JP6355337B2 - 乗客コンベアの回生電力制御 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、乗客コンベアに関し、特に、乗客コンベアの回生電力の制御に関する。

エスカレータは、乗客コンベアの１つの形式である。エスカレータは、例えば、建物の異なる高さの間で乗客を運ぶのに役立つことを証明してきた。一般のエスカレータシステムは、モータ駆動装置の動作に応じて移動する複数の踏段を備えている。

エネルギ消費を減少させる試みにおいては、踏段が下方へ移動しているときに電源へ電気を供給する発電機としてモータが作動する回生モードにおいて、乗客コンベアを動作させることが提案されてきた。この点に関して、上記の提案に関連した１つの欠点は、この提案は、比較的軽負荷のエスカレータシステムに限定されることである。より重負荷のエスカレータのモータに関連した多くの電流は、回生モードで生じる比較的高い電流に対処するのに比較的高価な回生ドライブ構成要素を必要とする。このような構成要素にかかる付加的な費用は、回生ドライブを用いて取得され得るコスト節減の利益よりも負担が大きくなる。

乗客コンベアモータに関連した電力を制御する例示的な装置が、回生ドライブを備えており、回生ドライブは、乗客コンベアが移動しているときに、乗客コンベアモータによって生成された電気の電源への供給を容易にするように構成されている。コントローラが、回生ドライブの動作条件が望ましい範囲外にあるときを決定し、これに応答して、回生ドライブが電気の電源への供給を容易にしないようにする。

乗客コンベアモータに関連した電力を制御する例示的な方法が、乗客コンベアが移動しているときに、乗客コンベアモータから電気を生成するステップを含む。回生ドライブが、電気の電源への供給を容易にする。回生ドライブの動作条件が望ましい範囲外にあるときが決定される。そして、回生ドライブは、電気の電源への供給を容易にしないようにする。

例示的な乗客コンベアが、複数の踏段を備えている。モータが、踏段を選択的に移動させるように踏段に関連している。回生ドライブが、踏段が移動しているときに、モータによって生成された電気の電源への供給を容易にするように構成されている。コントローラが、回生ドライブの電流または温度の少なくとも一方が望ましい範囲外にあるときを決定する。これに応答して、コントローラは、回生ドライブが電気の電源への供給を容易にしないようにする。

開示した例の種々の特徴および利点が、以下の発明を実施するための形態から当業者に明らかになるであろう。

本発明の実施例に従って設計された電力制御装置を有した例示的な乗客コンベアの選択された部分を示した図である。 本発明の実施例に従って設計された例示的な電力制御装置の選択された部分を概略的に示した図である。

図１には、乗客コンベア２０が示されている。複数の踏段２２および手すり２４により、乗り場２６と乗り場２８との間の乗客の移動が容易になる。乗り場２６と乗り場２８が異なる垂直方向位置または高さにあるので、例示的な乗客コンベア２０は、エスカレータである。

例示的な乗客コンベア２０は、電力制御装置３０を備えており、該電力制御装置３０は、乗客コンベア２０の選択された動作条件時に回生動作モードを用いるかどうかを制御する。

図２には、例示的な電力制御装置３０が概略的に示されている。乗客コンベア用モータ３２が、望ましい方向（例えば、上方または下方）にかつ望ましい速度で踏段２２を選択的に移動させる。モータ３２は、電源３４、例えば、従来の電力網によって供給される電力に応じて作動する。

乗客コンベア２０の特定の動作条件では、踏段２２の移動に応じて電気を生成するようにモータ３２を用いることができ、踏段２２の移動は、モータ３２の適切な構成要素の対応した移動を生じさせる。図２の例は、回生ドライブ３６を備えており、該回生ドライブ３６は、回生モードにおいて、モータ３２によって生成された電気の電源３４への供給を容易にする。特に示されていないが、回生ドライブ３６は、インバータおよびコンバータを備えており、インバータおよびコンバータは、図示した例が回生モードで動作されるときに、モータ３２と電源３４との間の適切なインタフェースを提供する。一例が、インバータおよびコンバータの周知の構成を有している。

