KR20000041263A - 에스컬레이터의 전력 변환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터의 전력 변환 장치에 관한 것으로, 종래 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하, "PWM"이라 함)전압으로 변환하는 PWM인버터를 사용하여 에스컬레이터에 전원을 공급함에 있어서 과부하가 상기 에스컬레이터에 10분이상 지속적으로 걸리는 경우, 에스컬레이터 제어반의 온도가 상승함에 따라 방열판의 사이즈가 커지며, 스위칭 소자가 소손되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 입력단의 전류를 검출하여 과부하로 판단되면 PWM컨버터의 스위칭 동작을 중단시켜 에스컬레이터 제어반의 온도상승을 억제함으로써, 방열판의 사이즈를 최소화하는 효과가 있다.

Description

에스컬레이터의 전력 변환 장치

본 발명은 에스컬레이터의 전력 변환 장치에 관한 것으로, 특히 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하, "PWM"이라 함)전압으로 변환하는 PWM인버터를 사용하여 기동 및 정지시 충격과 소음을 최소화하도록 발판의 속도를 제어하는 에스컬레이터에 있어서 입력단의 전류를 검출하여 과부하로 판단되면 상기 PWM컨버터의 스위칭 동작을 중단시켜 에스컬레이터 제어반의 온도상승을 최소화한 에스컬레이터의 전력 변환 장치에 관한 것이다.

일반적으로 에스컬레이터는 빈번한 가감속을 하지 않는 장치이므로 콘텍터를 이용하여 직접 전원전압을 직결하여 구동하는 직입 구동법을 사용한 에스컬레이터는 구조가 간단하고 비용이 저렴하여 보편적으로 이용되고 있다.

여기서, 상기 직입 구동법을 이용한 에스컬레이터는 이용빈도가 높은 경우 효과적이지만 승객의 이용이 간헐적인 경우 에너지 손실이 많이 발생하며, 승객이 없는 무부하 상태에서도 마찰손실이 정격의 약 15%정도가 손실로 작용하여 에너지 손실이 크다.

따라서, 최근에는 승차감의 향상과 승객의 유무에 따라 가변속이 가능하도록 에스컬레이터를 구동제어하여 에너지 절감 및 승차감을 개선한 가변주파수 가변전압(VVVF)형 전력 변환 장치를 이용한 가변속 에스컬레이터에 이용되고 있다.

그리고, 상기 전력 변환 장치에서 3상 교류 전력을 직류전원으로 변환함에 있어서 상기 변환방식은 다이오드를 이용하는 정류식과 스위칭 소자를 이용하는 제어식으로 구분하게 되며, 하며, 상기 다이오드 정류형은 간단하지만 회생전력의 처리가 곤란하고, 제어식 컨버터 방식은 회생전력의 처리, 역률제어, 전압 및 전류의 고조파 함유율(THD)의 측면에서 큰 장점을 가진다.

도 1은 종래 다이오드 정류기를 사용한 에스컬레이터 전력 변환 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 3상 교류 전원(AC)의 유입을 제어하는 운전스위치(10)와; 상기 3상 교류 전원(AC)을 입력받아 승객의 유무 및 부하조건에 따라 속도가 제어된 교류 전원을 출력하는 인버터부(20)와; 복수의 콘텍터로 구성하여 직접 상기 3상 교류 전원(AC)을 정상순과 역상순으로 인가하는 콘텍터부(30)와; 과부하시 과전류 유입을 방지하기 위한 과부하 계전기(40)와; 상기 계전기(40)를 통해 교류 전력을 인가받아 발판(70)을 이동시키는 모터(50)와; 상기 발판(70)의 이동을 정지시키는 제동부(60)로 구성되며, 상기 인버터부(20)는 전도 노이즈를 저감하기 위한 전도 노이즈 필터(21)와; 상기 3상 교류 전원(AC)을 직류 전원으로 변환하는 다이오드 정류기(22)와; 상기 다이오드 정류기(22)의 출력전압을 평활하는 평활용 커패시터(23)와; 제어신호에 의해 상기 평활된 직류 전압을 상기 모터(50)의 구동속도 및 방향이 제어된 PWM전압으로 변환하는 PWM인버터(24)와; 상기 모터(50)에서 회생되는 전압을 제어신호에 의해 발열저항(R1)을 통해 열로 소모시키는 회생부(25)와; 상기 각부의 동작을 제어하는 마이크로 컴퓨터(26)로 구성되며, 상기 제동부(60)는 발판의 구동을 정지시키는 브레이크(61)와; 상기 브레이크(61)를 동작시키는 브레이크 구동장치(62)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 동작과정을 상세히 설명한다.

