專(zhuān)利名稱(chēng)：輸送機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是一種如權(quán)利要求1的前序部分所定義的輸送機(jī)系統(tǒng)，以及一種如 權(quán)利要求7所定義的、用于控制輸送機(jī)系統(tǒng)中的功率的方法。
背景技術(shù)：
在輸送機(jī)系統(tǒng)中，提供功率給馬達(dá)用于移動(dòng)輸送機(jī)。例如，在自動(dòng)扶梯系統(tǒng)中，一 般通過(guò)用諸如接觸器的機(jī)械開(kāi)關(guān)直接將馬達(dá)的各相(phases)連接到電力網(wǎng)絡(luò)中而發(fā)生提 供給馬達(dá)的功率供給(power supply)。還可以經(jīng)由變頻器向輸送機(jī)系統(tǒng)的馬達(dá)(motor)配置功率供給。在該情況下，當(dāng) 負(fù)載小時(shí)，可以通過(guò)變頻器將輸送機(jī)使用在降低的速度中，并且當(dāng)負(fù)載上升時(shí)，可以直接從 電力網(wǎng)絡(luò)中配置功率供給，例如通過(guò)將馬達(dá)的相直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)上。例如，公開(kāi)文件US 4748394中公開(kāi)了該類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。前述類(lèi)型的結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題。如果輸送機(jī)的控制能在輸送機(jī)的運(yùn)行期間改變速度， 則為了安全的原因，必須監(jiān)控輸送機(jī)的移動(dòng)，因?yàn)樵谶\(yùn)行的過(guò)程中的速度改變可能導(dǎo)致危 險(xiǎn)情況。例如，自動(dòng)扶梯的速度的突然改變可能導(dǎo)致乘客摔倒。例如當(dāng)使用變頻器調(diào)節(jié)輸 送機(jī)的速度時(shí)，前述類(lèi)型的危險(xiǎn)情況是可能的。以不同的速度使用輸送機(jī)通常需要利用兩 個(gè)不同的傳感器測(cè)量速度。此外，需要在危險(xiǎn)情況下停止輸送機(jī)的運(yùn)行的安全結(jié)構(gòu)。在以降低的速度運(yùn)行的輸送機(jī)系統(tǒng)的馬達(dá)可以被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)之前，必須 首先提高輸送機(jī)的速度，以便可以將變頻器的供給電壓的頻率和相位與該網(wǎng)絡(luò)同步。輸送 機(jī)的速度調(diào)節(jié)以及變頻器的供給電壓的同步需要非常復(fù)雜的控制邏輯。此外，在馬達(dá)的低 負(fù)載過(guò)程中可以將輸送機(jī)的速度提高到同步速度，則一定可以以某種方式預(yù)測(cè)輸送機(jī)的負(fù) 載的變化。為此原因，例如，關(guān)于自動(dòng)扶梯系統(tǒng)或自動(dòng)人行道系統(tǒng)，通常必須將預(yù)測(cè)輸送機(jī) 的客流量的不同傳感器安裝到乘客的到達(dá)路徑上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決前述問(wèn)題以及下面本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的問(wèn)題。本發(fā)明 公開(kāi)了一種輸送機(jī)系統(tǒng)，其中，使用比現(xiàn)有技術(shù)更少的部件執(zhí)行功率控制。還使用比現(xiàn)有技 術(shù)更簡(jiǎn)單的控制邏輯執(zhí)行功率控制。通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分所公開(kāi)的內(nèi)容描述了根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)系統(tǒng)的特 征。通過(guò)權(quán)利要求7的特征部分所公開(kāi)的內(nèi)容描述了根據(jù)本發(fā)明的用于控制輸送機(jī)系統(tǒng)中 的功率的方法。通過(guò)其它權(quán)利要求中公開(kāi)的內(nèi)容描述了本發(fā)明的其它特征。在本申請(qǐng)的說(shuō) 明書(shū)部分還討論了某些發(fā)明實(shí)施例。也可以與上文所陳述的權(quán)利要求不同地定義本申請(qǐng)的 發(fā)明內(nèi)容。該發(fā)明內(nèi)容還可以包括多個(gè)獨(dú)立的發(fā)明，特別是根據(jù)表達(dá)或隱性子任務(wù)，或者在 從優(yōu)點(diǎn)或所獲得的優(yōu)點(diǎn)的類(lèi)別的角度考慮本發(fā)明的情況下。在該情況下，從獨(dú)立的發(fā)明概 念的角度，包含在以上權(quán)利要求中的某些特征可以是多余的。本發(fā)明中所提到的輸送機(jī)系統(tǒng)可以是，例如自動(dòng)扶梯系統(tǒng)、自動(dòng)人行道系統(tǒng)或輸