モータ３２によって生成された電気の電源３４への供給を回生ドライブ３６が容易にするかどうかを、コントローラ４０が選択的に制御する。コントローラ４０は、回生ドライブ３６の少なくとも１つの特性が望ましい範囲内にあるかどうかを決定する。特性が望ましい範囲外にあるときには、コントローラ４０により、モータ３２から電源３４への電気の供給を回生ドライブ３６が容易にしないようにする。

一例では、コントローラ４０が監視する特性は、回生ドライブ３６の電流である。回生モードでのモータ３２の特定の作動条件では、電流は、電力制御装置３０の回生ドライブ３６の１つまたは複数の構成要素または電力制御装置３０の他の構成要素を損傷し得るレベルに熱を生じさせる程度に高くなる。この例では、コントローラ４０は、回生ドライブ３６の電流を監視する。電流が所定の閾値を超過したときには、コントローラ４０は、回生ドライブ３６を無効にするか、またはモータ３２によって生成された電気の電源３４への供給を回生ドライブ３６が容易にしないようにする。これにより、電力制御装置３０の回生ドライブ構成要素および他の部分が保護される。

一例では、閾値電流は、乗客コンベア２０の全定格負荷の約７０％である負荷を運ぶ乗客コンベア２０に対応している。周知の技術により、このような負荷に対応した電流が決定される。

コントローラ４０により用いることができる回生ドライブ３６の他の特性は、回生ドライブの温度である。この例は、ヒートシンク４２を有しており、該ヒートシンク４２は、回生モード時に生成された熱を放散させるように回生ドライブ３６と関連している。この例のコントローラ４０は、ヒートシンク４２の温度を決定し、この温度が予め選択された閾値を超過したときに、回生ドライブ３６が、モータ３２から電源３４へと電気を供給する回生モードで動作しないようにする。一例では、温度閾値は、最大定格負荷の約７０％の負荷がかかる乗客コンベア２０に対応するように選択される。この説明を考慮すれば、当業者は、特定の状況について適切な温度閾値を決定することができるであろう。

図示した例は、電源３４と回生ドライブ３６との間にバイパススイッチ４４を備えている。コントローラ４０は、バイパススイッチ４４が第１の作動状態に設定されたときに、導電線４６上の回生ドライブ３６を通して電源３４とモータ３２との間で電流を流すようにバイパススイッチを制御する。回生ドライブ３６がモータ３２から電源３４への電力の供給を容易にしないことが望ましいときには、コントローラ４０は、電源３４とモータ３２との間の接続が導電線４８に沿うようにバイパススイッチ４４の作動状態を変更する。後者の状況では、回生ドライブ３６は、電源３４とモータ３２との間のいかなる電力伝達系とも回生ドライブ３６が関連しないように、電源３４から切り離され、バイパスされる。一例では、回生ドライブ３６をバイパスするときには、モータ３２は、電源３４へと電力を直接に供給する。

一例では、コントローラ４０は、乗客コンベア２０の踏段２２の移動方向に応じてバイパススイッチ４４をどちらの作動状態に置くかを決定する。一例では、踏段２２が上方向に移動しているときには、コントローラ４０は、乗客コンベア２０の起動中に、電力が導電線４６に沿って流れるようにバイパススイッチ４４を制御する。踏段２２の速度が定格速度に到達したときには、電力が導電線４８に沿って流れ、回生ドライブ３６が電源３４とモータ３２との間の電力流の管理と関連しないように、コントローラ４０により、バイパススイッチ４４がその作動状態を変更するようにする。

