CN106865397A - 乘客传送设备 - Google Patents

Abstract

乘客传送设备具备：在上部乘降口与下部乘降口之间移动的多个梯级；经驱动带与减速器的减速器轴连结的马达；将来自减速器的驱动力经驱动链输入而向梯级传递的链轮，具有控制马达的转矩的马达控制***及管理向马达发送的转矩指令值的控制装置，马达控制***具有：将来自三相电源的三相交流变换为直流的换流器；使由换流器变换后的直流电压平滑化的平滑电容器；将直流电压变换为规定电压以及规定频率的交流电、将该交流电向马达输出并将转矩指令值向控制装置输出的逆变器；向逆变器给予控制信号的控制电路，控制装置比较来自逆变器的转矩指令值与转矩判断值，在转矩指令值偏离转矩判断值时，判断为在驱动带或驱动链中产生了异常，执行运转停止动作。

Description

乘客传送设备

技术领域

本发明涉及一种自动扶梯、电动道路等乘客传送设备。

背景技术

作为乘客传送设备的自动扶梯、电动道路等构成为具备连结为环状而在乘降口间移动的梯级、设于梯级的两侧的栏干、以及在该栏干上与梯级同步移动的移动扶手，并将梯级上的乘客从乘梯口搬运至下梯口。

在驱动乘客传送设备时，通常使用如下的驱动装置：通过驱动带、驱动链等连结马达和减速器，将马达旋转轴的旋转向减速器轴传递，通过驱动链等连结减速器和链轮，将减速器轴的旋转向链轮传递，从而驱动与链轮连结的梯级。

在使用驱动装置的情况下，在减速器轴上设置旋转检测器，进行减速器轴的速度监视，能够根据旋转检测器的检测输出而检测出减速器轴的旋转速度的异常。但是，在进行减速器轴的速度监视的情况下，在产生与驱动带的滑移、驱动链的切断相伴的异常时，存在无法在减速器轴的旋转中显现变化的情况，因此无法可靠地检测减速器轴的旋转速度的异常。例如，在驱动链切断的情况下，由于减速器轴继续正常旋转，因此无法从旋转检测器的检测输出中检测到减速器轴的异常。另外，在驱动带发生滑移的情况下，存在减速器轴的旋转的速度在一定时间内持续正常状态的情况，因此存在到从旋转检测器的检测输出中检测出减速器轴的异常为止耗费时间的情况。因此，存在有如下方式：在驱动带周边设置传感器等并从传感器的输出检测驱动带的异常的方式(参照专利文献1)、在驱动链周边设置传感器等并从传感器的输出检测驱动链的异常的方式(参照专利文献2)、在起动时进行特殊的动作并根据逆变器的运转信息来检测驱动带的异常的方式(参照专利文献3)。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2004-137040号公报

专利文献2：日本特开2001-261275号公报

专利文献3：日本特开2008-169020号公报

在专利文献1所记载的在先技术中，在驱动带周边设置传感器，能够检测出驱动带的断裂、磨损、伸长、滑移、振动这样的异常。但是，需要设置专用的传感器。

另外，在专利文献2所记载的在先技术中，通过设置配置为与主驱动传递链轮的齿顶部具有规定间隔的摩擦制动装置、以及检测电动机的负载的负载检测部，比较由负载检测部检测出的负载与没有乘客的状态下的电动机的负载，不与主驱动传递链接触就能够检测主驱动传递链的切断或者异常的弯曲等。但是，需要设置专用的负载检测部。

另外，在专利文献3所记载的在先技术中，采用如下结构，即，包括：监视由用于控制驱动用马达的驱动的转矩指令输出的驱动用马达的驱动信息的机构；对减速器的旋转进行制动的制动机构；检测减速器的旋转状态的旋转检测机构；控制制动机构的动作并且监视旋转检测机构以及监视机构的信息而控制转矩指令机构的驱动装置控制机构；以及带张力监视机构，其在通过制动机构将带传递体保持为不旋转的状态下以对驱动用马达进行驱动的方式使转矩指令机构发出命令，由此，若监视机构的输出频率恒定，则判断为没有发生带滑移，并且，若监视机构的输出频率发生变化，则判断发生带滑移，从而能够检测驱动带的张力异常。然而，虽然通过起动时的特殊动作，能够检测驱动带的张力异常，但在运转中，无法检测驱动带的张力异常。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种乘客传送设备，其无需在驱动力传递机构的周边设置专用传感器，就能够在运转中在梯级达到速度异常状态之前，检测驱动力传递机构的异常并安全停止。

