JPS5939677A - マンコンベアの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエスカレータ−等マンコンベアに係り、特に、
消費′電力の少ないマンコンベアの運転ｆｆｆｌｌ　徊
’に関する。

ここではマンコンベアの一例として、エスカレータ−に
ついて説明する。最近エスカレータ−は省電力効果をね
らって誘導電動機を負荷により、スター、デルタ結線切
替運転を行なうものか多くなった。また、一般に、デノ
く一ト、スーツく一ストアなどの一般店舗あるいは鉄道
の駅に設置されたエスカレータ−は、ある時間帯におい
て、タトエばデパートなどでは、開店時と閉店時に１台
のエスカレータ−を上昇運転させたり、下降運転させた
りして切替運転を行なうことが多い。こび）ように、上
昇運転、下降運転の切替えを行なうエスカレータ−にお
いて、スター、デルタ結線切替運転をするためのｔａ機
の電力を検出する負荷検出回路を第３図に示すような簡
易形回路で構成している場合、上昇運転時と下降運転時
の検出電力を調整する手段を備えていないため、上昇運
転時にスター結線とデルタ結線の切替えが適切に出来る
ように検出電力を調整したものをそのまま下降運転させ
ると、スター結線とデルタ結線の切替えポイントの検出
電力が変動し、スター結線からデルタ結線に切替えずべ
き電動機の゛眠カになっても切替えが出来ず、“電動機
に負担がががり、場合によっては、電動機９）焼損にも
なりがねない。また、逆にデルタ結線からスター結線に
切替えすべき電動機の電力になっても、切替え出来ず乗
客が乗っていなくてもデルタ結線で運転することになり
省電力効果が出ないという欠点があった。

また、従来方式で上昇運転から下降運転に切替えるとき
に、検出電力を調整する方法も考えられるが、一般に、
エスカレータ−等では、制捌ｌ装習は機械室に設置され
、上昇運転、下降運転の切替えは欄干のターミナル部に
設置したスイッチで簡単に切替えるようにしである。し
たがって、上昇運転時、下降運転時に機械室で調整して
いたのでは操作性が悪くなる欠点があった。

本発明の目的は、上昇運転時と下降運転時の検出電力を
適切に設定する手段を設けることにより良好で効率よく
消費電力の低減を図ることの出来るマンコンベアの制御
装置を提供するにある。

本発明は、エスカレータ−の上昇運転時と、下降運転時
では、電８Ｉυ機に供給される電流と三相交流電源３φ
のＲ，Ｓ相和間電圧の位相がずれることにより負荷検出
回路の検出電力が異なることを実験により確認し、この
検出電力の違いを調整する手段として、電動機の電力検
出部に調整機能を設けるように１７たものである。

第１図は本発明を適用したエスカレータ−の斜視図であ
り、上端および下端の一部を断面してその内部構造全示
す。

図示するように、乗客を運搬するための踏板１は、上下
端のスズロケット２．３に巻掛けられた踏板駆動チェー
ン４と共にエスカレータ−のほぼ全長に亘って無端状に
連結されている。この踏板１の両側面部には、この踏板
１の全長に相当する長さの欄干５が配置され、この欄干
５にはハンドレール駆動装置（５によって踏板１と同期
して移動させるハンドレール７が支持されている。踏板
１は、スター結線νよびデルタ結１ｌｉｌＩ！可能な三
和誘導電Ｒ１ｂ機ＩＭにより、減速機８および駆動チェ
ーン４を介して、欄干５のターミナル部に設けられた上
昇、下降運転切替スイッチにより上昇または下降方向に
移動される。ＥＣは、本発明の特徴を示すエスカレータ
−の制御装置で、その詳細は後述する通りである。これ
らの部品は、フレーム９によって支持され、例えば、建
物の階床間に設値される。