4送帶系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的類(lèi)型的輸送機(jī)系統(tǒng)中，負(fù)載(諸如乘客、物品或原材料)沿著輸 送機(jī)的移動(dòng)路徑被移動(dòng)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)中，輸送機(jī)具有兩個(gè)運(yùn)行模式，空閑模式和重負(fù) 載模式，基于負(fù)載的存在的識(shí)別判定這些運(yùn)行模式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在空閑模式中，經(jīng)由轉(zhuǎn)換器配置馬達(dá)的功率供給，并且 在已經(jīng)判定了重負(fù)載模式之后，該馬達(dá)的各相立即通過(guò)轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)直接連接到交流 電源。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在馬達(dá)關(guān)閉(braking)的過(guò)程中，通過(guò)轉(zhuǎn)換器的分路 開(kāi)關(guān)的控制，移動(dòng)該輸送機(jī)的電馬達(dá)被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)上。根據(jù)本發(fā)明的、移動(dòng)輸送機(jī)的電馬達(dá)可以是例如感應(yīng)馬達(dá)，諸如鼠籠式馬達(dá)。根據(jù)本發(fā)明的交流電源可以是，例如電力網(wǎng)絡(luò)，或例如交流電發(fā)電機(jī)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用鎖相環(huán)，直接根據(jù)交流電源的電壓判定馬達(dá)橋的 輸出電壓的頻率和相位。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)轉(zhuǎn)換器的電參數(shù)判定輸送機(jī)的負(fù)載，例如，根據(jù)馬 達(dá)的供給功率或根據(jù)整流橋的電流。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)中，利用光電單元執(zhí)行負(fù)載的存在的識(shí)別，該光 電單元被安裝在輸送機(jī)的移動(dòng)路徑上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，與轉(zhuǎn)換器的整流橋相關(guān)聯(lián)地安裝交流電源的電流的諧 波的濾波。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的固態(tài)開(kāi)關(guān)可以是，例如，IGBT晶體管、MOSFET晶體管或半 導(dǎo)體閘流管。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)可以是，例如，繼電器或接觸器，或者它們也可以 是固態(tài)開(kāi)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)系統(tǒng)包括輸送機(jī)的負(fù)載的存在的識(shí)別。該輸送機(jī)系統(tǒng)還包括 用于移動(dòng)該輸送機(jī)的電馬達(dá)，以及用于在該輸送機(jī)系統(tǒng)的電馬達(dá)和交流電源之間提供功率 的功率供給設(shè)備。該功率供給設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器，其包括連接到該交流電源的整流橋以及連 接到該電馬達(dá)的馬達(dá)橋。該輸送機(jī)系統(tǒng)還包括用于判定該交流電源的電壓的裝置。該馬達(dá) 橋的輸出電壓被使得具有基本固定的頻率，以便直接基于所判定的該交流電源的電壓的頻 率和相位，利用轉(zhuǎn)換器控制來(lái)調(diào)整該馬達(dá)橋的輸出電壓的頻率和相位。在該情況下，該馬達(dá) 橋的輸出電壓在輸送機(jī)的運(yùn)行期間與該交流電源的電壓同步，在該情況下，可以通過(guò)控制 該轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)，單純地基于該輸送機(jī)的負(fù)載，將該電馬達(dá)直接連接到該交流電源。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用轉(zhuǎn)換器控制，直接基于所判定的該交流電源的電 壓的頻率和相位，調(diào)整該馬達(dá)橋的輸出電壓的頻率和相位，而不用該輸送機(jī)的移動(dòng)的判定。 在該情況下，部件變得更少，移動(dòng)的調(diào)節(jié)變得更簡(jiǎn)單，而且系統(tǒng)的可靠性和安全性提高。