为了解决所述课题，本发明提供一种乘客传送设备，其具备：多个梯级，它们连结为环状而在上部乘降口与下部乘降口之间移动；马达，其经由驱动带而与减速器的减速器轴连结；以及链轮，其经由驱动链而与被所述减速器驱动的旋转轴连结，且将来自所述减速器的驱动力向所述梯级传递，其特征在于，所述乘客传送设备具有：马达控制***，其用于控制所述马达的转矩；以及控制装置，其管理向所述马达发送的转矩指令值，所述马达控制***具有：换流器，其将来自三相电源的三相交流变换为直流；平滑电容器，其使由所述换流器变换后的直流电压平滑化；逆变器，其将所述直流电压变换为规定电压以及规定频率的交流电，并将该变换后的交流电向所述马达输出并且将与向所述马达输出的输出电流值相应的转矩指令值向所述控制装置输出；以及控制电路，其向所述逆变器给予控制信号，所述控制装置对来自所述逆变器的转矩指令值与转矩判断值进行比较，在所述转矩指令值偏离所述转矩判断值的情况下，判断为在包括所述驱动带或者所述驱动链在内的驱动力传递机构中产生了异常，并执行运转停止动作。

发明效果

根据本发明，无需在驱动力传递机构的周边设置专用传感器，就能够在运转中在梯级达到速度异常状态之前，检测驱动力传递机构的异常并安全停止。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的乘客传送设备的整体结构的简要侧视剖视图。

图2是用于说明控制装置与驱动装置的结构的结构图。

图3是用于说明基于乘客的乘降的转矩指令值的变化的特性图。

图4是用于说明控制装置的动作的流程图。

附图标记说明：

1：梯级；2：移动扶手；3：栏干；4：乘梯口地板；5：下梯口地板；6：链；7、8：链轮；9：马达；10：减速器；11：驱动装置；12：驱动链；13：控制装置；14：裙板部；15：减速器制动器；16：运转控制部；17：转矩异常值判断部；18：逆变器；19：驱动带；21：减速器轴旋转检测器；22：链轮辅助制动器；23：马达辅助制动器；25：旋转检测器；26：速度异常判断部。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施例进行详细说明。本发明并不限定于以下的实施例，在本发明的技术概念之中各种变形例、应用例也包含在其范围内。

图1是示出本发明的一实施例的乘客传送设备的整体结构的简要侧视剖视图。在图1中，作为自动扶梯、电动道路而发挥功能的乘客传送设备构成为具备连结为环状的多个梯级1、配置在各梯级1的左右两侧而与各梯级1同步移动的移动扶手2、以及支承移动扶手2的栏干3。各梯级1配置为连结成为上部乘降口的乘梯口地板4与成为下部乘降口的下梯口地板5的移动通道而能够移动。栏干3竖立设置于裙板部14。

在各梯级1的移动区域内，链轮7、8配置为相互分离且旋转自如，在各链轮7、8上卷绕有将各梯级1连结为环状的链6。在链轮8的附近，配置具有马达9与减速器10的驱动装置11，链轮8经由驱动链12而与驱动装置11连结。另外，在驱动装置11的附近，配置用于控制驱动装置11的控制装置13。

当通过控制装置11的控制使马达9旋转时，马达9的旋转速度被减速器10减速，减速器10的输出经由驱动链12向链轮8传递，各梯级1沿上升方向或者下降方向移动。各梯级1通过与移动扶手2同步的移动，在下降运转时，从乘梯口地板4向下梯口地板5搬运乘客，在上升运转时，从下梯口地板5向乘梯口地板4搬运乘客。

图2是用于说明控制装置与驱动装置的结构的结构图。在图2中，乘客传送设备的控制***构成为包括控制装置13、逆变器18、减速器制动器15、链轮辅助制动器22、以及马达辅助制动器23等。

