山麓停留場２へ向けても搬器６，６，…で乗客を輸送するので、個々の搬器６，６，…の積載荷重により矢印４０方向の上り線Ｕ側の負荷より、矢印４２方向の下り線Ｄ側の負荷の方が大きくなる運転状態も生じる。従って、こうした下り線Ｄ側の負荷が大きくなると、支曳索５を巻き掛けて原動滑車１０に伝達され、続けて、原動滑車１０を軸着した減速機１１の出力軸１１ａから回転数が増速されて入力軸１１ｂを経て、磁石式リターダ１２および接手１３を仲介して電動機１６の出力軸１６ｂへ伝わる。ここで、磁石式リターダ１２は内蔵する制動ディスクを、永久磁石をSN極が相互に向き合う様に円周方向に並べて配置したものに、近接して回転させることで、制動ディスクに渦電流を発生させて熱エネルギーに変換して外気へ熱として放出することで制動動作する構造のものである。そして、電動機１６は回転が増速する方向にトルクが働き、発電作用をする。この時に、電動機１６で生じた回生電力を鎖線で示した矢印の方向へ送り、回生電力検出器２７で検出して、検出信号をプログラマブルコントローラ(PLC)３０へ送り、該ログラマブルコントローラ(PLC)３０の指令で電力変換装置２４を構成するコンバータ２３側で直流変換して蓄電装置２５で蓄電する。

同時に、前記したプログラマブルコントローラ(PLC)３０の指令では磁石式リターダ１２をを動作させ、前記した電動機１６の出力軸１６ａに作用するトルクを熱エネルギーとして放出するようにする。この様にして、下り線Ｄ側の負荷が上り線Ｕ側の負荷より大きくなった際に電動機１６で生じた回生電力を電力変換装置２４のコンバータ２３で直流に変換して蓄電装置２５へ蓄電すると共に、磁石式リターダ１２で熱エネルギーにして放出し、搬器６，６，…の逸走を防止する。

さらに、ゴンドラリフト１の商用電源による通常運転でプログラマブルコントローラ(PLC)３０の保安検出で制動機１５により非常制動する際に、前記した磁石式リターダ１２を同時に動作させれば、より効果的な制動力を確保することが可能になり、さらに制動機１５のブレーキディスク１４に当接するブレーキパッド１５ａ，１５ａの摩耗も軽減することが可能になる。また、蓄電装置２５に蓄えた電力をプログラマブルコントローラ(PLC)３０の指令で電力変換装置２４のインバータ２２で交流変換してサイリスタ２６へ回生するようにして、再起動時などに回生電力をより有効的に活用することができる。

上記はゴンドラリフト１で本発明の予備駆動電源装置２０について一実施の形態を説明したが、同じ大型の閉鎖型搬器を用いて下り線でも乗客を輸送する交走式ロープウェイに対しても勿論適用することが可能である。

本発明の索道の予備駆動電源装置を備えたゴンドラリフトの概要を示す模式図である。 本発明の索道の予備駆動電源装置の構成および動作を示すブロック図である。

符号の説明

１ ゴンドラリフト
２ 山麓停留所
３ 山頂停留場
４ 線路
５ 支曳索
６，６，… 搬器
７，７，… 支柱
８，８，… 索受装置
９ 原動装置
１０ 原動滑車
１１ 減速機
１１a 出力軸
１１b 入力軸
１２ 磁石式リターダ
１３ 継手
１４ ブレーキディスク
１５ 制動機
１５ａ，１５ａ ブレーキパッド
１６ 電動機
１６a 出力軸
１７ 折り返し装置
１８ 折り返し滑車
２０ 予備駆動電源装置
２１ 発電機
２２ インバータ
２３ コンバータ
２４ 電力変換装置
２５ 蓄電装置
２６ サイリスタ
２７ 回生電力検出器
２８ 内燃機関
３０ プログラマブルコントローラ(PLC)
４０，４１，４２，４３ 矢印
Ｕ 上り線
Ｄ 下り線

Claims (2)

1. 交走式ロープウェイやゴンドラリフトで閉鎖型搬器を利用して下り線側でも乗客を輸送する普通索道で、原動装置の電動機への商用電源の供給が停止された際に、索道の運転を行うための予備駆動電源装置であって、該予備駆動電源装置は、
   内燃機関で駆動する発電機と、
   該発電機で発生した電流を整流して前記電動機へ供給するためのサイリスタと、
   電動機の回生電力の発生を検出する回生電力検出器と、
   該回生電力検出器の検出信号を入力するプログラマブルコントローラ(PLC)と、
   前記電動機から出力される回生電力を直流に変換するコンバータと、
   該コンバータで変換した直流を蓄電するための蓄電装置と、
   該蓄電装置の直流を交流に変換し、前記サイリスタへ回生するインバータと、
   前記コンバータと前記インバータとで構成した電力変換装置と、
   前記プログラマブルコントローラ(PLC)の指令で動作する前記電動機に軸接された磁石式リターダとよりなり、
   上り線の負荷より下り線の負荷が大きくなった際に生じる前記電動機の回生電力を電力変換装置のコンバータで直流に変換して蓄電装置へ電気的に回生吸収すると共に、回生電力検出器の検出信号で前記磁石式リターダを動作させて熱エネルギーとして放出するようにプログラマブルコントローラ(PLC)で制御したことを特徴とする索道の予備駆動電源装置。
2. 前記プログラマブルコントローラ(PLC)で商用電源での通常運転で制動機を動作する時に、同時に前記磁石式リターダを動作するようにするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の索道の予備駆動電源装置。

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