JP7229409B1

JP7229409B1 - 乗客コンベアの電力供給制御装置

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Publication number: JP7229409B1
Application number: JP2022087390A
Authority: JP
Inventors: 敦史森上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-02-27
Anticipated expiration: 2042-05-30
Also published as: JP2023175109A; CN117185099A

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制することができる乗客コンベアの電力供給制御装置を得ることを目的とする。
【解決手段】電力供給制御装置は、コンバーター２と平滑コンデンサ３とインバーター４とを有する電力変換回路１０の平滑コンデンサ３に予備充電する充電回路１４、充電回路１４に接続されている蓄電部１５、及び、インバーター４を制御するインバーター制御部１１を備え、充電回路１４は、待機モードが設定されている場合、平滑コンデンサ３を予備充電し、駆動モードが設定されている場合、主電源１から供給される電力により蓄電部１５を充電し、インバーター制御部１１は、主電源１からの電力供給が遮断した場合、電力供給元を主電源１から蓄電部１５に切り替えるとともに、電動機１０８が減速して停止するように、インバーター４を制御する。
【選択図】図２

Description

本開示は、乗客コンベアの電力供給制御装置に関するものである。

従来の乗客コンベアの非常時運転装置には、充放電制御部と、蓄電装置と、インバーター制御部とが備えられている。充放電制御部は、乗客コンベアの通常運転時に蓄電装置を充電し、停電時に蓄電装置が放電するように、蓄電装置を制御する。インバーター制御部は、停電時において、蓄電装置からの放電により電動機が駆動するように、インバーターを制御する。また、インバーター制御部は、蓄電装置の残存容量が少なくなった場合、電動機の回転数を下げて乗客コンベアが停止するように、インバーターを制御する（例えば、特許文献１）。

特開２００６－１８２４５６号公報

従来の乗客コンベアの非常時運転装置においては、蓄電装置の充放電を制御するために、専用の充放電制御部が備えられている。このため、装置が大型化する。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置の大型化を抑制することができる乗客コンベアの電力供給制御装置を得ることを目的とする。

本開示に係る乗客コンベアの電力供給制御装置は、コンバーターと、インバーターと、コンバーターとインバーターとの間に設けられている平滑コンデンサとを有しており、主電源からの電力を電動機に供給する電力変換回路、平滑コンデンサに接続されており、主電源から供給される電力により平滑コンデンサを予備充電する充電制御部、充電制御部に接続されている蓄電部、及び、主電源から供給される電力により動作し、インバーターを制御するインバーター制御部を備え、充電制御部は、乗客コンベアの動作モードとして待機モードが設定されている場合、平滑コンデンサを予備充電し、動作モードとして駆動モードが設定されている場合、主電源から供給される電力により蓄電部を充電し、インバーター制御部は、主電源からの電力供給が遮断した場合、電力供給元を主電源から蓄電部に切り替えるとともに、電動機が減速して停止するように、インバーターを制御する。

本開示の乗客コンベアの電力供給制御装置によれば、装置の大型化を抑制することができる。

実施の形態１における乗客コンベアの概略構成を示す側面図である。図１に示す電力供給制御装置の構成を示す図である。図２に示す制御本体部の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の制御本体部の各機能を実現する処理回路の第１例を示す構成図である。実施の形態１の制御本体部の各機能を実現する処理回路の第２例を示す構成図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における乗客コンベアの概略構成を示す側面図である。

図１の乗客コンベア１００において、トラス１０１は、下階と上階との間に架設されている。トラス１０１内には、搬送体１０７が支持されている。搬送体１０７は、複数の踏段が無端状に連結されて構成されている。搬送体１０７は、循環することにより乗客を搬送する。

トラス１０１上には、一対の欄干１０５及び一対の移動手摺１０６が設けられている。図１においては、一対の欄干１０５のうちの一方、及び一対の移動手摺１０６のうちの一方のみが示されている。各移動手摺１０６は、対応する欄干１０５に設けられている。また、各移動手摺１０６は、搬送体１０７に同期して循環する。

各欄干１０５には、複数の照明装置１１１が移動手摺１０６に沿って設けられている。各照明装置１１１は、欄干１０５及び搬送体１０７を照らすことができる。

トラス１０１内には、電動機１０８及び制御盤１０９が設けられている。

電動機１０８は、図示しない駆動スプロケットを回転させる。駆動スプロケットの回転により、搬送体１０７及び各移動手摺１０６が循環する。

制御盤１０９は、乗客コンベア１００の運転、即ち、乗客コンベア１００内の各種機器の動作を制御する。制御盤１０９は、電力供給制御装置１１０を有している。電力供給制御装置１１０は、電動機１０８に電力を供給する。

