本申请以日本专利申请2016-018142(申请日:02/02/2016)为基础,基于该申请享受优先权。本申请通过参照该申请,包括该申请的全部内容。
本发明的实施方式涉及搭载有被马达驱动的链条的链条搭载装置和乘客输送机以及链条伸长检测方法。
背景技术:
作为搭载有被马达驱动的链条的链条搭载装置,例如有自动扶梯等乘客输送机。
自动扶梯将马达的旋转传递到驱动链轮,通过驱动链条将该驱动链轮的旋转传递到从动链轮(也称为中继链轮)。将梯级驱动链轮和扶手带驱动链轮固定到从动链轮的旋转轴。并且,在梯级驱动链轮与梯级从动链轮之间架设梯级驱动链条,在扶手带驱动链轮与扶手带从动链轮之间架设扶手带驱动链条。
驱动链条包括大量的链节、在这些链节的两端部的内侧分别配置的筒状的套筒、在这些套筒的外侧分别配置的链条滚柱以及穿过各链节的两端部而分别穿插到各套筒的销轴,通过这些销轴,呈环状状态地连结各链节。
另外,驱动链条在持续受到张力的状态下一边啮合到驱动链轮和从动链轮的齿,一边反复进行弯曲伸长,在驱动链轮与从动链轮之间循环运行。如果反复进行伴随着该循环运行的弯曲伸长,则不久在销轴25与套筒23的接触部分会产生由磨损导致的间隙。如果产生间隙,则在外观上变成驱动链条伸长了的状态。
如果驱动链条的长度超过初始长度的1.0~1.5%,则驱动链条与链轮的啮合发生异常。例如,产生驱动链条不再啮合到链轮的齿的所谓的爬齿现象。有时也造成链轮磨损。
因此,在自动扶梯的定期检查等时候,需要使自动扶梯的运行临时停止,进行维修人员确认驱动链条的伸长的作业。但是,在该作业时,需要拆卸自动扶梯的框体盖,所以耗费劳力而且还耗费时间。这对于维修人员来说是大的负担,也会在长时间内对自动扶梯的使用者强加不便。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供一种无需使用专用的器具就能够检测链条的伸长的链条搭载装置和乘客输送机以及链条伸长检测方法。
实施方式的链条搭载装置将马达的旋转传递到第1链轮,通过链条将该第1链轮的旋转传递到第2链轮,并且具备输出对所述马达的驱动电力的逆变器,并且所述链条搭载装置具备控制器。该控制器从在所述马达中流过的电流中检测所述马达中的转矩分量电流和励磁分量电流,根据所检测到的转矩分量电流和励磁分量电流推测所述马达的速度,控制所述逆变器以使该推测速度成为目标速度。所述控制器根据所述转矩分量电流,计算所述第2链轮的“角速度”或者“角加速度”的脉动幅度。进一步地,所述控制器和所述链条啮合到所述第1链轮的时机与所述链条啮合到所述第2链轮的时机的预先确定的多个“偏移量”对应地计算或者保持所述第2链轮的“理论角速度”或者“理论角加速度”的脉动幅度。而且,所述控制器根据所计算或者保持的所述“理论角速度”或者“理论角加速度”的脉动幅度中的、与计算出的所述“角速度”或者“角加速度”的脉动幅度相同的脉动幅度所对应的“偏移量”,计算所述链条的伸长量。
根据上述结构的链条搭载装置,无需使用专用的器具就能够检测链条的伸长。
附图说明
图1是概略地示出各实施方式的电梯的结构的剖面图。
图2是放大地示出图1中的驱动链轮、从动链轮、驱动链条的图。
图3是从侧边看图1中的驱动链条的一部分的图。
图4是从上方看图3的驱动链条和其一部分剖面的图。
图5是示出第1实施方式的控制电路的主要部分的框图。
图6是示出各实施方式中的驱动链轮的旋转与驱动链条的运行的关系的图。
图7是示出各实施方式中的驱动链条的速度的图。
图8是示出各实施方式中的驱动链条的加速度的图。
图9是示出各实施方式中的驱动链条不伸长的情况下的驱动链轮上的链条滚柱的旋转角与从动链轮上的链条滚柱的旋转角的关系的图。
图10是示出各实施方式中的驱动链条有伸长的情况下的驱动链轮上的链条滚柱的旋转角与从动链轮上的链条滚柱的旋转角的关系的图。