우선, 상승용 에스컬레이터의 동작은 운전스위치(10)가 온되면, 상기 운전스위치(10)를 통해 3상 교류 전원(AC)을 인가받은 전도 노이즈 필터(21)는 전도 노이즈를 제거하고, 이를 입력받은 다이오드 정류기(22) 및 평활 커패시터(23)는 이를 정류 및 평활하여 출력하게 된다.

그리고, PWM인버터(24)는 발판의 부드러운 출발을 위하여 마이크로 컴퓨터(26)의 제어를 받아 스위칭소자의 온오프시켜 상기 평활된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 과부하 계전기(40)를 통해 모터(50)에 인가하게 되고, 이에 상기 모터(50)가 구동되어 상기 발판(70)이 동작된다.

이때, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 상기 모터(40)에 인가되는 전압의 주파수와 전압의 크기를 속도에 따라서 일정한 비로 증감시키는 개방회로(Open Loop)방식의 가변주파수 가변전압(VVVF) 일정 제어법을 사용하게 된다.

그리고, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 승객의 유무를 검출하여 부하조건에 따라서 상기 PWM인버터(24)의 스위칭소자의 스위칭속도를 제어하여 에스컬레이터의 발판 이동 속도를 제어하게 된다.

여기서, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 발생된 전압과 주파수 지령에 의해 상기 PWM인버터(24)를 통해 상기 발판(70)을 구동함에 있어서 승객의 진입이 과도하게 발생되어 상기 모터(60)에 과도한 전류가 흐르게 되면, 과부하 계전기(40)를 통해 상기 모터(50)로 인가되는 전원을 차단하여 상기 발판(70)의 구동을 중단시킨다.

그리고, 상기 PWM인버터(24)로 공급되는 직류전압이 일정하다는 가정하에 이루어지므로, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 회생부(25)를 통해 간헐적으로 발열저항(R1)을 통해 상기 평활된 전압을 소비시켜 직류전압이 일정 이상으로 초과하지 않도록 하게 된다.

여기서, 상기 가변주파수 가변전압법은 직류전압이 변화되면 모터(50)에 인가되는 주파수대 전압비가 실제로는 달라져 상기 모터(50)의 자속밀도가 높아져 토오크 맥동이 발생하여 상기 발판(70)의 움직임에 이상이 생겨 진동으로 나타난다.

그리고, 하강용 에스컬레이터의 경우, 상기 상승용 에스컬레이터의 동작과 동일하게 동작하나, 상기 모터(50)가 발전기로 동작함에 따라 상기 모터(50)로부터 회생되는 에너지가 PWM인버터(24)를 통해 인가되고, 이에 상기 마이크로 컴퓨터(26)의 제어신호를 인가받은 상기 회생부(25)는 이를 상기 발열저항(R1)을 통해 열로 소모하게 된다.

여기서, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 상기 PWM인버터(24)에 치명적인 고장이 발생하였을 경우, 상기 PWM인버터(24)의 운전을 중단하고, 콘텍터부(30)를 통해 직접 3상 교류 전원(AC)이 상기 모터(50)에 인가되어 상기 모터(50)가 구동된다.

이때, 상기 마이크로 컴퓨터(26)는 상승 및 하강 운전을 할수 있도록 상기 콘텍터부(30)내 복수의 콘텍터를 제어하여 상기 3상 교류 전원(AC)을 정상순과 역상순으로 모터에 인가하게 된다.

