RU2539624C1

RU2539624C1 - Устройство и способ управления рекуперированной мощностью пассажирского конвейера

Info

Publication number: RU2539624C1
Application number: RU2013122047/11A
Authority: RU
Inventors: ГуанХуа МА
Original assignee: Отис Элевэйтор Компани
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2015-01-20
Also published as: WO2012082134A1; JP2014501210A; KR101548247B1; HK1187881A1; EP2651811A1; CN103237751B; EP2651811B1; BR112013012089A2; US20130270061A1; CN103237751A; JP6355337B2; KR20130116303A; US8973731B2; EP2651811A4; BR112013012089B1

Abstract

Изобретение относится к области управления рекуперацией энергии конвейера. Устройство (30) для управления мощностью двигателя пассажирского эскалатора (20) содержит рекуперативный привод, блок управления. Рекуперативный привод выполнен с возможностью обеспечения передачи электроэнергии, генерируемой двигателем, на источник питания при движении эскалатора. Блок управления определяет, когда рабочая характеристика рекуперативного привода не находится в заданном диапазоне и в ответ на это предотвращает обеспечение передачи электроэнергии на источник питания рекуперативным приводом. Предложен также способ управления мощностью двигателя эскалатора (20) и эскалатор (20) с рекуперативным приводом. Достигается использование рекуперативного привода в заданных условиях эксплуатации, обеспечивающих соответствие выбранных рабочих характеристик рекуперативного привода (например, ток, температура или обе характеристики) заданному диапазону. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Эскалатор является одним из видов пассажирского конвейера. Например, эскалаторы являются эффективным средством для перевозки людей между разными уровнями здания. Обычные системы эскалатора содержат ступени, приводимые в движение на основе работы приводной системы с двигателем.

[0002] С целью снижения энергопотребления было предложено эксплуатировать пассажирский конвейер в рекуперативном режиме, при котором двигатель работает как генератор для передачи электроэнергии на источник питания при движении ступеней пассажирского конвейера в нижнем направлении. В этом отношении одним недостатком ранее известных предложений является то, что они применимы только для эскалаторов, рассчитанных на относительно небольшую нагрузку. Большие токи, на которых работают двигатели эскалаторов, рассчитанных на большую нагрузку, требуют наличия относительно дорогостоящих компонентов для рекуперативного привода, которые способны функционировать с относительно высокими токами, генерируемыми в рекуперативном режиме. Дополнительные расходы на такие компоненты иногда перевешивают экономию, достигаемую использованием рекуперативного привода.

СУЩНОСТЬ

[0003] Предлагаемое устройство для управления мощностью, связанной с двигателем пассажирского конвейера, содержит рекуперативный привод, выполненный с возможностью обеспечения передачи электроэнергии, генерируемой двигателем, на источник питания, при движении пассажирского конвейера. Блок управления определяет несоответствие рабочей характеристики рекуперативного привода заданному диапазону и в ответ на это предотвращает обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

[0004] Предлагаемый способ управления мощностью, связанной с двигателем пассажирского конвейера, включает генерацию электроэнергии двигателем при движении пассажирского конвейера. Рекуперативный привод обеспечивает передачу электроэнергии на источник питания. Далее определяют, когда рабочая характеристика рекуперативного привода не находится в заданном диапазоне. Затем предотвращают обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

[0005] Предлагаемый пассажирский конвейер содержит ступени. Двигатель связан со ступенями для их выборочного движения. Рекуперативный привод выполнен с возможностью обеспечения передачи электроэнергии, генерируемой двигателем, на источник питания при движении ступеней. Блок управления определяет несоответствие значения тока или температуры рекуперативного привода заданному диапазону. Затем блок управления в ответ предотвращает обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

[0006] Различные особенности и преимущества описываемого варианта изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники из подробного описания. Далее, в качестве дополнения к описанию представлены чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] На фиг.1 схематически представлены некоторые элементы одного из вариантов пассажирского конвейера, содержащего устройство управления мощностью, разработанное в соответствии с вариантом данного изобретения.

[0008] На фиг.2 представлена схема элементов примерного варианта устройства управления мощностью, разработанного в соответствии с вариантом данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0009] На фиг.1 представлен пассажирский конвейер 20. Ступени 22 и поручень 24 обеспечивают перемещению пассажиров между площадками 26 и 28. Рассматриваемый пассажирский конвейер 20 представляет собой эскалатор, поскольку площадки 26 и 28 расположены на различных вертикальных положениях или подъемах.

[00010] Рассматриваемый пассажирский конвейер 20 содержит устройство 30 управления мощностью, которое осуществляет управление использованием рекуперативного режима работы при заданных рабочих характеристиках пассажирского конвейера 20.

