FR2561225A1

FR2561225A1 - METHOD AND DEVICE FOR BRAKING A STAIRCASE

Info

Publication number: FR2561225A1
Application number: FR8503929A
Authority: FR
Inventors: Philippe Jannin
Original assignee: Elevator GmbH
Current assignee: Elevator GmbH
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1985-09-20
Also published as: GB2156173A; JPS6162378A; DE3509207A1; ES541368A0; ES8605440A1; GB8506649D0; FI841100A0

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FREINAGE D'APPAREILS DE TRANSLATION DESTINES AU TRANSPORT DE PERSONNES, TELS QUE DES ESCALIERS ROULANTS. LE MOUVEMENT DE L'ESCALIER EST FREINE DE MANIERE DETERMINEE, SENSIBLEMENT INDEPENDANTE DE LA CHARGE ET DE LA DIRECTION DE DEPLACEMENT. LA DECELERATION EST CONTROLEE ET COMMANDEE DE FACON CONTINUE A L'AIDE D'UN SIGNAL E FOURNI PAR UN TRANSMETTEUR DE VITESSE, PAR EXEMPLE UN GENERATEUR TACHYMETRIQUE 1, PAR ENVOI DE COURANT CONTINU AUX ENROULEMENTS L DU MOTEUR A COURANT ALTERNATIF SERVANT DE MOTEUR D'ENTRAINEMENT, DE SORTE QUE L'EFFET DE FREINAGE ELECTRODYNAMIQUE ENGENDRE DANS LE MOTEUR INDUIT UNE CARACTERISTIQUE DE DECELERATION PREDETERMINEE DANS LE MOUVEMENT DE L'ESCALIER.METHOD AND DEVICE FOR BRAKING TRAVELING APPARATUS INTENDED FOR TRANSPORTING PEOPLE, SUCH AS ESCALAIRS. THE MOVEMENT OF THE STAIRS IS RESTRICTED IN A DETERMINED WAY, SENSITIVELY INDEPENDENT OF THE LOAD AND OF THE DIRECTION OF TRAVEL. DECELERATION IS CONTINUOUSLY CONTROLLED AND COMMANDED BY USING AN E SIGNAL PROVIDED BY A SPEED TRANSMITTER, FOR EXAMPLE A TACHOMETER GENERATOR 1, BY SENDING DC CURRENT TO THE WINDINGS L OF THE AC MOTOR SERVING AS MOTOR D ' DRIVE, SO THAT THE ELECTRODYNAMIC BRAKING EFFECT GENERATES IN THE MOTOR INDUCES A PREDETERMINED DECELERATION CHARACTERISTIC IN THE MOVEMENT OF THE STAIRS.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de freinage d'appareils deThe present invention relates to a method for braking aircraft

translation destines au transport des personnes, par exemple des escaliers roulants, dans translation intended for the transport of people, for example escalators, in

lequel le mouvement de l'escalier est freiné de manière dé- which the movement of the staircase is braked in

terminée, sensiblement indépendante de la charge et de la direction de déplacement. L'invention vise également un completed, substantially independent of the load and the direction of travel. The invention also relates to a

dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. device for implementing this method.

La méthode usuelle de freinage consiste à régler The usual method of braking is to adjust

le couple de freinage de l'escalier, mécaniquement ou élec- the braking torque of the stairs, mechanically or electrically

tiquement, à une valeur donnée qui ne tient pas compte des variations de charge. L'inconvénient d'un tel procédé est tically, at a given value which does not take account of load variations. The disadvantage of such a process is

que, par exemple dans le cas d'un arrêt d'urgence, la dé- that, for example in the case of an emergency stop, the

célération est trop rapide, en particulier lorsque quelques personnes seulement utilisent l'escalier roulant et que celui-ci se déplace vers le haut. Dans ces conditions, les speed is too fast, especially when only a few people use the escalator and the escalator is moving up. Under these conditions, the

passagers risquent de tomber et de se blesser. C'est seule- passengers may fall and be injured. It's alone-

ment lors du déplacement vers le bas et à pleine charge when moving down and fully loaded

qu'on obtient dans ce cas un arrêt qualitativement normal. that in this case a qualitatively normal stop is obtained.

