具有至少一个逆变器的人员运送设备制造技术

本发明专利技术涉及一种人员运送设备(1)，其具有三相驱动马达(11)和控制装置(14)。另外，人员运送设备(1、31、51)具有至少一个带功率半导体开关(16.1至16.6)的逆变器模块(16)。功率半导体开关(16.1至16.6)的栅极(16.11至16.16)直接借助于控制装置(14)得到操控。逆变器模块(16)在输入端与直流电源(15)相连接且在输出端与三相驱动马达(11)相连接。在直流电源(15、43、75、78、80)与逆变器模块(16、45、62)之间存在直流电路(19、44、63)，借助于控制装置(14、46、74)能够生成可调制到直流电路(19、44、63)上的操控信号，逆变器模块(16、45、62)具有解调器(18、85)，借助于解调器(18、85)能够将操控信号转换成对应于功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的栅极(16.11至16.16、62.11至62.16)的控制电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个逆变器的人员运送设备
本专利技术涉及一种人员运送设备，特别是自动扶梯、移动步道或升降梯设备。
技术介绍
前面提到类型的人员运送设备具有三相驱动马达和控制装置，其中，控制装置处理人员运送设备的对于运行关键的信号并且对三相驱动马达在顾及到对于运行关键的信号的情况下加以控制。对于运行关键的信号例如来自用于接通或关断人员运送设备的主开关、诸如安全开关、脉冲传感器、编码器等的极为不同的传感器以及来自使用者借助于其能够实现输入的输入单元。控制装置包括：至少一个计算单元、工作存储器和带有控制程序的非易失性存储器，控制程序对于人员运送设备的控制和/或调节是必要的。另外，这种控制装置可以包括对于人员运送设备的维修和诊断所需的接口和输入模块，以及具有用于供电的电网部件。为了使三相驱动马达运转，需要三相交流电压。因为大多数供电网络提供的是具有50赫兹或60赫兹的恒定频率的交流电压，所以在人员运送设备中优选使用变频器。因此，三相驱动马达借助于变频器与供电网络连接。人员运送设备可以是自动扶梯、移动步道或者升降梯设备。例如在EP1518815A1中公开的那样：在升降梯设备中，控制装置处在升降梯竖井门的区域中。变频器大多在升降梯竖井中布置在升降梯马达的附近。这是因为变频器由于其功率半导体开关而明显发热。另外，变频器的电场和/或磁场或者电波和/或磁波对控制装置造成明显干扰。此外，在升降梯竖井中，在变频器与电网之间布置有电机械保护件和/或继电器，其产生明显的开关噪声。变频器的扼流圈也产生明显的运行噪声，因此，由于这种噪声的原因，变频器优选布置在升降梯竖井中。通常来讲，在自动扶梯和移动步道中，控制装置和变频器安装在三相驱动马达的附近。为了解决所提到的发热和噪声负担的问题，US5135097A提出：控制装置和驱动马达在空间上与变频器和变压器分隔开。废热经过机房的墙壁遮盖件排放到环境中。变频器和逆变器如今作为不同制造商的成品单元来提供，并且被装入前面提到的人员运送设备中。变频器具有：静态的或者受控制的整流器；带有至少一个电容器和/或电感负载的直流电路；以及带有功率半导体开关的逆变器。另外，变频器或逆变器具有变换器控制器，变换器控制器接收控制装置的控制数据并且继续处理。控制装置的按照时间顺序传输到变换器控制器的控制数据按照机器可读的形式例如包括加速度方案、减速度方案、蠕行时的转速或者需要达到的标称转速。变换器控制器基于上述控制数据生成操控信号或者控制电压，控制电压加载在逆变器的功率半导体开关的栅极上。只要使用能够反馈的变频器，整流器也具有功率半导体开关，其加载在栅极上的操控信号在变换器控制器中生成。呈控制电压形式的操控信号的生成需要变换器控制器的处理器具有很高的计算机功率。另外，至少一个工作存储器和至少一个非易失性存储器为了存储算法而存在于变换器控制器中。变换器控制器的处理器借助于上述算法基于控制装置的控制数据生成加在功率半导体开关的栅极上的控制电压和操控电流。即便在对栅极加载控制电压时总是还有很小的操控电流流动，但是为了更便于阅读，没有提及操控电流。变换器控制器由于有必需的构件(诸如处理器、工作存储器、存储单元和稳压的低压供电装置)而相当昂贵。此外，对变换器控制器的屏蔽和功率半导体构件的散热需要在变频器内部附加的安装耗费。特别是发热也影响变换器控制器的寿命。