JP3599585B2

JP3599585B2 - Escalator device

Info

Publication number: JP3599585B2
Application number: JP2346599A
Authority: JP
Inventors: 宣夫三井; 吾一青木; 真一大平; 孝男大津; 正之広瀬; 秀明関
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-02-01
Also published as: JP2000219470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエスカレータ装置の改良に関し、特に、省エネルギー運転を行うエスカレータ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開昭６１−２９１３９０号公報には、加減速時にのみインバータを用い、定常高速運転に近づくと商用３相交流電源から直接電動機に給電するエスカレータの制御装置が開示され、誘導電動機は常に同期速度付近で運転し効率が良く、かつショックのない加減速を得ている。
【０００３】
また、特開平５−３１９７６１号公報に開示されたように、上昇運転時のみにインバータを用いて運転し、下降運転時には商用３相交流電源から直接電動機に給電するエスカレータ装置がある。この技術によれば、特別な電力回生装置や回生発生熱の処理を必要とせず、安価にして省エネを図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の従来技術においては、回生エネルギーを処理する手段が必要であり、第２の従来技術においては、省エネルギーが不十分である欠点があった。
【０００５】
本発明の目的は、簡潔な装置で十分な省エネルギー効果を得ることのできるエスカレータ装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エスカレータの利用客がいないとき電力変換器と第１の開閉手段を介してエスカレータ駆動電動機へ給電し、選択された方向へ加速し比較的低い速度で運転する制御手段と、この低速度での上昇運転中に利用客が現れたとき前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いて再度エスカレータを加速した後比較的高い一定速度で上昇運転する制御手段と、前記低速度での下降運転中に利用客が現れたとき前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを加速した後前記第１の開閉手段を開放し３相交流電源を駆動電動機へ直接つなぐ第２の開閉手段を投入してエスカレータを比較的高い一定速度で下降運転する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することによって、利用客がなければ下降時にも低速運転を行うことができ、回生エネルギーの処理手段を必要としない簡易な装置によって、十分な省エネルギー効果を得ることができる。
【０００８】
本発明の望ましい一実施態様においては、第２の開閉手段を用いて交流電源から直接的に駆動電動機に給電し比較的高い速度で運転中に、利用客がいなくなったとき（下降運転中には第２の開閉手段を開放し第１の開閉手段を投入して）、電力変換器を用いて、エスカレータの慣性エネルギーと無負荷運転の走行損失とで決まる自由減速度より小さく設定した減速度でエスカレータを減速し、比較的低い一定速度で運転することを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、電力変換器に（下降時特有の）回生電力の負担をかけること無く省エネルギー運転を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１，図２により説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施例によるエスカレータ装置の主要構成図を示す。
【００１２】
エスカレータはステップチェーン１と、このチェーンに取り付けられた移動踏み板（以下ステップと略す）２が、エスカレータの上下にある端部歯車３と４との間に無端状に張られている。
【００１３】
駆動モータ５は、誘導電動機に代表される交流電動機であり、一定電圧・一定周波数の３相交流電源６から、電力変換器７と第１の開閉手段（接触器）８を介して、あるいは第２の開閉手段（接触器）９から直接的に給電される。電力変換器７は、逆変換不能のいわゆるダイオード整流器（コンバータ）７１，平滑コンデンサ７２及びトランジスタインバータ７３を主要構成要素とするもので、交流電源６への回生機能はもたないものである。これには市販の汎用インバータを用いることができる。駆動モータ５の動力は端部歯車３に伝達される。ハンドレール１０はエンドレス状に作られていて、ローラまたは案内用のガイドの上を摺動して、ステップ２と等しい速度で移動する。
【００１４】
利用客検出手段としての光電装置１１及び１２が、下部及び上部の乗り口の内デッキと呼ばれる左右の欄干間に設けられ、上昇及び下降運転時の利用客を検出する。なお、利用客検出手段としては、エスカレータの上下の乗り場近傍であればどこに設けても良く、赤外線形検出装置等も利用できる。
【００１５】
制御装置１３は、マイクロコンピュータを含むもので、運転方向選択スイッチ１４，運転・停止スイッチ１５からの指令を受け、利用客検出手段１１，１２からの信号ａ，ｂ及び速度検出器１６からの速度信号等を入力して図２に示すフローの処理を行い、インバータ７３への制御信号，接触器８及び９への開閉指令を出力するものである。
