KR19980074062A - 에스컬레이터 속도변환장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터의 속도를 변화시키는 유도 전동기의 구동을 제어하는 에스컬레이터의 속도제어장치에 있어서, 특히 에스컬레이터를 이용하는 승객이 없는 상태에서는 에스컬레이터 전동기의 속도를 저속으로 구동시키도록 장치를 구성함으로써, 승객이 없는 상태에서 에스컬레이터를 구동하여 발생하는 에너지 소비 및 부품의 수명단축을 해소토록 한 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 속도변환장치 및 방법에 관한 것으로, 에스컬레이터의 유도전동기의 속도를 가변시키는 인버터부를 추가하여 가변주파수 및 가변전압을 교류로 변확하고, 승객의 유무를 판단하기 위한 광센서를 에스컬레이터 입구에 부착하여 인버터부의 입출력 인터페이스로 입력시키며, 안전회로에서 안전을 체크하여 인버터부의 입출력 인터페이스에 입력시키고, 콘트롤러에서는 상기의 자료를 조합하여 승객이 없는 상태에서는 에스컬레이터의 속도를 낮게 제어토록 하는 구성 및 동작을 갖는 것이 특징이다.

Description

에스컬레이터 속도변환장치 및 방법

본 발명은 에스컬레이터의 속도를 변화시키는 유도 전동기의 구동을 제어하는 에스컬레이터의 속도제어장치에 있어서, 특히 에스컬레이터를 이용하는 승객이 없는 상태에서는 에스컬레이터 전동기의 속도를 저속으로 구동시키도록 장치를 구성함으로써, 승객이 없는 상태에서 에스컬레이터를 구동하여 발생하는 에너지 소비 및 부품의 수명단축을 해소토록 한 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 속도변환장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 에스컬레이터는 백화점 및 지하철 등에서 계단이 위치하는 지점에 설치되는 계단형 유동장치이며, 승객을 원하는 층으로 상승 및 하강시키기 위해 일정한 속도의 움직임을 갖도록 전자적인 제어장치로 동작되는 구조물로써, 외부 스위칭 동작에 의해 자동으로 상하 유동토록하여 손님이나 승객이 도보로 이동시 보다 편리함을 제공코자 개발되었다.

한편, 상기 에스컬레이터에 동력을 제공하는 구동수단으로써 유도 전동기가 사용되는바, 상기 유도전동기의 동작을 유도하는 회로구성을 살펴보면 도 1에 나타낸 바와같이, 유도전동기(1)에 상용전원(2)이 방향결정 스위치의 접점(3)을 통해서 공급되며, 방향결정 스위치 접점은 안전을 체크하고 방향 스위치(4)에 따른 접점을 통해서 제어가 이루어 지는 구성를 갖는다.

상기와 같이 구성하는 에스컬레이터 구동수단의 동작을 살펴보면, 먼저 에스컬레이터의 안전을 체크(T1)하고, 여기서 이상이 없으면 방향스위치가 지적한 방향을 감지(T2)하여 방향스위치가 연결되지 않았으면 모터를 작동시키지 않고(T3), 상승방향의 스위치가 접점(T4)되어 있으면 상승방향으로 운전하며, 하강방향의 스위치가 접점(T5)되어 있으면 하강방향으로 운전을 한다.

이때의 운전모드는 규정된 속도로만 동작하도록 설계되어 있다.

상술한 바와같이 종래의 에스컬레이터는 승객의 이용유무에 관계없이 정해진 일정한 속도로 운행하게 되어 있기 때문에, 승객이 이용하지 않는 시간에도 유도 전동기는 많은 에너지를 소비하며 회전을 하게 되고, 그에 따라서 다른 기구물이나 장치들이 구동하게 되어 부품의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 종래기술의 문제점인 승객의 이용이 없을때의 에스컬레이터 운행으로 인하여 발생하는 에너지 소비 및 부품의 수명단축을 예방코자 하는 것으로, 승객의 유무에 따라 에스컬레이터의 속도를 변하도록 하는 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

에스컬레이터의 유도전동기의 속도를 가변시키는 인버터부를 추가하여 가변주파수 및 가변전압을 교류로 변확하고, 승객의 유무를 판단하기 위한 광센서를 에스컬레이터 입구에 부착하여 인버터부의 입출력 인터페이스로 입력시키며, 안전회로에서 안전을 체크하여 인버터부의 입출력 인터페이스에 입력시키고, 콘트롤러에서는 상기의 자료를 조합하여 승객이 없는 상태에서는 에스컬레이터의 속도를 낮게 제어토록 하는 구성 및 동작을 갖는 것이 특징이다.