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵擇R達(dá)橋的輸出電壓的頻率和相位在該輸送機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中基 本不改變，并且該輸送機(jī)的速度在分路開(kāi)關(guān)控制之前不根據(jù)負(fù)載而改變，所以該轉(zhuǎn)換器的 分路開(kāi)關(guān)可以在輸送機(jī)的負(fù)載增加時(shí)立即被控制，而且不需要利用獨(dú)立的測(cè)量傳感器預(yù)測(cè) 輸送機(jī)的負(fù)載的增加，該傳感器被用在傳統(tǒng)輸送機(jī)系統(tǒng)中用于預(yù)測(cè)運(yùn)輸流量的增長(zhǎng)。根據(jù) 本發(fā)明，例如，可以利用安裝到該輸送機(jī)的移動(dòng)路徑上的簡(jiǎn)單光電單元來(lái)判定負(fù)載的增長(zhǎng)。
當(dāng)使用例如鼠籠式馬達(dá)作為輸送機(jī)的馬達(dá)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)提高馬達(dá)橋 在各階段(stage)中的輸出電壓的幅度來(lái)啟動(dòng)該輸送機(jī)，在該情況下，輸送機(jī)以被控制的 方式加速到輕負(fù)載的速度。對(duì)比于現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，這降低了馬達(dá)和交流電源兩者中 的開(kāi)關(guān)電流峰值，在現(xiàn)有技術(shù)方案中，電馬達(dá)例如使用接觸器被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明，直接基于交流電源的頻率調(diào)整轉(zhuǎn)換器的馬達(dá)橋的輸出電壓的頻率 時(shí)，可以執(zhí)行該轉(zhuǎn)換器控制，使得在交流電源的固定頻率以外，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)電壓矢量在電馬達(dá) 中產(chǎn)生。在該情況下，在該輸送機(jī)系統(tǒng)中，不需要兩個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)測(cè)量傳感器，也不需要以 與傳統(tǒng)輸送機(jī)系統(tǒng)相同的方式監(jiān)控輸送機(jī)的移動(dòng)，該傳統(tǒng)輸送機(jī)系統(tǒng)可以通過(guò)變頻器被調(diào) 節(jié)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基于該輸送機(jī)的負(fù)載的存在的識(shí)別，判定該輸送機(jī)的 負(fù)載，并且，基于所判定的輸送機(jī)的負(fù)載來(lái)調(diào)整該馬達(dá)橋的輸出電壓的幅度。當(dāng)基于該輸送 機(jī)的負(fù)載調(diào)整該馬達(dá)橋的輸出電壓的幅度時(shí)，可以根據(jù)移動(dòng)該輸送機(jī)的電馬達(dá)的負(fù)載來(lái)改 變?cè)摲?。輸送機(jī)的負(fù)載小時(shí)，電馬達(dá)的功率需要也小，并且，在該情況下，該馬達(dá)橋的供給 電壓的大幅度產(chǎn)生不必要的馬達(dá)的大激勵(lì)電流。另一方面，激勵(lì)電流的增長(zhǎng)增加了馬達(dá)的 功率損耗，例如，以旋渦電流損耗的形式。通過(guò)降低供給電壓的幅度，可以降低馬達(dá)在小負(fù) 載期間的功率損耗，這一方面節(jié)約了能源，另一方面也降低了馬達(dá)的發(fā)熱。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該功率供給設(shè)備包括開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其包括該轉(zhuǎn)換器的至 少一個(gè)可控分路開(kāi)關(guān)，被安裝在該交流電源與該電馬達(dá)之間，并且，通過(guò)前述分路開(kāi)關(guān)的控 制，該電馬達(dá)被安裝為連接到該交流電源上。當(dāng)該轉(zhuǎn)換器被旁路、并且在輸送機(jī)的大負(fù)載期 間從交流電源直接提供電馬達(dá)所需要的功率時(shí)，可以針對(duì)更小的電流處理能力和功率處理 能力來(lái)調(diào)整所述轉(zhuǎn)換器的尺寸。空閑時(shí)，該輸送機(jī)的功率需求主要包括僅僅移動(dòng)的摩擦力 損耗，并且在該情況下的功率需求通常僅為滿負(fù)載的功率需求的5%。在該情況下，用于空 閑或用于大大小于滿負(fù)載的負(fù)載的轉(zhuǎn)換器尺寸也大大降低了該轉(zhuǎn)換器的主要電路的尺寸。用二極管實(shí)現(xiàn)的整流橋可以被用作該轉(zhuǎn)換器的整流橋。另一方面，三個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)可以被用作該馬達(dá)橋，該開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型通常被用在例如變頻器中。


下面，將參照附圖，通過(guò)實(shí)施例的幾個(gè)示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中，圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)系統(tǒng)的功率供給設(shè)備。圖3以方框圖表示根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器控制。圖4以方框圖表示根據(jù)本發(fā)明的第二轉(zhuǎn)換器控制。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的、作為輸送機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載的函數(shù)的馬達(dá)橋的輸出電壓的幅度。圖6表示在現(xiàn)有技術(shù)的輸送機(jī)系統(tǒng)中，作為時(shí)間的函數(shù)的變頻器的輸出電壓的頻率。
具體實(shí)施例方式圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)。在根據(jù)圖1的運(yùn)行情況中，自動(dòng)扶梯被配置為沿箭頭方向?qū)⒌竭_(dá)的乘客16移動(dòng)到上方出口的高度水平。自動(dòng)扶梯系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)該自 動(dòng)扶梯的電馬達(dá)4。馬達(dá)被連接來(lái)將機(jī)械力傳送給自動(dòng)扶梯的臺(tái)階，并且使用馬達(dá)將臺(tái)階沿 著自動(dòng)扶梯的移動(dòng)路徑移動(dòng)。在電馬達(dá)和電力網(wǎng)絡(luò)6之間的功率供給通過(guò)功率供給設(shè)備3 而發(fā)生。功率供給設(shè)備包括調(diào)整自動(dòng)扶梯速度的變頻器。當(dāng)自動(dòng)扶梯的負(fù)載小時(shí)，以受限 定的速度使用該自動(dòng)扶梯。當(dāng)檢測(cè)到自動(dòng)扶梯的負(fù)載已提高時(shí)，加速自動(dòng)扶梯的速度，并且 當(dāng)速度已增加足夠時(shí)，將變頻器的輸出電壓的頻率和相位與電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的頻率和相 位同步，接著，使用獨(dú)立的接觸器將電馬達(dá)4直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)上。安裝帶有大負(fù)載的自 動(dòng)扶梯的功率供給，使其直接從電力網(wǎng)絡(luò)6發(fā)生。在該情況下，針對(duì)根據(jù)小負(fù)載的小馬達(dá)電 流來(lái)形成變頻器的尺寸，而在重負(fù)載過(guò)程中不可能使用變頻器進(jìn)行功率供給。為了自動(dòng)扶梯有時(shí)間加速到重負(fù)載的速度，以及，為了在自動(dòng)扶梯的負(fù)載已增加 太多之前變頻器的輸出電壓也有時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)電壓6同步，必須可以能夠預(yù)測(cè)自動(dòng)扶梯的負(fù) 載。為此原因，在乘客的到達(dá)路徑旁安裝獨(dú)立的移動(dòng)測(cè)量傳感器1。這些類(lèi)型的移動(dòng)測(cè)量傳 感器可以是例如使用聲音或電磁測(cè)量信號(hào)的發(fā)射器/接收器對(duì)。此外，為了安全的原因，將 光電單元的至少一個(gè)發(fā)射器/接收器對(duì)2安裝到自動(dòng)扶梯的移動(dòng)路徑上，從而當(dāng)乘客穿過(guò) 時(shí)，發(fā)射器/接收器對(duì)之間的控制束(beam)被切斷。流速計(jì)17被關(guān)聯(lián)到與馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子關(guān)聯(lián)的牽引摩擦力上，該流速計(jì)17被用作變 頻器的速度調(diào)整中的速度反饋。因?yàn)樵谧詣?dòng)扶梯的運(yùn)行過(guò)程中也可以使用變頻器改變速 度，因此，為了安全的原因，必須監(jiān)控自動(dòng)扶梯的速度。為此原因，執(zhí)行自動(dòng)扶梯速度的兩路 監(jiān)控的兩個(gè)獨(dú)立的流速計(jì)被連接到該馬達(dá)上。在該情況下，如果自動(dòng)扶梯的速度偏離設(shè)定 速度超出所允許的范圍，或者，相應(yīng)地，如果速度的獨(dú)立測(cè)量值彼此偏離，則推斷發(fā)生了錯(cuò) 誤情況，并停止自動(dòng)扶梯的運(yùn)行。如果自動(dòng)扶梯的運(yùn)行方向被改變，從而開(kāi)始將乘客從較高的入口高度水平向較低 的出口高度水平移動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)自動(dòng)扶梯的馬達(dá)開(kāi)始關(guān)閉(brake)連接到網(wǎng)絡(luò)中的功率。