第２図は、本発明によるエスカレータ−の主回路構成図
である。

図示するように、三相交流電源３φのＲ，８゜Ｔ相は、
主回路配線用しゃ断器Ｌ’ＦＢ、上昇用′亀磁接触器１
１．または下降用電磁接触器１２．１および運転開始用
電磁接触器１０．を介し１、三相誘導電動機ＩＭの端子
ｕ、ｖ、ｗに接続されている。端子Ｘ、Ｙ、Ｚ側に接続
されたデルタ結線用電磁接触器り几、およびスター結線
用電磁接触器ＹＲ，は、第６図の制御回路によって作動
され、誘導電動機ＩＭをデルタ結線またはスター結線に
接続するためのものである。過電流継電器１４は、接触
器Ｄ　Ｒ＋とＹＲｔの双方が閉路して電源短絡を生じた
場合の保護用として設けられたもので、電流検出コイル
１４Ａによって過′成流を検出したとき、継電器１４Ａ
、を閉路して、スター結線を開放するように構成してい
る。ＬＤＡは、誘導電動機の電力検出方法を採用した負
荷検出装置であり、Ｒ−８相聞の相間電圧、および電流
検出器ＣＴ、によりＳ相の電流を、夫々端子ａ　−、、
ｄに入力している。

第３図は、第２図に示した負荷検出装置の従来例を示す
負荷検出回路図である。

図示するように、変圧器Ｔの１次巻線ＴＷ、には′電源
３φの１（、、Ｓ相が接続されており、その２次巻線Ｔ
Ｗｔから、ダイオードＤ、　、　Ｄ、　、抵抗Ｒ８およ
びツェナーダイオードＺｌ）１１ｒ介して、直流定電圧
Ｅｚｏｋ得ている。

ＰＷＤは、周知の電力検出器でるり、誘導電動機ＩＭの
負荷を検出するためのものである。図示するように、２
次巻＃’１’　Ｗ　、およびＴＷ、には、夫々）（、−
８相の相間ａ＝に比例し７た電圧が出力され、電流検出
器Ｃｌ１１１および検ＩＪＪ抵抗ＩＬ、、によって検出
さｆｌたＳ相の相電流に比例し、た電圧と合成される。

この合成電圧は、全波整流ブリッジＳＲ１およびｉｔ２
を介して全波整流され、−順う抵抗Ｒ１１オＪ：　０：
　）（、、に印加される。したがって、この出力抵抗■
いおよびＲ１２間の電圧は、誘導電動機Ｉ　Ｍの入力′
電力Ｗに比例した値となる。この入力電力Ｗはエスカレ
ータ−の運転方向匠応じて正または負の値になるので、
全波電流ブリッジ回路ＳＲ。

を介して、その絶対値に比例した電圧を増す出し、抵抗
り、　几５に印加して瓢る。したかつて、可変抵抗Ｒ５
の電圧は、誘導″電動機ＩＭの電力に比例した値となる
。

その他、ＴＲ，〜・ＴＲ＊はトランジスタ、Ａはスター
・デルタ切替用補助リレーコイル、ＡＸはスター・テル
タ切替指令すレーコ＾ルである。捷た、抵抗Ｒ６とＲ７
は、その抵抗値が）１゜〉Ｒ７の関係になるように設定
しておく。

そこで、先ず、電源スイッチＰ８Ｗｋ投入して、本装置
の電源を投入する。これにより、トランジスタＴＲ２に
は抵抗Ｒｅ　、　Ｒ８に介して、トランジスタＴＲｓに
は抵抗Ｒｅ　、　Ｒ，ｏ’に介して、夫々ベース電圧が
印加されるので、双方が導通する。

このトランジスタＴＲｓの導通により、スター・デルタ
切替用補助リレーコイルＡが励磁され、その接点島を閉
路して、スター・デルタ切替指令リレーコイルＡＸｔ−
励磁する。この切替指令リレーコイルＡＸの接点は、第
６図のエスカレータ−制御回路に挿入されており、励磁
されたとき誘導電動機ＩＭ１にスター結線とするように
作用し、消。

