技术领域
[0001] 本
发明涉及
自动扶梯和
自动人行道技术领域，特别是涉及一种扶梯运行控制系统。
背景技术
[0002] 目前自动扶梯(自动人行道)在人们的人常生活中扮演着十分重要的
角色，在地
铁、火车站、飞机场等人流量比较大的场合大批输送乘客，方便人们出行。
[0003] 在大功率系统开启或者雷电天气时，供电系统或存在供电
电压短时间下降的问题，目前是通过直接给整台扶梯配备UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，不间断电源)电源，或给扶梯的控制
电路配备UPS电源，或给扶梯的控制电路配备电压暂降保护装置来克服扶梯供电电压暂降问题。
[0004] 但是直接给整台扶梯配备UPS电源：由于扶梯功率较高，配备的UPS电源也要匹配，加上扶梯还有直接启动的方式，启动
电流较大，因此，UPS电源的配置要成10倍进行配置，不仅体积庞大，成本更是非常高昂，再加上UPS内部采用
电池，还存在定期维护检验的要求，在保养方面需要增加一定的工作量。
[0005] 给扶梯的控制电路配备UPS电源：由于增加了一台UPS电源，成本比较高，而且由于UPS电源需要长期工作，增加了扶梯的故障点，降低了扶梯运行过程中的可靠性，同时由于UPS电源需要长期工作，在扶梯长达20年的生命周期内会进行多次更换，维护成本较高，加上UPS内部采用的是电池，还存在定期维护检验的要求，在保养方面需要增加一定的工作量，增加了扶梯保养的人工成本。
[0006] 给扶梯的控制电路配备电压暂降保护装置的工作原理是：在电源正常时，给电压暂降保护装置内部的超级电容充电，并将电压暂降保护装置旁路，扶梯的控制电路还是通过
电网供电，一旦发现电网电压出现短时电压暂降时，在1～2ms间
马上跟随上电网的
相位，并通过超级电容的储存的
能量，向扶梯的控制系统维持供电，但此类设备成本也比较高，并且也占用一定的体积，因此并不利于大批量使用。
发明内容
[0007] 基于上述情况，本发明提出了一种扶梯运行控制系统，成本低，体积小，可靠性高，维护性好。
[0008] 为了实现上述目的，本发明技术方案的
实施例为：
[0009] 一种扶梯运行控制系统，包括
控制器，
变频器，
开关电源，第一
接触器，第二接触器和第三接触器；
[0010] 所述控制器分别连接所述变频器、第一接触器、第二接触器和第三接触器；
[0011] 所述
开关电源的输入端连接所述变频器的直流
母线，所述开关电源的输出端连接所述控制器、第一接触器、第二接触器和第三接触器；
[0012] 所述控制器控制所述第一接触器、第二接触器和第三接触器吸合或断开，当所述第一接触器吸合时，所述扶梯以电网供电模式在第一方向运行，当所述第二接触器吸合时，所述扶梯以电网供电模式在第二方向运行，当所述第三接触器吸合时，所述扶梯以变频器供电模式运行。
[0013] 与
现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明扶梯运行控制系统，可以在不增加器件的情况下，实现克服电压暂降、维持扶梯运行的目的，成本低；由于不需要额外增加断电保护装置，体积小；没有电池等化学储能装置，也不需要额外增加器件，可靠性高；没有电池等化学储能装置，不需要定期检查，维护性好。
附图说明
[0014] 图1为一个实施例中扶梯运行控制系统结构示意图；
[0015] 图2为一个实施例中扶梯以变频器供电模式运行，克服电压暂降、维持扶梯运行的处理
流程图；
[0016] 图3为一个基于图1所示系统一个具体示例中扶梯运行控制系统的电路示意图。
具体实施方式
[0017] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
[0018] 一个实施例中扶梯运行控制系统，如图1所示，包括控制器5，变频器4，开关电源6，第一接触器1，第二接触器2和第三接触器3；