[00011] На фиг.2 представлена схема устройства 30 управления мощностью. Двигатель 32 пассажирского конвейера выборочно заставляет ступени 22 двигаться в нужном направлении (например, вверх или вниз) и с требуемой скоростью. Двигатель 32 работает на основе энергии, передаваемой от источника 34 питания, такого как стандартная электрическая сеть.

[00012] При определенных рабочих характеристиках пассажирского конвейера 20 можно использовать двигатель 32 для генерации электроэнергии при движении ступеней 22, которая вызывает соответствующее движение подходящих компонентов в двигателе 32. На фиг.2 представлена схема рекуперативного привода 36, который обеспечивает передачу электроэнергии, генерируемой двигателем 32, на источник 34 питания в рекуперативном режиме. Хотя это и не показано, рекуперативный привод 36 содержит инвертор и конвертор для обеспечения соответствующего сопряжения между двигателем 32 и источником 34 питания при работе в рекуперативном режиме, представленном в качестве варианта на фиг.2. Один из вариантов реализации изобретения содержит известную конфигурацию инвертора и конвертора.

[00013] Блок управления 40 выборочно следит, обеспечивает ли рекуперативный привод 36 передачу электроэнергии, генерируемой двигателем 32, на источник 34 питания. Блок управления 40 определяет соответствие одной из характеристик рекуперативного привода 36 заданному диапазону. Если данная характеристика не соответствует заданному диапазону, блок управления 40 предотвращает обеспечение передачи электроэнергии, генерируемой двигателем 32, рекуперативным приводом 36 на источник 43 питания.

[00014] В одном варианте изобретения характеристикой, которую отслеживает блок управления 40, является ток рекуперативного привода 36. При определенных рабочих характеристиках двигателя 32 в рекуперативном режиме ток может быть достаточно высоким, чтобы вырабатывать тепло в колличестве, которое может привести к повреждению одного или нескольких компонентов рекуперативного привода 36 или других компонентов устройства 30 управления мощностью. В данном варианте изобретения, блок управления 40 отслеживает ток рекуперативного привода 36. Когда ток превышает предварительно заданное пороговое значение, блок управления 40 отключает рекуперативный привод 36 или предотвращает обеспечение передачи электроэнергии, генерируемой двигателем 32, рекуперативным приводом 36 на источник 34 питания. Это обеспечивает защиту компонентов рекуперативного привода и других частей устройства 30 управления мощностью.

[00015] В одном варианте изобретения пороговый ток соответствует пассажирскому конвейеру 20, переносящему нагрузку, которая приблизительно составляет 70% от полной номинальной нагрузки пассажирского конвейера 20. Для определения тока соответствующего такой нагрузке могут использоваться методики, известные из уровня техники.

[00016] В качестве другой рабочей характеристики рекуперативного привода 36, которая может быть использована блоком управления 40, является температура рекуперативного привода. Изобретение по данному варианту реализации содержит теплоотвод 42, связанный с рекуперативным приводом 36 для рассеяния тепла, образуемого при работе в рекуперативном режиме. Блок управления 40, в данном примерном варианте изобретения, определяет температуру теплоотвода 48 и предотвращает работу рекуперативного привода в рекуперативном режиме для передачи электроэнергии от двигателя 32 на источник питания 34 при превышении температурой предварительно заданного порогового значения. В одном варианте реализации изобретения в качестве порогового значения температуры для пассажирского конвейера выбирают значение, составляющее 70% от максимальной номинальной нагрузки. Принимая во внимание описание, специалист в данной области техники сможет определить соответствующее пороговое значение температуры для каждой конкретной ситуации.

[00017] Представленный вариант реализации изобретения содержит обходной выключатель 44 между источником 34 питания и рекуперативным приводом 36. Блок управления 40 управляет работой обходного выключателя для обеспечения возможности протекания электрического тока между источником 34 питания и двигателем 32 через рекуперативный привод 36 по электрическим проводам 46, когда обходной выключатель 44 установлен в первое рабочее состояние. Когда необходимо предотвратить обеспечение передачи электроэнергии от двигателя 32 на источник 34 питания посредством рекуперативного привода 36, блок управления 40 изменяет рабочее состояние обходного выключателя 44, так что соединение между источником 34 питания и двигателем 32 проходит по электрическим проводам 48. При последних обстоятельствах происходит отключение рекуперативного привода 36 от источника 34 питания и шунтирование, так что рекуперативный привод не участвует в распределении энергии между источником 34 питания и двигателем 32. В одном варианте изобретения при шунтировании рекуперативного привода 36 двигатель 32 передает энергию непосредственно на источник 34 питания.

