JP5232383B2 - 乗客コンベアの制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無端状に連結された多数のステップを循環移動させてステップ上に搭乗した乗客を運搬する乗客コンベアの制御装置及び制御方法に関し、特に、ステップを移動させるための誘導電動機に対する電源切替え時のショックを低減させる技術に関する。

エスカレータや動く歩道等の乗客コンベアにおいては、運転速度を切替えられるようにしたものがある。この運転速度を切替え可能な乗客コンベアは、商用電源からの三相交流をインバータなどの変換装置により可変電圧、可変周波数の三相交流に変換し、ステップを移動させるための誘導電動機に対して商用電源の三相交流よりも低い周波数の三相交流を供給することで、低速運転を行っている。そして、低速運転から高速運転に切替える際は、変換装置で変換されて誘導電動機に供給される三相交流の周波数を徐々に増加させて、商用電源からの三相交流周波数あるいはそれに近い周波数になったときに、誘導電動機から変換装置を切り離して誘導電動機を商用電源に接続し、高速運転を行うようにしている。

ところで、この種の乗客コンベアにおいては、誘導電動機に供給する三相交流を、変換装置で変換された三相交流から商用電源からの三相交流に切替える際に、誘導電動機の残留電圧と商用電源との間の位相差等によりショックが生じ、騒音や振動を発生させて乗客に不快感を与えてしまう場合があることが懸念される。

このような問題への解決策として、例えば特許文献１では、同期検出装置を設けて、変換装置から出力される三相交流を商用電源からの三相交流に同期させた後、誘導電動機から変換装置を切り離して誘導電動機を商用電源に接続するようにした乗客コンベアの制御装置が提案されている。

また、特許文献２では、誘導電動機の残留電圧を低下するまでの空走時間を設けて、誘導電動機の残留電圧が十分に低下した後に、誘導電動機から変換装置を切り離して誘導電動機を商用電源に接続するようにした乗客コンベアの制御装置が提案されている。
特公平５−５７５２号公報 特開２００２−２１１８６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている制御装置や特許文献２に記載されている制御装置には、以下のような問題点がある。すなわち、特許文献１に記載されている制御装置は、同期検出装置を用いて周波数の同期を検出して電源を切替える構成のため、装置自体が複雑且つ高価なものとなる。また、特許文献２に記載されている制御装置は、電動誘導機の残留電圧が低下するまでの空走時間を設ける構成のため、誘導電動機の残留電圧の低下に必要な時間と、その空走時間中乗客コンベアの速度変化が大きくならない時間との間で、例えば、空走時間が短いとショックが大きく、逆に空走時間が長いと乗客コンベアの速度が変化してしまうなど、バランスが非常に難しい。

本発明は、以上のような実情に鑑みて創案されたものであって、比較的簡素且つ安価な構成で誘導電動機に対する電源切替え時のショックを効果的に低減し、騒音や振動の発生を防止することができる乗客コンベアの制御装置及び制御方法を提供することを目的としている。

本発明に係る乗客コンベアの制御装置及び制御方法は、前記目的を達成するために、誘導電動機に供給する三相交流を変換手段で変換された三相交流から商用電源からの三相交流へと切替える際に、誘導電動機の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えることで、電源切替え時のショックを低減させるようにした。

本発明によれば、比較的簡素且つ安価な構成で誘導電動機に対する電源切替え時のショックを効果的に低減することができ、この電源切替え時のショックに起因する騒音や振動の発生を有効に防止することができる。

以下、本発明の適用例として、第１乃至第３の３つの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各実施形態の説明で参照する各図面において、同一部分または対応部分については同一の符号を付している。

［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は本実施形態に係る制御装置の主回路図であり、図２は同制御装置の制御回路図である。

本実施形態の制御装置は、図１に示すように、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流を可変電圧、可変周波数の三相交流に変換する変換装置２を備えており、乗客コンベアのステップを移動させるための誘導電動機３に対して、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流と、変換装置２により変換された三相交流とを、選択的に切替えながら供給できる構成となっている。また、誘導電動機３の三相の電源線の結線を、スター結線とデルタ結線とで選択的に切替え可能な構成となっている。そして、特に本実施形態の制御装置では、図２に示す制御回路により、誘導電動機３に対する電源切替え時に、誘導電動機３の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えることで、電源切り替えに伴うショックを効果的に低減できるようにしている。以下、本実施形態の制御装置による制御動作について、具体的に説明する。