在 利用接觸器關(guān)閉馬達(dá)的過(guò)程中，自動(dòng)扶梯的馬達(dá)被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)與圖1中所表示的系統(tǒng)的不同點(diǎn)在于，在自動(dòng)扶梯的 負(fù)載本質(zhì)上較小的情況下，馬達(dá)4的功率供給通過(guò)轉(zhuǎn)換器(inverter)而不是通過(guò)變頻器發(fā) 生，直接基于電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的頻率和相位，使用轉(zhuǎn)換器控制10調(diào)整該轉(zhuǎn)換器的輸出電 壓的頻率和相位。在該情況下，在輸送機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，輸出電壓的頻率和相位始終與網(wǎng)絡(luò) 電壓同步，并且頻率基本固定。由于該同步，馬達(dá)的供給頻率也固定，而且，由于該原因，在 自動(dòng)扶梯的負(fù)載已經(jīng)超過(guò)設(shè)定的限定值之后，馬達(dá)可以立即被直接連接到網(wǎng)絡(luò)電壓上。因 為移動(dòng)自動(dòng)扶梯的馬達(dá)的供給頻率不能夠在根據(jù)本發(fā)明的功率控制中被調(diào)節(jié)，所以，不需 要預(yù)測(cè)自動(dòng)扶梯的負(fù)載上的改變，而且根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)也不需要包括圖1中所 示的獨(dú)立的移動(dòng)測(cè)量傳感器1。可以僅使用例如安裝到自動(dòng)扶梯的移動(dòng)路徑上的光電單元 2來(lái)判定根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)中的自動(dòng)扶梯的負(fù)載，該光電單元2識(shí)別自動(dòng)扶梯的 負(fù)載的存在。自動(dòng)扶梯的負(fù)載的判定可以在根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)扶梯系統(tǒng)中發(fā)生，例如，使得利 用光電單元2測(cè)量在一定時(shí)間段中沿著自動(dòng)扶梯的移動(dòng)路徑穿過(guò)光電單元的乘客數(shù)。當(dāng) 每單位時(shí)間的前述的乘客數(shù)已經(jīng)超過(guò)設(shè)定的第一限定值時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)5的控 制，將自動(dòng)扶梯的馬達(dá)直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)上。另一方面，當(dāng)前述的每單位時(shí)間的乘客數(shù)
7低于比第一限定值小的第二限定值時(shí)，通過(guò)控制分路開(kāi)關(guān)5斷開(kāi)而將馬達(dá)從電力網(wǎng)絡(luò)中斷 開(kāi)，并且使用轉(zhuǎn)換器繼續(xù)馬達(dá)4的功率供給。根據(jù)乘客數(shù)、例如根據(jù)圖5改變轉(zhuǎn)換器的馬達(dá)橋8的輸出電壓的幅度。根據(jù)上面 的曲線，可以在階段14中提高該幅度，直到每單位時(shí)間的乘客數(shù)超過(guò)19設(shè)定的限定值為 止。在該情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)6的控制，馬達(dá)4的各相被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)6 上。當(dāng)每單位時(shí)間的乘客數(shù)下降到比第一限定值小的第二限定值之下時(shí)，使用轉(zhuǎn)換器繼續(xù) 馬達(dá)4的功率供給。根據(jù)下面的曲線的該情形與上面的曲線中所述的情形的不同點(diǎn)在于， 比電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的幅度小的固定值被設(shè)定來(lái)用作轉(zhuǎn)換器的馬達(dá)橋8的輸出電壓。圖5 還表示在自動(dòng)扶梯啟動(dòng)的過(guò)程中，馬達(dá)橋8的輸出電壓如何在階段15中被提高到預(yù)定的輕 負(fù)載的值。在該情況下，自動(dòng)扶梯的啟動(dòng)不導(dǎo)致對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)或?qū)︸R達(dá)的開(kāi)關(guān)峰值。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)系統(tǒng)的功率控制。該輸送機(jī)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)的 馬達(dá)4的功率供給設(shè)備3。該功率供給設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器(inverter)，其包括連接到電力網(wǎng) 絡(luò)6的整流橋以及連接到馬達(dá)4的馬達(dá)橋8。整流橋與馬達(dá)橋通過(guò)DC中間電路9彼此連 接。整流橋?qū)㈦娏W(wǎng)絡(luò)的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為DC中間電路的DC電壓，并且馬達(dá)橋進(jìn)一步 將DC中間電路的電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓用于馬達(dá)橋的輸出。在該情況下，轉(zhuǎn)換器控制10通 過(guò)根據(jù)脈寬調(diào)制控制帶有開(kāi)關(guān)基準(zhǔn)(switching reference)的馬達(dá)橋的固態(tài)開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整馬 達(dá)橋的輸出電壓。轉(zhuǎn)換器控制直接基于電力網(wǎng)路6的電壓的頻率和相位，調(diào)整馬達(dá)橋的輸 出電壓的頻率和相位。通過(guò)電壓測(cè)量電路12測(cè)量電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓。轉(zhuǎn)換器控制基于自 動(dòng)扶梯的負(fù)載調(diào)整馬達(dá)橋8的輸出電壓的幅度。例如通過(guò)以上描述的安裝到自動(dòng)扶梯的移 動(dòng)路徑上的光電單元2來(lái)判定前述的負(fù)載。功率供給設(shè)備3還包括開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)5，其包括接觸器的三個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，這些觸點(diǎn)用作 接觸器的分路開(kāi)關(guān)。通過(guò)前述分路開(kāi)關(guān)的控制，馬達(dá)4被直接連接到電力網(wǎng)路6上。轉(zhuǎn)換 器的分路開(kāi)關(guān)和馬達(dá)橋的固態(tài)開(kāi)關(guān)22的控制彼此同步，以便在轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān)5閉合之 前，控制馬達(dá)橋的開(kāi)關(guān)22打開(kāi)。反向平行連接的二極管23被平行地與馬達(dá)橋的控制開(kāi)關(guān) 22連接，在該情況下，當(dāng)分路開(kāi)關(guān)5斷開(kāi)在馬達(dá)4的線圈中流動(dòng)的電流時(shí)，電流經(jīng)由反向平 行連接的二極管23轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換器的中間電路9。在該情況下，馬達(dá)橋8的相不一定需要用 獨(dú)立的接觸器與馬達(dá)的線圈隔離。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，馬達(dá)橋8和馬達(dá)4的相經(jīng)由獨(dú) 立的扼流圈11彼此連接。使用扼流圈11盡力降低在分路開(kāi)關(guān)5的控制情況中可能的浪涌 電流。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)橋8的輸出電壓的頻率和相位的調(diào)整。在本發(fā)明的該 實(shí)施例中，使用鎖相環(huán)將馬達(dá)橋的頻率和相位與電力網(wǎng)絡(luò)的電壓同步。馬達(dá)橋的輸出電壓 的參考值Ur、Us、Ut在輔助坐標(biāo)系中被同步，該坐標(biāo)系被配置為以模擬電力網(wǎng)絡(luò)的頻率的 設(shè)定的固定頻率25旋轉(zhuǎn)。通過(guò)將輸出電壓的參考值與電力網(wǎng)絡(luò)的電壓比較，相對(duì)于電力網(wǎng) 絡(luò)的測(cè)量電壓校正馬達(dá)橋的輸出電壓的參考值的頻率和相位。在該情況下，例如可以通過(guò) 將馬達(dá)橋的輸出電壓的參考值的零點(diǎn)與電力網(wǎng)路的電壓的零點(diǎn)進(jìn)行比較，來(lái)進(jìn)行該校正。 還可以通過(guò)將電力網(wǎng)絡(luò)的輔助坐標(biāo)系中表示的電壓與相應(yīng)表示的馬達(dá)的輸出電壓的參考 值進(jìn)行比較，來(lái)進(jìn)行該校正。在該情況下，測(cè)量電力網(wǎng)絡(luò)6的相電壓，并且該相電壓被轉(zhuǎn)換 到輔助坐標(biāo)系中，在圖3中用符號(hào)d、q標(biāo)注其坐標(biāo)軸。使用下述條件同步輔助坐標(biāo)系，該條 件是，網(wǎng)絡(luò)電壓在輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向上的分量的第二個(gè)被保持為常量。這里用幅度Ud和Uq描述網(wǎng)絡(luò)電壓在坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向上的分量，并且，在該情況下，同步條件Ud被 設(shè)為0。根據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)電壓的相的同步條件，使輔助坐標(biāo)系的角度變得更精確。因?yàn)轳R達(dá)橋 的輸出電壓的參考值Ur、Us和Ut在輔助坐標(biāo)系中被同步，并且因?yàn)榛陔娏W(wǎng)絡(luò)的電壓再 次校正了輔助坐標(biāo)系的位置，所以，在該情況下，直接基于電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的頻率和相位 設(shè)定輸出電壓的參考值的相位和頻率。另一方面，基于負(fù)載的存在的識(shí)別2判定輸出電壓 的幅度。進(jìn)一步根據(jù)輸出電壓的參考值形成開(kāi)關(guān)基準(zhǔn)，用于帶有脈寬調(diào)制27的馬達(dá)橋的固 態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)橋8的輸出電壓的頻率和相位的第二調(diào)整。這里，通 過(guò)將電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的測(cè)量值乘以輸送機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)，獲得轉(zhuǎn)換器的馬達(dá)橋8的輸出電 壓的參考值。在該情況下，馬達(dá)橋8的供給電壓的頻率和相位與電力網(wǎng)絡(luò)的電壓同步，并且 根據(jù)輸送機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)判定馬達(dá)橋的供給電壓的幅度，以便該幅值隨著負(fù)載增長(zhǎng)而提高。圖6表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輸送機(jī)系統(tǒng)中作為時(shí)間的函數(shù)的變頻器的輸出電壓的 頻率。當(dāng)負(fù)載小時(shí)，以限定的速度使用輸送機(jī)。當(dāng)檢測(cè)到輸送機(jī)的負(fù)載增加時(shí)，啟動(dòng)輸送機(jī) 向重負(fù)載的速度13的加速。在圖6中標(biāo)注了延時(shí)18，其從檢測(cè)負(fù)載增加的時(shí)刻延伸到時(shí)間 點(diǎn)9。在該情形下，變頻器的輸出電壓的頻率和相位與電力網(wǎng)絡(luò)6的電壓的頻率和相位同 步，并且馬達(dá)的各相可以使用接觸器被直接連接到電力網(wǎng)絡(luò)上。本發(fā)明不限于以上所描述的實(shí)施例，而是，在由下面的權(quán)利要求所定義的發(fā)明概 念的范圍內(nèi)可以有許多變化。
權(quán)利要求
輸送機(jī)系統(tǒng)，包括輸送機(jī)的負(fù)載(16)的存在的識(shí)別(2)，所述輸送機(jī)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)所述輸送機(jī)的電馬達(dá)(4)，以及用于在所述輸送機(jī)系統(tǒng)的電馬達(dá)(4)和交流電源(6)之間提供功率的功率供給設(shè)備(3)；所述功率供給設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器包括連接到所述交流電源的整流橋(7)以及連接到所述電馬達(dá)的馬達(dá)橋(8)；并且，所述輸送機(jī)系統(tǒng)包括裝置(12)，用于判定所述交流電源的電壓；其特征在于所述馬達(dá)橋的輸出電壓(20、21)被使得具有基本固定的頻率，以便直接基于所判定的所述交流電源(6)的電壓的頻率和相位，利用轉(zhuǎn)換器控制(10)調(diào)整所述馬達(dá)橋的輸出電壓的頻率和相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)系統(tǒng)，其特征在于直接基于所判定的所述交流電源 (6)的電壓的頻率和相位，利用轉(zhuǎn)換器控制(10)調(diào)整所述馬達(dá)橋(8)的輸出電壓的頻率和 相位，而不用所述輸送機(jī)的移動(dòng)的判定(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸送機(jī)系統(tǒng)，其特征在于基于所述輸送機(jī)的負(fù)載的存 在的識(shí)別(2)，判定所述輸送機(jī)的負(fù)載(16)，并且，基于所判定的所述輸送機(jī)的負(fù)載調(diào)整所 述馬達(dá)橋(8)的輸出電壓的幅度。
4.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的輸送機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述功率供給設(shè) 備包括開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)(5)，其包括所述轉(zhuǎn)換器的至少一個(gè)可控分路開(kāi)關(guān)，被安裝在所述交流電源 (6)與所述電馬達(dá)(4)之間；并且，通過(guò)前述分路開(kāi)關(guān)的控制，所述電馬達(dá)被安裝為連接到 所述交流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸送器系統(tǒng)，其特征在于僅基于所判定的所述輸送機(jī)的負(fù) 載(16)，控制安裝在所述交流電源(6)與所述電馬達(dá)(4)之間的所述轉(zhuǎn)換器的分路開(kāi)關(guān) (5)。
6.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的輸送器系統(tǒng)，其特征在于所述馬達(dá)橋(8) 具有固態(tài)開(kāi)關(guān)，其包括與可控開(kāi)關(guān)(22)平行安裝的反向平行連接的二極管(23)；所述馬達(dá) 橋(8)和所述電馬達(dá)(4)的各相經(jīng)由扼流圈(11)彼此連接；以及所述轉(zhuǎn)換器的、安裝在所 述電馬達(dá)(4)與所述交流電源(6)之間的分路開(kāi)關(guān)(5)的極被連接在所述電馬達(dá)的相與所 述扼流圈之間。
7.用于控制輸送機(jī)系統(tǒng)中的功率的方法，其中 -與所述輸送機(jī)相關(guān)聯(lián)地安裝負(fù)載的存在的識(shí)別(2)；-用于移動(dòng)所述輸送機(jī)的電馬達(dá)(4)被安裝到所述輸送機(jī)系統(tǒng)； _包括轉(zhuǎn)換器的功率供給設(shè)備(3)被安裝到所述輸送機(jī)系統(tǒng)； _所述轉(zhuǎn)換器的整流橋(7)被連接到交流電源(6)； _所述轉(zhuǎn)換器的馬達(dá)橋(8)被連接到所述電馬達(dá)(4)； -用于判定所述交流電源的電壓的裝置(12)被安裝到所述輸送機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于-判定所述交流電源(6)的電壓的頻率和相位；-直接基于所述交流電源(6)的電壓的頻率和相位調(diào)整所述馬達(dá)橋(8)的輸出電壓的 頻率和相位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于-直接基于所述交流電源(6)的電壓的頻率和相位調(diào)整馬達(dá)橋(8)的輸出電壓的頻率 和相位，而不用所述輸送機(jī)的移動(dòng)的判定(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于 -基于負(fù)載的存在的識(shí)別(2)判定所述輸送機(jī)的負(fù)載；_基于所判定的所述輸送機(jī)的負(fù)載調(diào)整所述馬達(dá)橋(8)的輸出電壓的幅度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于-所述轉(zhuǎn)換器的至少一個(gè)可控分路開(kāi)關(guān)(5)被安裝到所述輸送機(jī)系統(tǒng)的功率供給設(shè)備 中的所述交流電源(6)與所述電馬達(dá)⑷之間；-通過(guò)前述分路開(kāi)關(guān)(5)的控制，所述電馬達(dá)被直接連接到所述交流電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于 -為所述輸送機(jī)的負(fù)載(16)設(shè)定限定值；-在所判定的所述輸送機(jī)的負(fù)載超出所設(shè)定的限定值之后，所述電馬達(dá)(4)被直接連 接到所述交流電源(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸送機(jī)系統(tǒng)，其包括輸送機(jī)的負(fù)載(16)的存在的識(shí)別(2)。該輸送機(jī)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)該輸送機(jī)的電馬達(dá)(4)，以及用于在該輸送機(jī)系統(tǒng)的電馬達(dá)(4)和交流電源(6)之間提供功率的功率供給設(shè)備(3)。該功率供給設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器(7、8)。在本發(fā)明中，利用轉(zhuǎn)換器控制(10)，直接基于交流電源(6)的電壓的頻率和相位來(lái)調(diào)整該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的頻率和相位。
文檔編號(hào)B66B25/00GK101939244SQ200980104690
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
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