踏段２２が下方向に移動しているときには、回生モードで回生ドライブ３６を用いることができる。踏段２２にかかる負荷が摩擦に打ち勝つのに十分であるときには、モータ３２は、望ましい速度で踏段２２を移動させることを必ずしも必要としない。これらの条件では、コントローラ４０により、バイパススイッチ４４は、電源３４とモータ３２との間で回生ドライブ３６および導電線４６を接続する。一例では、乗客コンベア２０が、最大定格負荷の約３０％である負荷を運んでいるときに、回生ドライブ３６は、このようにオンにされる。

回生ドライブ３６がモータ３２から電源３４への電力の供給を容易にするように動作しているときには、コントローラ４０は、回生ドライブ３６の選択された動作特性を連続的に監視している。回生ドライブ３６の温度または熱が、（例えば、コンベア２０にかかる負荷が定格負荷の約７０％よりも大きいときの）選択された閾値を超過したときには、コントローラ４０により、バイパススイッチ４４は、導電線４６および回生ドライブ３６を切り離し、導電線４８に沿ってモータ３２と電源３４との間で電力を導く。これにより、回生ドライブ３６の構成要素によって対処することができる動作条件において、回生ドライブは、モータ３２から電源３４への電力の供給を容易にする。開示した例では、回生ドライブの構成要素を過熱する危険性が無く、かつより高価な回生ドライブ構成要素を必要とせずに、高負荷乗客コンベアシステムと共に用いるべき比較的軽負荷の乗客コンベアシステムのために構成された回生ドライブ３６を組み込むことができる。回生ドライブ３６が、モータ３２と電源３４との間の電力の供給を容易にすることに関連した閾値をカスタマイズすることにより、図示した例により、所定の回生ドライブ構成の可能な使用が拡張する。さらに、図示した例により、回生モードで用いることができる乗客コンベアシステムの可能な数が増加する。

一例では、閾値を超過したときでさえも、コントローラ４０は、電流、熱またはこれらの双方を監視し続ける。選択された特性が望ましい範囲内にあるときには、回生ドライブ３６は、モータ３２と電源３４との間で再接続される。

開示した例の他の特徴は、回生ドライブ３６に関連した問題または故障がある場合には、導電線４８に沿ってモータ３２と電源３４との間で電力を常に導くようにバイパススイッチ４４を制御することができることである。

開示した例の他の特徴は、一般の乗客コンベア用可変周波数制御装置がブレーキ抵抗を必要とすることに対し、開示した例では、このような抵抗が必要ないことである。開示した例では、比較的高価な構成要素と考えられ得るものを必要としないので、付加的なコストが削減される。

開示した例は、回生ドライブ３６の選択された特性（例えば、電流、温度またはこれらの双方）が望ましい動作範囲内にあれば、選択された動作条件で回生ドライブ３６を選択的に用いる。

上記の説明は、例示的なものであって、限定的なものではない。本発明の真意を逸脱することなく、開示した例の変更および修正が当業者に明らかになるであろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を検討することによって決定されるのみである。

Claims (14)