La demande de brevet allemand n 2 003 951 décrit German patent application No. 2,003,951 describes

un dispositif de réglage de vitesse dans lequel un généra- a speed control device in which a general

teur tachymétrique (en bref, un tachymètre) est relié à un amplificateur de commande qui est d'autre part raccordé à tachometer (in short, a tachometer) is connected to a control amplifier which is also connected to

la sortie d'une source de valeur de référence ou de pilota- the output of a reference or pilot value source

ge. L'amplificateur agit sur un régulateur à thyristor qui ge. The amplifier acts on a thyristor regulator which

détermine l'envoi de courant à un aimant, celui-ci comman- determines the current flow to a magnet, which controls

dant ensuite un frein mécanique pour régler la décélération de manière désirée. Ce dispositif présente l'inconvénient then a mechanical brake to adjust the deceleration as desired. This device has the disadvantage

de provoquer une usure du frein et, du fait de son fonction- cause wear on the brake and, due to its function -

nement mécanique, il n'est pas parfaitement sûr. mechanical, it is not perfectly safe.

La présente invention évite les divers inconvé- The present invention avoids the various disadvantages

nients ci-dessus. Elle a pour objet un procédé de freinage, de fonctionnement str, pour l'arrêt d'un escalier roulant, ledit procédé étant principalement caractérisé en ce que le processus de décélération est continuellement contrôlé above. It relates to a braking process, of str operation, for stopping an escalator, said process being mainly characterized in that the deceleration process is continuously controlled

et commande, au moyen d'un signal fourni par un transmet- and control, by means of a signal supplied by a transmitter-

teur de vitesse, par exemple un générateur tachymétrique, speed sensor, for example a tachometer generator,

par envoi de courant continu dans les enroulements du mo- by sending direct current in the windings of the mo-

teur à courant alternatif servant de moteur d'entraînement, de sorte que l'effet de freinage électrodynamique engendré dans le moteur induit une caractéristique prédéterminée de alternating current acting as a driving motor, so that the electrodynamic braking effect generated in the motor induces a predetermined characteristic of

ralentissement des mouvements de l'escalier. slower movement of the stairs.

L'invention a notamment pour avantages que l'ar- The invention has in particular the advantages that the ar-

rêt obtenu est le plus uniforme possible, quel que soit le nombre de personnes utilisant l'escalier. En outre, le frein mécanique faisant partie de l'appareil est protégé de rêt obtained is as uniform as possible, regardless of the number of people using the staircase. In addition, the mechanical brake that is part of the device is protected from

l'usure mécanique.mechanical wear.

Dans un mode préféré de mise en oeuvre, le procé- In a preferred embodiment, the process

dé suivant l'invention est caractérisé en ce que les enrou- die according to the invention is characterized in that the reels

lements du moteur d'entraînement sont alimentés, dans la situation de freinage, par une tension continue sous forme d'impulsions, cette tension étant engendrée et réglée au moyen d'un circuit à thyristor commandé par un dispositif électronique qui définit pour l'escalier roulant une valeur The drive motor elements are supplied, in the braking situation, by a direct voltage in the form of pulses, this voltage being generated and regulated by means of a thyristor circuit controlled by an electronic device which defines for the staircase rolling worth

de vitesse de référence sur la base de la valeur réelle four- reference speed based on the actual value provided

nie par un transmetteur de vitesse, par exemple un tachymè- negated by a speed transmitter, for example a tachymè-

tre.be.

L'utilisation de la technologie moderne des thy- The use of modern thy-

ristors permet d'obtenir un procédé de freinage souple, ristors provides a flexible braking process,

dans lequel la décélération est facilement réglable à vo- in which the deceleration is easily adjustable to your

lonté et sans faire intervenir de parties mobiles. lonté and without involving moving parts.