另外，设计为成品单元的变频器和逆变器需要具备足够空气交换量的相对大的安装空间，由此在安装空间中不会由于发热而变得过热。但是，现代的人员运送设备的设计方式如下：其需要尽可能小的安装空间，由此，例如在商场中能够使可供用于销售的面积最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于人员运送设备的三相驱动马达的供电装置，这种供电装置成本低廉，需要很小的安装空间需求并且其发出的热量能够尽可能有用地加以利用。所述目的通过具有三相驱动马达和控制装置的人员运送设备来实现，其中，控制装置对人员运送设备的对于运行关键的信号加以处理并且在顾及到对于运行关键的信号的情况下对三相驱动马达加以控制。人员运送设备具有至少一个带功率半导体开关的逆变器模块，其中，功率半导体开关的栅极直接受到控制装置的操控。逆变器模块在输入端与直流电源连接且在输出端与三相驱动马达连接。另外，在直流电源与逆变器模块之间存在直流电路，其中，通过控制装置能够生成可调制到直流电路上的操控信号。逆变器模块具有解调器，借助于解调器能够将操控信号转换成对应于功率半导体模块的各个栅极的控制电压。按照本专利技术的逆变器模块是仅具有功率半导体开关、但不具有自己的变换器控制器的模块。因此，为了操控功率半导体开关而生成的控制信号或者加在栅极上的控制电压由控制装置生成。为了产生加在三相驱动马达的马达接线端上的三相交流电，优选使用具有至少6个功率半导体开关的逆变器模块，功率半导体开关的接线端在已知的桥接电路结构中相互连接。这种结构设计具有巨大优点。首先一方面能够省去存在于市面上常见的逆变器和变频器中的变换器控制器及其屏蔽件。这实现了：使逆变器模块具有非常紧凑的尺寸并且能够以很小的安装耗费装入人员运送设备中。另外，直流电路附加地用作信号线路，使得控制装置与逆变器模块之间的信号线路最大程度取消。因为处理器的运算器功率和工作存储器的存储器功率近年来持续提升，所以人员运送设备的构造有成本低廉的处理器的控制装置对于通常需要处理的数据量而言，也明显过高设定规格。需要处理的数据例如来自传感器、编码器、脉冲检测器、转速监视器、光栅、安全开关、输入单元等，其安装在人员运送设备中，以便实现可靠的行驶运行并加以监控。通过执行一般由变换器控制器引入控制装置中的功能，能够将控制装置的本来存在的、空闲的运算器容量、工作存储器容量和非易失性存储器的存储器容量用于生成栅极的操控信号。当然也可以同时或可替换地将易失性存储器用于生成栅极的操控信号，这种易失性存储器由此实现了例如借助于网络的远程控制。在控制装置中执行变换器控制功能使得接口减少并且实现了三相驱动马达的整体供电的附加的灵活性，因为就用于操控功率半导体开关的控制信号的生成而言，不必关注第三方的规定，例如由市面常见的变频器和逆变器的制造商所作出的规定，来使得其变换器控制器获得正确形式的输入信号。通过这种执行过程，也提高了整个控制装置的反应速度，因为如上面介绍那样，存在较少的接口。即便控制装置生成栅极的操控信号，但是逆变器模块仍可以距控制装置以足够间距布置，使得逆变器的发热(热空气、辐射热量)不会不利地影响控制装置。因为逆变器模块由于缺少变换器控制器并且在距控制装置间隔的结构中，由于屏蔽和冷却至少大大减少，也明显小于市面上常见的功率相同的逆变器，所以这种逆变器模块也能够更为简便地安装在人员运送设备的本身存在的空腔中。此外，可以将逆变器模块发出的热量例如用于防止在自动扶梯或移动步道的内部或者在升降梯竖井中形成冷凝液。在自动扶梯和移动步道中所需的绕转的扶手例如也可以利用布置在护栏底座中的逆变器模块和/或还要在下面介绍的整流器模块来加热，使得扶手对于使用者具有舒适的温度并且总是干燥的。当然当逆变器模块和/或整流器模块布置在梯级带或托板带的下方时，也可以对自动扶梯的梯级带或移动步道的托板带加热。如另外在上面提到的那样，逆变器模块在输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人员运送设备(1、31、51)，具有三相驱动马达(11、41、61)和控制装置(14、46、74)，其中，控制装置(14、46、74)对人员运送设备(1、31、51)的对于运行关键的信号(90、91)加以处理并且在顾及到对于运行关键的信号(90、91)的情况下对三相驱动马达(11、41、61)加以控制，人员运送设备(1、31、51)具有至少一个带功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