(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷運転と無負荷運転との間で切り換え可能な、特にエスカレータもしくは乗員搬送装置として構成された搬送装置の駆動装置を制御する方法であって、前記搬送装置は、駆動モータと、出力電圧の少なくとも周波数が制御可能な可変周波数変換器と、を備えているものにおいて、
負荷運転状態では、ほぼ一定のライン周波数を有するライン電圧を前記駆動モータに供給し、無負荷運転状態では、可変周波数変換器の出力電圧を前記駆動モータに供給し、無負荷運転から負荷運転への切り換えもしくはこの逆の切り換えの前に、ＰＬＬ装置によって、可変周波数変換器の可変出力周波数をライン周波数と実質的に一致させるとともに、これらの位相を整合させ、このような位相の整合が達成されると直ちに切り換えを実行し、
ラインと前記可変周波数変換器との間の切り換えプロセス中の零電流時間の間には、前記駆動モータが電力を受けずに動作することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＰＬＬ装置には、設定点位相としてのライン周波数と、実際の位相としての前記可変周波数変換器の出力周波数と、が入力されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＰＬＬ装置には、設定点位相としてのライン周波数と、実際の位相としての、前記可変周波数変換器の出力周波数を制御する制御信号と、が入力されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
無負荷運転から負荷運転への切り換え時には、前記ＰＬＬ装置によって前記可変周波数変換器の出力周波数がライン周波数と一致して前記可変周波数変換器側からライン側への切り換えが実行される前に、前記可変周波数変換器の出力周波数がランプ状に増加させられることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
負荷運転から無負荷運転への切り換え時には、ライン側から前記可変周波数変換器側への切り換えが実行された後に、前記可変周波数変換器の出力周波数がランプ状に減少させられることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記零電流時間の間に、前記ＰＬＬ装置によって、前記可変周波数変換器の出力周波数が、前記駆動モータの端子電圧の周波数と一致させられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記零電流時間の間は、前記ＰＬＬ装置に、設定点位相としての、前記駆動モータの端子電圧の周波数と、実際の位相としての、前記可変周波数変換器の出力周波数と、が入力されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記可変周波数変換器の出力電圧が、ライン電圧に対してずらされることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記零電流時間の間に、前記駆動モータの端子電圧が求められることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記零電流時間の間に、前記駆動モータの端子電圧の変化量が測定されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記駆動モータの端子電圧の変化量が、前記零電流時間の間の前記駆動モータのデータから求められることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記零電流時間の間に、前記可変周波数変換器の出力電圧が、前記駆動モータの端子電圧と一致させられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
負荷運転と無負荷運転との間で切り換え可能な、特にエスカレータもしくは乗員搬送装置として構成された搬送システムの駆動装置を制御するための電子式制御装置であって、前記搬送システムは、ほぼ一定のライン周波数を有するＡＣライン電源接続部と、駆動モータと、を備えているものにおいて、前記制御装置は、出力電圧の少なくとも周波数が制御可能な可変周波数変換器と、前記駆動モータが前記ＡＣライン電圧接続部に接続される負荷運転スイッチング状態および前記駆動モータが前記可変周波数変換器に接続される無負荷運転スイッチング状態を有する制御可能な切り換えシステムと、を備えており、これによって、負荷運転状態では、ほぼ一定のライン周波数のライン電圧が前記駆動モータに供給され、無負荷運転状態では、前記可変周波数変換器の出力電圧が前記駆動モータに供給されるようになっており、さらに、前記制御装置は、無負荷運転から負荷運転もしくはこの逆への切り換え前に可変周波数変換器の出力周波数をライン周波数に実質的に一致させるとともにこれらの位相の整合を行なうＰＬＬ装置を備えており、前記の位相の整合が達成されたことに応じて、前記切り換えシステムの切り換えが制御可能となっており、