＜商用電源運転開始＞
まず、乗客コンベアの運転開始時における制御動作について説明する。本実施形態の制御装置においては、電源が投入されて乗客コンベアの運転開始が指示されると、運転速度選択スイッチ２４の位置に関わらず、低速運転リレー接点１０ｂを介して高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、その設定時間経過後に、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ及び変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルが通電される。

この状態で、運転方向選択スイッチ２３がＵＰ側とされて上昇運転が指示されると、安全スイッチ２１、非常止釦２２、運転方向選択スイッチ２３、下降用電磁接触器接点５ｂを介して、上昇用電磁接触器４のコイルが通電される。また、この上昇用電磁接触器４は、上昇用電磁接触器接点４ａにより自己保持される。

次に、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａ、デルタ結線用電磁接触器接点９ｂを介して、スターデルタ切替え用タイマー１４のコイルが通電され、また、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａ、デルタ結線用電磁接触器接点９ｂ、スターデルタ切替え用タイマー接点１４ｂを介して、スター（起動用）電磁接触器８のコイルが通電されて、スター（起動用）電磁接触器接点８ａが閉成する。そして、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａ、スター（起動用）電磁接触器接点８ａを介して、スターデルタ切替え用リレー１３が通電される。この状態で、誘導電動機３には商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流が供給され、スター結線での高速運転が開始される。

スターデルタ切替え用タイマー１４は、予めスター結線での運転時間が設定されており、その設定時間経過後に、スターデルタ切替え用タイマー接点１４ｂが開成し、スター（起動用）電磁接触器８がオフする。その後、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａ、スターデルタ切替え用リレー接点１３ａ、スター（起動用）電磁接触器接点８ｂを介して、デルタ結線用電磁接触器９のコイルが通電され、デルタ結線用電磁接触器接点９ａが閉成する。これにより、誘導電動機３の結線がデルタ結線に切替えられる。

＜商用電源から変換装置への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流から変換装置２で変換された三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が低速側とされて低速運転が指示されると、低速運転リレー１０が通電される。この低速運転リレー１０は、低速運転リレー接点１０ａにより自己保持される。同時に、高速運転リレー１１、高速運転切替え遅延タイマー１２、商用電源用電磁接触器７は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するためにオフする。

次に、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ｃ、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｂ、商用電源用電磁接触器接点７ｂを介して、変換装置用電磁接触器６のコイルが通電され、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成する。このとき、デルタ結線用電磁接触器９に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、再度スター（起動）用電磁接触器接点８ａが閉成し、上述した運転開始時と同様に、スターデルタ起動が行われる。

変換装置２は、上昇用電磁接触器接点４ａ及び高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃの信号を受け、高速運転の周波数にて運転を継続する。そして、商用電源運転から変換装置２による運転に切替った後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力信号が開成し、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａ、すなわち変換装置２の低速運転入力信号が閉成して、低速運転に移行する。このように、誘導電動機３に対する電源切替え時、つまり、誘導電動機３への三相交流電源が、商用電源用電磁接触器接点７ａ側から供給される三相交流から、変換装置用電磁接触器接点６ａ側から供給される三相交流へと切替えられる際、誘導電動機３の結線は、デルタ結線用電磁接触器接点９ａによるデルタ結線から、スター（起動）用電磁接触器接点８ａによるスター結線へと一時的に切替えられる。

ここで、誘導電動機３に対する電源切替え時に運転開始時と同様のスターデルタ起動を行った場合、つまり、電源切替え時に一時的に誘導電動機３の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えるようにした場合の作用を、図３及び図４の電圧波形を参照して説明する。図３は、誘導電動機３に対する電源切替え時に本実施形態の制御装置が実施するようなスターデルタ起動を行わない場合の誘導電動機３の電圧波形を示しており、電源切替え前Ｘ１時及びその残留電圧の電圧波形をＶ１、電源切替え後Ｘ２時の電圧波形をＶ２としている。また、図４は、本実施形態の制御装置により誘導電動機３に対する電源切替え時にスターデルタ起動を行った場合の誘導電動機３の電圧波形を示しており、電源切替え前Ｘ１時及びその残留電圧の電圧波形をＶ１、電源切替え後のスター結線時Ｘ３の電圧波形をＶ３、その後のデルタ結線時Ｘ４の電圧波形をＶ４としている。なお、これら図３及び図４では、電源切替え時に発生する電源電圧の位相差を分かり易く示すために、その位相差を最大値にて記載している。