[0019] 所述控制器5分别连接所述变频器4、第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3；
[0020] 所述开关电源6的输入端连接所述变频器4的
直流母线，所述开关电源的输出端连接所述控制器5、第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3；
[0021] 所述控制器5控制所述第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3吸合或断开，当所述第一接触器1吸合时，所述扶梯以电网供电模式在第一方向运行，当所述第二接触器2吸合时，所述扶梯以电网供电模式在第二方向运行，当所述第三接触器3吸合时，所述扶梯以变频器供电模式运行。
[0022] 从以上描述可知，本发明不增加器件克服电压暂降、维持扶梯运行，成本低，体积小，没有电池等化学储能装置，可靠性高，不需要定期检查，维护性好。
[0023] 此外，在一个具体示例中，当所述扶梯以电网供电模式在第一方向运行且所述控制器5检测到所述电网的
三相电压低于预设电压
阈值时，所述控制器5和第一接触器1由所述开关电源6供电，所述控制器5保持所述第一接触器1吸合。
[0024] 此外，在一个具体示例中，当所述扶梯以电网供电模式在第二方向运行且所述控制器5检测到所述电网的三相电压低于预设电压阈值时，所述控制器5和第二接触器2由所述开关电源6供电，所述控制器5保持所述第二接触器2吸合。
[0025] 例如当第一接触器1吸合时，扶梯以电网供电模式向上运行，当第二接触器2吸合时，扶梯以电网供电模式向下运行；
[0026] 当控制器5检测到电网的三相电压低于预设电压阈值，即电网电压发生短时间下降时，由于变频器4处于无负载状态，与变频器4直流母线相连的开关电源6利用变频器母线电容储存的能量维持控制电路的供电，控制器5根据扶梯运行方向保持第一接触器1(扶梯上行)或第二接触器2(扶梯下行)吸合，利用惯性保持扶梯运行。
[0027] 此外，在一个具体示例中，当所述扶梯以电网供电模式在第一方向运行且所述控制器5检测到所述扶梯的当前运行速度低于第一预设速度阈值或高于第二预设速度阈值时，所述控制器5断开所述第一接触器1；
[0028] 当所述扶梯以电网供电模式在第二方向运行且所述控制器5检测到所述扶梯的当前运行速度低于所述第一预设速度阈值或高于所述第二预设速度阈值时，所述控制器5断开所述第二接触器2。
[0029] 在电压暂降过程中，控制器5实时监控扶梯的运行速度，如果由于电压降低时间较长，导致扶梯运行速度低于指令速度的95％或高于指令速度的105％时，控制系统会控制扶梯停止，避免发生危险状态。
[0030] 此外，在一个具体示例中，当所述扶梯以变频器供电模式运行，所述控制器5检测到电网的三相电压低于预设电压阈值时或所述直流母线电压的
波动范围超出所述变频器4的预设电压波动范围时，如图2所示，所述控制器5向所述变频器4发送基极封
锁指令，断开所述第三接触器3，并根据当前扶梯运行方向吸合所述第一接触器1或第二接触器2。在由变频器供电向第一或第二接触器供电切换时，检测电网三相电源的相位，待电网相位与变频器
输出电压相位一致时才进行切换，减少切换冲击。
[0031] 如果扶梯
电机由变频器4供电，并处于高速运行状态，当控制器5检测到电压发生短时间下降并超出变频器4允许的电压波动范围时，控制器5向变频器4发出基极封锁指令，避免变频器4储能电容能量消耗，断开向电机供电的第三接触器3，吸合第一接触器1(扶梯上行)或第二接触器2(扶梯下行)，切换到电网供电模式。
[0032] 此外，在一个具体示例中，当所述扶梯以变频器供电模式运行，所述控制器5检测到电网的三相电压的波动范围在预设电压波动范围内时，所述控制器5保持所述第三接触器3吸合。