的逆变器模块(16、45、62)，功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的栅极(16.11至16.16、62.11至62.16)直接借助于控制装置(14、46、74)得到操控，逆变器模块(16、45、62)在输入端与直流电源(15、43、75、78、80)相连接且在输出端与三相驱动马达(11、41、61)相连接，其特征在于，在直流电源(15、43、75、78、80)与逆变器模块(16、45、62)之间存在直流电路(19、44、63)，其中，借助于控制装置(14、46、74)能够生成可调制到直流电路(19、44、63)上操控信号，逆变器模块(16、45、62)具有解调器(18、85)，借助于解调器(18、85)能够将操控信号转换成对应于功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的各栅极(16.11至16.16、62.11至62.16)的控制电压。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 EP 14186208.61.一种人员运送设备(1、31、51)，具有三相驱动马达(11、41、61)和控制装置(14、46、74)，其中，控制装置(14、46、74)对人员运送设备(1、31、51)的对于运行关键的信号(90、91)加以处理并且在顾及到对于运行关键的信号(90、91)的情况下对三相驱动马达(11、41、61)加以控制，人员运送设备(1、31、51)具有至少一个带功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的逆变器模块(16、45、62)，功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的栅极(16.11至16.16、62.11至62.16)直接借助于控制装置(14、46、74)得到操控，逆变器模块(16、45、62)在输入端与直流电源(15、43、75、78、80)相连接且在输出端与三相驱动马达(11、41、61)相连接，其特征在于，在直流电源(15、43、75、78、80)与逆变器模块(16、45、62)之间存在直流电路(19、44、63)，其中，借助于控制装置(14、46、74)能够生成可调制到直流电路(19、44、63)上操控信号，逆变器模块(16、45、62)具有解调器(18、85)，借助于解调器(18、85)能够将操控信号转换成对应于功率半导体开关(16.1至16.6、62.1至62.6)的各栅极(16.11至16.16、62.11至62.16)的控制电压。2.根据权利要求1所述的人员运送设备(1、31、51)，其中，直流电源是具有直流蓄能器(80)的光电设备(78)。3.根据权利要求1或2所述的人员运送设备(1、31、51)，其中，人员运送设备(1、31、51)具有带功率半导体开关(15.1至15.6、75.1至75.6)的、被用作直流电源的、可控的整流器模块(15、75)，所述整流器模块(15、75)的功率半导体开关(15.1至15.6、75.1至75.6)的栅极(15.11至15.16、75.11至75.16)直接由控制装置(14、74)操控，可控的整流器模块(15、75)在输入端与供电网络(40)连接且在输出端与逆变器模块(16、45、62)连接。4.根据权利要求3所述的人员运送设备(1、31、51)，其中，将至少一个电容器(88、89)和/或电感的载荷布置在直流电路(19、63)中。5.根据权利要求3或4所述的人员运送设备(1、31、51)，其中，在直流电路(19、44、63)中布置有监控模块(77)，基于所述监控模块(77)的监控信号，针对可控的整流器模块(15、75)能够由控制装置(14、46、74)生成控制电压，借助于所述控制电压，能够将电能从供电电网(40)馈入直流电路(19、63)中，或者能够将电能从直流电路(19、63)馈入供电网络(40)中。6.根据权利要求3至5中任一项所述的人员运送设备(1、31、51)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾斯特班·马尔克斯，迈克尔·马泰斯尔，卡尔·魏因博格，
申请(专利权)人：因温特奥股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH