本发明专利技术公开了一种自动扶梯及自动人行道控制装置，包括：整流装置组件，逆变装置组件，电动机，微处理器运算系统，电流互感器及扶梯上下部入口处行人检测装置。电流互感器及行人检测装置用于扶梯负载率的估算，根据扶梯负载率的不同，改变自动扶梯及自动人行道的运行速度，并可在重载时将扶梯速度提高到超过额定速度，不仅可以实现扶梯与自动人行道的空载节能功能，而且可以在扶梯重载时提高行人输送能力，轻载时也能最大限度地节能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动扶梯和自动人行道系统控制领域，特别是涉及一种用于自动扶梯和自动人行道系统的控制装置。
技术介绍
作为行人输送系统的自动扶梯与自动人行道一般认为是以恒定速度方式运行的， 其电力拖动传统上采用最简单的电网直接供电拖动系统。然而大多数自动扶梯具有定期的间隙使用的特点，比如地铁4分钟一班，出站的人流在自动扶梯上持续的时间大约1分钟， 这段时间内出站人流被拥堵在扶梯入口处，不能被及时疏散，而另外的3分钟时间处于空载或轻载运行状态。对于象办公楼宇等商用型自动扶梯的应用场合，除上下班高峰时间段， 其它时间基本上都处于空载或轻载运行状态。又如普通商场及地铁、机场等场合的入站人流为断续的，这种场合扶梯的负载率均不大，此时扶梯的摩擦损耗大大高于运输行人的有效功耗，扶梯整体效率很低。象这样在交通高峰期需要最大交通运输流量，而在间隙期轻载或空载条件下使用的自动扶梯的能源浪费又是相当可观的，如何处理好这对矛盾，提高高峰时行人输送能力，并减小轻载及空载条件下的损耗，是具有相当的现实意义。中国专利技术专利申请审定说明书CN1010852B(审定公告日1990年12月19日)及中国专利技术专利说明书CN1099370C(授权公告日2003年1月22日)提供了一种在扶梯有行人时由三相交流电网直接供电，扶梯以额定速度运行；在无行人时由变频器供电，扶梯以极低速运行或停止以节约能源的方法。然而该种方法只解决了扶梯上无行人(空载)时的节能问题，对于扶梯有行人时，特别是扶梯处于轻载时的整体效率低的状况并没有任何改善。对于扶梯轻载时的节能通常的做法是降低电动机的电压，使电动机的发热减小以提高其效率。为达到此目的，可采用Υ/Δ切换方法和扶梯有行人时也由变频器供电的方法。Y/Δ切换方法即当扶梯处于轻载时电动机采用Y型接法，而在重载时电动机切换到Δ型接法，以此降低电动机在轻载时的电流。然而频繁的切换不仅会缩短产品的寿命， 也会给电网带来较大的冲击。扶梯有行人时也由变频器供电，由于变频器输出电压可调，在扶梯轻载时适当降低电动机电压来达到节能目的。然而这种纯粹降低电动机电压的方法的节能效果仍然是有限的，此方法仅仅降低了电动机的发热，却对扶梯的摩擦损耗没有任何降低。因此以上的所有控制方法并没有很好地解决自动扶梯和自动人行道轻载节能的问题。中国专利技术专利申请公布说明书CN1994847A(公开日2007年7月11日)公开了一种通过检测负载对扶梯速度进行切换的自动扶梯系统，可以设定若干负载区间，在不同的负载区间采用相应的驱动速度。这种方法虽然可以较好地解决轻载节能的问题，然而对于人流量大时，其并不能以超过常规扶梯速度运行，目前在用的扶梯中均没有解决好扶梯高峰时段的输送能力如何提高的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种自动扶梯和自动人行道系统的控制装置，使自动扶梯和自动人行道在重载时提高行人输送能力，而在轻载条件下能最大限度地节能， 达到节能与输送能力之间的平衡。为解决上述技术问题，本专利技术的自动扶梯和自动人行道系统的控制装置包括三相整流装置组件，实现AC-DC的变换；逆变装置组件，与所述三相整流组件连接，实现DC-AC变换，为电动机提供驱动电源电压；电动机，与三相整流装置组件和逆变装置组件相连接，用于拖动扶梯；微处理器运算系统，与三相整流装置组件和逆变装置组件连接，用于自动扶梯的控制及驱动；两路电流互感器，分别测量所述电动机的U相和V相相电流，并输入至微处理器运算系统；设置在扶梯上下部入口处的行人检测装置，与微处理器运算系统相连，用于检测有无行人；所述微处理器运算系统根据电流互感器或行人检测装置输入的信息，估算出扶梯的负载率，将扶梯设定为多个负载区间，在不同的负载区间采用不同的驱动速度；其中当扶梯负载率大于设置阈值时，由三相整流装置组件和逆变装置组件控制电动机以高于其额定频率运转的相应扶梯速度Vr的速度Vmax运行，以提高扶梯行人输送能力。