1. 乗客コンベアが移動しているときに、乗客コンベアモータによって生成された電気の電源への供給をするように構成された回生ドライブと、
   前記回生ドライブの動作条件が望ましい範囲外にあるときを決定し、これに応答して、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をしないようにする、コントローラと、
   を備える、乗客コンベアモータに関連した電力を制御する装置であって、
   前記動作条件は温度であり、前記コントローラは、前記温度が閾値を超過したときを決定し、
   前記コントローラは、前記回生ドライブが前記乗客コンベアの移動方向に応じて前記電気の前記電源への供給をするかどうかを制御し、
   前記回生ドライブは、前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように構成されており、
   前記コントローラは、前記移動方向が上方であり、かつ選択された閾値速度よりも低速で前記乗客コンベアが移動しているときには、起動手順の間、前記回生ドライブが前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように前記電源と前記モータとの間で接続されるようにし、これ以外では、前記コントローラは、前記移動方向が上方であるときに、前記回生ドライブを前記電源から切り離すことを特徴とする、乗客コンベアモータに関連した電力を制御する装置。
2. 前記動作条件は電流であり、前記コントローラは、前記電流が閾値を超過したときを決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記回生ドライブに関連したヒートシンクをさらに備え、前記コントローラは、前記ヒートシンクの温度を決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記回生ドライブと前記電源との間のバイパススイッチをさらに備え、前記コントローラは、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をすることを許容または阻止するように前記バイパススイッチを制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記コントローラは、前記移動方向が下方であり、かつ前記動作条件が前記望ましい範囲内にあるときに、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をすることを許容することを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記動作条件の前記望ましい範囲は、前記乗客コンベアの全定格負荷の約３０〜約７０％である前記乗客コンベアにかかる負荷に対応することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 乗客コンベアが移動しているときに、乗客コンベアモータから電気を生成するステップと、
   回生ドライブを通した前記電気の電源への供給をするステップと、
   前記回生ドライブの動作条件が望ましい範囲外にあるときを決定し、これに応答して、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をしないようにするステップと、
   を含む、乗客コンベアモータに関連した電力を制御する方法であって、
   前記動作条件は温度であり、前記方法は、
   前記温度が閾値を超過したときを決定するステップと、
   前記乗客コンベアの移動方向に応じて、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をするかどうかを制御するステップと、
   をさらに含み、
   前記回生ドライブは、前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように構成されており、前記方法は、
   前記移動方向が上方であり、かつ選択された閾値速度よりも低速で前記乗客コンベアが移動しているときに、起動手順の間、前記回生ドライブが前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように前記電源と前記モータとの間で前記回生ドライブを接続することを許容するステップと、
   これ以外では、前記移動方向が上方であるときに、前記回生ドライブを前記電源から切り離すステップと、
   をさらに含むことを特徴とする、乗客コンベアモータに関連した電力を制御する方法。
8. 前記動作条件は電流であり、前記方法は、前記電流が閾値を超過したときを決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記回生ドライブに関連したヒートシンクをさらに備え、前記方法は、前記ヒートシンクの温度を検出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記回生ドライブと前記電源との間のバイパススイッチをさらに備え、前記方法は、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をすることを許容または阻止するように前記バイパススイッチを制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 前記移動方向が下方であり、かつ前記動作条件が前記望ましい範囲内にあるときに、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をすることを許容するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. 前記動作条件の前記望ましい範囲は、前記乗客コンベアの全定格負荷の約３０〜約７０％である前記乗客コンベアにかかる負荷に対応することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 複数の踏段と、
    前記踏段を選択的に移動させるように前記踏段に関連したモータと、
    前記踏段が移動しているときに、前記モータによって生成された電気の電源への供給をするように構成された回生ドライブと、
    前記回生ドライブの動作条件が望ましい範囲外にあるときを決定し、これに応答して、前記回生ドライブが前記電気の前記電源への供給をしないようにする、コントローラと、
    を備えた乗客コンベアであって、
    前記動作条件は温度であり、前記コントローラは、前記温度が閾値を超過したときを決定し、
    前記コントローラは、前記回生ドライブが前記乗客コンベアの移動方向に応じて前記電気の前記電源への供給をするかどうかを制御し、
    前記回生ドライブは、前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように構成されており、
    前記コントローラは、前記移動方向が上方であり、かつ選択された閾値速度よりも低速で前記乗客コンベアが移動しているときには、起動手順の間、前記回生ドライブが前記モータを駆動するよう前記電源からの電気を前記モータに供給するように前記電源と前記モータとの間で接続されるようにし、これ以外では、前記コントローラは、前記移動方向が上方であるときに、前記回生ドライブを前記電源から切り離すことを特徴とする乗客コンベア。
14. 前記回生ドライブと前記電源との間のバイパススイッチをさらに備え、前記コントローラは、前記回生ドライブが電気の前記電源への供給をすることを許容または阻止するように前記バイパススイッチを制御することを特徴とする請求項１３に記載の乗客コンベア。

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