誘導電動機３に対する電源切替え時にスター結線→デルタ結線の切替えを行わない場合、図３に示すように、電圧波形Ｖ１と電圧波形Ｖ２との位相差により電源切替え時に瞬間的に電圧レベルが急激に変化して大きな切替えショックが生じ、騒音を発生させたり、乗客が搭乗しているステップに振動を発生させて乗り心地の悪化を招き、乗客に不快感を与えてしまう。

これに対して、誘導電動機３に対する電源切替え時にスター結線→デルタ結線の切替えを行うようにした場合には、図４に示すように、電源切替え直後のＶ３の電圧レベルが図３に示したＶ２の電圧レベルの１／√３に低減されることになる。これにより、Ｘ３時のトルクは図３に示したＸ２時のトルクの１／３となり、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。その後、スター結線からデルタ結線への切替えがあり、電圧波形がＶ３からＶ４へと切替るが、このときには位相差があまり無く、切替えショックは小さいことから、騒音や振動の発生には至らない。

＜変換装置から商用電源への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、変換装置２で変換された三相交流から商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が高速側とされて低速運転から高速運転への切替えが指示されると、高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。この高速運転リレー１１は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するまで保持される。同時に、低速運転リレー１０、低速運転切替え遅延タイマー１５は、高速運転リレー接点１１ｂが開成するためオフする。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、設定された時間中、変換装置２への速度信号は、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａが開成し、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力が閉成して、高速運転に移行する。

高速運転切替え遅延タイマー１２の設定時間が経過した後、変換装置用電磁接触器６は、低運転切替え遅延タイマー接点１２ｂによりオフする。その後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ、変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルは通電される。このとき、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、デルタ結線用電磁接触器９に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、再度スター（起動）用電磁接触器接点８ａが閉成し、上述した運転開始時や商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、スターデルタ起動が行われる。つまり、誘導電動機３への三相交流電源が、変換装置用電磁接触器接点６ａ側から供給される三相交流から、商用電源用電磁接触器接点７ａ側から供給される三相交流へと切替えられる際にも、誘導電動機３の結線は、デルタ結線用電磁接触器接点９ａによるデルタ結線から、スター（起動）用電磁接触器接点８ａによるスター結線へと一時的に切替えられる。

したがって、変換装置２から商用電源への切替え時においても、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。

以上のように、本実施形態の制御装置では、誘導電動機３に対する電源切替え時に、運転開始時と同様のスターデルタ起動を行い、誘導電動機３の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えることにより、比較的簡素且つ安価な構成で切替えショックを大幅に緩和することができ、この切替えショックに起因する騒音や振動の発生を有効に防止することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は本実施形態に係る制御装置の主回路図であり、図６は同制御装置の制御回路図である。

本実施形態の制御装置は、図５に示すように、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流を可変電圧、可変周波数の三相交流に変換する変換装置２を備えており、乗客コンベアのステップを移動させるための誘導電動機３に対して、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流と、変換装置２により変換された三相交流とを、選択的に切替えながら供給できる構成となっている。また、誘導電動機３の三相の電源線それぞれに直列に起動抵抗２７を持たせており、この起動抵抗２７を経由する回路と起動抵抗２７を迂回する回路とを選択的に切替え可能な構成となっている。そして、特に本実施形態の制御装置では、図６に示す制御回路により、誘導電動機３に対する電源切替え時に、誘導電動機３の三相の電源線それぞれに一時的に起動抵抗２７を持たせたて電源電圧を低下させた後、起動抵抗２７を迂回する回路に切替えることで、電源切り替えに伴うショックを効果的に低減できるようにしている。以下、本実施形態の制御装置による制御動作について、具体的に説明する。