Un mode avantageux de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est également caractérisé en ce que les An advantageous embodiment of the process according to the invention is also characterized in that the

dispositifs électroniques de commande du circuit à thyris- electronic thyris- circuit control devices

tor calculent dans chaque situation le courant de freinage nécessaire pour obtenir une décélération donnée, constante tor calculate in each situation the braking current necessary to obtain a given, constant deceleration

en fonction du temps, par comparaison de la valeur de vi- as a function of time, by comparison of the value of vi-

tesse de référence de l'escalier avec la valeur réelle de vitesse de l'escalier, et commandent le circuit à thyristor de manière à envoyer le courant voulu aux enroulements du staircase reference size with the actual staircase speed value, and control the thyristor circuit so as to send the desired current to the windings of the

moteur.engine.

L'invention a également pour objet un dispositif The invention also relates to a device

pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Ce dispositif. for the implementation of the above method. These measures.

comprend l'équipement d'entraînement de l'escalier roulant, includes escalator training equipment,

et notamment un moteur à courant alternatif et un généra- including an AC motor and a general

teur tachymétrique qui indique la vitesse de l'escalier. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que, pour la commande de l'escalier, il comprend une unité de tachometer which indicates the speed of the stairs. The device according to the invention is characterized in that, for controlling the staircase, it comprises a unit for

commande électronique, comportant principalement un cir- electronic control, mainly comprising a circuit

cuit d'élaboration de valeur de référence, un circuit de linéarisation de référence, un comparateur pour la détection des différences entre la valeur de référence et la valeur réelle, et un circuit à thyristor pour l'envoi d'un courant continu pulsé au moteur, sur la base du signal fourni par reference value preparation circuit, a reference linearization circuit, a comparator for detecting differences between the reference value and the actual value, and a thyristor circuit for sending a pulsed direct current to the motor , based on the signal provided by

le comparateur.the comparator.

Dans un mode préféré de réalisation, le disposi- In a preferred embodiment, the device

tif suivant l'invention est caractérisé en ce que la sortie tif according to the invention is characterized in that the outlet

du comparateur est raccordée à la commande d'un frein méca- of the comparator is connected to the control of a mechanical brake

nique, pour utiliser celui-ci en parallèle avec le freinage électrodynamique. Ce dispositif est avantageux dans les cas o le courant de freinage disponible n'est pas suffisant en to use it in parallel with the electrodynamic braking. This device is advantageous in cases where the braking current available is not sufficient in

toute circonstance pour freiner l'escalier de la façon dési- any circumstance to brake the stairs in the desired way

rée, ou lorsque des règlements de sécurité imposent l'exis- or when safety regulations impose the existence

tence d'un frein mécanique.mechanical brake.

Outre les dispositions qui précèdent,l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions, which will emerge from

la description qui va suivre.the description which follows.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- The invention will be better understood using the

plément de description qui va suivre, qui se réfère aux des- additional description which follows, which refers to the

sins annexés dans lesquels: la figure 1 illustre un circuit simplifié dans le2 quel un courant de freinage approprié est engendré à l'aide d'un thyristor, la figure 2 est un schéma de principe d'un mode possible de commande du système de freinage, et sins appended in which: Figure 1 illustrates a simplified circuit in which a suitable braking current is generated using a thyristor, Figure 2 is a block diagram of a possible mode of control of the braking system , and

les figures 3a à 3c représentent des courbes ca- Figures 3a to 3c show curves ca-

ractéristiques des signaux de commande. characteristics of the control signals.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont It should be understood, however, that these drawings and the corresponding descriptive parts, are

donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in- given only as an illustration of the subject matter of the

vention, dont ils ne constituent en aucune manière une li- mitation. La figure 1 représente un circuit qui illustre la façon dont le courant de freinage est produit au moyen d'un thyristor. Le courant alternatif est redressé par un vention, of which they in no way constitute a limitation. FIG. 1 represents a circuit which illustrates the way in which the braking current is produced by means of a thyristor. The alternating current is rectified by a

thyristor T et envoyé aux enroulements M du moteur, en pa- thyristor T and sent to the motor windings M, in pa-

rallèle avec une diode de zéro D. Si on utilise les mêmes enroulements à la fois pour le fonctionnement du moteur et parallel with a zero D diode. If the same windings are used both for motor operation and

pour le freinage, il faut prévoir une temporisation appro- for braking, an appropriate delay must be provided

priée entre la marche et le freinage, afin que les circuits required between walking and braking, so that the circuits

principaux ne-puissent pas être court-circuités. cannot be short-circuited.