控制装置13为了管理相对于马达9的转矩指令值，例如由具备CPU(CentralProcessing Unit)、存储器、输入输出接口(均省略图示)等信息处理资源的计算机装置构成。此时，在存储器中，作为由CPU起动的程序，储存有运转控制部16、转矩异常值判断部17以及速度异常判断部26。

运转控制部16对控制装置13整体进行统一控制，并且将减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23作为控制对象进行管理，基于转矩异常值判断部17的判断结果或者速度异常判断部26的判断结果而向逆变器18输出停止指令，并向减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23输出制动器动作指令。此时，运转控制部16在从转矩异常值判断部17获得异常的判断结果的情况下，作为用于使马达9停止的运转停止动作，为了切断逆变器18的输出而使马达9停止，向逆变器18输出停止指令(输出切断指令)，作为用于使减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23停止的运转停止动作，向减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23输出制动器动作指令。

转矩异常值判断部17从逆变器18获取转矩指令值，比较转矩指令值与转矩判断值，判断转矩指令值是否处于转矩判断值的范围内，将判断结果向运转控制部16输出。

速度异常判断部26对检测减速器轴的旋转速度的减速器轴旋转检测器21的旋转速度与速度判断值(第一速度判断值)进行比较，来判断减速器轴旋转检测器21的旋转速度是否处于速度判断值的范围内，并将判断结果向运转控制部16输出，并且对检测带移动扶手的辊轴的旋转速度的旋转检测器25的检测速度与速度判断值(第二速度判断值)进行比较，来判断旋转检测器25的检测速度是否处于速度判断值的范围内，并将判断结果向运转控制部16输出。

逆变器18构成为用于控制马达9的转矩或者驱动的马达控制***的一个要素。马达控制***构成为具备：换流器，其将来自三相电源的三相交流变换为直流；平滑电容器，其使由换流器变换后的直流电压变得平滑；逆变器18，其将直流电压变换为规定电压以及规定频率的交流电(交流信号)，并将基于变换后的交流信号的马达控制信号向马达9输出，并且将与向马达9输出的输出电流值相应的转矩指令值向控制装置13输出；以及控制电路(均省略图示)，其向逆变器18给予控制信号。

在逆变器18中，例如采用矢量控制，其中，将在由异步电动机构成的马达9中流动的电流分解为产生转矩(旋转力)的电流成分与产生磁通的电流成分，独立地控制各电流成分，将马达9的旋转磁场的磁通的方向与大小作为矢量进行控制。此时，逆变器18在从控制装置13接收到运转指令的情况、即转矩异常值判断部17的判断结果与速度异常判断部26的判断结果分别正常的情况下，根据逆变器18的输出电流值计算转矩，将计算值作为转矩指令值而向控制装置13输出，基于来自控制电路的控制信号而生成用于控制马达9的旋转速度、旋转方向的马达控制信号，将生成的马达控制信号施加于马达9。逆变器18控制马达9的旋转速度、旋转方向，由此控制各梯级1的运转速度(运转方向)、加速度、减速度。另一方面，在从控制装置13接收到停止指令的情况下，逆变器18停止运转而切断输出。由此，切断朝向马达9的电源供给，使马达9停止。

马达9的旋转轴经由驱动带19而与减速器轴连接。由减速器10驱动的旋转轴24经由驱动链12而与链轮8连接。此时，来自减速器10的驱动力经由旋转轴24、驱动链12以及链轮8向梯级1传递。梯级减速器制动器15响应来自运转控制部16的制动器动作指令而执行用于使减速器10的旋转停止的制动器动作，链轮辅助制动器22响应来自运转控制部16的制动器动作指令而执行用于使链轮8的旋转停止的制动器动作，马达辅助制动器23响应来自运转控制部16的制动器动作指令而执行用于使马达9的旋转停止的制动器动作。

图3是用于说明基于乘客的乘降的转矩指令值的变化的特性图。在图3(A)、(B)中，转矩指令值在马达9以恒定速度运转的过程中，保持为大致恒定的值，之后，例如在各梯级1上依次搭乘最多两名乘客的情况下，沿着特性100依次增高，另一方面，在从各梯级1依次下去最多两名乘客的情况下，沿着特性101依次降低。