勢するとデルタ結線とするように作用する。なお、接点
１４Ａ２は、この状態では後述するように閉路している
。

このように、′電源スイッチＰＳＷの投入時は、切替指
令リレーコイルＡＸが励磁されて、誘導電動機ＩＭはス
ター結線で運転される。このときのる。

一方、トランジスタＴ１（、のベースには、可変抵抗Ｒ
４’によって適当に分圧された電圧が印加されており、
この電圧は前記した通り誘導電動機■Ｍの入力・ｔＫ力
に比例している。したがって、エスカレータ−の乗客が
増加して、誘導電動機ＩＭの入力電力が増大し、トラン
ジスタ’Ｉ’ｌ（、、のベース電圧が抵抗Ｒ０のバイア
ス電圧Ｅｎｋ越えると、トランジスタＴＲ，が導通ずる
。このトランジスタＴｌも、が導通ずると、トランジス
タＴＲ，およびトランジスタＴＲ，は、そのベース電圧
が低−卜するので、しゃ断する。これにより、切替補助
リレーコイＡＡが消勢され、切替指令リレーコイルＡ　
Ｘ　（７）消勢によって、誘導電動機ＩＭをデルタ結線
とするように指令される。

そこで、抵抗比。のバイアス電圧Ｅｓ＝ＥｚｎＲ。

π７手□−の値を、出力Ｐが定格の４０チを越えたとき
の入力′電力Ｗに対応する電圧にセットしておくことに
より、自動的にデルタ結線に切替えることができる。

こりように、デルタ結線に切替えられた状態では、抵抗
Ｒ９のバイアス電圧ＥｎはＥｚｏ−”’−一）（、ａ＋
Ｒ。

に変化する。前記したように、抵抗Ｉ（，１１と几〕の
値は、Ｒ６＞　ｕ、の関係にあるから、そのバイアス電
圧は低下する。そして、このバイアス電圧０ ＥＢ＝ＥｚＤＲ０十Ｒ０の値を、出力Ｐが定格の２５チ
に相当する入力電力Ｗに対応する電圧にセットへ しておくことにより、デルタ結線に切替え後は、入力電
力Ｗが出力Ｐの定格の２５チ以下となるまで、スター結
線に切替えられることはない。入力電力Ｗが低下して、
トランジスタＴＲＩのベース電圧が、バイアス電圧Ｅｎ
＝Ｅｚｏ−”−以下にＲａ十Ｒ。

なると、トランジスタＴＲ，はしゃ断する。したかって
、最初の状態に戻って、切替指令リレーＡＸが付勢され
、スター結線に切替えられる。

このよすに、第３図の装置は、誘導電動機ＩＭの入力電
力、すなわちエスカレータ−の乗客量に応じて、スター
・デルタ結線の切替え指令を発生する。

ところが、この従来例による電力検出器ＰＷＤでは、可
変抵抗Ｒ６の電圧はエスカレータ−の上昇運転時と、下
降運転時との誘導電動機ＩＭの入力電力Ｗに対して違っ
た値となる。１これについて第４図のベクトル図により
説明する。

第４図において、ＶＢは三相交流電源３φのＳ相電圧ベ
クトル、？Ｒ８は三相交流電源３φのＲ１Ｓ相間電圧に
比例した電圧ベクトル　ｉＬは誘導電動機ＩＭの電流ベ
クトル軌跡、↑Ｓ、はエスカレータ−が上昇運転してい
るときの誘導電動機ＩＭのＳ相ｔｆｉベクトル、Ｉ８２
はエスカレータ−が下降運転しているときの誘導電動機
ＩＭのＳ相電流ベクトル、Ｖｔｓ＋はＳ相電流１１ｓ１
１”に相当する電圧ベクトル、ＶｔｇｌはＳ相電流Ｉ１
１＋２１に相当する電圧ベクトル、φ、はエスカレータ
−が上昇運転しているときの誘導電動機ＩＭの力率角、
φ。

はエスカレータ−が下降運転しているときの誘導電動機
ＩＭの力率角、？２１は※ｒｔｓとＶｔｇｌの合成電圧
ベクトル、ち２はＶＢ８とＶｔｇｌの合成電圧ベクトル
である。