【００１６】
次に、マイクロコンピュータを含む制御装置１３の処理フローチャートを示す図２を参照して動作を説明する。
【００１７】
（１）上昇運転
上昇運転中は、全期間に亘りインバータ７３を用いて運転する。
【００１８】
まず、運転方向選択スイッチ１４をＵＰ側にして、運転・停止スイッチ１５を運転側に入れると、図２のステップ２０１から２０２に進み、接触器８を投入してインバータ７３を起動する。その出力電圧及び周波数を徐々に増加させて駆動モータ５に給電し、エスカレータを加速度０．３ｍ／ｓｓ以下で加速し、ステップ２０３で速度１０ｍ／分の低速運転に入る。
【００１９】
この状態で、エスカレータは低速で動いており、利用したい客が近づけば、利用可能であると判断でき、エスカレータに乗り込むことができる。
【００２０】
ステップ２０４で、利用客検出器１１が利用客を検出すれば、ステップ２０５での運転方向確認で上昇であることから、ステップ２０６でインバータ７３の出力電圧及び周波数の制御により加速度０．３ｍ／ｓｓ以下で、速度３０ｍ／分の高速まで加速する。加速終了後は、この定格速度３０ｍ／分で通常の乗客の輸送サービスを行う。
【００２１】
ステップ２０７では、運転・停止スイッチ１５を停止側に切替えない限り運転を継続と判断し、ステップ２０４に戻る。
【００２２】
したがって、通常サービスは乗客が有る間は続き、乗客が無くなると、ステップ２０４で乗客検出装置の出力が途絶えたことにより、ステップ２０８で一定時間経過したところで無負荷と判定する。すると、ステップ２０９でインバータで運転中か、商用電源で運転中かを判断し、商用電源での運転であればインバータ運転に切替え（ステップ２１０）、ステップ２１１でインバータの出力電圧及び周波数を徐々に低下させて速度１０ｍ／分の低速へ減速する。利用者が現れるまで、この低速運転を継続し、利用可能であることを利用者に明確にしつつ、低速による省エネルギー運転を行う。
【００２３】
以下、利用客の有無に応じて、通常運転と省エネ低速運転が繰り返される。
【００２４】
（２）下降運転
下降運転では、加減速運転中及び低速省エネ運転中はインバータを用いるが、乗客のいる高速下降運転は３相交流電源６から接触器９を介して駆動モータ５へ直接給電を行う。
【００２５】
図２において、ステップ２０１の運転開始で接触器８を投入し、インバータで起動し（ステップ２０２）、上昇運転と同様に、一定限度以下の加速度になるように制御しながら、まず、１０ｍ／分の低速まで加速する（ステップ２０３）。下降運転の場合にも、図２のフローから明らかなように、利用客が無い状態あるいは利用客が途絶えた状態では上昇運転と同じであり、インバータ７３を用いた省エネルギーの低速運転が行われ、利用者が現れるのを待つ。
【００２６】
利用者が現れると、図２のステップ２０５で下降と判断されてステップ２１２に移って、商用電源での定格速度での高速運転か、インバータでの低速運転かを判定する。もし、インバータ運転であれば、ステップ２１３において、インバータの出力電圧及び周波数を増大させて一定限度（０．３ｍ／ｓｓ）以下の加速度で高速へ向かって加速させる。ステップ２１４で同期（定格）速度３０ｍ／分に到達したことを検出すると、ステップ２１５で接触器９を投入し、接触器８を開放して、商用電源からの直接給電に切替える。
【００２７】
このようにして、下降運転時には利用者がいる限り、商用電源から駆動モータ（交流モータ）５へ直接給電しての高速運転となり、電源６への電力の回生も自動的に行われるとともに、利用者が途絶えればインバータを用いて減速させ、低速度での省エネルギー運転に入る。以下、利用客の有無に応じて、通常運転と省エネ低速運転が繰り返される。
【００２８】
運転・停止スイッチ１５が停止に切替えられれば、運転方向に関係無くステップ２１６で停止する。
【００２９】
この実施例では、すべての加速時に加速度０．３ｍ／ｓｓ以下に制限するものとしたが、利用客の乗込みの機会が大きい省エネ低速運転から高速運転への加速時のみに加速度を制限しても良い。
【００３０】
（３）減速時の速度指令の与え方
ここで、上記実施例における減速時の速度指令の与え方について図３を用いて説明する。
【００３１】
エスカレータは装置の慣性が大きいので、定格速度ＶＨから低速度ＶＬに減速するときには、（１／２）×（可動部質量）×｛（ＶＨ）^２−（ＶＬ）^２｝の運動エネルギーを放出する。図３は定格速度３０ｍ／分から省エネ運転速度の１０ｍ／分に減速する時の速度と時間の関係を示す。エスカレータは慣性が大きいので比較的大きな運動エネルギーを蓄積しているから、速度３０ｍ／分で走行してる状態の点Ａで、電動機電源を遮断して自由走行状態（フリーラン状態）にすると、３０ｍ／分の走行速度を維持しようとする。
【００３２】
しかし他方で、エスカレータは、ハンドレールとハンドレールガイドとの摺動損失，ステップのローラの転動損失，ステップチェーンの屈曲損失，減速機の機械損失などの損失により運動エネルギーが消費される結果、図３の直線ＡＣＥのようにエスカレータは次第に速度が低下してきてＥ点で自然に停止する（フリーラン停止）。
【００３３】
エスカレータでのフリーラン停止時間ｔ１〜ｔ４は通常７秒程度になる。これに対して、従来の減速制御で設定される速度曲線ＡＢの減速時間ｔ１，ｔ２は、一般に２秒程度に選ばれるのでフリーランで速度１０ｍ／分に減速する時間ｔ１〜ｔ３（約５秒）に比べかなり短い。この結果、従来の省エネ制御では、図３の三角形ＡＢＣの面積に相当するエネルギーが回生電力としてインバータに逆流し、平滑コンデンサ７２を充電することになる。最悪の場合はこのエネルギーによりコンデンサ７２を過充電し破壊してしまう。この不具合を防止するために、従来回生電力を吸収する装置が不可欠であった。