在此，在驱动带19或者驱动链12切断的情况下，由于向驱动装置11施加的负载急剧地变为无负载状态，因此，如图3(A)所示，转矩指令值从恒定的值沿着特性102急剧降低，成为无负载时的值。即，转矩指令值偏离由表示正常的值的特性100与特性101规定的正常范围(基于乘客乘降的转矩变化率范围、即表示转矩变化率的正常值的范围)，成为无负载时的值。

另外，在驱动带19发生滑移的情况下，向驱动装置11施加的负载在缓缓地上升之后，急剧降低，因此，如图3(B)所示，转矩指令值在从大致恒定的值沿着特性103急剧上升之后，急剧降低，成为带滑移时恒定转矩指令值。即，转矩指令值偏离由表示正常的值的特性100与特性101规定的范围(基于乘客乘降的转矩变化率范围、即表示转矩变化率的正常值的范围)，成为带滑移时恒定转矩指令值。

图4是用于说明控制装置的动作的流程图。在图4中，在自动扶梯运转中的情况下，控制装置13的运转控制部16向逆变器18输出运转指令(S1)。此时，逆变器18根据运转指令而向马达9施加用于马达9控制为恒定的旋转速度的马达控制信号。当马达9以恒定的旋转速度运转时，从逆变器18输出的转矩指令值被保持为大致恒定的值。

在马达9以恒定的旋转速度进行运转的过程中，控制装置13基于减速器轴旋转检测器21的检测输出而判断马达9的速度是否处于加速中(速度加速中)或者减速中(速度减速中)(S2)，在由该步骤S2获得了肯定的判断结果的情况下，返回步骤S1的处理，在由步骤S2获得了否定的判断结果的情况下，判断转矩指令值的变化率是否为乘客乘降时以上(S3)。即，控制装置13的转矩异常值判断部17对由逆变器18输出的转矩指令值与转矩判断值(将由特性100规定的转矩指令值设为上限值、将由特性101规定的转矩指令值设为下限值的转矩判断值)进行比较，来判断转矩指令值是否处于转矩判断值的范围(转矩判断值的上限值与下限值的范围)内，并将判断结果向运转控制部16输出。

控制装置13在由步骤S3获得了否定的判断结果的情况下，返回步骤S1的处理，在由步骤S3获得了肯定的判断结果的情况、即转矩指令值偏离转矩判断值的范围的情况下，执行设为作为驱动力传递机构的驱动带19或者驱动链12的异常检测的处理(S4)，之后，执行用于使运转停止的停止动作(用于使马达9停止、根据需要进一步使减速器10与链轮8停止的停止动作)(S5)，之后，结束该程序中的处理。

在步骤S3与S4中，控制装置13在来自逆变器18的转矩指令值偏离转矩判断值的范围的情况下，以转矩指令值从恒定的值急剧降低而变得小于转矩判断值的下限值为条件，执行设为基于驱动带19或者驱动链12的切断的异常检测的处理，以转矩指令值从恒定的值急剧增高而超过转矩判断值的上限值、之后变得小于转矩判断值的下限值为条件，执行设为基于驱动带19的滑移的异常检测的处理。需要说明的是，基于驱动带19的滑移的异常检测也可以仅将转矩指令值从恒定的值急剧增高而超过转矩判断值的上限值设为条件。在这种情况下，能够早期检测。

在步骤S5中，运转控制部16以从转矩异常值判断部17接收的异常检测的判断结果为条件，向逆变器18输出停止指令。当逆变器18接收停止指令时，逆变器18停止运转而切断输出。其结果是，切断朝向马达9的电源供给，马达9停止。

另外，在包括驱动带19或者驱动链12在内的驱动力传递机构存在异常的情况下，存在即便停止减速器10也无法使梯级1停止的情况，因此，运转控制部16以从转矩异常值判断部17接收到异常检测的判断结果为条件，在向逆变器18输出停止指令之后，向减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23输出制动器动作指令。需要说明的是，该制动器动作指令的输出在基于驱动带19或者驱动链12的切断的异常检测的情况下是必须的，但在基于驱动带19的滑移的异常检测的情况下不是必须的。但是，为了安全地运转停止，在基于驱动带19的滑移的异常检测的情况下也优选进行该制动器动作指令的输出。减速器制动器15、链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23响应制动器动作指令而执行制动器动作，由此对减速器10、链轮8以及马达9分别作用制动力，减速器10、链轮8以及马达9停止。