図２は、図１に示す電力供給制御装置の構成を示す図である。

図２において、電力供給制御装置１１０は、電力変換回路１０、インバーター制御部１１、主回路コンタクタ１２、制御用電源１３、充電回路１４、蓄電部１５、第１リレー１６ａ、第２リレー１６ｂ、及び照明回路１７を備えている。図２においては、インバーター制御部１１をＩＮＶ制御部１１と表記している。また、図２において、主電源１は、交流電力を供給する三相交流電源である。

電力変換回路１０は、主電源１からの電力を電動機１０８に供給する。電力供給回路１０は、コンバーター２と、平滑コンデンサ３と、インバーター４とを有している。図２においては、コンバーター２をＣＮＶ２と表記し、インバーター４をＩＮＶ４と表記している。

コンバーター２は、主電源１からの交流電力を直流電力に変換する。

平滑コンデンサ３は、コンバーター２とインバーター４との間に設けられている。また、平滑コンデンサ３は、コンバーター２による整流後の直流電力を平滑化する。

インバーター４は、平滑コンデンサ３によって平滑化された直流電力を、設定周波数の交流電力に変換する。

制御用電源１３は、主電源１のうちの単相交流電圧を直流電圧に変換する。また、制御用電源１３は、インバーター制御部１１及び充電回路１４に直流電力を供給する。

充電回路１４は、平滑コンデンサ３に接続されている。充電回路１４の正極側と平滑コンデンサ３の正極側とは、主回路コンタクタ１２を介して接続されている。

充電回路１４は、主電源１から供給される電力を、制御用電源１３を介して受けて、平滑コンデンサ３を予備充電する。充電回路１４は、予備充電を行うことにより、平滑コンデンサ３を突入電流から保護する。

蓄電部１５は、充電回路１４に接続されている蓄電装置である。また、蓄電部１５の正極側と充電回路１４の正極側とは、主回路コンタクタ１２を介して接続されている。

また、蓄電部１５は、平滑コンデンサ３に接続されている。蓄電部１５の正極側と平滑コンデンサ３の正極側とは、抵抗Ｒ及びダイオードＤを介して接続されている。ここで、ダイオードＤは、予備充電時、図示しない放電回路の操作時などに、蓄電部１５から平滑コンデンサ３へ放電されないようにするため、備えられている。

インバーター制御部１１は、インバーター制御回路６と制御本体部８とを有する。図２においては、インバーター制御回路６をＩＮＶ制御回路６と表記している。

制御本体部８は、インバーター制御回路６、主回路コンタクタ１２、第１リレー１６ａ、第２リレー１６ｂ、及び照明回路１７を制御する。また、制御本体部８は、乗客コンベア１００全体の制御及び管理を行う。

制御本体部８は、第２リレー１６ｂを介して制御用電源１３に接続されている。また、制御本体部８は、第１リレー１６ａを介して蓄電部１５に接続されている。

また、制御本体部８には、インバーター制御回路６及び照明回路１７のそれぞれに電力を供給するための端子が備えられている。

インバーター制御回路６は、制御本体部８から供給される電力により動作する。また、インバーター制御回路６は、制御本体部８からの制御指令に応じて、インバーター４の制御を行う。

照明回路１７は、制御本体部８から供給される電力により動作する。また、照明回路１７は、制御本体部８から供給される電力を、照明装置１１１に供給する。このため、制御本体部８は、照明回路１７を介して、照明装置に供給することができる。

主回路コンタクタ１２は、制御本体部８からの制御指令に応じて、接点の開閉を行う。主回路コンタクタ１２は、接点として、主接点１２ａ、ブレーク接点１２ｂ、及びメーク接点１２ｃを有している。

主接点１２ａは、主電源１と電力供給回路１０との間の電路を開閉する。ブレーク接点１２ｂは、充電回路１４と平滑コンデンサ３との間の電路を開閉する。メーク接点１２ｃは、充電回路１４と蓄電部１５との間の電路を開閉する。

主接点１２ａ、ブレーク接点１２ｂ、及びメーク接点１２ｃは、互いに連動して動作する。このため、主接点１２ａがオンになると、ブレーク接点１２ｂはオフになり、メーク接点１２ｃはオンになる。また、主接点１２ａがオフになると、ブレーク接点１２ｂはオンになり、メーク接点１２ｃはオフになる。

第１リレー１６ａは、蓄電部１５と制御本体部８との間の電路を開閉する。第２リレー１６ｂは、制御用電源１３と制御本体部８との間の電路を開閉する。

第１リレー１６ａと第２リレー１６ｂとは、制御本体部８からの制御指令に応じて、互いに連動して電路の開閉を行う。また、第１リレー１６ａはブレーク接点であり、第２リレー１６ｂはメーク接点である。このため、第１リレー１６ａがオンになると、第２リレー１６ｂはオフになる。また、第１リレー１６ａがオフになると、第２リレー１６ｂはオンになる。