图11是将相位偏移角α作为参数而示出各实施方式中的从动链轮的角速度的图。
图12是示出第1实施方式中的从动链轮的角速度的脉动幅度与相位偏移角α的关系的图。
图13是示出第2实施方式的控制电路的主要部分的框图。
图14是示出第2实施方式中的扶手带从动链轮的结构的图。
图15是示出第3实施方式的控制电路的主要部分的框图。
图16是示出第4实施方式中的理论角加速度的振幅幅度与相位偏移角α的关系的图。
图17是示出第5实施方式的控制电路的主要部分的框图。
图18是示出第5实施方式中的理论角加速度的振幅幅度与相位偏移角α的关系的图。
具体实施方式
[1]第1实施方式
参照附图,说明第1实施方式。
在图1中,作为搭载有被马达驱动的链条的链条搭载装置,公开了作为乘客输送机的例如自动扶梯1。自动扶梯1具备桁架2。桁架2具备安置于下层的楼层1f的下层侧水平部2a、安置于上层的楼层2f的上层侧水平部2b以及将下层侧水平部2a与上层侧水平部2b之间连接的倾斜部2c。
在桁架2的上层侧水平部2b内配置有机械室3。在机械室3中,作为动力源收容有马达4,并且收容有使该马达4的旋转减速的减速机5、固定于该减速机5的输出轴的驱动链轮(第1链轮;主驱动链轮)6等。在驱动链轮6的附近转动自如地配置有驱动轴7,将从动链轮(第2链轮;主从动链轮)8和梯级驱动链轮9分别同轴地固定到该驱动轴7。并且,在驱动链轮6与从动链轮8之间架设驱动链条(主驱动链条)10。从动链轮8也称为中继链轮。
当马达4进行动作时,马达4的旋转经由减速机5传递到驱动链轮6,驱动链轮6进行旋转。当驱动链轮6进行旋转时,其旋转经由驱动链条10传递到从动链轮8,从动链轮8进行旋转。当从动链轮8进行旋转时,固定于同一驱动轴7的梯级驱动链轮9也进行旋转。
在桁架2的下层侧水平部2a内转动自如地配置有从动轴11,将梯级从动链轮12同轴地固定到该从动轴11。在该梯级从动链轮12与梯级驱动链轮9之间,架设梯级驱动链条13。伴随着梯级驱动链轮9的旋转,梯级驱动链条13在梯级驱动链轮9与梯级从动链轮12之间环状地循环运行。
梯级驱动链条13包括用于乘客的搬运的去路13a和位于该去路11a的下方的归路13b。在该梯级驱动链条13连结有大量的梯级14。梯级14是利用自动扶梯1的乘客乘上的要素,分别具有前轮14a和后轮14b。前轮14a和后轮14b旋转自如地与在桁架2内配置的未图示的导轨相接。由此,当梯级驱动链条13运行时,在梯级驱动链条13的去路13a中,多个梯级14沿着桁架2的倾斜部2c以阶梯状地排列的状态进行移动。从下层的楼层1f向上层的楼层2f或者从上层的楼层2f向下层的楼层1f运送乘上各梯级14的乘客。
将扶手带驱动链轮15同轴地固定到固定有从动链轮8与梯级驱动链轮9的驱动轴7。在与该扶手带驱动链轮15分离的位置,转动自如地配置扶手带从动链轮16,在该扶手带从动链轮16与扶手带驱动链轮15之间架设扶手带驱动链条17。扶手带驱动链条17接受扶手带驱动链轮15的旋转,在该扶手带驱动链轮15与扶手带从动链轮16之间循环运行。
将扶手带驱动辊18同轴地固定到扶手带从动链轮16的转动轴。在从桁架2立起的栏干19的外周部,移动自如地装配有扶手带20,该扶手带20的一部分卡合到扶手带驱动辊18。通过扶手带驱动辊18进行旋转,扶手带20沿着栏干19进行循环运行。乘上各梯级14的乘客能够用手抓住该扶手带20。
在图2中放大地示出驱动链轮6、从动链轮8、驱动链条10。另外,在图3中示出从侧边看驱动链条10的一部分的状态,在图4中示出从上方看驱动链条10及其一部分剖面的状态。驱动链条10是将大量的外链节21与大量的内链节22交替地并且以环形状态连结而得到的,所以伴随着驱动链轮6的旋转,在持续受到张力的状态下一边反复进行弯曲伸长,一边在驱动链轮6与从动链轮8之间循环运行。外链节21通过相对置的一对刚体制的链板21a、21b而构成。内链节22通过相对置的一对刚体制的链板22a、22b而构成。