Le fonctionnement du dispositif de commande de The operation of the control device

vitesse est illustré par la figure 2, sous forme schémati- speed is illustrated in figure 2, in schematic form

que, le principe de fonctionnement étant décrit ci-après. that, the operating principle being described below.

Lorsqu'on est par exemple dans une situation de freinage d'urgence, le contact So (figure 2) est fermé et les transistors à effet de champ F1 et F2 agissant comme interrupteurs deviennent non conducteurs. En même temps, la tension de tachymètre commence à abaisser la tension au point S défini par les résistances R1 et R2 (on suppose qu'elle a été réglée à 10 V), vers zéro, conformément à la formule es = -1/RC.JeTdt (1) When, for example, in an emergency braking situation, the contact So (FIG. 2) is closed and the field effect transistors F1 and F2 acting as switches become non-conductive. At the same time, the tachometer voltage begins to lower the voltage at the point S defined by the resistors R1 and R2 (it is assumed that it has been set to 10 V), towards zero, in accordance with the formula es = -1 / RC .JeTdt (1)

dans laquelle RC est la constante de temps du circuit inté- where RC is the time constant of the integrated circuit

grateur 2 et eT est la tension de sortie du tachymètre. Il Grator 2 and eT is the output speed of the tachometer. he

faut garder à l'esprit que le tachymètre détecte continuel- keep in mind that the tachometer continuously detects-

lement la vitesse variable de l'escalier roulant. La dis- Also the variable speed of the escalator. The dis-

tance de freinage désirée est réglée avec le potentiomètre R. desired braking tance is set with potentiometer R.

Pendant la décélération, la tension en S est pro- During deceleration, the voltage at S is pro-

portionnelle à la partie de la distance de freinage désirée qui reste à parcourir, puisque la tension de tachymètre eT(t) est proportionnelle à la vitesse v(t) à laquelle l'escalier se déplace. Par substitution dans la formule (1), on trouve donc pour la distance de freinage: tr portable to the part of the desired braking distance that remains to be covered, since the speed of the speedometer eT (t) is proportional to the speed v (t) at which the staircase moves. By substitution in formula (1), we therefore find for the braking distance: tr

S= v(t)dt.S = v (t) dt.

avec tr = temps de décélération ou de ralentissement. with tr = deceleration or deceleration time.

La fonction de eS par rapport au temps, en décélé- The function of eS with respect to time, in decelerated

ration, est donc une fonction du deuxième degré, de même que pour la distance parcourue (figures 3a et 3b). Puisqu'on désire une décélération uniforme, es doit être linéarisé ration, is therefore a function of the second degree, as well as for the distance traveled (Figures 3a and 3b). Since we want a uniform deceleration, es must be linearized

dans un circuit 3 d'extraction de racine carrée, avant d'ê- in a square root extraction circuit 3, before being

tre utilisé comme référence de vitesse. On obtient ainsi le signal eR qui est envoyé à un amplificateur de commande A1, par l'intermédiaire d'un filtre R3C1R4, cet amplificateur be used as a speed reference. This gives the signal eR which is sent to a control amplifier A1, via a filter R3C1R4, this amplifier

comportant un circuit de réaction R6C3R4. La sortie du ta- comprising a reaction circuit R6C3R4. Leaving the ta-

chymètre 1 est également envoyée, par l'intermédiaire d'un diviseur de tension P1, à la même entrée de l'amplificateur chymeter 1 is also sent, via a voltage divider P1, to the same input of the amplifier

de commande, à travers un filtre R7C2R8. Avec le potentio- control, through an R7C2R8 filter. With the potentio-

mètre P1I on ajuste la tension eV, de façon à ce qu'elle meter P1I we adjust the voltage eV, so that it

corresponde à la tension -eR (figure 3c). corresponds to the voltage -eR (Figure 3c).