すなわち、エスカレータ−が上昇運転しているときの誘
導電動機Ｉ　Ｍの入力電力Ｗに比例する電圧はｌ？ｔ＋
１となり、これは、第３図の負荷検出回路図の抵抗Ｒ２
の両端電圧となる。また、エスカレータ−が下降運転し
ているときの誘導電動機ＩＭの入力電力Ｗに比例する電
圧はｌＶｘ、１となり、これもやはり、第３図の負荷検
出回路図の抵抗Ｒ１の両端電圧となる。この上、うに、
エスカレータ−の−上昇運転と下降運転とで、入力電力
Ｗに比例する電圧ＩＶ！ｌ　ｌ　、ｌ　Ｖｔｔ　ｌは、
■ＶＲ８１に対して負、正と逆の極性になる。

したがって、検出電圧となるところの第３図の可変抵抗
Ｒ６の両端電圧をエスカレータ−の上昇運転と下降運転
で同一人力電力に対して等しくするため、抵抗Ｒ＋の両
端電圧を調整する必要がある。また、誘導電動機ＩＭを
スター結線運転しているときと、デルタ結線運転してい
るときでは、誘導電動機ＩＭの同一電力に対して、Ｓ・
相電流ｊ　ｘｓ、　Ｉ　、Ｉ　Ｉｓｔ　ｌ、および、力
率角φ１．φ。

が違ってくるため、スター結線のときと、デルタ結線の
ときで抵抗Ｒ８の両端電圧を調整する必要かめる。

第５図は、従来の負荷検出回路を改善した、本発明の負
荷検出装置の一実施例である。

また、回路の動作原理は第２図と同じであるのでここで
は、電力検出器ＰＷＤの調整機能について説明する。接
点Ａ２はスター・デルタ切替用補助リレーコイルＡの接
点で、スター結線運転時、可変抵抗ＶＲＩを無効にする
ようにしである。可変抵抗ＶＲＩはデルタ結線時に、上
昇運転と下降運転の入力電力に比例する電圧を調整する
機能をもち、可変抵抗ＶＲ２はスター結線時に、上昇運
転と下降運転の入力電力に比例する電圧を調整する機能
をもつものである。

このように′電力検出器ＰＷＩ）を構成することにより
、スター結線時は可変抵抗Ｖｉのみを調整するどとによ
り上昇運転と下降運転時で入カ′観カに比例する電圧を
等しくすることができ、デルタ結線時は可変抵抗ＶＲＩ
のみを調整することにより、上昇運転と下降運転時で大
刀出、刀に比例する眼圧を等しくできる。

第６図は、エスカレータ−の制御回路である。

図においてＳＷはエスカレータ−全上昇、下降運転する
切替スイッチであり、ＵＰＳはエスカレータ−を上昇運
転するための上昇運転指令スイッチ、ＤＮＳは下降運転
指令スイッチである。

ここで、上昇運転する場合について説明する。

上昇運転指令スイッチＵＰＳｅ投入すると、上昇運転補
助リレーコイル１１Ｘが励磁され、接点１１Ｘ＋で自己
保持すると共に、接点１１Ｘ２ｅ開路［７て下降運転補
助リレーコイル１２Ｘが励磁されないようにインターロ
ックする。なお、停止スイッチ８ＴＳは、通常閉路して
おり、エスカレータ−を停止させるとき開路して、上記
自己保持回路を開路する。

上昇運転補助リレーコイル１１Ｘの接点１１Ｘ。

により、上昇運転リレーコイル１１が励磁され、その接
点１１．全開路して下降運転リレーコイル１２をインタ
ーロックする。

この状態では、第５図の前記スター・デルタ切替指令リ
レー゛コイルＡＸは励磁されている。したかって、接点
１１Ｘ４および接点Ａ、Ｘ２　’！ｒ介して、運転リレ
ーコイル１０が励磁され、接点１０２で自己保持する。