外链节21与内链节22的连结部分为链板22a、22b的两端部按规定尺寸进入链板21a、21b的两端部的内侧并相互重叠的状态。在链板22a、22b的两端部的内侧分别转动自如地配置筒状的套筒23,在这些套筒23的外周面分别转动自如地装配链条滚柱24。然后,在从链板21a、21b的两端部通过链板22a、22b的两端部和各套筒23的内侧的状态下,将连结用的销轴25分别穿插。各销轴25滑动自如地与链板22a、22b的两端部和各套筒23的内周面相接。将各销轴25的相互间的长度(销轴间距离)称为链条节距p。
销轴25的外周面与套筒23的内周面受到对驱动链条10施加的张力而紧紧地相接。但是,如果经过驱动链轮6和从动链轮8时的弯曲变形反复发生,则不久在销轴25与套筒23的接触部分会产生由磨损导致的间隙。外链节21和内链节22的长度在长时间内不变化,但销轴25与套筒23之间的间隙由于磨损而缓缓增加。因此,驱动链条10在外观上变成等同于外链节21和内链节22伸长了的状态。如果能够测定该伸长量,则能够大概把握驱动链条10的劣化状态。
在图5中示出搭载于自动扶梯1的控制电路的主要部分。
在商用交流电源30连接逆变器31,在该逆变器31的输出端连接上述马达4。逆变器31将商用交流电源30的交流电压变换成直流,通过开关动作将变换得到的直流电压变换成规定频率和电平的交流电压并输出。通过该输出,马达4进行动作。在逆变器31的输出端与马达4之间的通电路径中安装电流传感器32,将该电流传感器32的探测结果供给到控制器40。电流传感器32探测在马达4中流过的电流(称为马达电流)。
控制器40由微型计算机及其外围电路构成,包括马达控制部41、角速度计算部42、理论值计算部43、伸长量计算部44、通知部45。对该控制器40连接显示与自动扶梯1的运行相关的各种信息的显示部50。
马达控制部41进行公知的无传感器矢量控制。即,从由电流传感器32探测的马达电流中,检测马达4中的转矩分量电流iq和励磁分量电流id,根据检测到的转矩分量电流iq和励磁分量电流id来推测马达4的速度(转子速度),通过pi控制求出和该推测速度与预先确定的目标速度之差对应的目标转矩分量电流iqref以及目标励磁分量电流idref,对逆变器31的开关动作进行脉冲宽度调制(pwm)控制,以使得上述转矩分量电流iq和上述励磁分量电流id成为目标转矩分量电流iqref和目标励磁分量电流idref。
角速度计算部42从由马达控制部41检测的转矩分量电流iq中捕捉马达4的转矩的脉动,通过基于所捕捉到的脉动进行后述的式(12)的运算,依次计算从动链轮8的角速度v2(=v2real)和该角速度v2的脉动幅度(也称为脉动振幅)。
理论值计算部43通过基于驱动链条10的链条节距p、驱动链轮6的分度圆半径r、从动链轮8的分度圆半径r2等各种元素进行后述的式(8)的运算,和驱动链条10的规定的第1链条滚柱24啮合到驱动链轮6的时机与驱动链条10的规定的第2链条滚柱24啮合到从动链轮8的时机的预先确定的多个“偏移量”对应起来地计算从动链轮8的理论角速度v2theory和该理论角速度v2theory的脉动幅度。将“偏移量”称为相位偏移角α。理论角速度v2theory根据相位偏移角α而不同。然后,理论值计算部43以与各相位偏移角α对应起来的形式保持所计算出的理论角速度v2theory及其脉动幅度。
