制动自动楼梯或自动走行道的方法以及相应的制动装置

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述用于不受负载影响地制动 自动楼梯或自动走行道的楼梯或踏板的方法。

为制动自动楼梯的楼梯或踏板，在安全元件响应时，迄今为止一直使用 基本上可机械或电动机械操作的制动器，尤其是块闸。它们通常受弹簧加 载，而弹簧的作用可通过一磁线圈来取消，进而使制动器在运行状态下保持 打开。在制动自动楼梯或自动走行道时，先取消电磁铁的作用，然后使用处 于优势的弹簧力。当发生电流故障时，可直接实施机械制动，因为可立刻消 除电磁铁的作用，而发挥弹簧力的作用。电动机的飞轮质量通常同时可用作 为制动滚筒，它根据自动楼梯或自动走行道的尺寸来设计，其制动行程可保 持在预定的限度范围内。设计飞轮质量的重要准则对于自动楼梯来说是人员 数量的负载，对于自动走行道来说主要是其长度及站在上面的人员载重。

随着制动的实施，驱动电动机与电源断开。在实施紧急制动以及在现有 的安全链中的安全开关响应时，触发制动器。

已公知的制动器的缺点在于，制动行程受负载影响，不能保持相同的制 动行程，在某些结构情形下(例如自动走行道超长)，需要更大的飞轮质量以 达到安置所需的技术限度。此外制动摩擦层的磨损也较高，这使得出于安全 方面的原因需要连续对机械制动进行再调整。

GB-A 2156173涉及一种用于制动一人员输送设备的方法及装置。其致 力于基本上可不受负载影响地及不受行驶方向影响地制动人员输送设备。为 此采用一转速发讯器，它可测量减速度，由此可改变驱动电动机的控制电 流。通过将直流电输入一交流电动机的绕组内，可形成电气动力学制动效 应，因而通过电动机能将人员输送设备一事先可确定的制动性能感应出来。

从EP-A557 570中可知一种优选用于起重机的制动装置，该起重机具有 一个驱动马达和一个制动器，其中借助微处理器监控马达。一监控装置检测 微处理器可能发生的制动故障。最后还设有一个操纵装置，它在微处理器识 别到发生运行故障时操纵制动器。

本发明的目的在于一方面提供另一种制动方法，另一方面设计一种与现 有技术不同的制动装置，使之不再受负载影响并尽可能无磨损，从而提高安 全性并遵守相关行业标准所要求的制动行程(上下制动行程)，以及减小机械 成本(飞轮质量)。

本发明方法方面的目的通过一种不受负载影响地制动自动楼梯或自动 走行道的楼梯或踏板的制动方法来实现，当至少一个安全元件响应时，通过 驱动电动机减小楼梯或踏板的速度，此时对至少一个与驱动电动机共同作用 的变频器进行控制，以激活与时间相关的制动斜坡(Bremsrampe)，由此使楼 梯或踏板的速度基本上在不变的减速度下减小至0m/s。

本发明方法方面的其它有利设计由从属权利要求给出。

本发明装置方面的目的通过一种用于不受负载影响地制动由一驱动电 动机所驱动的自动楼梯或自动走行道的楼梯或踏板的制动装置来实现，它具 有一个运行制动器和一个停车制动器(附加制动器)，其中，运行制动器由至 少一个与驱动电动机有效连接的变频器构成，停车制动器(附加制动器)由一 个可与驱动电动机的构件有效连接的电动-机械制动器，尤其是一块闸构成。

本发明制动装置的其它有利结构由从属权利要求给出。

与迄今为止的现有技术相比，利用本发明的方法及装置可不受负载影响 地制动自动楼梯和自动走行道的楼梯或踏板。其带来的主要优点如下：

-制动行程始终不变，与负载无关

-运行制动器无磨损

-很小的机械成本(飞轮质量减小至零)

-安全性提高

-至少部分将电能反馈给供电网

按照本发明，因而可仅仅使用电作用的运行制动器。由此尽管由于一个 或多个安全元件的触发会打断安全链，但在用于制动自动楼梯或自动走行道 的电动机电路中的主开关元件的触点仍能保持闭合。

通过本发明的进一步设计可保证在变频器错误运行时以及在自动楼梯 停下来后安全实施附加制动。一个可能的电压故障必须象一个运行制动故障 一样受到重视。这就是说，必须通过监控电源来触发附加制动或必须立刻自 动实施附加制动。

在一条电流路径中的所有断路触点优选对两个并联连接的接触器(冗余 配置)作用，这两个接触器不但在变频器制动过程中用于控制主开关元件而且 在出现偏差时能快速启动附加制动。