【００３４】
本実施例では、減速時の速度指令ＡＤとして、フリーラン時の減速時間約５秒より十分に長い減速時間ｔ１〜ｔ５（約８秒）に設定して制御を行う。この結果今度は、図３の三角形ＡＣＤに相当するエネルギーが不足するので、これをインバータ７３が供給することで制御が行われる。このようにすることにより、回生電力処理装置のないインバータを使用しても問題なく減速制御ができる。なお、５秒を超える減速時間は、通常の減速時間としては長すぎるが、本実施例においては、いずれも無負荷すなわち乗客がいない状態なので問題はない。
【００３５】
（４）下降運転における電力回生の問題
次に、下降運転における電力回生の問題について述べる。
【００３６】
エスカレータの乗客数とモータ入力の関係を図示すると図４の様になる。上昇運転（Ｐ_Ｕ直線）は常にプラスの負荷状態が続くが、下降運転（Ｐ_Ｄ直線）では乗客数が一定値（Ｎ_１）を超えると乗客の荷重でエスカレータが駆動されるために、モータ入力はマイナスとなり回生電力が発生する。このため回生機能のないインバータでは制御できない。
【００３７】
本実施例においては、乗客無しの状態でのみ、電力変換器７を用いて加減速するので、回生機能は不要である。乗客がある状態では、３相交流電源６から駆動モータ（誘導電動機）５への直接給電であり、乗客が増加して全負荷状態になって大きな回生電力が発生しても、直接に電源に返還できる。
【００３８】
（５）加減速度の選定
最後に加減速度について述べる。
【００３９】
加速度が大きければ加速中に利用者が乗り込むことは危険である。一般に水平移動する乗物において、乗客が感知する水平方向の加速度の大きさは、１０ＨＺ以下の低周波の場合、２０〜２５ｇａｌ（０．２〜０．２５ｍ／ｓｓ）程度であると言われる。このことから、加速中に乗客が乗り込むことが予想される低速から高速への速度変化時の加速度は、安全上、この範囲に抑えることが望ましいと言える。一方、エスカレータの設置角度は通常３０度である。したがって、水平方向で２５ｇａｌは、エスカレータの運転速度の変化としては、２５×（２／√３）≒ ２９ｇａｌであり、３０ｇａｌ以下すなわち運転方向の速度変化率は０．３ｍ／ｓｓ以下に押さえることで安全を確保することとした。
【００４０】
従来のエスカレータ装置では、３相交流電源６から駆動モータ（誘導電動機）５へ直接給電していたため、駆動モータは急激な加速をしていた。このため利用客が、加速終了後にエスカレータのステップに乗り込めるように、利用客検出器はステップからある程度の距離（１．５ｍ以上）手前に設置せざるを得ない。しかし、本実施例では、加速度を０．３ｍ／ｓｓ以下に抑制しているので、利用客が加速中にステップに乗っても安全である。したがって、利用客検出器とステップの距離についての制約を外すことができ、本実施例のように乗り口の内デッキに設けることができる等、検出器設置の自由度が増し、出入口の近傍であれば、どこでも良い。
【００４１】
以上述べた実施例においては、減速時の指令時間をフリーランタイムより長くする事で、運動エネルギーの放出を押さえることと、高速下降運転で交流電源からの直接給電運転を併用することで回生電力処理機能のないインバータでのエスカレータの省エネ運転を実現した。更に、第２の接触器の相順は常に下降運転に固定されているので、３相接触器は１組（１ケ）で済む。
【００４２】
本実施例の主な効果を列挙すると次の通りである。
【００４３】
１．インバータ装置で、高速と低速間の速度制御を行うので、速度変化をきわめて円滑かつ自由にできる。
【００４４】
２．利用者がいない（無負荷）ときには低速運転することで、走行損失を運転速度に応じて低減する省エネ運転ができる。
【００４５】
３．省エネ運転中にもエスカレータを停止しないので、利用客はサービス中であることをはっきり認識できるので利用しやすい。
【００４６】
４．回生電力処理機能が無い汎用インバータが利用できるから、制御装置を安価で小型に製造できる。
【００４７】
５．交流電源から直接給電用の接触器は相順が固定された１ケでよいから主回路の構成が単純で小型にできる。
【００４８】
６．低速省エネ運転状態から加速するときの加速度を低く押さえることができるので、利用客検出用のセンサーの取付けの自由度が増す。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、回生エネルギーの処理手段を必要としない簡易な装置によって、十分な省エネルギー効果を得ることのできるエスカレータ装置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエスカレータ装置の一実施例要部構成図である。
【図２】本発明の一実施例によるエスカレータ装置の制御装置の運転処理フローチャートである。
【図３】本発明の一実施例における減速時の速度特性図である。
【図４】本発明の一実施例におけるエスカレータの乗客数とモータ入力特性図である。
【符号の説明】