[0033] 当扶梯电机由变频器4供电，电压下降但仍处于变频器允许的电压波动范围时，此时，控制器5会保持第三接触器3吸合，继续通过变频器4向电机供电。
[0034] 此外，在一个具体示例中，上述扶梯运行控制系统还包括
二极管7和电容8，所述二极管7的正极连接所述变频器4的直流母线P端点，所述二极管7的负极分别连接所述开关电源6的P输入端和所述电容8的正极，所述电容8的负极分别连接所述变频器4的直流母线N端点和所述开关电源6的N输入端。
[0035] 当扶梯以变频器供电模式运行时，由于发生在电压暂降后，在控制器5检测到电压暂降并封锁变频器4基极之前，变频器4仍然需要向电机供电，如果扶梯此时处于重载的状态，变频器4内部电容的储能将会很快消耗掉，此时，需要增加二极管7与电容8，当变频器4电容能量消耗完时，由增加的电容8继续向开关电源供电，保持控制电路的供电。
[0036] 此外，在一个具体示例中，所述开关电源6包括DC-DC转换单元10和DC-AC转换单元9，所述DC-DC转换单元10输出的直流供电电压包括3.3V、5V、12V、15V、24V、48V中的任意一种或任意组合，所述DC-AC转换单元9输出的交流供电电压大于等于18V且小于等于280V。
[0037] 开关电源6通过内部的DC-DC转换单元10向扶梯控制器5及其他直流电路进行供电，供电电压包括3.3V、5V、12V、15V、24V、48V等，以及其它控制电路需要的直流电压，由于扶梯控制系统还需要交流供电，开关电源6通过内部的DC-AC转换单元9向扶梯的交流电路进行供电，可以向扶梯的
制动器控制、制动器、油
泵等其它交流控制设备进行供电。
[0038] 此外，在一个具体示例中，所述控制器5包括输入电压检测单元11，所述输入电压检测单元11用于检测所述电网的三相电压，且所述输入电压检测单元11的输出端连接所述变频器4、第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3。所述输入电压检测单元11还用于检测电网三相电源的相位，在由变频器供电向第一或第二接触器供电切换时，检测电网三相电源的相位，待电网相位与变频器输出电压相位一致时才进行切换，减少切换冲击。
[0039] 所述扶梯控制器5具有输入电压检测单元11，并通过输出点控制接触器1-3及变频器4，满足应用需要。
[0040] 此外，在一个具体示例中，所述控制器5包括直流母线电压检测单元12，所述直流母线电压检测单元12用于检测所述变频器4的直流母线电压，保证后续处理正常运行，适合应用。
[0041] 为了更好地理解上述系统，以下详细阐述一个本发明扶梯运行控制系统的应用实例。
[0042] 如图3所示，所述系统包括控制器5，变频器4，开关电源6，第一接触器1，第二接触器2，第三接触器3；
[0043] 所述控制器5包括输入电压检测单元11，直流母线电压检测单元12，逻辑处理单元，控制板电源模
块；
[0044] 输入电压检测单元11用于检测电网的三相电压和电网三相电源的相位，输入电压检测单元的输出端11连接扶梯变频器4、第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3；直流母线电压检测单元12用于检测变频器4的直流母线电压；逻辑处理单元根据电压的变化判断电源是否出现电压暂时下降；
[0045] 开关电源6包括DC-DC转换单元10和DC-AC转换单元9，DC-DC转换单元输出的直流供电电压包括5V、15V、24V、48V，DC-AC转换单元9输出的交流供电电压大于等于18V且小于等于280V；DC-DC转换单元10的输出端连接控制器5中的控制板电源模块，DC-AC转换单元9的输出端连接主制动器、附加制动器控制电路、第一接触器1、第二接触器2、第三接触器3和