＜商用電源運転開始＞
まず、乗客コンベアの運転開始時における制御動作について説明する。本実施形態の制御装置においては、電源が投入されて乗客コンベアの運転開始が指示されると、運転速度選択スイッチ２４の位置に関わらず、低速運転リレー接点１０ｂを介して高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、その設定時間経過後に、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ及び変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルが通電される。

この状態で、運転方向選択スイッチ２３がＵＰ側とされて上昇運転が指示されると、安全スイッチ２１、非常止釦２２、運転方向選択スイッチ２３、下降用電磁接触器接点５ｂを介して、上昇用電磁接触器４のコイルが通電される。また、この上昇用電磁接触器４は、上昇用電磁接触器接点４ａにより自己保持される。

次に、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａを介して、起動タイマー２５のコイルが通電され、この状態で、誘導電動機３には商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流が起動抵抗２７を介して供給され、高速運転が開始される。

起動タイマー２５は、予め起動抵抗２７を介しての運転時間が設定されており、その設定時間経過後に、起動タイマー接点２５ａが閉成して、バイパス用電磁接触器２６がオンする。これにより、起動抵抗２７を迂回する回路に切替えられ、誘導電動機３は商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔに直接接続されれる。

＜商用電源から変換装置への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流から変換装置２で変換された三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が低速側とされて低速運転が指示されると、低速運転リレー１０が通電される。この低速運転リレー１０は、低速運転リレー接点１０ａにより自己保持される。同時に、高速運転リレー１１、高速運転切替え遅延タイマー１２、商用電源用電磁接触器７は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するためにオフする。

次に、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ｃ、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｂ、商用電源用電磁接触器接点７ｂを介して、変換装置用電磁接触器６のコイルが通電され、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成する。このとき、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、一度、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６はオフし、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成した後、起動タイマー２５の設定時間経過後にバイパス用電磁接触器２６がオンする。

変換装置２は、上昇用電磁接触器接点４ａ及び高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃの信号を受け、高速運転の周波数にて運転を継続する。そして、商用電源運転から変換装置２による運転に切替った後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力信号が開成し、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａ、すなわち変換装置２の低速運転入力信号が閉成して、低速運転に移行する。このように、誘導電動機３に対する電源切替え時、つまり、誘導電動機３への三相交流電源が、商用電源用電磁接触器接点７ａ側から供給される三相交流から、変換装置用電磁接触器接点６ａ側から供給される三相交流へと切替えられる際、誘導電動機３の三相の電源線それぞれに一時的に起動抵抗２７が直列に接続され、誘導電動機３への電源供給は起動抵抗２７を介して行われる。

ここで、誘導電動機３に対する電源切替え時に、運転開始時と同様に、一時的に起動抵抗２７を介した電源供給を行った後、起動抵抗２７を迂回した電源供給に切替えるようにした場合の作用を、図７の電圧波形を参照して説明する。図７は、誘導電動機３に対する電源切替え時に上述した制御動作を行った場合の誘導電動機３の電圧波形を示しており、電源切替え前Ｘ１時及びその残留電圧の電圧波形をＶ１、電源切替え後の起動抵抗２７を経由した電源供給時Ｘ５の電圧波形をＶ５、その後の起動抵抗２７を迂回した電源供給時Ｘ６の電圧波形をＶ６としている。誘導電動機３に対する電源切替え時にこのような動作制御を行わない場合の誘導電動機３の電圧波形は、先に示した図３と同様であるためこれを援用する。なお、図７では、電源切替え時に発生する電源電圧の位相差を分かり易く示すために、その位相差を最大値にて記載している。

誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動抵抗２７を経由した電源供給を行わない場合、図３に示したように、電圧波形Ｖ１と電圧波形Ｖ２との位相差により大きな切替えショックが生じ、騒音や振動を発生させて乗客に不快感を与えてしまう。

これに対して、誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動抵抗２７を介して誘導電動機３への電源供給を行った後、起動抵抗２７を迂回させるようにした場合には、図７に示すように、電源切替え直後のＶ５の電圧レベルが図３に示したＶ２の電圧レベルと比べて起動抵抗２７を介する分だけ低減されることになる。これにより、Ｘ５時のトルクは図３に示したＸ２時のトルクよりも起動抵抗２７によって低下した電圧の分だけ低下し、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。その後、起動抵抗２７は迂回され、電圧波形がＶ５からＶ６へと切替るが、このときには位相差があまり無く、切替えショックは小さいことから、騒音や振動の発生には至らない。