前記切り換えシステムは、前記駆動モータをＡＣライン電圧に接続する第１の制御可能なスイッチング装置Ｋ１と、前記駆動モータを可変周波数変換器に接続する第２の制御可能なスイッチング装置Ｋ２と、を備えており、これらの２つのスイッチング装置のうちの１方のみが一度に導通し得るようになっており、この時点まで導通されていたスイッチング装置が非導通状態に切り替わってから所定の零電流時間が経過した後にのみ、非導通状態にあったスイッチング装置が導通状態に切り替わることを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
前記ＰＬＬ装置が、設定点位相としてライン周波数が入力される設定点位相入力端子と、実際の位相として可変周波数変換器の出力周波数が入力される実位相入力端子と、を備えていることを特徴とする請求項１３記載の制御装置。
【請求項１５】
前記ＰＬＬ装置の入力側には、ライン周波数が基準値として入力され、かつ前記可変周波数変換器の出力周波数を制御する制御信号が実際の値として入力されることを特徴とする請求項１３記載の制御装置。
【請求項１６】
切り換えスイッチとして構成された第３の制御可能なスイッチング装置を備えており、前記の第３の制御可能なスイッチは、第１のスイッチング状態では、前記設定点位相入力端子をＡＣライン電圧に接続し、第２のスイッチング状態では、前記設定点位相入力端子を、前記駆動モータの端子電圧が検出されるモータ端子に接続するものであり、前記零電流時間の間は、前記設定点位相入力端子がモータ端子に接続され、これ以外の状態では、前記設定点位相入力端子が前記ＡＣライン電圧接続部に接続されるように、前記の第３のスイッチング装置が制御されることを特徴とする請求項１３記載の制御装置。
【請求項１７】
前記可変周波数変換器の出力電圧が、ライン電圧に対して制御されることを特徴とする請求項１６記載の制御装置。
【請求項１８】
前記零電流時間の間に前記駆動モータの端子電圧を検出することが可能な電圧測定装置と、前記零電流時間の間に、前記可変周波数変換器の出力電圧を、検出された電圧値に制御することが可能な電圧測定装置と、を備えていることを特徴とする請求項１７記載の制御装置。
【請求項１９】
前記可変周波数変換器が、スイッチング装置を備えており、前記可変周波数変換器の出力電圧が、前記スイッチング装置へのパルス形のスイッチ制御パルスによって制御され、前記スイッチング装置が、パルス幅変調されたスイッチ制御信号によって起動可能なものであり、これによって、前記可変周波数変換器の出力電圧が制御されるようになっていることを特徴とする請求項１８記載の制御装置。
【請求項２０】
前記ＰＬＬ装置が、位相検出器、ループフィルタおよび電圧制御発振器を備えていることを特徴とする請求項１９記載の制御装置。
【請求項２１】
位相検出器およびループフィルタの一方もしくは双方が、ハードウェア構成要素であることを特徴とする請求項２０記載の制御装置。
【請求項２２】
前記可変周波数変換器および前記ＰＬＬ装置が、可変周波数変換器の回路構成内部に一体に設けられていることを特徴とする請求項２１記載の制御装置。
【請求項２３】
位相検出器およびループフィルタの一方もしくは双方の機能が、前記可変周波数変換器構成がプログラムされていることによりソフトウェア内部で実行されることを特徴とする請求項２２記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷運転と無負荷運転との間で切り換え可能な、エスカレータや動く歩道として構成された搬送装置の駆動を制御するための方法および装置に関する。このような搬送装置は、ＡＣライン電圧端子、電気駆動モータ（特に誘導モータもしくは同期モータとして構成されたもの）、および周波数変換器を備えている。
【０００２】
【従来の技術】
エスカレータや動く歩道として構成された一般的な乗員搬送用搬送装置は、互いに隣接して連続したベルトを構成する複数の踏板を備えており、これらの踏段は、駆動モータにより移動させられる。
【０００３】
