[发明专利]乘客输送设备的控制系统

说明书

本发明涉及乘客输送设备，更具体些，是涉及这类设备的控制系统。

一台典型的乘客输送设备(例如自动扶梯或移动人行道)包括一个构架，许多依次连在一起且沿构架内一条闭环路径运动的踏板，和一台驱动踏板的机械。控制系统用来控制输送设备的运转，例如控制其速度和方向等参数。这类设备是在楼层之间或不同的地点之间运送大量乘客的非常有效的工具。

现代输送设备的控制设备已变得越来越复杂，以力求提高效率，减小磨损并降低运行成本。有一种控制系统装上了一个传感器以检测踏上输送设备的乘客。一旦发现有乘客，设备就接通，踏板开始运动。乘客离开后输送设备就关掉。由于无人时设备不连续运转，这种控制系统可节省能耗。不过它有一个缺点，即在设备的频繁通断过程中会产生尖峰载荷。

解决这个问题的一种办法是采用变频器来控制输送设备的运行。在颁布给Watanabe的题为“自动扶梯的控制装置”的美国专利US，4,748,394中介绍了这类控制器的一个例子。该专利描述了一种工作在两个速度的自动扶梯。低速时，马达受变频器控制在低速运转，直至有乘客走上扶梯。一旦检测到有人，频率就逐渐升高，直至变频器产生的电流与电源电流同步。马达在那一刻被转接到电源上。已发表的德国专利申请No.4,313,424A1提到过类似的概念。虽然这种方法或许有所裨益，但在无负荷的情况下，即使在低速工作，自动扶梯部件仍会有磨损，而且要浪费能源。

有鉴于此，一些科学工作者和工程师在本申请人的代理人的指导下，正着手开发新的乘客输送设备的传动和控制系统，以改善效率并尽可能减小磨损。

依照本发明，一种可变速度乘客输送设备的工作方法包括下列步骤：设备在“准备运行”状态时不动，当探测到有乘客走上输送设备时速度增至标称值，当所有乘客离开后输送设备在一般预先设定的时间内保持以‘等待速度’运行。等待速度比标称速度低。如果在预先设定的那段时间内再没有探测到乘客上来，则输送设备回到‘准备运行’状态。

由于有‘准备运行’状态和按等待速度运行的预先设定的时段，输送设备的磨损得以降低。在无乘客的那段时间，输送设备不开动，因而不会引起磨损，也节省了能源。在乘客高峰期，输送设备将按标称速度或等待速度运行。这个时段内乘客很容易明白输送设备是可供使用的，因而避免了设备的频繁启动和停止。

另外，这种方案可以用也可以不用两速电动机，还可与控制系统的软件结合使用，因而不需要增添新设备。

在本发明的一种特定实施方案中，将输送设备的速度升到标称值是依靠变频器将速度逐步升高来实现的。一旦输送设备达到标称速度，就改由电力线驱动。这种状态一直持续到设备上再也没有乘客为止。然后又返回到由变频器驱动的状态，频率一直降到设备达到预先设定的等待速度为止。如果又有乘客上来，变频器则将速度升回到标称值，那时动力也接回到电力线上。倘若在预先设定的时段内没有其它乘客上来，变频器就将设备的速度降至‘准备运行’的状态。

由于只用变频器来转换速度和等待速度，而不是将设备保持在标称速度运行，因而变频器可以做得很小。此外，当设备向下运行时，能量可以直接送回电力线而不需要附加的设备(如能量回收系统)。同时，可用变频器运行和电力线运行两种方式将会改善驱动的可靠性。倘若变频器坏了，设备可通过电力线以标称速度连续地运行，直至将变频器修好或更换为止。

本发明的上述和其它一些目的，特征和优点通过下面对附图所示的实例的详细说明将变得更为明显。

图1是一台自动扶梯的透视图(局部剖开)；

图2是自动扶梯控制器的线路示意图；

图3为说明自动扶梯运行方法的流程图；

图4为按本发明运行的自动扶梯的典型速度分布。

用图1所示的自动扶梯作为乘客输送设备的代表来对本发明加以说明。显然，本发明对其它类型的乘客输送设备(如移动人行道)也同样适用。

自动扶梯10包括一个第一平台12，一个第二平台14，一个构架16，许多依次连接的踏板18，一条驱动踏板的台阶链条22，一对沿着踏板18两侧的护板24，一台与台阶链条22相连的传动机械26，一台与传动机械26相配的控制器28，以及一个乘客检测器32。踏板在第一和第二平台之间构成载客的站台。每个护拦24上有一条活动扶手34，它以与踏板18同样的速度运行。