伸长量计算部44在由理论值计算部43计算(保持)的多个理论角速度v2theory的脉动幅度中,选出与由角速度计算部42计算出的“角速度v2的脉动幅度”相同的“理论角速度v2theory的脉动幅度”,从理论值计算部43获取与所选出的“理论角速度v2theory的脉动幅度”对应起来的相位偏移角α,根据所获取到的相位偏移角α来计算驱动链条10的伸长量dl。
通知部45通过显示部50的文字显示来通知由伸长量计算部44计算出的伸长量dl,并且对所计算出的伸长量dl与预先确定的设定值进行比较,在伸长量dl为设定值以上的情况下通过显示部50的文字显示、图像显示或者发光显示(包括闪烁显示)来通知需要更换驱动链条10的情况。显示部50设置于即使不卸下自动扶梯1的框体盖,用户、维修人员也能够容易地视觉辨认的部位。
此外,角速度计算部42的计算处理最好在乘客不搭乘到自动扶梯1的时间段、例如在设置有自动扶梯1的商店、车站的开店前的试运行等时候进行。当在乘客搭乘的时间段进行计算处理的情况下,为了排除乘客搭乘的影响,或者为了减弱乘客搭乘的影响,也可以求出多次量的计算结果的平均值,将该平均值作为计算结果供给到伸长量计算部44。
接下来,通过图6来说明驱动链轮6的旋转与驱动链条10的运行的关系。
驱动链条10的各链条滚柱24一边依次与以恒定速度进行旋转的驱动链轮6的齿进行啮合,一边移动。在该移动时,链条滚柱24a所啮合的驱动链轮6的旋转速度(角速度)与链条滚柱24b移动的速度v1完全不一致。速度v1在几何学上进行脉动(变动)。
能够在理论上计算包括该几何学的脉动的速度v1。说明该方法。
与驱动链轮6啮合了的链条滚柱24a伴随着驱动链轮6的旋转,以恒定的角速度向右前进微小旋转角dθ。此时,链条滚柱24b相对于驱动链轮6的位置x1在几何学上通过下式(1)来求出。
p是链条节距(各销轴25的相互间距离),r是驱动链轮6的分度圆半径,θ是驱动链轮6上的链条滚柱24的旋转角(旋转位置)。
速度v1是“p-x1”的时间微分,所以,通过下式(2)的形式来计算。
当计算该式(2)之后,驱动链条10的速度(运行速度)v1用下式(3)表示。
如图7所示,该速度v1是按驱动链条10的各链条滚柱24与驱动链轮6的齿进行啮合的恒定周期、包括相对于驱动链轮6的圆周速度的百分之几左右的变动即所谓的脉动的波形。通过对该速度v1进行微分,如图8所示,能够求出驱动链条10的加速度v1acc。加速度v1acc也是包括脉动的波形。图7中的虚线表示驱动链条10发生伸长的情况下的速度v1的值。如果能够捕捉该速度v1的变动,则认为能够检测驱动链条10的伸长。
然而,在驱动链条10伸长了1%的情况下,驱动链条10的加速度v1acc的脉动幅度最多也只变化1~2%左右。该微小的变化量被埋没在马达4的转矩变动的偏差等中,难以直接检测。
相对于此,驱动链条10的加速度v1acc的脉动呈现为在作为通过驱动链条10驱动的惯性负载的从动链轮8的角速度v2中进一步地重叠了脉动的状态下的大的脉动。该角速度v2的脉动可靠地出现在马达4的转矩变动中。并且,马达4的转矩变动出现在由马达控制部41检测的转矩分量电流iq的波形中。因此,角速度计算部42根据转矩分量电流iq,能够计算从动链轮8的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度。
接下来,在驱动链条10以理论的速度v1一边进行脉动一边运行时,计算从动链轮8的角速度v2在理论上如何变化。
此外,在此处的计算中,关于驱动链轮6与从动链轮8之间的驱动链条10,设想链节数为“n”的情况。在该情况下,驱动链轮6与从动链轮8之间的距离l由下式(4)表示。
l=n·p……式(4)
该驱动链条10由于长时间使用而均匀地伸长了m%的情况下的距离l的变化量即伸长量dl通过下式(5)来计算。
dl=n·p·m/100……式(5)