このような搬送装置の電力消費量および摩耗や裂傷を減少させるために、このような搬送装置を必要なときにだけ搬送移動させかつこれ以外のときには停止させる方法が開発されてきた。このような目的のために、搬送の要求を示す信号を発生する搬送要求信号装置（例えば、搬送装置前方において搬送方向に配置された踏段マット、オン／オフ式光電池制御装置、もしくは手動スイッチ）が配置されており、これによって、搬送の要求が発生していることが検出される。例えば人が踏段マット上を歩いたことにより搬送要求が発生している場合、搬送装置は、所定時間の間、搬送移動させられ、所定時間内に更なる搬送要求が発生しなかった場合には、再び停止状態に切り換えられる。
【０００４】
駆動モータの回転速度がランプ（ramp）方式で増減し得るようにすることによって、搬送装置を頻繁に始動および停止させる場合の駆動モータの急峻なオンオフを防止してピーク負荷を回避することが、ＷＯ９８／１８７１１に開示されている。このような搬送装置には、誘導モータが最も頻繁に利用される。誘導モータの回転速度は、これに接続されている交流電源の周波数に依存するため、誘導モータが一定のライン周波数を有するＡＣラインに直接に接続されている場合は、誘導モータの回転速度は一定である。従って、制御可能な周波数変換器が用いられ、これに接続されるライン周波数が、異なる出力周波数に変換されるようになっている。
【０００５】
周波数変換器のコストは、周波数変換器が出力し得る出力に正比例するため、負荷運転状態でエスカレータや乗員搬送装置の駆動モータに接続される周波数変換器は高コストとなる。
【０００６】
装置のコストおよび運転コストを低く維持するために、ＷＯ９８／１８７１１においては、搬送装置が、負荷運転状態でのみ全搬送速度で駆動され、搬送要求が発生していないスタンバイ運転時もしくは無負荷運転時には減速された無負荷速度で駆動されるようにすることが提案されている。さらに、駆動モータが、無負荷運転時および切り換えプロセス中にのみ周波数変換器に接続され、負荷運転時にはＡＣ電圧ラインに直接に接続されるようにすることが提案されている。このことによって、その最大出力定格がはるかに低くなるように周波数変換器を設計することが可能となり、これによって、最大出力定格が搬送ベルトの負荷運転状態に適合された周波数変換器と比較して、コストが著しく抑えられる。ＷＯ９８／１８７１１に開示されている搬送装置は、搬送サービスの実行後に搬送要求がさらに送られない場合には、無負荷運転に切り換えられ、無負荷運転に切り換えられた後の所定時間の間に搬送要求がさらに送られない場合には、停止される。
【０００７】
上述した方法によって、搬送装置のピーク負荷および急峻な速度変化は著しく緩和される。しかし、駆動モータをＡＣラインと周波数変換器との間で切り換える際には、過度な過渡電流がなお生じる。さらに詳しくは、このことは、ライン周波数と周波数変換器の出力周波数との間の差、駆動モータをＡＣラインと周波数変換器との間で切り換える時点でのこれらの位相のずれ、および駆動モータの誘導電圧が周波数変換器を過負荷状態にしかつ搬送装置の移動を不規則にし得るものであることに起因する。
【０００８】
このような現象は、出願人が所有する再発行された独国特許出願１９９６０４９１．６号に開示された方法によって解消することができる。この方法においては、ライン電圧および周波数変換器の出力電圧が周波数および位相に関して互いに比較され、周波数変換器の出力周波数がライン周波数から所定の周波数間隔だけずれたものとなるように周波数変換器が制御される。搬送装置を負荷運転から無負荷運転もしくはこの逆に切り換える要求が搬送要求発生装置から送られた場合、このような運転モードを切り換える要求が送られた後に、駆動モータを周波数変換器と電力ラインとの間で切り換えることを起動する切り換え制御信号が発生される。この時点では、周波数変換器の出力電圧とライン電圧との間には、所定の周波数間隔および所定の位相間隔が存在する。周波数変換器の出力電圧が周波数および位相に関してライン電圧と一致した時点ではなく、周波数変換器の出力電圧とライン電圧との間に所定の周波数間隔および所定の位相間隔が存在する時点において、先だって切り換え制御信号を発生させることによって、無負荷運転と負荷運転との間での切り換えを行うスイッチング装置（通常は接触器）の動作に遅れが伴うことと、一方の接触器を解放してから他方の接触器を導通させるまでの間に零電流時間を設けることにより周波数変換器を介した回路の短絡を回避する必要があることと、に対処することができる。切り換え制御信号が発生する時点と、先に導通状態にあった接触器が解放される時点と、他方の接触器が導通される時点と、の間には、固有の遅れ作用が生じる。この遅れ作用は、特定の搬送装置の特定の構成要素に依存し、上述した周波数間隔および上述した位相間隔によって補償される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