１…ステップチェーン、２…ステップ、３，４…端部歯車、５…駆動モータ、６…３相交流電源、７…電力変換器、８…第１の開閉手段（接触器）、９…第２の開閉手段（接触器）、１０…ハンドレール、１１，１２…利用客検出器、１３…制御装置、１４…方向選択スイッチ、１５…運転・停止スイッチ、７１…コンバータ（ダイオード整流器）、７２…平滑コンデンサ、７３…インバータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of an escalator device, and more particularly, to an escalator device that performs an energy-saving operation.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-291390 discloses a control device for an escalator that uses an inverter only during acceleration and deceleration and feeds power directly from a commercial three-phase AC power supply to a motor when approaching steady high-speed operation. Always operates near the synchronous speed to obtain efficient and shock-free acceleration / deceleration.
[0003]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-319761, there is an escalator device that operates using an inverter only during ascending operation and supplies power to a motor directly from a commercial three-phase AC power source during descending operation. According to this technique, it is possible to reduce the cost and save energy without requiring a special electric power regeneration device or a treatment of regeneration heat.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The first prior art requires a means for processing regenerative energy, and the second prior art has a disadvantage that energy saving is insufficient.
[0005]
An object of the present invention is to provide an escalator device capable of obtaining a sufficient energy saving effect with a simple device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides control means for supplying electric power to an escalator drive motor via a power converter and a first opening / closing means when there is no escalator user, accelerating in a selected direction and operating at a relatively low speed, Control means for ascending the escalator again using the power converter and the first opening / closing means when a user appears during the ascending operation at a speed, and then ascending at a relatively high constant speed; When a passenger appears during the descent operation of the vehicle, the escalator is accelerated using the power converter and the first opening / closing means, and then the first opening / closing means is opened, and the three-phase AC power supply is directly connected to the drive motor. A control means for turning on and off the second opening / closing means to lower the escalator at a relatively high constant speed is provided.
[0007]
With this configuration, if there is no user, low-speed operation can be performed even when the vehicle descends, and a sufficient energy saving effect can be obtained by a simple device that does not require regenerative energy processing means.