도 2는 종래 PWM컨버터를 사용한 에스컬레이터의 전력 변환 장치의 일실시예 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 3상 교류 전원(AC)의 유입을 제어하는 운전스위치(10)와; 상기 3상 교류 전원(AC)을 입력받아 승객의 유무 및 부하조건에 따라 속도가 제어된 교류 전원을 출력하는 인버터부(80)와; 복수의 콘텍터를 통해 직접 상기 3상 교류 전원을 정상순과 역상순으로 인가하는 콘텍터부(30)와; 과부하시 과전류의 유입을 방지하기 위한 과부하 계전기(40)와; 상기 계전기(40)를 통해 교류 전력을 인가받아 발판(70)을 이동시키는 모터(50)와; 상기 발판(70)의 이동을 정지시키는 제동부(60)로 구성되며, 상기 인버터부(80)는 3상 교류 전원(AC)의 입력을 단속하는 콘텍터(81)와; 전도노이즈를 저감하기 위한 노이즈 필터(82)와; 인버터에 의하여 발생되는 써지를 저감하기 위한 모터 보호용 리액터(83)와; 상기 3상 교류 전원을 직류전원으로 변환하는 PWM컨버터(84)와; 상기 PWM컨버터(84)의 출력전원을 평활하는 평활용 커패시터(85)와; 제어신호에 의해 상기 평활된 직류 전압을 모터의 구동속도 및 방향이 제어된 PWM전압으로 변환하는 PWM인버터(86)와; 상기 PWM인버터(86)의 출력을 단속하는 콘택터(87)와; 상기 각부의 동작을 제어하는 마이크로 컴퓨터(88)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 동작과정을 상세히 설명한다.

우선, 에스컬레이터의 운전스위치(10)가 온되면, 제1,제2 콘텍터(81)(83)이 온되어 3상 교류 전원(AC)이 마이크로 컴퓨터(88)의 제어를 받는 PWM컨버터(84)의 스위칭 소자에 직결되어 직류전원으로 변환되고, 이는 평활커패시터(85)에서 평활된다.

그리고, 상기 마이크로컴퓨터(88)에 의하여 컨버터 운전지령이 발생되면, 교류전력을 직류전력으로 변환하는 PWM컨버터(84)는 PWM인버터(86)의 속도와 관계없이 일정한 직류전압을 얻도록 동작된다.

이때, 상기 마이크로 컴퓨터(88)는 모터(50)의 기동과 PWM컨버터(84)의 운전지령은 동시에 발생되며 직류단의 전압을 수백msec 내에 목표치에 도달되어 일정한 값으로 제어하게 된다.

여기서, 상기 마이크로 컴퓨터(88)는 발생된 전압과 주파수 지령에 의해 상기 PWM인버터(86)를 통해 상기 모터(50)를 구동하여 상기 발판(70)은 기동되며, 승객의 진입이 과도하게 발생되어 상기 모터(50)에 과도한 전류가 흐르게 되면 과부하 계전기(40)를 통해 상기 모터(50)로 인가되는 전원을 차단하여 상기 발판(70)의 구동을 중단시킨다.

그리고, 어떤 원인에 의하여 상기 PWM인버터(86)나 PWM컨버터(84)에 의하여 고장이 발생할 경우, 이를 감지한 상기 마이크로컴퓨터(88)는 상기 PWM인버터(86)나 PWM컨버터(84)의 스위칭을 중단하고, 콘텍터(81),(87)을 오프시켜 인버터부(80)로 3상 교류 전원(AC)의 공급 및 모터 구동 출력을 차단하게 된다.

그 후, 상기 에스컬레이터의 운전스위치(10)가 재동작되면, 상기 마이크로 컴퓨터(88)는 콘텍터부(30)를 통해 직접 3상 교류 전원(AC)이 상기 모터(50)에 인가됨에 따라 상기 발판(70)이 구동된다.

상기와 같이 종래 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하, "PWM"이라 함)전압으로 변환하는 PWM인버터를 사용하여 에스컬레이터에 전원을 공급함에 있어서 과부하가 상기 에스컬레이터에 10분이상 지속적으로 걸리는 경우, 이로 인하여 에스컬레이터 제어반의 온도가 상승함에 따라 방열판의 사이즈가 커지며, 스위칭 소자가 소손되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 입력단의 전류를 검출하여 과부하로 판단되면 상기 PWM컨버터의 스위칭 동작을 중단시켜 에스컬레이터 제어반의 온도상승을 최소화한 에스컬레이터의 전력 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 다이오드 정류기를 사용한 에스컬레이터의 전력 변환 장치의 일실시예 구성을 보인 블록도.