独国特許出願１９９６０４９１．６号に開示されている方法は、有用なものであることがわかっている。しかし、より低い制御コストで実行可能な方法が望まれる場合があり、このことは、本発明によって達成すべきである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、負荷運転と無負荷運転との間で切り換え可能な搬送装置（特に、エスカレータもしくは乗員搬送装置）の駆動装置を制御するプロセスを提供するものである。前記搬送装置は、駆動モータと、その出力電圧の少なくとも周波数が制御可能な可変周波数変換器と、を備えており、負荷運転状態では、駆動モータには、ほぼ一定のライン周波数を有するライン電圧が供給され、無負荷運転状態では、可変周波数変換器の出力電圧が供給される。可変周波数変換器の可変出力周波数は、無負荷運転から負荷運転への切り換えもしくはこの逆の切り換えの前に、ＰＬＬ装置によって、ライン周波数と実質的に一致させられる（位相の整合も伴う）。このような切り換えは、このような位相の整合が達成されると直ちに実行される。
【００１１】
一方、本発明は、負荷運転と無負荷運転との間で切り換え可能であるとともにほぼ一定のライン周波数のライン電圧を供給するＡＣライン電源端子および駆動モータを備えた搬送システム（特に、エスカレータや乗員搬送装置）の駆動装置を制御するための電子式制御装置を提供するものである。前記制御装置は、出力電圧の少なくとも周波数が制御可能な可変周波数変換器と、制御可能な切り換え装置と、を備えており、負荷運転中にはほぼ一定のライン周波数のライン電圧が駆動モータに供給され、無負荷運転中には可変周波数変換器の出力電圧が駆動モータに供給されるように、前記切り換え装置は、駆動モータがＡＣライン電圧に接続された負荷運転スイッチング状態および駆動モータが可変周波数変換器に接続された無負荷運転スイッチング状態を有する。さらに、前記制御装置は、無負荷運転から負荷運転もしくはこの逆への切り換え前に可変周波数変換器の出力周波数をライン周波数に一致させるとともにこれらの位相の整合を行なうＰＬＬ装置を備えている。前記切り換え装置の切り換えは、このような位相の整合が達成されことに応じて制御可能となっている。
【００１２】
本発明の一実施例において、ライン周波数が設定点位相としてＰＬＬ装置の入力側に供給され、可変周波数変換器の出力周波数が実際の位相として供給される。このような方法において、ＰＬＬ装置の出力周波数ひいては可変周波数変換器の出力周波数がライン周波数にロックされるまで、可変周波数変換器の出力周波数が変化させられる。
【００１３】
本発明の一実施例において、無負荷運転から負荷運転への切り換え時には、ＰＬＬ装置によって、可変周波数変換器の出力周波数がライン周波数と一致させられ、続いて可変周波数変換器側からライン側への切り換えが実行される前に、可変周波数変換器の出力周波数がランプ方式で増加させられる。同様に、負荷運転から無負荷運転への切り換え時には、ライン側から可変周波数変換器側への切り換えが実行された後に、可変周波数変換器の出力周波数がランプ方式で減少させられる。従って、搬送システムの移動速度をより段階的に変化させることができ、これによって、無負荷運転から負荷運転への切り換え、および負荷運転から無負荷運転への切り換えを段階的に行うことができる。
【００１４】
本発明の一実施例では、無負荷運転から負荷運転への切り換えが、切り換え装置によって行われる。この切り換え装置は、駆動モータをＡＣライン電圧に接続する第１の制御可能なスイッチング装置と、駆動モータを可変周波数変換器に接続する第２の制御可能なスイッチング装置と、を備えており、これらの２つのスイッチング装置のうちの１方のみが電気的に導通し得るようになっており、この時点まで電気的に導通されていたスイッチング装置が非導通状態になってから所定の零電流時間が経過した後にのみ、非導通状態にあったスイッチング装置が電気的に導通し得るようになっている。このことによって、このようなスイッチング装置として通常用いられる接触器の動作には時間遅れが伴うことに対処することができ、かつ両方のスイッチング装置が同時に導通状態になることが防止される。両スイッチング装置が同時に接続状態になった場合、可変周波数変換器を介して回路の短絡が生じ、危険な状態になる。
【００１５】
零電流時間の間は、駆動モータには電力が供給されず、これによって、搬送装置に固有の摩擦に起因して、駆動モータの回転速度が減少する。この結果、モータ端子電圧の振幅および周波数が減少する。
【００１６】