[0008]
In a preferred embodiment of the present invention, when the driving motor is directly supplied from the AC power source using the second opening / closing means and the vehicle is running at a relatively high speed, and the user is gone (during the descent operation, Opening the second opening / closing means and turning on the first opening / closing means), using the power converter, at a deceleration set to be smaller than the free deceleration determined by the inertial energy of the escalator and the traveling loss of the no-load operation. The escalator is decelerated and is operated at a relatively low constant speed.
[0009]
With such a configuration, energy-saving operation can be realized without applying a load of regenerative power (specific to a descent) to the power converter.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0011]
FIG. 1 shows a main configuration diagram of an escalator device according to one embodiment of the present invention.
[0012]
In the escalator, a step chain 1 and a moving step plate (hereinafter abbreviated as a step) 2 attached to the chain are endlessly stretched between end gears 3 and 4 above and below the escalator.
[0013]
The drive motor 5 is an AC motor typified by an induction motor, and is supplied from a three-phase AC power supply 6 having a constant voltage and a constant frequency via a power converter 7 and a first opening / closing means (contactor) 8 or The power is directly supplied from the opening / closing means (contactor) 9. The power converter 7 mainly includes a so-called diode rectifier (converter) 71 that cannot be reverse-converted, a smoothing capacitor 72, and a transistor inverter 73, and does not have a function of regenerating the AC power supply 6. For this, a commercially available general-purpose inverter can be used. The power of the drive motor 5 is transmitted to the end gear 3. The handrail 10 is made endless and slides on rollers or guides to move at the same speed as in step 2.
[0014]
Photoelectric devices 11 and 12 as passenger detection means are provided between left and right balustrades, which are called inner decks of lower and upper entrances, and detect passengers during ascent and descent operations. The user detecting means may be provided anywhere near the landing above and below the escalator, and an infrared detecting device may be used.
[0015]
The control device 13 includes a microcomputer, receives commands from the driving direction selection switch 14 and the operation / stop switch 15, receives signals a and b from the customer detecting means 11 and 12, and outputs a speed from the speed detector 16. The processing of the flow shown in FIG. 2 is performed by inputting a signal or the like, and a control signal to the inverter 73 and an opening / closing command to the contactors 8 and 9 are output.
[0016]
Next, the operation will be described with reference to FIG. 2 showing a processing flowchart of the control device 13 including the microcomputer.
[0017]
(1) Ascent operation During the ascent operation, the operation is performed using the inverter 73 over the entire period.
[0018]
First, when the operation direction selection switch 14 is set to the UP side and the operation / stop switch 15 is set to the operation side, the process proceeds from Step 201 to Step 202 in FIG. 2, where the contactor 8 is turned on to start the inverter 73. The output voltage and frequency are gradually increased to supply power to the drive motor 5, the escalator is accelerated at an acceleration of 0.3 m / s or less, and a low speed operation of 10 m / min is started in step 203.
[0019]
In this state, the escalator is moving at a low speed, and when a customer who wants to use is approached, it can be determined that the escalator is available and the user can get on the escalator.
[0020]
If the passenger detector 11 detects a passenger in step 204, the driving direction is confirmed to be increased in step 205, and the acceleration is 0.3 m / ss by controlling the output voltage and frequency of the inverter 73 in step 206. In the following, acceleration is performed to a high speed of 30 m / min. After the end of acceleration, normal passenger transportation service is performed at the rated speed of 30 m / min.
[0021]
In step 207, it is determined that the operation is continued unless the operation / stop switch 15 is switched to the stop side, and the process returns to step 204.
[0022]
Therefore, the normal service continues while the passenger is present, and when the passenger is exhausted, the output of the passenger detection device is interrupted in step 204, and it is determined that there is no load after a lapse of a predetermined time in step 208. Then, in step 209, it is determined whether the operation is performed by the inverter or the commercial power supply. If the operation is performed by the commercial power supply, the operation is switched to the inverter operation (step 210). In step 211, the output voltage and frequency of the inverter are gradually increased. The speed is reduced to a low speed of 10 m / min. Until the user appears, the low-speed operation is continued, and the energy-saving operation at the low speed is performed while making it clear to the user that the user is available.
[0023]
Hereinafter, the normal operation and the energy-saving low-speed operation are repeated according to the presence or absence of the customer.
[0024]
(2) Descent operation In the descent operation, the inverter is used during the acceleration / deceleration operation and the low-speed energy-saving operation. However, in the high-speed descent operation with passengers, power is directly supplied from the three-phase AC power supply 6 to the drive motor 5 via the contactor 9. Do.