在图9中概略地示出作为新品且尚未伸长的驱动链条10啮合到驱动链轮6和从动链轮8的状态。将驱动链轮6上的规定的第1链条滚柱24的旋转角(旋转位置)示为θ1,将从动链轮8上的规定的第2链条滚柱24的旋转角示为θ2。
在该驱动链条10在长时间内使用而伸长了的情况下,如图10所示,即使驱动链轮6上的规定的第1链条滚柱24的旋转角同为θ1,从动链轮8上的规定的第2链条滚柱24的旋转角也从初始的θ2向后方偏移了相位角α。该相位偏移角α在将从动链轮8的分度圆半径设为r2的情况下,通过下式(6)来计算。
α=dl/r2=n·p·m/(100·r2)……式(6)
如果能够通过某种方法来求出相位偏移角α,则链条伸长dl能够通过下式(7)唯一地计算。
dl=α·r2……式(7)
接下来,计算从动链轮8的角速度v2。通过驱动链轮6驱动的驱动链条10的速度v1通过上述式(3)来计算。通过该速度v1的驱动链条10驱动的从动链轮8的角速度v2在驱动链条10伸长而产生了相位偏移角α的情况下,变成下式(8)的形式。
根据该式(8),如图11所示,能够将从动链轮8的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度与多个相位偏移角α对应起来而在理论上进行计算。为了容易理解,仅示出相位偏移角α是0度、15度、30度的3个计算结果,但关于在实际的计算中可设想的范围的相位偏移α,是在宽的范围内进行计算的。图12的数据将所计算出的角速度v2的脉动幅度与作为参数的多个相位偏移角α对应起来地示出。角速度v2的脉动幅度在相位偏移角α小的区域中小,但随着相位偏移角α增加而缓缓变大。
理论值计算部43通过上述式(8)计算角速度v2和该角速度v2的脉动幅度,将其作为理论角速度v2theory和该理论角速度v2theory的脉动幅度,如图12所示以与相位偏移角α对应起来的数据表格的形式保持。
接下来,说明梯级驱动链条13的速度的脉动对马达4的转矩造成的影响。
以角速度v2进行旋转的从动链轮8的旋转经由固定于从动链轮8的旋转轴的梯级驱动链轮9传递到梯级驱动链条13。由此,梯级驱动链条13和大量的梯级14在梯级驱动链轮9与梯级从动链轮12之间循环运行。从动链轮8的角速度v2在包括脉动的状态下,直接成为梯级驱动链条13和各梯级14的运动速度。在将梯级14各自的质量设为mm、将梯级14的个数设为nn的情况下,全部的梯级14的总惯性重量mtotal为下式(9)。
mtotal=mm·nn……式(9)
以角速度v2驱动该总惯性重量mtotal,所以在该驱动中产生的惯性力f为下式(10)。
f=mtotal×dv2/dt……式(10)
为了驱动它,马达4的转矩t大概包括由下式(11)表示的脉动ttotal。
ttotal=f/r=mtotal/r·dv2/dt……式(11)
该脉动ttotal与图11所示的对角速度v2进行微分而得到的波形相似,出现在由马达控制部41检测的转矩分量电流iq的波形中。
角速度计算部42捕捉在转矩分量电流iq的波形中出现的脉动ttotal,执行使用该脉动ttotal的下式(12)的运算,从而能够作为v2real而计算从动链轮8的角速度v2的实际的值。
v2real=∫(ttotal·r/mtotal)dt.........式(12)
然后,伸长量计算部44在由理论值计算部43计算(保持)的多个理论角速度v2theory的脉动幅度中,选出与由角速度计算部42计算出的“角速度v2(=v2real)的脉动幅度”相同的“理论角速度v2theory的脉动幅度”,从理论值计算部43获取与所选出的“理论角速度v2theory的脉动幅度”对应起来的相位偏移角α,执行使用所获取到的相位偏移角α的上述式(7)的运算,从而能够计算驱动链条10的伸长量dl。