これにより、接点１０．が閉路し、接点Ａ　Ｘ　ｓの常
開接点側か閉路しているので、スター結線用リレーコイ
ルＹ）１か励磁され、その接点ＹＲ４を開路してデルタ
結線用リレーコイルＤＲをインターロックする。

このように、上昇運転リレーコイル１１、運転リレーコ
イル１０、およびスター結線用リレーコイルＹＲ，が励
磁されることにより、第２図において、上昇運転接触器
１１２、運転接触器１０１、およびスター結線用接触器
ＹＩＬ、が閉路する。そして、誘導磁動機ＩＭは、スタ
ー結線で、上昇方向にエスカレータ−を駆動する。

以上の動作により、エスカレータ−か−上昇運転中、乗
客が増加しで、ｔｗＪ機ＩＭの出力Ｐが定格の４０チを
越えると、スター・デルタ切替指令リレーコイルＡＸが
消勢する。これにより、第６図の接点Ｘ３の常開接点側
か開路し、常閉接点側が閉路するので、スター結線用リ
レーコイルＹＲが消勢し、デルタ結線用リレーコイルＤ
Ｒが励磁される。したがって、第２図の接触器￥１６が
開路し、接触器１）Ｒ，が閉路して、誘導電動機ＩＭは
、大きな負荷トルクを駆動するに十分なトルクを発生す
ることができかつ効率の良いデルタ結線で、エスカレー
タ−を駆動することになる。

このようにして、第２図のスター結線用接触器ＹＲ１お
よびデルタ結線用接触器ＤＩＬ、は、負荷トルクすなわ
ち乗客の量に応じて切替えられるわけである。

以上、上昇運転について説明したが、下降運転も同様に
行なうことができる。

本発明の一実施例によれば、上昇運転と下降運転での入
力電力に比例する検出電圧を調整できるので、スター・
デルタ切替え指令の精度を上げることができ、エスカレ
ータ−を上昇、下降切替運転するときも、切替え精度が
向」―でき、効率良く消費電力の低減を図ることができ
る。

第７図は、本発明の他の実施例を示し、第２図と異なる
のは、負荷検出装置ＬＤＡのａ、ｂ端子をエスカレータ
−の上昇運転時は３、上昇運転リレーコイル１１の接点
Ｉ　Ｉｔ　、　Ｉ　Ｉｇにより三相交流電源３φのＲ９
Ｓ相に接続Ｌ／、エスカレータ−の下降運転時は下降運
転リレーコイル１２の接点１２、．１２３により三相交
流電源３φの８．Ｔ相に接続するようにしたものである
。

本実施例によれば、三相交流′電源３φの電圧変動、特
に、電圧が低−トした場合に上昇運転、下降運転ともに
誘導°電動機ＩＭが、負荷トルクを駆動するに十分なト
ルクを発生することができ、がっ、効率の良いスター・
デルタ結線切替運転ができる。

これについて、第８図、第９図により説明する。

第８図は負荷検出装［ＬＤＡのａ、ｂ端子を上昇。

下降運転で切替えたときのベクトル図である。

本図において、※Ｒｅは上昇運転時のＲ１ｓ重量相圧に
比例する一ｍ電圧ベクトルＶｓｔは下降運転時のＳ、Ｔ
相聞電圧に比例する電圧ベクトルである。

第９図は、誘導電動機ＩＭの入力電力ＷＫ対する検出電
圧Ｖ、の特性図である。ここで検出電圧Ｖ、は第５図の
可変抵抗ＲＢの両端電圧である。

■は三相交流電源３φの相聞電圧が定格電圧のときのス
ター結線における検出電圧曲線、■は相間電圧が定格電
圧の一１０％におけるｉ小電圧曲線である。本特性図は
、負荷検出装＠Ｌ　ＤＡ　’ｉ第２図のように接続し、
た場合を示している。この図から分かるように、入力電
力Ｗが負側、すなわち、エスカレータ−の下降運転時に
は、入力電力Ｗと比例関係にならず、途中で検出電圧が
低下してしまう。