[0025]
In FIG. 2, the contactor 8 is turned on at the start of the operation in step 201, activated by the inverter (step 202), and controlled to have an acceleration below a certain limit as in the ascending operation. (Step 203). Also in the case of the descent operation, as is clear from the flow of FIG. 2, the operation is the same as the ascending operation in a state where there is no user or in a state where the user is cut off, and an energy-saving low-speed operation using the inverter 73 is performed. Wait for the user to appear.
[0026]
When a user appears, it is determined in step 205 of FIG. 2 that the vehicle has descended, and the process proceeds to step 212, where it is determined whether high-speed operation at the rated speed using the commercial power supply or low-speed operation using the inverter is performed. If the operation is the inverter operation, in step 213, the output voltage and the frequency of the inverter are increased to accelerate to a high speed at an acceleration of a certain limit (0.3 m / ss) or less. If it is detected in step 214 that the synchronous (rated) speed has reached 30 m / min, the contactor 9 is turned on in step 215, the contactor 8 is opened, and switching is made to direct power supply from the commercial power supply.
[0027]
In this manner, during the descent operation, as long as there is a user, high-speed operation is performed by directly supplying power to the drive motor (AC motor) 5 from the commercial power supply, and power regeneration to the power supply 6 is automatically performed. If the user stops, the vehicle is decelerated using the inverter and energy-saving operation is started at a low speed. Hereinafter, the normal operation and the energy-saving low-speed operation are repeated according to the presence or absence of the customer.
[0028]
If the operation / stop switch 15 is switched to stop, the operation stops at step 216 regardless of the operation direction.
[0029]
In this embodiment, the acceleration is limited to 0.3 m / ss or less at all accelerations. However, the acceleration is limited only at the time of acceleration from energy-saving low-speed operation to high-speed operation, in which the opportunity for passengers to enter is large. Is also good.
[0030]
(3) How to give a speed command at the time of deceleration Here, how to give a speed command at the time of deceleration in the above embodiment will be described with reference to FIG.
[0031]
Since the escalator has a large inertia, when the speed is reduced from the rated speed VH to the low speed VL, kinetic energy of (スカ) × (movable part mass) × {(VH) ² − (VL) ² } is emitted. . FIG. 3 shows the relationship between speed and time when the speed is reduced from the rated speed of 30 m / min to the energy saving operation speed of 10 m / min. Since the escalator has a relatively large kinetic energy due to its large inertia, the motor power is cut off at the point A in a state where the escalator is running at a speed of 30 m / min to make the escalator in a free running state (free running state). Attempt to maintain a running speed of / min.
[0032]
However, on the other hand, the escalator consumes kinetic energy due to losses such as sliding loss between the handrail and the handrail guide, rolling loss of the step roller, bending loss of the step chain, and mechanical loss of the speed reducer. As shown by the straight line ACE in FIG. 3, the speed of the escalator gradually decreases, and the escalator naturally stops at the point E (free-run stop).
[0033]
The free-run stop time t1 to t4 in the escalator is usually about 7 seconds. On the other hand, since the deceleration times t1 and t2 of the speed curve AB set by the conventional deceleration control are generally selected to be about 2 seconds, the time t1 to t3 (about 5 seconds ) Is considerably shorter than. As a result, in the conventional energy saving control, energy corresponding to the area of the triangle ABC in FIG. 3 flows back to the inverter as regenerative power, and charges the smoothing capacitor 72. In the worst case, this energy causes the capacitor 72 to be overcharged and destroyed. In order to prevent this problem, a device that absorbs regenerative electric power has conventionally been indispensable.
[0034]
In the present embodiment, control is performed by setting the speed command AD during deceleration to deceleration times t1 to t5 (about 8 seconds) sufficiently longer than the deceleration time during free-run of about 5 seconds. As a result, the energy corresponding to the triangle ACD in FIG. 3 is insufficient this time, and the inverter 73 supplies the energy to perform the control. By doing so, deceleration control can be performed without any problem even if an inverter without a regenerative power processing device is used. Note that the deceleration time exceeding 5 seconds is too long as a normal deceleration time, but in this embodiment, there is no problem because all of them have no load, that is, there is no passenger.
[0035]
(4) Problem of power regeneration in descent operation Next, the problem of power regeneration in descent operation will be described.