도 2는 종래 PWM컨버터를 사용한 에스컬레이터의 전력 변환 장치의 일실시예 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명 에스컬레이터의 전력 변환 장치의 구성을 보인 블록도.

도 4는 도 3의 마이크로컴퓨터에서 PWM컨버터 제어부의 구성을 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100,112 : 전도 노이즈 필터 110 : 인버터부

111,117 : 콘택터 113 : 리액터

114 : PWM컨버터 115 : 평활용 커패시터

116 : PWM인버터 118 : 전류검출기

119 : 마이크로컴퓨터 120 : PWM컨버터 제어부

121 : 직류 전압 제어부 122 : 직류전압검출기

123,127,130 : 감산기 124 : 전압제어기

125 : 입력 전류 제어부 126 : 좌표변환기

128,131 : 전류제어기 129 : 무효성분 전류지령 발생기

132 : 전압 지령 발생기 133 : 컨버터 운전 판단기

134 : PWM신호 발생기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 3상 교류 전원의 유입을 제어하는 운전스위치와; 복수의 콘텍터를 통해 직접 상기 3상 교류 전원을 정상순과 역상순으로 인가하는 콘텍터부와; 과부하시 과전류의 유입을 방지하기 위한 과부하 계전기와; 상기 계전기를 통해 교류 전력을 인가받아 발판을 이동시키는 모터와; 상기 발판의 이동을 정지시키는 제동부로 구성한 에스컬레이터의 전력 변환 장치에 있어서 상기 3상 교류 전원을 입력받아 승객의 유무 및 부하조건에 따라 속도가 제어된 교류 전원을 출력함과 아울러 과전류를 감지하여 과도한 스위칭 동작을 중단시키는 인버터부와; 상기 인버터부의 출력신호의 전도 노이즈를 제거하는 전도 노이즈 필터를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 인버터부는 3상 교류 전원의 입력을 단속하는 제1 콘텍터와; 전도노이즈를 저감하기 위한 노이즈 필터와; 인버터에 의하여 발생되는 써지를 저감하기 위한 모터 보호용 리액터와; 스위칭 제어 신호에 의해 상기 3상 교류 전원을 직류전원으로 변환하는 PWM컨버터와; 상기 리액터 출력단의 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 PWM컨버터의 출력전원을 평활하는 평활용 커패시터와; 제어신호에 의해 상기 평활된 직류 전압을 모터의 구동속도 및 방향이 제어된 PWM전압으로 변환하는 PWM인버터와; 상기 PWM인버터의 출력을 단속하는 제2 콘택터와; 상기 각부의 동작을 제어함과 아울러 상기 전류검출부의 검출전압이 소정전압이상일 때 상기 PWM컨버터의 동작을 중단시키는 마이크로 컴퓨터로 구성하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로컴퓨터는 전류검출부에서 검출된 전류 및 평활용 커패시터 양단의 전압을 입력받아 PWM컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 PWM컨버터 제어부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예에 대한 동작과 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 에스컬레이터의 전력 변환 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 3상 교류 전원(AC)의 유입을 제어하는 운전스위치(10)와; 복수의 콘텍터를 통해 직접 상기 3상 교류 전원(AC)을 정상순과 역상순으로 인가하는 콘텍터부(30)와; 상기 3상 교류 전원(AC)을 입력받아 승객의 유무 및 부하조건에 따라 속도가 제어된 교류 전원을 출력함과 아울러 과부하를 감지하여 과도한 스위칭동작을 방지하는 인버터부(110)와; 상기 인버터부(110)의 출력신호의 전도 노이즈를 제거하는 전도 노이즈 필터(100)와; 과부하시 과전류의 유입을 방지하기 