次に、電力供給制御装置１１０の動作について説明する。

主電源１が投入されると、初期状態として、第１リレー１６ａがオフとなり、第２リレー１６ｂがオンとなる。また、主電源１が投入されると、制御用電源１３は、主電源１からの電力を、充電回路１４と制御本体部８とに供給する。

制御本体部８は、主電源１が投入されると、制御用電源１３から供給される電力により起動して、動作を開始する。このとき、制御本体部８は、乗客コンベア１００の動作モードを待機モードに設定する。また、制御本体部８は、待機モード時における電路制御として、主回路コンタクタ１２の主接点１２ａをオフにし、ブレーク接点１２ｂをオンにし、メーク接点１２ｃをオフにする。

充電回路１４は、主電源１が投入されると、制御用電源１３から供給される電力により、動作を開始する。また、充電回路１４は、ブレーク接点１２ｂがオンであるため、平滑コンデンサ３への予備充電を開始する。このとき、メーク接点１２ｃがオフであるため、充電回路１４から蓄電部１５への電力供給は行われない。

平滑コンデンサ３への充電が完了し、且つその他の初期化処理が完了した後、制御本体部８は、乗客コンベア１００の動作モードを駆動モードに設定する。また、制御本体部８は、駆動モード時における電路制御として、主回路コンタクタ１２の主接点１２ａをオンにし、ブレーク接点１２ｂをオフにし、メーク接点１２ｃをオンにする。

駆動モード時においては、主接点１２ａがオンになるため、主電源１から電動機１０８への電力供給が行われる。また、駆動モード時においては、ブレーク接点１２ｂがオフになるため、充電回路１４から平滑コンデンサ３への電力供給は停止する。また、駆動モード時においては、メーク接点１２ｃがオンになるため、充電回路１４から蓄電部１５への電力供給が行われる。このため、駆動モード時において、蓄電部１５は、主電源１から供給される電力により充電する。

インバーター制御回路６は、制御本体部８から電力供給を受けるとともに、制御本体部８からインバーター４への制御指令を受け取る。インバーター制御回路６は、制御指令に応じて、インバーター４を動作させる。

乗客コンベア１００が、管理者のキー操作によって停止すると、再び待機モードとなる。待機モード時においては、メーク接点１２ｃがオフになるため、充電回路１４から蓄電部１５への電力供給が停止する。また、待機モード時においては、ブレーク接点１２ｂがオンになるため、平滑コンデンサ３への充電が行われる。

また、メンテナンスを行う場合、主電源１からの電力供給を遮断した上で、平滑コンデンサ３に溜まっている電力を放電させる必要がある。これに対し、実施の形態１においては、図２に示すように、平滑コンデンサ３と蓄電部１５とが接続されている。このため、蓄電部１５は、満充電でない場合、平滑コンデンサ３に溜まっている電力により充電される。

なお、平滑コンデンサ３から蓄電部１５への充電が完了した後においても、未だ平滑コンデンサ３に電力が残っている場合、保守作業者は、図示しない放電回路を操作する。この操作により、平滑コンデンサ３に残っている電力は、放電回路により取り除かれる。

図３は、図２に示す制御本体部８の動作を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、主に乗客コンベア１００の駆動中に停電が発生したときの動作を示している。また、図３のフローチャートは、繰り返し実行される。

制御本体部８は、ステップＳ１０１において、主電源１からの電力供給が遮断したかどうかを判定する。制御本体部８は、制御用電源１３から供給される電力が閾値以下に低下すると、主電源１からの電力供給が遮断したと判定し、処理をステップＳ１０２に進める。

一方、制御本体部８は、制御用電源１３から供給される電力が閾値以下に低下しない場合、主電源１からの電力供給が遮断していないと判定し、図３のフローチャートの処理を終了する。

制御本体部８は、ステップＳ１０２において、第１リレー１６ａをオンにし、第２リレー１６ｂをオフにする。これにより、制御本体部８は、電力供給元を主電源１から蓄電部１５に切り替える。

制御本体部８は、ステップＳ１０３において、電動機１０８が設定減速度により減速して停止するように、インバーター制御回路６を介してインバーター４を制御する。

制御本体部８は、電動機１０８を停止させた後、ステップＳ１０４において、インバーター制御回路６への電力供給を停止し、照明回路１７のみに電力を供給する。これにより、制御本体部８は、蓄電部１５からの電力を、照明装置１１１に供給する。

主電源１が復旧すると、乗客コンベア１００は待機モードに設定された状態で起動する。よって、充電回路１４は、主電源１から供給される電力により、再び平滑コンデンサ３への予備充電を開始する。

