[发明专利]变频器和具有变频器的扶梯控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及变频器和具有变频器的扶梯控制装置。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能的装置。借助于变频器对电源频率的改变，可以例如改变与变频器相连的马达的运转速度。

变频器在扶梯的运动控制有着较为广泛的应用，借助于变频器的变频，扶梯的运行速度可以例如在慢速、中等速度、高速等不同速度下运行。在现有技术中，在具有变频器的情形下，马达通常以例如三角形连接的固定连接方式进行连接。从马达的顺利启动以及对该启动电网的冲击来说，这样的设置是基本没有问题的，因为变频器可以形成较低的频率来启动或运转马达，在此情形下，电路中的电流通常不会对电网产生较大冲击。

然而，随着整个社会对节能减排提出越来越高的要求，在节能方面，现有技术中的上述设置的扶梯系统并不能满足人们的高节能要求。

因此，存在一种需求，即，需要提供一种更加节能的扶梯控制装置及其相关变频器。

发明内容

首先，需要说明的是，在整个描述中，术语“扶梯”包括但不限于用于商场、超市、机场等场合的自动人行道、滚梯、扶梯等，它们可能为水平设置的（即水平传送乘客），也有可能为倾斜设置的（即将乘客从某一高度传送到另一高度）。

在本发明的一优选实施例中，提供一种用于扶梯控制装置的变频器，其中，该变频器包括：用于实现电流频率变化的变频单元，该变频单元的输入端电连接到工频电源，变频单元的输出端电连接到扶梯的马达；电连接到扶梯的马达以实现马达的三角形连接的三角形连接接触器；以及电连接到扶梯的马达以实现马达的星形连接的星形连接接触器，其中，变频单元与三角形连接接触器和星形连接接触器分别电连接，以及，当扶梯的载荷小于一预设载荷阈值时，变频单元控制三角形连接接触器断开而星形连接接触器接通；当扶梯的载荷大于或等于所述预设载荷阈值时，变频单元控制三角形连接接触器接通而星形连接接触器断开。由此，根据本发明的该优选实施例，至少可以实现以下有益技术效果：

第一，本发明的变频器本身包括用于马达的星形连接和三角形连接的接触器，用户无需额外地自行配置用于马达的星形连接和三角形连接的接触器，从而使得可以在现场快速安装扶梯控制系统。

第二，由于本发明的变频器具有用于马达的星形连接和三角形连接的接触器，并且在扶梯的载荷小于一预设载荷阈值时，变频器的变频单元控制三角形连接接触器断开而星形连接接触器接通；并且由于马达在星形连接时比在三角形连接时的电流/电压更低，因此，马达的线圈热损耗相对更低。举例来说，对于380V的输入电压，如果马达采用星形连接，相电压为220V，此时马达的绕组（一共三相）发热量总共为3×（U²/R）×t=3×(220×220/R)×t，其中t为持续时间；如果采用三角形连接，相电压则为380V,此时马达的绕组的发热量总共为3×（U²/R）×t=3×(380×380/R)×t。这样，在马达本身的绕组R不变的情况下，对于相同的持续时间t，显然，星形连接的发热量比三角形连接的发热量更少，因此，线圈热损耗更低，这有利于能量节省以及马达效率的提高。此外，星形连接在马达内部不会产生环流，而对于三角形连接，其三相绕组不可能绝对平衡，因此三相绕组的电压总是存在一定差异，在此情况下，可能造成马达内部环流，从而造成生热而浪费能量或者可能降低马达效率。因此，在能够带动负载的情形下，即前述的扶梯的载荷小于一预设载荷阈值时，采用星形连接是非常优选的。由此可见，相较于总是使用三角形连接的方式，本发明的变频器或扶梯控制装置或扶梯系统更加节能。

第三，由于本发明的变频器具有用于马达的星形连接和三角形连接的接触器，并且在扶梯的载荷大于或等于前述预设载荷阈值时，变频单元控制三角形连接接触器接通而星形连接接触器；并且由于马达在三角形连接时比在星形连接时的电流/电压更高，而扶梯在额定速度下负载更大而需要马达输出更大的功率，因此，因此，相较于总是使用星形连接的方式，本发明的变频器或扶梯控制装置或扶梯系统具有更高的驱动能力或运载能力。