[00018] В одном варианте реализации изобретения блок управления 40 определяет рабочее состояние, в которое нужно установить обходной выключатель 44, учитывая направление движения ступеней 22 пассажирского конвейера 20. В одном варианте изобретения при движении ступеней 22 в верхнем направлении блок управления 40 управляет выключателем 44, так что при запуске пассажирского конвейера энергия протекает по электрическим проводам 46. Как только скорость ступеней 22 достигает номинального значения, блок управления 40 заставляет обходной выключатель 44 изменить его рабочее состояние, так что затем электроэнергия протекает по электрическим проводам 48, а рекуперативный привод 36 больше не участвует в управлении потоками энергии между источником 34 питания и двигателем 32.

[00019] Если движение ступеней 22 направлено в нижнем направлении, рекуперативный привод 36 можно использовать в рекуперативном режиме. Как только на ступенях 22 возникает нагрузка, достаточная для преодоления трения, для обеспечения движения ступеней 22 с требуемой скоростью, больше нет необходимости в использовании двигателя 32. При таких условиях блок управления 40 посредством обходного выключателя 44 присоединяет рекуперативный привод 36 и электрические провода 46 между источником 34 питания и двигателем 32. В одном варианте изобретения включение рекуперативного привода 36 данным образом происходит, когда нагрузка на пассажирском конвейере 20 составляет приблизительно 30% от максимальной номинальной нагрузки.

[0020] В то время как рекуперативный привод 36 работает для обеспечения передачи электроэнергии от двигателя на источник 34 питания, блок управления 40 непрерывно отслеживает выбранные рабочие характеристики рекуперативного привода 36. При повышении температуры или нагревании рекуперативного привода 36 выше заданного порогового значения (например, когда нагрузка на конвейере 20 превышает 70% номинальной нагрузки) блок управления 40 отсоединяет обходной выключатель 44 от электрических проводов и рекуперативного привода 36 и вместо этого направляет электроэнергию между двигателем 32 и источником 34 питания по электрическим проводам 48. Это позволяет использовать рекуперативный привод для обеспечения передачи электроэнергии от двигателя 32 на источник 34 питания в условиях эксплуатации, которые могут быть выполнены компонентами рекуперативного привода 36. С помощью данного варианта изобретения рекуперативный привод 36, предназначенный для использования в пассажирских конвейерах, рассчитанных на небольшую нагрузку, можно приспособить для использования в пассажирских конвейерах, рассчитанных на большую нагрузку, без опасности перегрева компонентов и без необходимости использования более дорогих компонентов для рекуперативного привода. Путем определения необходимых пороговых значений, при которых рекуперативный привод участвует в обеспечении распределения электроэнергии между двигателем 32 и источником 34 питания, описанный вариант изобретения расширяет возможные границы применения данного рекуперативного привода. Кроме того, с такой конфигурацией рекуперативного привода можно увеличить общее число пассажирских конвейеров, которые можно использовать в рекуперативном режиме.

[00021] В одном варианте изобретения, даже если превышено пороговое значение, блок управления 40 продолжает отслеживать ток, тепло или оба из этих параметров. При соответствии выбранной рабочей характеристики заданному диапазону, происходит повторное подключение рекуперативного привода 36 между двигателем 32 и источником 34 питания.

[00022] Еще одной особенностью описываемого примерного варианта изобретения является то, что если возникает проблема или неисправность, связанная с рекуперативным приводом 36, посредством обходного выключателя 44 можно всегда непосредственно направлять электроэнергию между двигателем 32 и источником 34 питания по электрическим проводам 48.

[00023] Еще одной особенностью представленного варианта изобретения является то, что типичные блоки управления переменной частоты для пассажирских конвейеров требуют наличия размыкающего резистора, в то время как в описываемом варианте изобретения, нет необходимости в наличии такого резистора. Это обеспечивает дополнительную экономию, поскольку исключает необходимость в приобретении относительно дорогостоящего компонента.

[00024] В представленном примерном варианте рекуперативный привод 36 используют в заданных условиях эксплуатации, обеспечивающих соответствие выбранных рабочих характеристик рекуперативного привода 36 (например, ток, температура или обе характеристики) заданному диапазону.

[00025] Описание данного изобретения основано на примерном варианте и не является ограничением объема изобретения. Любые изменения и модификации, имеющие отношение к описанным примерным вариантам, могут быть очевидными для специалистов в данной области техники, что не обязательно выходит за пределы существа изобретения. Объем правовой охраны по данному изобретению можно определить только по его формуле, представленной ниже.