[0036]
FIG. 4 illustrates the relationship between the number of passengers on the escalator and the motor input. For increasing operation (P _U line) is always followed by a positive load, the number of passengers in the decreasing operation (P _D linear) escalator is driven with a load of passengers exceeds a predetermined value (N _1), the motor The input becomes negative and regenerative power is generated. Therefore, it cannot be controlled by an inverter without a regenerative function.
[0037]
In the present embodiment, the acceleration / deceleration is performed using the power converter 7 only when there is no passenger, so that the regenerative function is unnecessary. In a state where a passenger is present, direct power is supplied from the three-phase AC power supply 6 to the drive motor (induction motor) 5, and even if the number of passengers increases to a full load state and large regenerative power is generated, the power is directly supplied to the power supply. Can be returned.
[0038]
(5) Selection of acceleration / deceleration Finally, acceleration / deceleration will be described.
[0039]
If the acceleration is large, it is dangerous for the user to get in during acceleration. Generally, in a vehicle that moves horizontally, the magnitude of the acceleration in the horizontal direction sensed by the passenger is said to be about 20 to 25 gal (0.2 to 0.25 m / ss) at a low frequency of 10 HZ or less. From this, it can be said that it is desirable to suppress the acceleration at the time of the speed change from the low speed to the high speed at which the passenger is expected to enter during acceleration to be within this range for safety. On the other hand, the installation angle of the escalator is usually 30 degrees. Therefore, 25 gal in the horizontal direction is 25 × (2 / √3) ≒ 29 gal as a change in the operating speed of the escalator, and is 30 gal or less, that is, the speed change rate in the driving direction is suppressed to 0.3 m / ss or less. We decided to ensure safety.
[0040]
In the conventional escalator device, since the power is directly supplied from the three-phase AC power supply 6 to the drive motor (induction motor) 5, the drive motor accelerates rapidly. For this reason, the passenger detector must be installed a certain distance (1.5 m or more) from the step so that the passenger can get on the escalator step after the end of acceleration. However, in this embodiment, since the acceleration is suppressed to 0.3 m / ss or less, it is safe even if the user gets on the steps during acceleration. Therefore, the restriction on the distance between the passenger detector and the step can be removed, and the detector can be provided on the inner deck of the entrance as in this embodiment. If there is, it is good.
[0041]
In the embodiment described above, the command time at the time of deceleration is made longer than the free run time to suppress the release of kinetic energy, and the regenerative power processing is performed by using the direct power supply operation from the AC power supply in the high speed descent operation. The energy-saving operation of the escalator with the inverter without the function was realized. Furthermore, since the phase sequence of the second contactor is always fixed to the descending operation, only one set (three) of three-phase contactors is required.
[0042]
The main effects of this embodiment are as follows.
[0043]
1. Since the speed control between the high speed and the low speed is performed by the inverter device, the speed change can be made extremely smooth and free.
[0044]
2. When there is no user (no load), low-speed operation enables energy-saving operation in which the traveling loss is reduced according to the operation speed.
[0045]
3. Since the escalator is not stopped even during energy saving operation, the user can clearly recognize that the service is being performed, so that it is easy to use.
[0046]
4. Since a general-purpose inverter having no regenerative power processing function can be used, the control device can be manufactured inexpensively and compactly.
[0047]
5. The number of contactors for directly supplying power from the AC power supply may be one having a fixed phase sequence, so that the configuration of the main circuit can be simple and small.
[0048]
6. Since the acceleration when accelerating from the low-speed energy-saving driving state can be kept low, the degree of freedom of mounting a sensor for detecting a customer is increased.