根据本实施例，无需在包括驱动带19或者驱动链12在内的驱动力传递机构的周边设置专用传感器，就能够在乘客传送设备的运转中在梯级1达到速度异常状态之前，检测驱动力传递机构的异常，使乘客传送设备安全停止。另外，根据本实施例，在从转矩异常值判断部17接收到异常检测的判断结果的情况下，链轮辅助制动器22以及马达辅助制动器23响应制动器动作指令而执行制动器动作，因此能够使减速器10、链轮8以及马达停止。

需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例中，为了便于理解说明本发明而进行了详细说明，但不一定限定为具备所说明的全部结构。对于实施例的结构的一部分，能够给进行其它结构的追加、削除、置换。

另外，也可以将上述的各结构、功能等的一部分或者全部例如通过设计集成电路等由硬件实现。另外，上述的各结构、功能等也可以通过处理器解释、执行实现各个功能的程序而由软件实现。实现各功能的程序、目录、文件夹等信息能够预先记录于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等记录装置、或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质。

Claims (5)

1.一种乘客传送设备，其具备：

多个梯级，它们连结为环状而在上部乘降口与下部乘降口之间移动；

马达，其经由驱动带而与减速器的减速器轴连结；以及

链轮，其经由驱动链而与被所述减速器驱动的旋转轴连结，且将来自所述减速器的驱动力向所述梯级传递，

其特征在于，

所述乘客传送设备具有：

马达控制***，其用于控制所述马达的转矩；以及

控制装置，其管理向所述马达发送的转矩指令值，

所述马达控制***具有：

换流器，其将来自三相电源的三相交流变换为直流；

平滑电容器，其使由所述换流器变换后的直流电压平滑化；

逆变器，其将所述直流电压变换为规定电压以及规定频率的交流电，并将该变换后的交流电向所述马达输出并且将与向所述马达输出的输出电流值相应的转矩指令值向所述控制装置输出；以及

控制电路，其向所述逆变器给予控制信号，

所述控制装置对来自所述逆变器的转矩指令值与转矩判断值进行比较，在所述转矩指令值偏离所述转矩判断值的情况下，判断为在包括所述驱动带或者所述驱动链在内的驱动力传递机构中产生了异常，并执行运转停止动作。

2.根据权利要求1所述的乘客传送设备，其特征在于，

所述控制装置在所述转矩指令值偏离所述转矩判断值的情况下，以所述转矩指令值从恒定的值急剧降低而变得小于所述转矩判断值的下限值为条件，判断为因所述驱动带或者所述驱动链的切断而导致异常。

3.根据权利要求1所述的乘客传送设备，其特征在于，

所述控制装置在所述转矩指令值偏离所述转矩判断值的情况下，以所述转矩指令值从恒定的值急剧增高而超过所述转矩判断值的上限值为条件，或者以所述转矩指令值从恒定的值急剧增高而超过所述转矩判断值的上限值、然后变得小于所述转矩判断值的下限值为条件，判断为因所述驱动带的滑移而导致异常。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的乘客传送设备，其特征在于，

所述控制装置在得到所述异常的判断结果的情况下，作为所述运转停止动作而切断所述逆变器的输出并使所述马达的运转停止。

5.根据权利要求2或3所述的乘客传送设备，其特征在于，

所述控制装置将如下所述的制动器作为控制对象而进行管理：执行用于使所述减速器的旋转停止的制动器动作的减速器制动器、执行用于使所述马达的旋转停止的制动器动作的马达辅助制动器、以及执行用于使所述链轮的旋转停止的制动器动作的链轮辅助制动器，在得到所述异常的判断结果的情况下，作为所述运转停止动作而使所述逆变器的运转停止，并且经由所述逆变器而使所述马达的运转停止，且使所述减速器制动器、所述马达辅助制动器以及所述链轮辅助制动器执行制动器动作。