Claims

1. Устройство для управления мощностью, связанной с двигателем пассажирского конвейера, содержащее рекуперативный привод, выполненный с возможностью обеспечения передачи электроэнергии, генерируемой двигателем, на источник питания, при движении пассажирского конвейера, и блок управления, который определяет, когда рабочая характеристика рекуперативного привода не находится в заданном диапазоне, и в ответ на это предотвращает обеспечение передачи электроэнергии на источник питания рекуперативным приводом.

2. Устройство по п.1, в котором рабочая характеристика является током, а блок управления определяет превышение током порогового значения.

3. Устройство по п.1, в котором рабочая характеристика является температурой, а блок управления определяет превышение температурой порогового значения.

4. Устройство по п.3, содержащее теплоотвод, связанный с рекуперативным приводом, причем блок управления определяет температуру на теплоотводе.

5. Устройство по п.1, содержащее обходной выключатель между рекуперативным приводом и источником питания, причем блок управления управляет обходным выключателем для разрешения или предотвращения обеспечения передачи электроэнергии на источник питания рекуперативным приводом.

6. Устройство по п.1, в котором блок управления выполнен с возможностью слежения, осуществляет ли рекуперативный привод обеспечение передачи электроэнергии на источник питания в зависимости от направления движения пассажирского конвейера.

7. Устройство по п.6, в котором блок управления разрешает обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания при движении пассажирского конвейера в нижнем направлении и нахождении рабочей характеристики в заданном диапазоне.

8. Устройство по п.7, в котором заданный диапазон рабочей характеристики соответствует нагрузке на пассажирском конвейере в диапазоне примерно между 30% и 70% от полной номинальной нагрузки конвейера.

9. Устройство по п.6, в котором блок управления разрешает подключение рекуперативного привода между источником питания и двигателем во время процедуры запуска, когда пассажирский конвейер движется в верхнем направлении и со скоростью ниже выбранного порогового значения, а в противном случае, когда пассажирский конвейер движется в верхнем направлении, блок управления отключает рекуперативный привод от источника питания.

10. Способ управления мощностью, связанной с двигателем пассажирского конвейера, включающий этапы, на которых: генерируют электроэнергию двигателем при движении пассажирского конвейера, обеспечивают передачу электроэнергии на источник питания посредством рекуперативного привода и определяют, когда рабочая характеристика рекуперативного привода не находится в заданном диапазоне, и в ответ на это предотвращают обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

11. Способ по п.10, в котором рабочая характеристика является током, а способ включает определение превышения током порогового значения.

12. Способ по п.10, в котором рабочая характеристика является температурой, а способ включает определение превышения температурой порогового значения.

13. Способ по п.12, в котором имеется теплоотвод, связанный с рекуперативным приводом, а способ включает определение температуры на теплоотводе.

14. Способ по п.10, в котором имеется обходной выключатель между рекуперативным приводом и источником питания, а способ включает управление обходным выключателем для разрешения или предотвращения обеспечения передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

15. Способ по п.10, включающий слежение, осуществляет ли рекуперативный привод обеспечение передачи электроэнергии на источник питания в зависимости от направления движения пассажирского конвейера.

16. Способ по п.15, включающий разрешение обеспечения передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания при движении пассажирского конвейера в нижнем направлении и нахождении рабочей характеристики в заданном диапазоне.

17. Способ по п.16, в котором заданный диапазон рабочих характеристик соответствует нагрузке на пассажирском конвейере в диапазоне примерно между 30% и 70% от полной номинальной нагрузки конвейера.

18. Способ по п.15, включающий разрешение подключения рекуперативного привода между источником питания и двигателем во время процедуры запуска, когда пассажирский конвейер движется в верхнем направлении и со скоростью ниже выбранного порогового значения, а в противном случае, когда пассажирский конвейер движется в верхнем направлении, включающий отключение рекуперативного привода от источника питания.

19. Пассажирский конвейер, содержащий ступени, двигатель, связанный со ступенями с возможностью обеспечения их выборочного движения, рекуперативный привод, выполненный с возможностью обеспечения передачи электроэнергии, генерируемой двигателем, на источник питания при движении ступеней, и блок управления, который определяет, когда по меньшей мере ток и/или температура рекуперативного привода не находится или не находятся в заданном диапазоне, и в ответ на это предотвращает обеспечение передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.

20. Пассажирский конвейер по п.19, содержащий обходной выключатель между рекуперативным приводом и источником питания, причем блок управления управляет обходным выключателем для разрешения или предотвращения обеспечения передачи электроэнергии рекуперативным приводом на источник питания.