特に、相間電圧が低くなると検出電圧が低下する入力電
力値も小さくなる。これは、相間電圧が低下すると、誘
導電動機ＩＭの発生トルクが小さくなり、負荷トルクを
十分駆動できず、力率角１Ｖｚ２１が下がってくるため
である。電圧１Ｖｔｙｌか下がると検出電圧Ｖ、も下が
る。ところが、エスカレータ−の上昇運転時には、相間
電圧が低くなると逆に検出電圧Ｖ、は高くなっている。

これは、相関電圧が低下すると、エスカレータ−の下降
運転時と同様、電圧ＩＶｉ＋Ｉは下がるのであるが、電
圧ＩＶｔ＋Ｉが下がると負荷検出装置の回路の検出電圧
■、が上がるようになっているためである。

したかつて、第９図でスター結線からデルタ結線への切
替レベルを■に設定すると、相間電圧が低下したときは
、スター結線からデルタ結線に切替えできなくなり、誘
導電ｗＪ機ＩＭに悪影ＩＩｌを与えることになる。こね
を解消するために、切替レベル■を低く設定する方法も
あるか、この方法では、相聞電圧が定格電圧のときの省
電力効果が減少してしまい、得策でない。そこで、本実
施例のように、上昇、下降運転時に、９ｑ、Ｍ検出装置
ＬＤＡの電圧成分検出端イａ、ｂの接続相を切替えるこ
とにより、第４図のベクトル図に示すように、上昇運転
時の電力に比例した′転圧ＩＶｚ＋Ｉと下降運転時の電
力に比例した電圧１９□、１を同一特性にすることがで
きる。したがって、上昇運転時も、下降運転時も同じよ
うに、第９図の入力型、力Ｗが正側の入力電力対検出筒
１圧特性にすることができる。

この実施例では、上昇運転と下降運転での入力電力に比
例する検出電圧を等しくできるので、スター・デルタ切
替え指令の精度を上げることができるとともに、エスカ
レータ−の上昇、下降切替運転時に三相交流電源の電圧
変動に対して、誘導１ＬｊＩ／Ｉ様に悪影響を与えるこ
となく、消費電力の低減を効果的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエスカレータ−の斜視図、第２図はエス
カレータ−の主回路構成図、第３図は負荷検出装置の従
来例を示す負荷検出回路図、第４図は′電力検出器の原
理を説明するベクトル図、第５図は本発明の一実施例を
示す負荷検出装置″、第６図はエスカレータ−の制御回
路図、第７図は本発明の他の実施例を示すエスカレータ
−の主回路構成図、第８図は負荷検出装置の′電力検出
器のベクトル図、第９図は誘導電動機の入力電力に対す
る検出電圧の特性図である。 ＩＭ・・・三相誘導電動機、ＥＣ・・・エスカレータ−
の制御装置、ＬＤＡ・・・負荷検出装置、ＰＷＤ・・・
電力検出器。 第　６　口 第　７　　目 茅δ　目 × 竿７　目 入７Ｊ　　彎【力Ｗ（にＷ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乗客を搬送するための踏板、“踏板と同期して回動
   する移動手摺、これらを駆動する誘導電動機ｔ　４Ｂ　
   エたマンコンベアにおいて、前記誘導電動機をスター結
   線およびデルタ結線するための各々の接触器、前記コン
   ベアの負荷を検出する負荷検出回路、前記コンベアの上
   昇、下降運転するための切替スイッチおよび接触器を備
   え、前記負荷検出回路は、前記誘導電動機に供給する電
   圧と電流とから、前記誘導ｔｔｉ、動機の電力を検出す
   るように構成し、上昇運転時と下降運転時の検出電力を
   一調整する手段を設けたことを特徴とするマンコンベア
   の制御回路。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記負荷検
   出回路の電圧成分検出手段を前記切替スイッチと連動さ
   せて、上昇運転時の電圧成分検出端子の接続相と、下降
   運転時の電圧成分検出端子の接続相を切替える手段を設
   けたことを特徴とするマンコンベアの制御回路。