このような実施の形態１における充電回路１４は、主電源１から供給される電力により平滑コンデンサ３を予備充電する。また、充電回路１４は、乗客コンベア１００の動作モードとして待機モードが設定されている場合、平滑コンデンサ３を予備充電する。また、充電回路１４は、動作モードとして駆動モードが設定されている場合、主電源１から供給される電力により蓄電部１５を充電する。

このため、実施の形態１の電力供給制御装置１１０においては、平滑コンデンサ３に予備充電を行う既存構成を共用して、蓄電部１５を充電することができる。従って、蓄電部１５を充電するための専用の充電制御部を備える必要がなくなり、装置の大型化を抑制することができる。

また、インバーター制御部１１は、主電源１からの電力供給が遮断した場合、電力供給元を主電源１から蓄電部１５に切り替える。このため、インバーター制御部１１は、主電源１からの電力供給が遮断しても、乗客コンベア１００の管理及び制御を継続して行うことができる。

また、インバーター制御部１１は、主電源１からの電力供給が遮断した場合、電動機１０８が減速して停止するように、インバーター４を制御する。このため、インバーター制御部１１は、乗客コンベア１００を緩やかに停止させることができる。

また、蓄電部１５は、満充電となっておらず、且つ主電源１からの電力供給が遮断した場合、平滑コンデンサ３に溜まっている電力により充電を行う。このため、平滑コンデンサ３に溜まっている余分な電力を有効活用することができる。

また、インバーター制御部１１は、主電源１からの電力供給が遮断した場合、蓄電部１５からの電力を、照明装置１１１に供給する。このため、停電発生時においても、照明装置１１１を点灯させることができる。従って、乗客が避難するときの視認性を向上させることができる。

なお、乗客コンベア１００は、図１に示すエスカレーターに限らず、動く歩道であってもよい。この場合、動く歩道は、水平タイプであってもよく、傾斜タイプであってもよい。また、搬送体１０７は、ベルトコンベアタイプであってもよい。

また、非常口の方向を示す方向表示器を、乗客コンベア１００の降り口に設けておき、制御本体部８は、主電源１からの電力供給が遮断した場合、この方向表示器を点灯させてもよい。この場合、停電発生時に乗客が避難しやすくなる。

また、実施の形態１の制御本体部８の各機能は、処理回路によって実現される。図４は、実施の形態１の制御本体部８の各機能を実現する処理回路の第１例を示す構成図である。第１例の処理回路６００は、専用のハードウェアである。

処理回路６００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものに該当する。また、制御本体部８の各機能それぞれを個別の処理回路６００により実現してもよい。もしくは、制御本体部８の各機能をまとめて処理回路６００により実現してもよい。

また、図５は、実施の形態１の制御本体部８の各機能を実現する処理回路の第２例を示す図である。第２例の処理回路７００は、プロセッサ７１０及びメモリ７２０を備えている。

処理回路７００において、制御本体部８の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述される。そして、ソフトウェア及びファームウェアは、メモリ７２０に格納される。プロセッサ７１０は、メモリ７２０に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

メモリ７２０に格納されるプログラムは、上述した各部の手順あるいは方法を、コンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ７２０とは、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリが該当する。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等も、メモリ７２０に該当する。

上述した各部の機能について、一部が専用のハードウェアにより実現され、一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。

１主電源、２コンバーター、３平滑コンデンサ、４インバーター、１０電力変換回路、１１インバーター制御部、１４充電回路（充電制御部）、１５蓄電部、１００乗客コンベア、１０８電動機、１１０電力供給制御装置、１１１照明装置。

Claims

コンバーターと、インバーターと、前記コンバーターと前記インバーターとの間に設けられている平滑コンデンサとを有しており、主電源からの電力を電動機に供給する電力変換回路、
前記平滑コンデンサに接続されており、前記主電源から供給される電力により前記平滑コンデンサを予備充電する充電制御部、
前記充電制御部に接続されている蓄電部、及び、
前記主電源から供給される電力により動作し、前記インバーターを制御するインバーター制御部を備え、
前記充電制御部は、乗客コンベアの動作モードとして待機モードが設定されている場合、前記平滑コンデンサを予備充電し、前記動作モードとして駆動モードが設定されている場合、前記主電源から供給される電力により前記蓄電部を充電し、
前記インバーター制御部は、前記主電源からの電力供給が遮断した場合、電力供給元を前記主電源から前記蓄電部に切り替えるとともに、前記電動機が減速して停止するように、前記インバーターを制御し、
前記蓄電部は、満充電となっておらず、且つ前記主電源からの電力供給が遮断した場合、前記平滑コンデンサに溜まっている電力により充電される、乗客コンベアの電力供給制御装置。
前記インバーター制御部は、前記主電源からの電力供給が遮断した場合、前記蓄電部からの電力を、照明装置に供給する、請求項１記載の乗客コンベアの電力供給制御装置。