도 1은 종래 에스컬레이터의 회로 구성 블록도.

도 2는 종래 에스컬레이터의 동작제어 흐름도.

도 3은 본 발명 에스컬레이터의 회로 구성 블록도.

도 4는 본 발명 에스컬레이터의 동작제어 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 유도 전동기 2: 상용 전원

3: 방향결정 스위치 접점 4: 안전회로 및 방향 스위치

5: 승객감지센서 6: 입출력 인터페이스

7: 중앙처리장치 8: 롬

14: 평활콘덴서 15: 저항

16: 직류전원 변환기 17: 인버터 회로

18: 인버터부

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 회로구성 블록도로써, 종래의 에스컬레이터 구동장치에 승객유무를 체크하기 위해 입구의 양편에 광센서(5)를 설치하고, 상기 광센서의 데이터를 이용하여 승객유무를 판단하고 이에 따른 유도 전동기의 속도를 가변시키는 인버터부(18)를 추가한 구성을 갖는다.

상기 인버터부(18)는 승객유무 감지용 광센서의 데이터를 입력하고 안전회로의 데이터를 입력하는 인터페이스(6)와, 상기 인터페이스(6)를 통해 승객유무에 관한 데이터를 입력하여 유도전동기의 속도를 제어하는 중앙처리장치(7)와, 상기 중앙처리장치(7)의 주 동작을 제어하기 위한 데이터가 메모리된 롬(8)과, 상기 중앙처리장치(7)의 동작제어를 위해 프로그램 조작을 할 수 있도록 한 램(9)과, 상기 중앙처리장치(7)의 출력데이터를 아날로그화하는 디지털-아날로그 변환기(10)와, 상기 디지털-아날로그 변환기(10)를 통한 데이터의 펄스폭을 변조시키는 펄스 폭 변조부(11)와, 상기 펄스 폭 변조부(11)를 통한 데이터를 이용하여 유도 전동기 구동신호를 출력하는 구동신호 출력부(12)와, 상용전원을 직류로 변환시키는 직류변환장치(13)와, 상기 직류변환장치(13)를 통과한 전류신호를 직류로 평활하는 평활콘덴서(14) 및 평활계수를 결정하는 저항(15)과, 상기 콘덴서(14) 및 저항(15)을 통과한 직류 전류량을 감지하여 중앙처리장치에 전달하는 변류기(16)와, 상기 직류변환장치를 통한 직류전원과 구동신호 출력부의 신호를 조합하여 유도 전동기에 제공할 교류전원으로 변환 출력하는 교류변환장치(17)를 포함하여 이루어 진다.

상기와 같이 구성하는 본 발명은 먼저 승객감지센서(5)와 안전회로(4)의 데이터를 인터페이스(6)를 통해 중앙처리장치(7)에 전달한다.

그러면 중앙처리장치(7)는 롬(8) 및 램(9)에 메모리된 프로그램에 따라 전동기를 구동해야할 속도를 판단하고, 아울러 변류기(16)를 통해 현재 전동기에 지원되는 직류전류를 파악한다.

이후 디지탈-아날로그 변환기(10)와 펄스폭 변환부(11) 및 구동신호 출력부(12)를 통해 제어신호를 출력하고, 최종 교류변환장치(17)에서 직류신호를 교류로 변환시켜 유도 전동기를 구동하게 된다.

이때 중앙처리장치(7)는 승객유무 감지용 광센서(5)로부터 입력된 데이터를 이용하여, 회로에 이상이 없는 상태에서 승객이 있는 것으로 판단되면 유도 전동기의 속도를 평소의 속도로 지정하고, 승객이 없는 것으로 판단되면 유도 전동기의 속도를 낮추도록 제어한다.

상기와 같은 구성을 갖는 에스컬레이터 제어장치를 동작순서로 나타내면 도 4에 나타낸 바와같이, 시스템이 작동하면 안전을 체크하는 제 1 단계(S1)와; 안전하다고 판단되면 승객감지센서를 작동시키는 제 2 단계(S2)와; 승객이 있는 것으로 판단되면 설정방향을 채크하여 상승모드이면 상승방향으로 운전하고, 하강모드이면 하강방향으로 운전하는 제 3 단계(S3)와; 상기 제 2 단계(S2)에서 승객이 없는 것으로 판단되면 전주기의 승객을 감지하는 제 4 단계(S4)와; 상기 제 4 단계(S4)에서 승객이 있는 경우 타이머를 작동시키고 제 3 단계(S3)를 반복하는 제 5 단계(S5)와; 상기 제 4 단계(S4)에서 전주기에 승객이 없는 경우 지정한 시간이 지났는가를 판단하여 지정시간이 지나지 않았으면 제 3 단계(S3)를 반복하는 제 6 단계(S6)와; 상기 제 6 단계(S6)에서 지정한 시간이 지났으면 설정방향을 채크하여 상승모드이면 상승방향으로 저속 운전하고, 하강모드이면 하강방향으로 저속 운전하는 제 7 단계(S7)로 이루어져 순차 진행한다.