＜変換装置から商用電源への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、変換装置２で変換された三相交流から商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が高速側とされて低速運転から高速運転への切替えが指示されると、高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。この高速運転リレー１１は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するまで保持される。同時に、低速運転リレー１０、低速運転切替え遅延タイマー１５は、高速運転リレー接点１１ｂが開成するためオフする。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、設定された時間中、変換装置２への速度信号は、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａが開成し、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力が閉成して、高速運転に移行する。

高速運転切替え遅延タイマー１２の設定時間が経過した後、変換装置用電磁接触器６は、低運転切替え遅延タイマー接点１２ｂによりオフする。その後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ、変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルは通電される。このとき、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、一度、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６はオフし、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成した後、起動タイマー２５の設定時間経過後にバイパス用電磁接触器２６がオンする。

したがって、変換装置２から商用電源への切替え時においても、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、一時的に起動抵抗２７を介して誘導電動機３への電源供給が行われた後、起動抵抗２７を迂回した電源供給が行われるので、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。

以上のように、本実施形態の制御装置では、誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動抵抗２７を介して誘導電動機３への電源供給を行った後、起動抵抗２７を迂回した電源供給を行うことにより、比較的簡素且つ安価な構成で切替えショックを大幅に緩和することができ、この切替えショックに起因する騒音や振動の発生を有効に防止することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図８を参照して説明する。なお、図８は本実施形態に係る制御装置の主回路図である。本実施形態の制御装置の制御回路図は、図６に示した第２の実施形態のものと同様であるため、これを援用する。

本実施形態の制御装置は、図８に示すように、上述した第２の実施形態の制御装置における起動抵抗２７に代えて起動用リアクトル２８を設けたものであり、それ以外の構成は第２の実施形態の制御装置と同じである。すなわち、本実施形態の制御装置では、図６に示す制御回路により、誘導電動機３に対する電源切替え時に、誘導電動機３の三相の電源線それぞれに一時的に起動用リアクトル２８を持たせたて電源電圧を低下させた後、起動用リアクトル２８を迂回する回路に切替えることで、電源切り替えに伴うショックを効果的に低減できるようにしている。以下、本実施形態の制御装置による制御動作について、具体的に説明する。

＜商用電源運転開始＞
まず、乗客コンベアの運転開始時における制御動作について説明する。本実施形態の制御装置においては、電源が投入されて乗客コンベアの運転開始が指示されると、運転速度選択スイッチ２４の位置に関わらず、低速運転リレー接点１０ｂを介して高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、その設定時間経過後に、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ及び変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルが通電される。

この状態で、運転方向選択スイッチ２３がＵＰ側とされて上昇運転が指示されると、安全スイッチ２１、非常止釦２２、運転方向選択スイッチ２３、下降用電磁接触器接点５ｂを介して、上昇用電磁接触器４のコイルが通電される。また、この上昇用電磁接触器４は、上昇用電磁接触器接点４ａにより自己保持される。

次に、上昇用電磁接触器接点４ａ、商用電源用電磁接触器接点７ａを介して、起動タイマー２５のコイルが通電され、この状態で、誘導電動機３には商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流が起動用リアクトル２８を介して供給され、高速運転が開始される。

起動タイマー２５は、予め起動用リアクトル２８を介しての運転時間が設定されており、その設定時間経過後に、起動タイマー接点２５ａが閉成して、バイパス用電磁接触器２６がオンする。これにより、起動用リアクトル２８を迂回する回路に切替えられ、誘導電動機３は商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔに直接接続されれる。

＜商用電源から変換装置への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流から変換装置２で変換された三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が低速側とされて低速運転が指示されると、低速運転リレー１０が通電される。この低速運転リレー１０は、低速運転リレー接点１０ａにより自己保持される。同時に、高速運転リレー１１、高速運転切替え遅延タイマー１２、商用電源用電磁接触器７は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するためにオフする。

次に、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ｃ、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｂ、商用電源用電磁接触器接点７ｂを介して、変換装置用電磁接触器６のコイルが通電され、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成する。このとき、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、一度、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６はオフし、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成した後、起動タイマー２５の設定時間経過後にバイパス用電磁接触器２６がオンする。