变压器；
[0046] 当扶梯以变频器4供电模式运行时，由于发生在电压暂降后，在控制器4封锁变频器4基极之前，避免变频器4内部电容的储能很快消耗掉后扶梯停止运行，在上述系统增加二极管7和蓄能电容8；二极管7的正极连接变频器4的直流母线P端点，二极管7的负极分别连接开关电源6的P输入端和蓄能电容8的正极，蓄能电容8的负极分别连接变频器4的直流母线N端点和开关电源6的N输入端；当扶梯以变频器4供电模式运行时，发生在电压暂降后，在控制器4封锁变频器4基极之前，如果扶梯此时处于重载的状态，当变频器4电容能量消耗完时，由增加的蓄能电容8继续向开关电源6供电，保持控制电路的供电；
[0047] 控制器5控制第一接触器1、第二接触器2和第三接触器3吸合或断开，当第一接触器1吸合时，扶梯以电网供电模式向上运行，当第二接触器2吸合时，扶梯以电网供电模式向下运行，当第三接触器3吸合时，扶梯以变频器供电模式运行；
[0048] 当扶梯以电网供电模式向上运行时，控制器5中的输入电压检测单元11将检测的电网的三相电压输入逻辑处理单元，当逻辑处理单元判定电压发生短时间下降时，由于变频器4处于无负载状态，与变频器4直流母线相连的开关电源6利用变频器母线电容储存的能量维持控制电路的供电，控制器5保持第一接触器1吸合，利用惯性保持扶梯运行；同理当扶梯以电网供电模式向下运行，控制器5中的输入电压检测单元11将检测的电网的三相电压输入逻辑处理单元，当逻辑处理单元判定电压发生短时间下降时，开关电源6利用变频器母线电容储存的能量维持控制电路的供电，控制器5保持第二接触器2吸合，利用惯性保持扶梯运行；
[0049] 当扶梯以电网供电模式向上或向下运行时，在电压暂降过程中，控制器5实时监控扶梯的运行速度，如果由于电压降低时间较长，导致扶梯运行速度低于指令速度的95％或高于指令速度的105％时，控制器断开第一接触器1或第二接触器2，控制系统控制扶梯停止，避免发生危险状态；
[0050] 如果扶梯电机由变频器4供电，并处于高速运行状态，控制器5中的输入电压检测单元11将检测的电网的三相电压，直流母线电压检测单元12将检测的变频器4的直流母线电压输入逻辑处理单元，当逻辑处理单元判定电压发生短时间下降或电压波动超出变频器4允许的电压波动范围时，控制器5向变频器4发出基极封锁指令，避免变频器4储能电容能量消耗，断开向电机供电的第三接触器3，根据当前扶梯运行方向吸合第一接触器1(扶梯上行)或第二接触器2(扶梯下行)，切换到电网供电模式，在由变频器供电向第一或第二接触器供电切换时，检测电网三相电源的相位，待电网相位与变频器输出电压相位一致时才进行切换，减少切换冲击；
[0051] 当扶梯电机由变频器4供电，控制器5中的输入电压检测单元11将检测的电网的三相电压输入逻辑处理单元，当逻辑处理单元判定电压发生短时间下降且电压波动在允许的电压波动范围内时，此时，控制器5会保持第三接触器3吸合，继续通过变频器4向电机供电。
[0052] 从以上描述可知，本实施例由于在整体方案设计中考虑了电压暂降工况的应对方案，可以在不增加器件或只增加二极管及电容的情况下，实现克服电压暂降、维持扶梯运行的目的，成本低；在各种工况下均能维持扶梯的运行，避免了UPS或电压暂降保护装置在变频器供电状态下不能维持扶梯运行的缺点，功能更全面；并没有电池等化学储能装置，也不需要额外增加器件，可靠性更高；由于并不需要额外增加断电保护装置，体积更小；并没有电池等化学储能装置，并不需要定期检查，人工维护成本更低，维护性更好。
[0053] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本
说明书记载的范围。
[0054] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