위한 과부하 계전기(40)와; 상기 계전기(40)를 통해 교류 전력을 인가받아 발판(70)을 이동시키는 모터(50)와; 상기 발판(70)의 이동을 정지시키는 제동부(60)로 구성하며, 상기 인버터부(110)는 3상 교류 전원(AC)의 입력을 단속하는 콘텍터(111)와; 전도노이즈를 저감하기 위한 노이즈 필터(112)와; 인버터에 의하여 발생되는 써지를 저감하기 위한 모터 보호용 리액터(113)와; 상기 3상 교류 전원(AC)을 직류전원으로 변환하는 PWM컨버터(114)와; 상기 리액터(113) 출력단의 전류를 검출하는 전류검출부(118)와; 상기 PWM컨버터(114)의 출력전원을 평활하는 평활용 커패시터(115)와; 제어신호에 의해 상기 평활된 직류 전압을 모터의 구동속도 및 방향이 제어된 PWM전압으로 변환하는 PWM인버터(116)와; 상기 PWM인버터(116)의 출력을 단속하는 콘택터(117)와; 상기 각부의 동작을 제어하는 마이크로 컴퓨터(118)로 구성하며, 상기 마이크로컴퓨터(118)는 상기 전류검출부(118)에서 검출된 전류 및 평활용 커패시터(115) 양단의 전압을 입력받아 상기 PWM컨버터(114)의 동작을 제어하는 PWM컨버터 제어부(120)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 PWM컨버터 제어부(120)의 구성은 도 4에 도시한 바와 같이 상기 평활용 커패시터(115) 양단의 전압을 입력받아 이를 제어하는 직류 전압 제어부(121)와; 상기 전류검출기(118)의 검출 전류가 정현파가 되도록 제어하는 입력 전류 제어부(125)와; 상기 직류 전압 제어부(121) 및 입력 전류 제어부(125)의 출력신호를 입력받아 이를 직류 전압 지령(DVS)으로 변환하여 출력하는 전압지령발생기(132)와; 검출된 전류를 입력받아 부하의 상태가 과부하인지를 판단하는 컨버터 운전 판단기(133)와;상기 컨버터 운전 판단기(133)의 판단에 따라 상기 전압지령부(132)의 출력값을 이용하여 PWM컨버터(114)의 스위칭 제어 신호(SDS)를 출력하는 PWM신호발생기(134)로 구성하며, 상기 직류 전압 제어부(121)는 상기 평활용 커패시터(115) 양단의 전압을 검출하는 직류 전압 검출기(122)와; 상기 직류 전압 지령값(DVS)에서 상기 직류 전압 검출기(122)의 검출전압을 감산연산하는 감산기(123)와; 상기 감산기(123)의 출력전압을 디씨링크단의 전압이 되도록 제어하는 전압제어기(124)로 구성하며, 상기 입력 전류 제어부(125)는 상기 전류검출기(118)에서 검출된 전류를 전원전압과 동상의 성분과 90도 위상차를 가지는 성분으로 분리하는 좌표변환기(126)와; 상기 직류 전압 제어부(121)의 출력신호에서 상기 좌표변환기(126)의 출력값을 감산연산하는 감산기(127)와; 상기 감산기(127)의 출력값을 입력받아 유효 전력 성분 전류를 출력하는 제1 전류제어기(128)와; 무효 전력의 지령을 발생하는 무효성분 전류지령 발생기(129)와; 상기 무효성분 전류지령 발생기(129)의 출력값에서 상기 좌표변환기(126)의 출력값을 감산연산하는 감산기(130)와; 상기 감산기(130)의 출력값을 입력받아 무효 전력 성분 전류를 출력하는 제2 전류제어기(131)로 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명에 따른 동작과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 마이크로 컴퓨터가 에스컬레이터의 운전스위치(10) 및 콘텍터(111)(117)를 온시키면, 전도 노이즈 필터(112)는 상기 운전스위치(10) 및 콘텍터(111)을 통해 입력되는 3상 교류 전원(AC)의 노이즈를 제거하고, 이를 입력받은 PWM컨버터(114)는 상기 마이크로 컴퓨터(119)의 제어를 받아 직류전원으로 변환한다.

여기서, 상기 마이크로 컴퓨터(119)내 PWM컨버터 제어부(120)는 디씨링크 양단의 전압을 제어하는 기능과 입력측의 전류가 정현파가 되도록 제어하는 전류제어기능을 갖고 있다.