零電流時間内にこのような現象が生じることによって無負荷運転と負荷運転との間のスムーズな切り換えが損なわれることを防止するために、本発明の一実施例では、第３の制御可能なスイッチング装置が利用され、この第３の制御可能なスイッチング装置によって、第１のスイッチング状態では、ＰＬＬ装置の設定点位相入力端子がＡＣライン電圧に接続され、第２のスイッチング状態では、ＰＬＬ装置の設定点位相入力端子が、モータ端子電圧を有するモータ端子に接続される。零電流時間の間は、設定点位相入力端子がモータ端子に接続され、これ以外の状態では、設定点位相入力端子がＡＣライン電圧に接続されるように、第３のスイッチング装置が制御される。従って、零電流時間の間は、可変周波数変換器の出力周波数は、モータ端子電圧の周波数と一致させられる。零電流時間の間のモータ端子電圧の周波数は、零電流時間の間に減少する駆動モータの回転速度に対応する。
【００１７】
このような方法には、モータが可変周波数変換器の出力に接続される時点で負荷運転から無負荷運転、すなわちラインから可変周波数変換器へと切り換えられる場合に、可変周波数変換器の出力電圧の周波数および位相が、駆動モータの回転速度および回転位置と整合されるという利点がある。
【００１８】
零電流時間の間に駆動モータの回転速度が減少するため、本発明の一実施例では、無負荷運転から負荷運転への切り換えプロセス前に、可変周波数変換器によって、駆動モータの回転速度が、ライン周波数に対応するモータ回転速度値を零電流時間の間に駆動モータの回転速度が減少する量だけ上回る値に、調整される。零電流時間の間に駆動モータの回転速度が減少する量を、例えば測定により各搬送システムに対して求め、この減少量を斟酌して、可変周波数変換器の制御回路を設計することが可能である。
【００１９】
零電流時間の間には、駆動モータの回転速度のみならず、モータ端子電圧もまた減少するため、本発明の一実施例では、可変周波数変換器の出力電圧が調整可能とされ、少なくとも零電流時間の間にモータ端子電圧が測定され、零電流時間の間に可変周波数変換器の出力電圧がモータ端子電圧に一致させられる。このことによっても、駆動モータをラインから可変周波数変換器へと切り換える際の移行をスムーズに行なうことができる。
【００２０】
通常、特定の搬送システムのモータのデータおよび零電流時間は、既知の値であるため、零電流時間の間にモータ端子電圧が減少する量をこのようなデータから求めて利用することができる。このような場合、モータ電圧の測定装置が不要である。
【００２１】
標準的な可変周波数変換器は、出力段に、電子スイッチを有するブリッジ回路を備えている。このような電子スイッチは、スイッチ制御パルスにより起動され、このスイッチ制御パルスの周波数によって、可変周波数変換器の出力周波数が決まる。本発明の一実施例では、上述した、可変周波数変換器の出力電圧値の制御は、スイッチ制御パルスをパルス幅変調することによって行われる。
【００２２】
本発明の一実施例によると、ＰＬＬ装置は、位相検出器、ループフィルタおよび電圧制御発振器を備えており、これらは、直列接続されている。ライン電圧もしくはモータ端子電圧（零電流時間中）が、設定点信号として位相検出器に供給され、可変周波数変換器の電圧が、実際の信号として位相検出器に供給される。
【００２３】
本発明の一実施例によると、可変周波数変換器およびＰＬＬ装置の少なくとも電圧制御発振器が可変周波数変換器回路構成に一体に設けられている。位相検出器および／またはループフィルタを、ハードウェア構成要素とすることも可能であり、可変周波数変換器の回路構成をプログラムすることによってソフトウェアとして構成することも可能である。後者の場合には、実際の値がＯＶＦ４２から検出され、実際の値としてＰＬＬ装置のソフトウェアモジュール内で直接に処理される。
【００２４】
可変周波数変換器が、プログラム可能な回路構成としてが構成され、ＰＬＬ機能がこのような可変周波数変換器をプログラムすることにより得られる場合には、本発明の制御装置を、極めて低い製作費つまり低コストで製造することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の搬送システムの例として、部分断面斜視図である図１に示されたエスカレータについて説明する。
【００２６】
図１に示されているエスカレータ１０は、下方乗場１２、上方乗場１４、支持フレーム構造１６、連続的に連結されて連続したベルトを構成している複数の踏板１８、踏板１８を駆動するドラッグチェーン２２、連結された踏板１８の両側に延びた一対の手摺り２４、駆動手段としてドラッグチェーン２２に連結された駆動モータ２６、駆動モータ２６と同時に動作する制御装置２８、および搬送要求を示す信号を発生する装置（乗員検出器３２）を備えている。乗員検出器３２としては、例えば、オン／オフ型光電池制御装置、フットマット、ハンドスイッチもしくはフットスイッチを用いることが可能である。踏板１８によって、２つの乗場１２，１４の間で乗員を搬送するためのプラットフォームが構成されている。２本の手摺り２４は、それぞれ、踏板１８と同じ速度で駆動される可動ハンドレール３４を備えている。