変換装置２は、上昇用電磁接触器接点４ａ及び高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃの信号を受け、高速運転の周波数にて運転を継続する。そして、商用電源運転から変換装置２による運転に切替った後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力信号が開成し、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａ、すなわち変換装置２の低速運転入力信号が閉成して、低速運転に移行する。このように、誘導電動機３に対する電源切替え時、つまり、誘導電動機３への三相交流電源が、商用電源用電磁接触器接点７ａ側から供給される三相交流から、変換装置用電磁接触器接点６ａ側から供給される三相交流へと切替えられる際、誘導電動機３の三相の電源線それぞれに一時的に起動用リアクトル２８が直列に接続され、誘導電動機３への電源供給は起動用リアクトル２８を介して行われる。

ここで、誘導電動機３に対する電源切替え時に、運転開始時と同様に、一時的に起動用リアクトル２８を介した電源供給を行った後、起動用リアクトル２８を迂回した電源供給に切替えるようにした場合の作用を説明する。誘導電動機３に対する電源切替え時に上述した制御動作を行った場合、誘導電動機３の電圧波形は、先に示した図７と同様となる。また、誘導電動機３に対する電源切替え時にこのような動作制御を行わない場合の誘導電動機３の電圧波形は、先に示した図３と同様となる。このため、これら図３及び図７を援用して説明する。

誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動用リアクトル２８を経由した電源供給を行わない場合、図３に示したように、電圧波形Ｖ１と電圧波形Ｖ２との位相差により大きな切替えショックが生じ、騒音や振動を発生させて乗客に不快感を与えてしまう。

これに対して、誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動用リアクトル２８を介して誘導電動機３への電源供給を行った後、起動用リアクトル２８を迂回させるようにした場合には、図７に示すように、電源切替え直後のＶ５の電圧レベルが図３に示したＶ２の電圧レベルと比べて起動用リアクトル２８を介する分だけ低減されることになる。これにより、Ｘ５時のトルクは図３に示したＸ２時のトルクよりも起動用リアクトル２８によって低下した電圧の分だけ低下し、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。その後、起動用リアクトル２８は迂回され、電圧波形がＶ５からＶ６へと切替るが、このときには位相差があまり無く、切替えショックは小さいことから、騒音や振動の発生には至らない。

＜変換装置から商用電源への切替え＞
次に、誘導電動機３に供給する三相交流を、変換装置２で変換された三相交流から商用電源Ｒ，Ｓ，Ｔからの三相交流へと切替える際の動作制御について説明する。本実施形態の制御装置では、運転速度選択スイッチ２４が高速側とされて低速運転から高速運転への切替えが指示されると、高速運転リレー１１及び高速運転切替え遅延タイマー１２のコイルが通電される。この高速運転リレー１１は、低速運転リレー接点１０ｂが開成するまで保持される。同時に、低速運転リレー１０、低速運転切替え遅延タイマー１５は、高速運転リレー接点１１ｂが開成するためオフする。高速運転切替え遅延タイマー１２は、予め、変換装置２が低速運転から高速運転に切替るのに必要な時間が設定されており、設定された時間中、変換装置２への速度信号は、低速運転切替え遅延タイマー接点１５ａが開成し、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ｃ、すなわち変換装置２の高速運転入力が閉成して、高速運転に移行する。

高速運転切替え遅延タイマー１２の設定時間が経過した後、変換装置用電磁接触器６は、低運転切替え遅延タイマー接点１２ｂによりオフする。その後、高速運転切替え遅延タイマー接点１２ａが閉成し、低速運転リレー接点１０ｂ、変換装置用電磁接触器接点６ｂを介して、商用電源用電磁接触器７のコイルは通電される。このとき、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６に対する通電は、商用電源用電磁接触器接点７ａが開成し、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成するまでに一時的に遮断される。そのため、一度、起動タイマー２５、バイパス用電磁接触器２６はオフし、変換装置用電磁接触器接点６ａが閉成した後、起動タイマー２５の設定時間経過後にバイパス用電磁接触器２６がオンする。