由于三相整流装置组件和逆变装置组件输出至电动机上的电压频率都是可变的， 改变电动机的电源频率，可以对自动扶梯及自动人行道进行速度调整，当扶梯处于轻载时， 降低电动机的电压，可以使电动机的功率因数、效率达到最优。由行人检测装置及电流互感器组成的扶梯行人负载检测装置，不仅可检测有无行人，还可检测行人的多少。本专利技术定义扶梯速度不采用常规扶梯的额定速度，即电动机以额定频率(例如市电频率50Hz)运转时对应的扶梯速度。由于电动机的转速受三相整流装置组件和逆变装置组件控制，本专利技术中扶梯既可以常规额定速度Vr运行，也可以区别于额定速度Vr的其他速度运行，即本专利技术中的扶梯速度并不局限于常规扶梯的额定速度。根据扶梯负载率的多少对扶梯实现如下控制1、当扶梯负载率为零时，由三相整流装置组件和逆变装置组件控制电动机保持扶梯以极低速Vtl运行或停止待机以节约能源。2、当扶梯负载率较小时(例如负载率< 50% )，由三相整流装置组件和逆变装置组件控制电动机以低于扶梯额定速度Vr的速度V1运行，以降低扶梯轻载时的摩擦损耗。3、当扶梯负载率较大时(例如负载率> 50% )，由三相整流装置组件和逆变装置组件控制电动机以高于扶梯额定速度Vr的速度Vmax运行，以提高扶梯行人输送能力，尽快疏散行人。上述的三相整流装置组件为可控整流模块，可以将DC电压稳定地控制在一事先设定值上。当负载率较大时提高扶梯行人输送能力并不是单纯地将电动机的输出频率提高到市电频率以上，而是同时通过可控整流模块将DC电压提升后使逆变装置的输出电压能够高于市电输入电压，从而保证在电动机的输出频率提高的同时，电压/频率比不降低而保证负载率较大时扶梯的输出力矩，从而实现更大的交通输送能力。上述的速度V1与极低速运行Vtl的区别在于，V0的速度很低，其功能是提示行人当前扶梯处于正常服务中而不以输送行人为目的乂的速度较高，能够在合理的时间内将乘客输送到目的地。V1和Vtl均小于扶梯额定速度Vr，能够实现节能目的。应用本专利技术的控制装置，不仅可以实现扶梯与自动人行道的空载节能功能，而且可以在扶梯重载时提高行人输送能力，轻载时又能最大限度地节能。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1是本专利技术自动扶梯及自动人行道控制装置的一实施例结构图；图2是自动扶梯及自动人行道的典型速度运行曲线。具体实施例方式参见图1所示，所述自动扶梯及自动人行道控制装置包括三相整流装置组件3，与市电三相电源相连，实现AC-DC的变换。逆变装置组件2，与所述三相整流组件3连接，实现DC-AC变换，为电动机提供驱动电源电压。电动机1，与逆变装置组件2相连接，用于拖动扶梯9。微处理器运算系统4，与三相整流装置组件3和逆变装置组件2连接，用于自动扶梯9的控制及驱动。两路电流互感器7、8，分别测量所述电动机1的U相和V相相电流，并输入至微处理器运算系统4，用于电动机1的驱动运算并估计自动扶梯9的负载率；设置在扶梯上下部入口处的行人检测装置5、6，与微处理器运算系统4相连，用于检测自动扶梯9有无行人。由于三相整流装置组件3和逆变装置组件2输出至电动机1上的电压、频率都是可变的，改变电动机1的电源频率，可以对自动扶梯及自动人行道9进行速度调节，同时可以通过调节电动机1的电压，当自动本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种自动扶梯及自动人行道控制装置，包括：三相整流装置组件，实现ＡＣ－ＤＣ的变换；逆变装置组件，与所述三相整流组件连接，实现ＤＣ－ＡＣ变换，为电动机提供驱动电源电压；电动机，与逆变装置组件相连接，用于拖动扶梯；微处理器运算系统，与三相整流装置组件和逆变装置组件连接，用于自动扶梯的控制及驱动；两路电流互感器，分别测量所述电动机的Ｕ相和Ｖ相相电流，并输入至微处理器运算系统；设置在扶梯上下部入口处的行人检测装置，与微处理器运算系统相连，用于检测有无行人；所述微处理器运算系统根据电流互感器或行人检测装置输入的信息，估算出扶梯的负载率，将扶梯设定为多个负载区间，在不同的负载区间采用不同的驱动速度；其特征在于：当扶梯负载率大于设定的阈值时，由三相整流装置组件和逆变装置组件控制电动机以高于其额定频率运转的相应扶梯速度Ｖｒ的速度Ｖｍａｘ运行，以提高扶梯行人输送能力。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄维纲，孙海勇，顾海强，
申请(专利权)人：上海三菱电梯有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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