Dans la situation normale, le courant dans l'am- In the normal situation, the current in the am-

plificateur de commande A1 est donc nul et son signal de command plifier A1 is therefore zero and its signal

sortie eE, qui est une mesure du courant de freinage instan- eE output, which is a measure of the instantaneous braking current

tané, est déterminé par une résistance R5 et le réglage d'un potentiomètre P2 à une valeur eE = +10V, correspondant au tane, is determined by a resistor R5 and the setting of a potentiometer P2 to a value eE = + 10V, corresponding to the

courant de freinage nul.zero braking current.

Si, lors du freinage, le signal eV venant direc- If, during braking, the eV signal coming

tement du tachymètre augmente et dépasse la valeur de ré- tachometer increases and exceeds the value of

férence de vitesse eR obtenue par intégration, cela se tra- eR speed reference obtained by integration, this is

duit par une tension différentielle positive dans l'ampli- reduced by a positive differential voltage in the ampli

ficateur A1 de type proportionnel intégral. Cela signifie que la décélération de l'escalier roulant est trop faible, comparativement à la courbe de décélération qui a été fixée, et par suite la sortie eE de A1 diminue, ce qui a à son tour pour effet d'envoyer au thyristor Th un nombre croissant Integrator proportional type A1. This means that the deceleration of the escalator is too low compared to the deceleration curve that has been set, and as a result the output eE of A1 decreases, which in turn has the effect of sending thyristor Th a increasing number

d'impulsions d'amorçage et donc d'augmenter de façon cor- of priming pulses and therefore increase in a

respondante le courant de freinage gui circule dans les corresponding the braking current which flows in the

enroulements du moteur.motor windings.

Si la décélération est trop élevée, cela provo- que l'apparition d'une entrée négative à l'amplificateur A1 et, par suite, une réduction correspondante du nombre d'impulsions d'amorçage pour le thyristor Th et donc une diminution du courant de freinage. De cette façon, par If the deceleration is too high, this causes the appearance of a negative input at amplifier A1 and, consequently, a corresponding reduction in the number of starting pulses for thyristor Th and therefore a reduction in current. braking. In this way, by

commande du courant de freinage, on obtient une décéléra- braking current control, a deceleration is obtained

tion uniforme de l'escalier roulant, indépendamment de la charge. uniform escalator, regardless of the load.

A3 est un amplificateur de comparaison qui com- A3 is a comparison amplifier which

pare le signal eE avec la tension en dents de scie fournie par un générateur 4 d'onde en dents de scie. Si la tension en dents de scie est la tension la plus élevée, ep est alors positif et le thyristor Th reçoit alors sa tension d'amorçage. Afin d'assurer l'amorçage, la tension en P protects the signal eE with the sawtooth voltage supplied by a sawtooth wave generator 4. If the sawtooth voltage is the highest voltage, ep is then positive and the thyristor Th then receives its ignition voltage. To ensure ignition, the voltage at P

oscille, sous l'effet d'un circuit oscillateur C0D3R9. oscillates, under the effect of an oscillator circuit C0D3R9.

Dans le cas o on désire encore utiliser le frein mécanique, pour une raison quelconque, sa commande peut être obtenue simplement au moyen d'un amplificateur If you still want to use the mechanical brake, for some reason, its control can be obtained simply by means of an amplifier

de comparaison A2 qui compare la demande de courant de frei- comparison module A2 which compares the brake current demand

nage (eE) avec une valeur de seuil qui a été préréglée par swim (eE) with a threshold value that has been preset by

un potentiomètre P3 et qui actionne, lorsque c'est nécessai- a potentiometer P3 and which activates, when necessary