这样一来，利用一个附加的安全装置就能保证在一段尚需确定的时间之 后始终能实施附加制动(例如通过两个分开的时间继电器)。对于时间继电器 和/或监控接点不能正常工作的情形，则对故障报告进行分析并实施接通联 锁。

利用本发明的方法或装置，自动楼梯或自动走行道的速度可以基本上不 变的减速度减小至0m/s。当楼梯或踏板停下来后(转速＝0或0Hz)，就立 刻实施作为保持制动的机械制动。当安全元件被触发时，就激活变频器的制 动斜坡并均匀减速制动，以遵守相关标准所要求的制动行程。

若用于变频器的制动斜坡的额定曲线在故障情况下被超过，则通过快速 实施附加制动可保证遵守制动行程。作为提前实施附加制动的准则是考虑与 预定斜坡的偏差。优选通过自动楼梯或自动走行道的电子控制电路中的一个 微处理器进行分析。

若变频器和电子控制电路均收到故障信息，就不对电动机实施减速或者 说不实施预定的制动斜坡，但最迟必须在监控时间过后实施制动并使变频器 与电动机脱离连接。

通过本发明的安全措施可构成下述分集式系统，利用它可对制动进行确 定的控制并能可靠启动制动：

-通过变频器分析及控制电动机转速，以便不受负载影响地减小自动楼 梯或自动走行道的速度，并在速度约为零时触发附加制动

-利用电子控制电路的分析功能分析转速脉冲，以便在转速为零时触发 制动

-电容器短时继电器或气动继电器控制元件用于在一时间斜坡结束之 后绝对会启动附加制动。

下面借助附图所述实施例对本发明予以详细说明，附图中：

图1为与现有技术相比、按照本发明制动自动楼梯或自动走行道时的速 度特性曲线；

图2为通过控制变频器对用于一未进一步示出的自动楼梯的驱动电动机 实施制动的运行制动器的原理性示图；

图3为通过控制变频器对用于一未进一步示出的自动走行道的驱动电动 机实施制动的扩展出安全元件的运行制动器的原理性示图。

图1所示图表一方面示出迄今为止的以电动一机械块闸作为运行制动器 的现有技术，另一方面也示出通过变频器实现以安全为目的的制动。图中示 出速度随时间的变化曲线。区域a是在有效标准下定义的最小制动行程，而 b则是最大许可制动行程。附图标记1和2与c一起定义利用受负载影响地 工作的电-机械块闸而可实现的在最小制动行程a和最大制动行程b之间的 扩展。

附图标记3表示通过带有或不带有负载的变频器实现以安全为目的的制 动，其中在与负载无关的制动中，在一预定的时间内总是可实现一确定的制 动行程(制动斜坡)。自动楼梯或自动走行道的速度因而可以不变的减速度减 小至0m/s。在t0时刻激活变频器的制动斜坡，并基本上均匀地减速制动， 以遵守所要求的制动行程。在时刻t1达到静止并开始实施图中未进一步示出 的停车制动(附加制动)。

图2示出作为原理性示图的通过变频器实现的制动过程，由图中可看到 下列构件：

一个用于未进一步示出的自动楼梯的驱动电动机4，一个电气或电子控 制装置5，一个变频器6，一个断路元件7，一个用于一块闸形式的电气- 机械附加制动器9(停车制动器)的制动磁铁8。其中能量流用实线示出，而控 制信号用虚线示出。附图标记10是供电线。电气或电子控制装置5通过控 制导线11，12，13一方面与变频器6和断路元件7有效连接，另一方面 与制动磁铁8有效连接。通过控制导线14，变频器6与断路元件7连接 尽管此处未进一步示出的安全链中断，断路元件7的触点15仍必须为制动 自动楼梯保持闭合。通过导线16，17，18确保电流流往驱动电动机4， 使得变频器6在任意时刻都能影响驱动电动机4，而与安全链是否在某处断 开无关。附图标记9表示机械式附加制动器，它在时刻t1(参照图1的图表)， 亦即在静止或相对静止下来后开始实施，并与图中未进一步示出的驱动电动 机4的构件有效连接。

图3示出一个与图2基本上等同的制动装置，它的构件有驱动电动机4， 变频器6，电气或电子控制装置5，断路元件7和制动磁铁8以及附加制动 器9。此外还设有其它安全元件，即两箱式机械/电气时间继电器19，20， 它们通过控制导线21与断路元件7有效连接或通过控制导线22与电子控制 装置5有效连接。通过这些附加的安全元件确保，在变频器6或电子控制装 置5错误工作时并在图中未进一步示出的自动走行道停止下来后可靠启动附 加制动器9。图1中示出的制动斜坡3始终被监视是否被超出或被低出。