【００２７】
制御装置２８によって、駆動モータ２６に供給される電力が決定され、従って、駆動モータ２６の回転速度、ひいては踏板１８の移動速度が制御される。
【００２８】
図２には、本発明の実施例の制御装置２８を含む電気回路図が示されている。制御装置２８は、従来技術において周知のタイプのＰＬＬ装置３０（以下、ＰＬＬと称する）を備えている。ＰＬＬ３０は、入力側の位相検出器３３、下段のループフィルタ３４および下段の電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６を備えており、これらは直列に接続されている。電圧制御発振器３６は、可変周波数変換器と一体化されて、出力周波数が可変である回路ＯＶＦ４２（以下、ＯＶＦ４２と省略）を構成している。さらに、制御装置２８は、第１接触器Ｋ１、第２接触器Ｋ２および第３接触器Ｋ３を有する制御可能な切換装置を備えている。ＯＶＦ４２は、エスカレータ制御装置４４の制御下にあり、エスカレータ制御装置４４の動作は乗員検出器３２に依存する。
【００２９】
このような回路構成の全体は、三相システムとして設計されており、三相ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３によって三相ＡＣラインに接続されている。相の数を変えることも可能である。
【００３０】
制御装置２８は、その入力側で、電力ラインの３本のラインＬ１〜Ｌ３に接続されている。このことは、一方では、接触器Ｋ１の入力側が、そして他方では、ＯＶＦ４２の入力側が、ラインＬ１〜Ｌ３に接続されていることを意味する。従って、ＯＶＦ４２に内蔵されている可変周波数変換器の入力周波数は、ライン周波数となる。駆動モータ２６は、接触器Ｋ１を介して電力ラインのラインＬ１〜Ｌ３に接続され、接触器Ｋ２を介してＯＶＦ４２の出力側に接続されている。
【００３１】
位相検出器３３は、設定点信号入力Ｅｓおよび実信号入力Ｅｉを有し、２つの信号がこれらに供給され、これら２つの信号の位相差が位相検出器３２によって検出される。設定点信号入力Ｅｓには、三相システムの１相が供給される。設定点信号入力Ｅｓと直列に、切り換え装置である接触器Ｋ３が接続されており、これによって、設定点信号入力Ｅｓが、接触器Ｋ３のスイッチング状態に依存して、電力ラインのうちの２本のラインＬ２，Ｌ３もしくは駆動モータ２６の３つの電力供給端子のうちの２つに接続されるようになっている。位相検出器３２の実信号入力Ｅｉは、ＯＶＦ４２の３本の出力ラインのうちの２本に接続されている。
【００３２】
エスカレータ制御装置４４およびＯＶＦ４２は、２本の制御ラインＳＬNS，ＳＬSSを介して互いに接続されており、これらの制御ラインＳＬNS，ＳＬSSを介して、「ノーマル／スタンバイ」信号もしくは「始動／停止」信号が送信されるようになっている。ＯＶＦ４２は、２本の制御ラインＳＬNS，ＳＬSSを介して、乗員検出器３２の出力信号に依存した制御命令を受け取る。
【００３３】
接触器Ｋ１および接触器Ｋ２の制御入力ｋ１，ｋ２は、制御ラインＳＬ１，ＳＬ２を介してＯＶＦ４２の制御出力Ｓｏに接続されており、これによって、制御入力ｋ１，ｋ２が要求されるスイッチング状態に置かれるようになっている。独立した制御ラインＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬNS，ＳＬSSに代えて、フィールドバスを用いて制御信号を送信することも可能である。
【００３４】
ＯＶＦ４２は、電圧測定装置４６を備えており、これは、２本の測定ラインＭＬを介して、駆動モータ２６の３つの電力供給端子のうちの２つに接続されている。
【００３５】
ここで、図３に示されたタイムチャートを参照しながら、図２に示された回路構成の運転方法について説明する。
【００３６】
図３には、エスカレータ１０を停止状態から負荷運転へと切り換える場合のタイムチャートが示されている。この図の上から下に向かって、乗員検出器３２、エスカレータ制御装置４４からＯＶＦ４２へと送られる「始動／停止」制御信号、「ノーマル／スタンバイ」制御信号、ＰＬＬ装置３０の状態、接触器Ｋ１，Ｋ２のスイッチング状態、およびＯＶＦ４２の出力周波数が時間ｔの関数として示されている。
【００３７】
図４は、負荷運転から無負荷運転へと切り換える場合のタイムチャートであり、図３と同じ信号を示している。但し、乗員検出器３２の出力信号は示されず、第３接触器Ｋ３のスイッチング状態が示されている。
【００３８】
まず最初に、図３において、エスカレータ１０を停止状態から負荷運転に切り換える場合のプロセスシーケンスが示されている。