re, le frein mécanique en position active, par exemple au moyen d'un transistor et d'un relais comportant un contact S1i. Lorsque l'escalier est sur le point de s'arrêter, conformément à la valeur de référence, et que sa vitesse re, the mechanical brake in the active position, for example by means of a transistor and a relay comprising a contact S1i. When the staircase is about to stop, in accordance with the reference value, and its speed

descend au-dessous d'une limite donnée, le thyristor de- goes below a given limit, the thyristor of-

vient non conducteur. La vitesse limite est déterminée par comes non-conductive. The speed limit is determined by

un amplificateur de comparaison A4 dont la sortie est re- an A4 comparison amplifier whose output is

liée, à travers une diode D4 et une résistance R10, à la sortie du générateur 4 d'onde en dents de scie. Une entrée linked, through a diode D4 and a resistor R10, to the output of the sawtooth wave generator 4. An entrance

de l'amplificateur A4 est raccordée au tachymètre et l'au- of the A4 amplifier is connected to the tachometer and the

tre est raccordée à un diviseur de tension constitué par tre is connected to a voltage divider consisting of

des résistances Rll et R12. Lorsque le seuil de comparai- resistors Rll and R12. When the comparison threshold

son inverse l'état de A4, l'alimentation du moteur (ten- its reverses the state of A4, the motor supply (voltage

sion U1) est coupée par l'action d'un contact S2 Le blo- cage en position de l'escalier roulant se produit lorsque un amplificateur de comparaison A5 détecte une valeur de Zion U1) is cut off by the action of a contact S2 The blocking in the escalator position occurs when a comparison amplifier A5 detects a value of

eS assez faible (par comparaison avec un diviseur de ten- eS fairly low (compared to a voltage divider

sion R13,R14) et crue par changement d'état il actionne le frein de blocage, par l'intermédiaire d'un contact S3o sion R13, R14) and believed by change of state it activates the blocking brake, via an S3o contact

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- As is clear from the above, the information

vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre qui viennent d'être décrits de façon explicite; vention is in no way limited to those of its modes of implementation which have just been explicitly described;

elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peu- on the contrary, it embraces all the variants which may

vent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans wind come to mind of the technician in the matter, without

s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente inven- deviate from the framework or the scope of this invention

tion.tion.

Claims

1. Method for braking translation devices

for transporting people, such as stairs

rolling, in which the movement of the staircase is

determined, substantially independent of the load and the direction of travel, characterized in that the deceleration phase is continuously monitored and controlled, using a signal (eT) supplied by a

speed transmitter, such as a tachometer generator

that by sending direct current to the windings (L) of the

alternating current motor serving as driving motor

so that the electrodynamic braking effect

generated in the engine induces a characteristic of

predetermined celerity in the movement of the stairs.

2. Method according to claim 1, characterized in that the windings (L) of the drive motor are supplied, in the braking situation, by a voltage

continues as pulses which is generated and re-

set by means of a thyristor circuit controlled by a device

positive electronic which establishes for the escalator a reference speed value (eR) on the basis of the speed (v (t)) of the staircase supplied by a

speed, such as a tachometer (1).

3. Method according to claim 1 or 2, character-

in that the electronic thyristor circuit controller calculates the required braking current

in each situation, in order to obtain a deceleration given

born constant as a function of time, by comparison of the reference speed value (eR) of the staircase with its real value (ev), and controls the thyristor circuit of

so as to send the required braking current to the reels

elements (L) of the engine.

4. Device for implementing the following process

claim 1, which comprises a machine comprising

carrying an alternating current motor for the staircase and a tachometer generator (1) indicating the

speed of the staircase, characterized in that, for the com-

command of the staircase, the device comprises an electronic control unit which is mainly composed of a circuit (2) for developing a reference value (eR),

a reference linearization circuit (3), a comparison

erator (A1) to detect the differences between the reference value (eR) and the actual value (ev), and a thyristor circuit to send to the motor a direct current in the form of pulses, on the basis of a signal ( eE) supplied by

the comparator.

5. Device according to claim 4, characterized in that the output (eE) of the comparator is connected to the

control (A2, S1) of a mechanical brake, so as to use

be this in parallel with the electrodynamic braking

of the motor.