したがって、変換装置２から商用電源への切替え時においても、商用電源から変換装置２への切替え時と同様に、一時的に起動用リアクトル２８を介して誘導電動機３への電源供給が行われた後、起動用リアクトル２８を迂回した電源供給が行われるので、切替えショックが大幅に緩和されて、騒音や振動の発生が有効に防止される。

以上のように、本実施形態の制御装置では、誘導電動機３に対する電源切替え時に、一時的に起動用リアクトル２８を介して誘導電動機３への電源供給を行った後、起動用リアクトル２８を迂回した電源供給を行うことにより、比較的簡素且つ安価な構成で切替えショックを大幅に緩和することができ、この切替えショックに起因する騒音や振動の発生を有効に防止することができる。

以上、本発明の具体的な適用例として第１乃至第３の３つの実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、以上の各実施形態の説明で開示した内容に限定されるものではなく、これらの開示から容易に導き得る様々な代替技術も含まれることは勿論である。

本発明の第１の実施形態に係る制御装置の主回路図。 前記第１の実施形態に係る制御装置の制御回路図。 誘導電動機に対する電源切替え時にスターデルタ起動を行わない場合の誘導電動機の電圧波形を示す図。 誘導電動機に対する電源切替え時にスターデルタ起動を行った場合の誘導電動機の電圧波形を示す図。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置の主回路図。 前記第２の実施形態に係る制御装置の制御回路図。 誘導電動機に対する電源切替え時に、一時的に起動抵抗を介して誘導電動機への電源供給を行った後、起動抵抗を迂回した電源供給を行った場合の誘導電動機の電圧波形を示す図。 本発明の第３の実施形態に係る制御装置の主回路図。

符号の説明

Ｒ，Ｓ，Ｔ 商用電源
２ 変換装置
３ 誘導電動機
６ 変換装置用電磁接触器
６ａ，６ｂ 変換装置用電磁接触器接点
７ 商用電源用電磁接触器
７ａ，７ｂ 商用電源用電磁接触器接点
８ スター（起動用）電磁接触器
８ａ，８ｂ スター（起動用）電磁接触器接点
９ デルタ結線用電磁接触器
９ａ，９ｂ デルタ結線用電磁接触器接点
１３ スターデルタ切替え用リレー
１３ａ，１３ｂ スターデルタ切替え用リレー接点
１４ スターデルタ切替え用タイマー
１４ａ，１４ｂ スターデルタ切替え用タイマー接点
２５ 起動タイマー
２５ａ，２５ｂ 起動タイマー接点
２６ バイパス用電磁接触器
２６ａ，２６ｂ バイパス用電磁接触器接点
２７ 起動抵抗
２８ 起動用リアクトル

Claims (4)

1. 乗客コンベアの多数のステップを移動させるための誘導電動機と、
   商用電源からの三相交流を可変電圧、可変周波数の三相交流に変換する変換手段と、
   前記誘導電動機に供給する三相交流を、前記商用電源からの三相交流と前記変換手段で変換された三相交流とで選択的に切替える電源切替手段と、
   前記電源切替手段が前記誘導電動機に供給する三相交流を前記変換手段で変換された三相交流から前記商用電源からの三相交流へと切替える際に、前記誘導電動機の結線を一時的にスター結線に切替える結線切替手段とを備えることを特徴とする乗客コンベアの制御装置。
2. 前記結線切替手段は、前記電源切替手段が前記誘導電動機に供給する三相交流を前記商用電源からの三相交流から前記変換手段で変換された三相交流へと切替える際も、前記誘導電動機の結線を一時的にスター結線に切替えることを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの制御装置。
3. 前記結線切替手段は、前記誘導電動機の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗客コンベアの制御装置。
4. 多数のステップを移動させるための誘導電動機と、
   商用電源からの三相交流を可変電圧、可変周波数の三相交流に変換する変換手段と、
   前記誘導電動機に供給する三相交流を、前記商用電源からの三相交流と前記変換手段で変換された三相交流とで選択的に切替える電源切替手段とを備える乗客コンベアの制御方法であって、
   前記電源切替手段により前記誘導電動機に供給する三相交流を前記変換手段で変換された三相交流から前記商用電源からの三相交流へと切替える際に、前記誘導電動機の結線を一時的にスター結線とした後にデルタ結線に切替えることを特徴とする乗客コンベアの制御方法。

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