즉, 직류전압 검출기(121)에서 디씨링크 양단의 전압을 검출하면, 감산기(123)는 직류 전압 지령값(DVS)에서 상기 검출된 전압을 감산하여 전압제어기(124)로 출력하고, 이를 입력받은 상기 전압제어기(124)는 이를 디씨링크단의 전압이 되도록 제어한다.

또한, 전류검출기(26)에서 검출한 상기 PWM컨버터(114) 입력단의 전류를 입력받은 좌표변환기(126)는 전원전압과 동상의 성분과 90도 위상차를 가지는 성분으로 분리하여 출력하고, 이를 입력받은 감산기(127)(130)는 각각 직류전압 검출기(121) 및 무효성분 전류지령 발생기(129)의 출력신호에서 상기 좌표변환기(126)를 감산연산한다.

그리고, 각각 상기 감산기(127)(130)의 출력신호를 입력받은 제1,제2 전류제어기(128)(131)는 각각 유효 전력 성분 전류 및 무효 전력 성분 전류를 출력하고, 이를 입력받은 전압지령기(132)는 직류 전압 지령을 PWM신호발생기(134) 및 상기 감산기(123)로 출력한다.

이때, 상기 좌표변환기(126)의 출력값을 입력받아 부하의 상태가 과부하인지를 판단하는 컨버터 운전 판단부(133)는 과부하가 아닌 경우, 상기 PWM신호발생기(134)를 통해 상기 PWM컨버터(114)로 운전지령을 출력하고, 이에 의해 상기 PWM컨버터(114)는 PWM인버터(116)의 속도와 관계없이 일정한 직류전압을 출력한다.

그리고, 평활커패시터(115)는 상기 PWM컨버터(114)의 출력전압을 평활하고, 이를 입력받은 상기 PWM인버터(116)는 상기 마이크로 컴퓨터(119)의 전압과 주파수 지령에 의해 이를 교류 전원으로 변환하여 모터(60)를 구동함에 따라 발판(70)의 움직임을 제어한다.

그리고, 과부하인 경우, 상기 좌표변환기(126)의 출력값을 입력받은 상기 컨버터 운전 판단부(133)는 상기 PWM신호발생기(134)를 통해 상기 PWM컨버터(114)의 동작을 중단시킨다.

따라서, 상기 PWM컨버터(114)는 스위칭 소자가 동작하지 않음에 따라 다이오드 정류기와 같은 동작을 수행한다. 즉, 상기 PWM컨버터(114)의 다이오드를 통해 정류된 3상 교류 전원(AC)이 직류 전원으로 변환하여 출력함으로써, 과전류로 인한 상기 스위칭 소자의 발열량을 감소시킨다.

그리고, 평활커패시터(115)는 상기 PWM컨버터(114)의 출력전압을 평활하고, 이를 입력받은 상기 PWM인버터(116)는 상기 마이크로 컴퓨터(119)의 전압과 주파수 지령에 의해 이를 교류 전원으로 변환하여 모터(60)를 구동함에 따라 발판(70)의 움직임을 제어한다.

하강 동작의 경우, 회생전력의 처리가 문제시되므로 상기 PWM컨버터(114)의 운전을 중지할 수 없으므로 과부하가 걸리면 마찰로 인한 손실과 감속기 및 모터의 효율로 인하여 PWM컨버터(114)의 전류가 줄어 들기 때문에 방열판의 열적인 문제는 고려되지 않아도 된다.

그러나, 어떤 원인에 의하여 상기 PWM인버터(114)나 PWM컨버터(116)에 의하여 고장이 발생할 경우, 이를 감지한 상기 마이크로컴퓨터(119)는 상기 PWM인버터(114)나 PWM컨버터(118)의 스위칭을 중단하고, 콘텍터(111),(117)을 오프시켜 인버터부(110)로 3상 교류 전원(AC)의 공급 및 모터 구동 출력을 차단하게 된다.