【００３９】
時間ｔ0において、エスカレータ１０は、停止している。この状態では、接触器Ｋ１，Ｋ２はいずれも非導通状態にあり、ＯＶＦ４２の出力周波数は０である。
【００４０】
時間ｔ1において、乗員検出器３２によって、乗員がエスカレータ１０に乗り込んだことが検出される。乗員検出器３２の出力信号がＬからＨに切り替わることによって、直ちに、乗員検出器３２から、搬送が要求されていることを示す信号がエスカレータ制御装置４４へと送られる。このことによって、時間ｔ2において、エスカレータ制御装置４４が、出力されていた「ノーマル／スタンバイ」制御信号および「始動／停止」制御信号をＬからＨに変更する。これによって、時間ｔ2において、ＯＶＦ４２は、制御ラインＳＬ２を介して接触器Ｋ２を導通状態に切り替え、これによって、駆動モータ２６がＯＶＦ４２の出力に接続され、すなわち、可変周波数変換器に切り換えられる。このようなプロセスにおいて、接触器Ｋ３は、位相検出器３２の設定点信号入力Ｅｓが電力ラインのラインＬ２，Ｌ３に接続されるようなスイッチング状態にある。位相検出器３２の実信号入力Ｅｉには、ＯＶＦ４２の出力周波数が入力される。すなわち、最初は、０の周波数値が入力される。ＰＬＬ装置３０は、ＯＶＦ４２の出力周波数をライン周波数と一致させようとするため、ＰＬＬ装置３０がライン周波数にロックされるまで、ＯＶＦ４２の出力周波数は増加する。
【００４１】
さらに、例えばプログラミングによって、時間ｔ2からｔ3までの、ＯＶＦ４２の出力周波数の増加勾配ランプがＰＬＬ装置３０の動作速度により決まるのではなく、所定の増加勾配となるように、ＯＶＦ４２の設定を行うことも可能である。
【００４２】
図３に示されたタイムチャートにおいて、時間ｔ4において、ＰＬＬ装置３０がライン周波数にロックされ、つまり、ＯＶＦ４２の出力電圧が周波数および位相角度に関してライン電圧と一致していると仮定する。ＰＬＬ装置３０がライン周波数およびライン電圧にロックされたことによって、接触器Ｋ２を非導通状態に切り換える制御信号がＯＶＦ４２から接触器Ｋ２に出力される。接触器Ｋ２は固有の時間遅れを有するため、接触器Ｋ２は時間ｔ5まで非導通状態に切り替わらない。続いて、ＯＶＦ４２からも電力ラインからも駆動モータ２６に電力が供給されない零電流状態が時間ｔ5から時間ｔ6までの間に生じる。時間ｔ6において、ＯＶＦ４２から出力される制御信号の制御下で、接触器Ｋ１が非導通状態から導通状態へと切り換えられる。この時点から、駆動モータ２６は電力ラインに接続され、エスカレータ１０は負荷運転状態になる。
【００４３】
このような状態は、更なる搬送要求が存在しない状態になるまで継続される。所定時間の間に乗員検出器３２によって乗員が検出されない場合、つまり所定時間の間にエスカレータ１０に新たな乗員が乗り込まない場合に、搬送の要求が無くなったと判断される。
【００４４】
図４に示されたタイムチャートにおいて、時間ｔ7において、エスカレータ１０がなお負荷運転状態にあり、すなわち電力ラインに接続されており、この状態は時間ｔ6から継続していると仮定する。（図３）。時間ｔ8において所定時間が経過し、この所定時間の間には新たな乗員が検出されなかったと仮定する。
【００４５】
従って、時間ｔ8において、「ノーマル／スタンバイ」制御信号がＨからＬに変わり、これによって、エスカレータ１０の負荷運転から無負荷運転への切り換え、つまり電力ラインから可変周波数変換器への切り換えが開始される。負荷運転中は、ＰＬＬ装置３０はライン周波数にロックされたままであり、これによって、負荷運転中は、常に、ＯＶＦ４２の出力周波数はライン電圧の周波数および位相角度に維持されているため、接触器Ｋ１，Ｋ２の切り換えを直ちに行うことができる。
【００４６】
まず最初に、時間ｔ9において、接触器Ｋ１が非導通状態に切り替わり、時間ｔ10までの時間遅れの経過後に、接触器Ｋ２が導通状態に切り替わる。これによって、エスカレータ１０が負荷運転から非負荷運転に、つまり駆動モータ２６がラインに接続された状態から可変周波数変換器に接続された状態へと切り替わる。
【００４７】
時間ｔ9から時間ｔ10までの零電流時間の間、駆動モータ２６の回転速度ひいてはモータ端子電圧の周波数が減少する。図２に示された、本発明の実施例においては、時間ｔ9から時間ｔ10までの零電流時間の間、位相検出器３２の設定点信号入力Ｅｓが駆動モータ２６の供給端子に接続されるように、ＯＶＦ４２によって接触器Ｋ３のスイッチング状態が制御され、これによって、モータ端子電圧が設定点入力信号として位相検出器３３に入力される。従って、図４に示されているように、零電流時間の間は、接触器Ｋ３への制御信号がＬからＨに切り替わる。
【００４８】