[0049]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the escalator apparatus which can obtain sufficient energy-saving effect by the simple apparatus which does not require the processing means of regenerative energy can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an escalator device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of an operation process of the control device of the escalator device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a speed characteristic diagram at the time of deceleration in one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the number of passengers and motor input characteristics of an escalator according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Step chain, 2 ... Step, 3, 4 ... End gear, 5 ... Drive motor, 6 ... 3 phase alternating current power supply, 7 ... Power converter, 8 ... 1st opening / closing means (contactor), 9 ... No. 2, opening / closing means (contactor), 10: handrail, 11, 12: customer detector, 13: control device, 14: direction selection switch, 15: run / stop switch, 71: converter (diode rectifier), 72 ... smoothing capacitor, 73 ... inverter

Claims

エスカレータを駆動する交流電動機と、一定周波数の３相交流を出力する３相交流電源と、この交流電源からの交流を可変電圧・可変周波数の３相交流に変換する電力変換器と、この電力変換器の出力側を前記交流電動機に接続する第１の開閉手段と、前記交流電源と前記交流電動機とを直接接続する第２の開閉手段とを備えたエスカレータ装置において、エスカレータの利用客がないとき前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを選択された方向へ比較的低い速度で運転する第１の制御手段と、この低速度での上昇運転中に利用客が現れたとき前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを加速し比較的高い一定速度で上昇運転する第２の制御手段と、前記低速度での下降運転中に利用客が現れたとき前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを加速した後前記第１の開閉手段を開放し前記第２の開閉手段を投入してエスカレータを比較的高い一定速度で下降運転する第３の制御手段と、前記第２の開閉手段を用いて比較的高い速度で下降運転中に、利用客がいないとき前記第２の開閉手段を開放し前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを減速し比較的低い速度で運転するに際し、前記減速時の減速度を、エスカレータの慣性エネルギーと無負荷運転の走行損失とで決まる自由減速度より小さく設定したことを特徴とするエスカレータ装置。An AC motor that drives an escalator, a three-phase AC power supply that outputs a constant-frequency three-phase AC, a power converter that converts AC from the AC power into a variable voltage / variable frequency three-phase AC, and this power conversion An escalator device including first opening / closing means for connecting the output side of the vessel to the AC motor and second opening / closing means for directly connecting the AC power supply and the AC motor, when there is no escalator user First control means for operating the escalator at a relatively low speed in a selected direction using the power converter and the first opening / closing means, and when a user appears during the ascending operation at the low speed Second control means for accelerating an escalator using the power converter and the first opening / closing means to perform an ascending operation at a relatively high constant speed; and when a user appears during the descent operation at the low speed, After accelerating the escalator using the power converter and the first opening / closing means, open the first opening / closing means and turn on the second opening / closing means to lower the escalator at a relatively high constant speed. Control means, and during the descent operation at a relatively high speed using the second opening / closing means, when there is no customer, the second opening / closing means is opened and the power converter and the first opening / closing means are opened. An escalator wherein the deceleration at the time of deceleration is set to be smaller than the free deceleration determined by the inertial energy of the escalator and the running loss of the no-load operation when the escalator is operated at a relatively low speed by decelerating the escalator using the escalator. apparatus.

エスカレータを駆動する交流電動機と、一定周波数の３相交流を出力する３相交流電源と、この交流電源からの交流を可変電圧・可変周波数の３相交流に変換する電力変換器と、この電力変換器の出力側を前記交流電動機に接続する第１の開閉手段と、前記交流電源と前記交流電動機とを直接接続する第２の開閉手段とを備えたエスカレータ装置において、前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを比較的低い速度で上昇又は下降方向に運転する第１の制御手段と、前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを比較的高い速度で上昇運転する第２の制御手段と、前記第２の開閉手段を用いてエスカレータを比較的高い速度で下降運転する第３の制御手段と、前記第２の開閉手段を用いて比較的高い速度で下降運転中に、利用客がいないとき前記第２の開閉手段を開放し前記電力変換器と前記第１の開閉手段を用いてエスカレータを減速し比較的低い速度で運転するに際し、前記減速時の減速度を、エスカレータの慣性エネルギーと無負荷運転の走行損失とで決まる自由減速度より小さく設定したことを特徴とするエスカレータ装置。An AC motor that drives an escalator, a three-phase AC power supply that outputs a constant-frequency three-phase AC, a power converter that converts AC from the AC power into a variable voltage / variable frequency three-phase AC, and this power conversion An escalator device comprising: a first opening / closing means for connecting an output side of a vessel to the AC motor; and a second opening / closing means for directly connecting the AC power supply to the AC motor. First control means for operating the escalator at a relatively low speed in the ascending or descending direction by using the first opening / closing means; and raising the escalator at a relatively high speed by using the power converter and the first opening / closing means. second control means for operating, in the second and third control means for lowering operating at relatively high speeds the escalator with the opening and closing means, said second relatively high speed using a switching means During down operation, when there is no user, the second opening / closing means is opened, and the escalator is decelerated using the power converter and the first opening / closing means to operate at a relatively low speed. An escalator device characterized in that the deceleration is set to be smaller than a free deceleration determined by an inertial energy of the escalator and a traveling loss in a no-load operation .