그 후, 상기 에스컬레이터의 운전스위치(10)가 재동작되면, 상기 마이크로 컴퓨터(119)는 콘텍터부(30)를 통해 직접 3상 교류 전원(AC)이 상기 모터(50)에 인가하여 상기 발판(70)을 구동시킨다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 입력단의 전류를 검출하여 과부하로 판단되면 PWM컨버터의 스위칭 동작을 중단시켜 에스컬레이터 제어반의 온도상승을 억제함으로써, 방열판의 사이즈를 최소화하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 3상 교류 전원의 유입을 제어하는 운전스위치와; 복수의 콘텍터를 통해 직접 상기 3상 교류 전원을 정상순과 역상순으로 인가하는 콘텍터부와; 과부하시 과전류의 유입을 방지하기 위한 과부하 계전기와; 상기 계전기를 통해 교류 전력을 인가받아 발판을 이동시키는 모터와; 상기 발판의 이동을 정지시키는 제동부로 구성한 에스컬레이터의 전력 변환 장치에 있어서, 상기 3상 교류 전원을 입력받아 승객의 유무 및 부하조건에 따라 속도가 제어된 교류 전원을 출력함과 아울러 과전류를 감지하여 과도한 스위칭 동작을 중단시키는 인버터부와; 상기 인버터부의 출력신호의 전도 노이즈를 제거하는 전도 노이즈 필터를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 인버터부는 3상 교류 전원의 입력을 단속하는 제1 콘텍터와; 전도노이즈를 저감하기 위한 노이즈 필터와; 인버터에 의하여 발생되는 써지를 저감하기 위한 모터 보호용 리액터와; 스위칭 제어 신호에 의해 상기 3상 교류 전원을 직류전원으로 변환하는 PWM컨버터와; 상기 리액터 출력단의 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 PWM컨버터의 출력전원을 평활하는 평활용 커패시터와; 제어신호에 의해 상기 평활된 직류 전압을 모터의 구동속도 및 방향이 제어된 PWM전압으로 변환하는 PWM인버터와; 상기 PWM인버터의 출력을 단속하는 제2 콘택터와; 상기 각부의 동작을 제어함과 아울러 상기 전류검출부의 검출전압이 소정전압이상일 때 상기 PWM컨버터의 동작을 중단시키는 마이크로 컴퓨터로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터는 전류검출부에서 검출된 전류 및 평활용 커패시터 양단의 전압을 입력받아 PWM컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 PWM컨버터 제어부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 PWM컨버터 제어부는 디씨링크 양단의 전압을 제어하는 직류 전압 제어부와; 입력단의 검출 전류가 정현파가 되도록 제어하는 입력 전류 제어부와; 상기 직류 전압 제어부 및 입력 전류 제어부의 출력신호를 입력받아 이를 직류 전압 지령으로 변환하여 출력하는 전압지령발생기와; 검출된 전류를 입력받아 부하의 상태가 과부하인지를 판단하는 컨버터 운전 판단기와; 상기 컨버터 운전 판단기의 판단에 따라 상기 전압지령부의 전압지령으로 PWM신호를 작성한 스위칭 제어 신호를 출력하는 PWM신호발생기로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 직류 전압 제어부는 디씨링크 양단의 전압을 검출하는 직류 전압 검출기와; 직류 전압 지령값에서 상기 직류 전압 검출기의 검출전압을 감산연산하는 감산기와; 상기 감산기의 출력전압을 디씨링크단의 전압이 되도록 제어하는 전압제어기로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 입력 전류 제어부는 입력단의 검출된 전류를 전원전압과 동상의 성분과 90도 위상차를 가지는 성분으로 분리하는 좌표변환기와; 직류 전압 제어부의 출력신호에서 상기 좌표변환기의 출력값을 감산연산하는 제1 감산기와; 상기 제1 감산기의 출력값을 입력받아 유효 전력 성분 전류를 출력하는 제1 전류제어기와; 무효 전력의 지령을 발생하는 무효성분 전류지령 발생기와; 상기 무효성분 전류지령 발생기의 출력값에서 상기 좌표변환기의 출력값을 감산연산하는 제2 감산기와; 상기 제2 감산기의 출력값을 입력받아 무효 전력 성분 전류를 출력하는 제2 전류제어기로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 전력 변환 장치.