時間ｔ10において、接触器Ｋ２が導通状態になり、これによって、駆動モータ２６がＯＶＦ４２の出力に接続される時点で、ＯＶＦ４２の出力電圧は、周波数および位相に関してモータ端子電圧にロックされている。これによって、時間ｔ10において、可変周波数変換器への駆動モータ２６の切り換えをスムーズに行うことができる。
【００４９】
零電流時間の間、駆動モータ２６の回転速度ひいてはモータ端子電圧の周波数のみならず、モータ端子電圧の振幅もまた減少する。図２に示された本発明の特に好適な実施例では、可変周波数変換器への切り換えを極めてスムーズに行うために、零電流時間にモータ端子電圧を検出するための電圧検出装置４６が用いられる。さらに、可変周波数変換器の出力電圧が可変となるように、ＯＶＦ４２が設計されている。このような方法では、可変周波数変換器の出力電圧が、零電流時間の間の、モータ端子電圧の振幅の減少量に応じて減少させられる。従って、零電流時間の間の、滑りや摩擦に起因した、モータ端子電圧の振幅および周波数の減少は、可変周波数変換器の出力電圧の振幅および周波数が適切に減少させられることによって、補償される。これによって、過渡電流は減少する。このような補償が行われない場合は、過渡電流が発生し得る。モータ端子電圧の減少量は、電圧検出装置４６によって測定されたが、駆動モータ２６のデータから求めることも可能である。
【００５０】
接触器Ｋ２が導通状態に切り換えられた後で、可変周波数変換器は、図４に示された第１のランプに従って、その出力電圧の周波数および振幅を減少させる。このことは、これらがスタンバイ回転速度値に到達するまで継続される。スタンバイ運転は、乗員検出器３２から搬送の要求を示す信号が新たに送られるか、もしくは乗員検出器３２から搬送の要求を示す信号が新たに送られることなく時間ｔ10から所定時間が経過するまで、継続される。後者の場合、エスカレータの駆動速度が付加的なランプで減少させられる。この付加的なランプは、時間ｔ11で始まり、ＯＶＦ４２の周波数が０値になる時間ｔ12まで継続する。時間ｔ12において、接触器Ｋ２が非導通状態に切り換えられる。これ以降は、駆動モータ２６は、電力ラインにも可変周波数変換器４２にも接続されず、すなわち、電力が供給されないまま維持される。
【００５１】
ＯＶＦ４２から接触器Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に送られる制御信号は、ＰＬＬ装置３０がロック状態に到達した時点で発生する。
【００５２】
無負荷運転から負荷運転への切り換えは、可変周波数変換器の出力電圧の少なくとも周波数（好ましくは、さらに振幅）が以下のような値に制御されることによって、極めてスムーズに行うことができる。つまり、周波数変換器の出力電圧の少なくとも周波数（好ましくは、さらに振幅）が、ライン電圧の周波数および振幅よりも、駆動モータ２６の回転速度およびモータ端子電圧の振幅が零電流時間の間に減少する量だけ上回る値に制御されるようにする。零電流時間の間に駆動モータ２６の回転速度もしくはモータ端子電圧の振幅が減少する量を、対応する搬送装置に対して求め、可変周波数変換器を設計する際にこのような減少量を考慮に入れることが可能である。これによって、可変周波数変換器の出力周波数が、ＰＬＬ装置３０のロック周波数よりも、対応する大きさだけ上回る値に制御されるようにすることが可能である。
【００５３】
ＰＬＬ装置３０を構成するには、様々な方法がある。位相検出器３２およびループフィルタ３４を、実際のハードウェアとすることも、ＯＶＦ４２のソフトウェアの一部として構成されたソフトウェアとすることも可能である。これらをハードウェア構成にする場合は、回路の構成要素を独立させることも、一体化させることも可能である。コストの点では、ソフトウェア構成が好ましい。ＰＬＬ装置３０を、線形回路とすることも、デジタル式回路とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エスカレータを示す部分断面斜視図。
【図２】本発明の制御装置を示す、一部がブロック図である概略的電気回路図。
【図３】搬送システムを停止状態から負荷運転状態に切り換える場合のプロセスを示すタイムチャート。
【図４】搬送システムを負荷運転状態から無負荷運転状態に切り換える場合のプロセスを示すタイムチャート。
【符号の説明】
２６…駆動モータ
２８…制御装置
３０…ＰＬＬ装置
３３…位相検出器
３４…ループフィルタ
３６…電圧制御発振器
４２…可変周波数変換器
【図１】
0003993793.tif 000002
【図２】
0003993793.tif 000003
【図３】
0003993793.tif 000004
【図４】
0003993793.tif 000005