참고로 유도전동기의 속도를 변화시키는 수식을 살펴보면,

여기서

S : 슬립,

f : 주파수,

P : 전동기 극수 이다.

따라서, 유도전동기의 속도를 변화시키는 방법으로는 슬립을 변화시키는 방법과 주파수를 변화시키는 방법 및 전동기의 극수를 변화시키는 방법이 있다.

그리고 타이머의 시간을 설정하는 방법에 있어서, 소프트 웨어적으로 프로그램에서 설정하는 방법과, 점퍼를 이용하여 프로그램에서의 설정값을 선택하는 방법과 하드웨어적으로 로터리 스위치나 가변저항을 이용하여 설정하는 방법이 있을 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 승객의 유무에 따라 에스컬레이터의 속도를 변하도록 하는 장치를 제공함으로써, 종래기술의 문제점인 승객의 이용이 없을때의 에스컬레이터 운행으로 인하여 발생하는 에너지 소비 및 부품의 수명단축을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 유도전동기를 포함하는 에스컬레이터 구동장치에 있어서, 승객유무를 체크하기 위해 입구의 양편에 광센서(5)를 설치하고, 상기 광센서의 데이터를 이용하여 승객유무를 판단하고 이에 따른 유도 전동기의 속도를 가변시키는 인버터부(18)를 추가하되,

   상기 인버터부(18)는 승객유무 감지용 광센서의 데이터를 입력하고 안전회로의 데이터를 입력하는 인터페이스(6)와, 상기 인터페이스(6)를 통해 승객유무에 관한 데이터를 입력하여 유도전동기의 속도를 제어하는 중앙처리장치(7)와, 상기 중앙처리장치(7)의 주 동작을 제어하기 위한 데이터가 메모리된 롬(8)과, 상기 중앙처리장치(7)의 동작제어를 위해 프로그램 조작을 할 수 있도록 한 램(9)과, 상기 중앙처리장치(7)의 출력데이터를 아날로그화하는 디지털-아날로그 변환기(10)와, 상기 디지털-아날로그 변환기(10)를 통한 데이터의 펄스폭을 변조시키는 펄스 폭 변조부(11)와, 상기 펄스 폭 변조부(11)를 통한 데이터를 이용하여 유도 전동기 구동신호를 출력하는 구동신호 출력부(12)와, 상용전원을 직류로 변환시키는 직류변환장치(13)와, 상기 직류변환장치(13)를 통과한 전류신호를 직류로 평활하는 평활콘덴서(14) 및 평활계수를 결정하는 저항(15)과, 상기 콘덴서(14) 및 저항(15)을 통과한 직류 전류량을 감지하여 중앙처리장치에 전달하는 변류기(16)와, 상기 직류변환장치를 통한 직류전원과 구동신호 출력부의 신호를 조합하여 유도 전동기에 제공할 교류전원으로 변환 출력하는 교류변환장치(17)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 에스컬레이터 속도변환장치.
2. 시스템이 작동하면 안전을 체크하는 제 1 단계(S1)와; 안전하다고 판단되면 승객감지센서를 작동시키는 제 2 단계(S2)와; 승객이 있는 것으로 판단되면 설정방향을 채크하여 상승모드이면 상승방향으로 운전하고, 하강모드이면 하강방향으로 운전하는 제 3 단계(S3)와; 상기 제 2 단계(S2)에서 승객이 없는 것으로 판단되면 전주기의 승객을 감지하는 제 4 단계(S4)와; 상기 제 4 단계(S4)에서 승객이 있는 경우 타이머를 작동시키고 제 3 단계(S3)를 반복하는 제 5 단계(S5)와; 상기 제 4 단계(S4)에서 전주기에 승객이 없는 경우 지정한 시간이 지났는가를 판단하여 지정시간이 지나지 않았으면 제 3 단계(S3)를 반복하는 제 6 단계(S6)와; 상기 제 6 단계(S6)에서 지정한 시간이 지났으면 설정방향을 채크하여 상승모드이면 상승방향으로 저속 운전하고, 하강모드이면 하강방향으로 저속 운전하는 제 7 단계(S7)로 이루어져 순차 진행함을 특징으로 하는 에스컬레이터 속도변환방법.