通过通知部45,在显示部50中对所计算出的伸长量dl进行文字显示。用户、维修人员通过看该显示部50,无需进行使自动扶梯1的运行临时停止而卸下自动扶梯1的框体盖等大规模的作业,能够容易并且可靠地识别驱动链条10的伸长量dl。能够减轻对维修人员造成的负担,并且能够消除由于运行的停止引起的使用者的不便。
构成为通过控制器40对马达4和逆变器31进行矢量控制,根据作为该矢量控制的要素的转矩分量电流iq,该控制器40计算驱动链条10的伸长量dl,所以无需马达控制用的旋转板、脉冲计数器,并且也不需要安装于梯级驱动链条的附属物、通过传感器等专用的器具,能够通过简单的结构容易并且可靠地捕捉驱动链条10的伸长量dl。因此,不产生成本的上升。也不需要器具的调整作业,所以能够减轻作业员的负担。
在所计算出的伸长量dl是预先确定的设定值以上的情况下,通过通知部45,通过显示部50的文字显示、图像显示或者发光显示(包括闪烁显示)来通知需要更换驱动链条10的情况。由此,能够在驱动链条10与链轮6、8的啮合发生异常之前,并且在链轮6、8发生磨损之前,将驱动链条10更换成新品。
[2]第2实施方式
在图13中示出第2实施方式的控制电路。
控制器40包括提取部46、角速度计算部42a、42b、42c、理论值计算部43a、43b、43c、伸长量计算部44a、44b、44c、通知部45。
提取部46从由马达控制部41检测的转矩分量电流iq中,分别提取包括从动链轮8的角速度v2的脉动的频带的转矩分量电流(第1转矩分量电流)iq1、包括梯级从动链轮12的角速度v2的脉动的频带的转矩分量电流(第2转矩分量电流)iq2以及包括扶手带从动链轮16的角速度v2的脉动的频带的转矩分量电流(第3转矩分量电流)iq3,提取部46使用例如带通滤波器。
角速度计算部42a从由提取部46提取的转矩分量电流iq1中捕捉与从动链轮8的角速度v2的脉动对应的马达4的转矩的脉动,通过基于所捕捉到的脉动进行上述式(12)的运算,依次计算从动链轮8的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度。
角速度计算部42b从由提取部46提取的转矩分量电流iq2中捕捉与梯级从动链轮12的角速度v2的脉动对应的马达4的转矩的脉动,通过基于所捕捉到的脉动进行上述式(12)的运算,依次计算梯级从动链轮12的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度。
角速度计算部42c从由提取部46提取的转矩分量电流iq3中捕捉与扶手带从动链轮16的角速度v2的脉动对应的马达4的转矩的脉动,通过基于所捕捉到的脉动进行上述式(12)的运算,依次计算扶手带从动链轮16的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度。
理论值计算部43a和伸长量计算部44a的功能与第1实施方式的理论值计算部43和伸长量计算部44的功能相同。因此,省略其说明。
理论值计算部43b通过基于梯级驱动链条13的链条节距p、梯级驱动链轮9的分度圆半径r、梯级从动链轮12的分度圆半径r2等各种元素进行上述式(8)的运算,和梯级驱动链条13的规定的第1链条滚柱24啮合到梯级驱动链轮9的时机与梯级驱动链条13的规定的第2链条滚柱24啮合到梯级从动链轮12的时机的预先确定的多个相位偏移角α对应起来地计算并保持梯级从动链轮12的理论角速度v2theory和该理论角速度v2theory的脉动幅度。
理论值计算部43c通过基于扶手带驱动链条17的链条节距p、扶手带驱动链轮15的分度圆半径r、扶手带从动链轮16的分度圆半径r2等各种元素进行上述式(8)的运算,和扶手带驱动链条17的规定的第1链条滚柱24啮合到扶手带驱动链轮15的时机与扶手带驱动链条17的规定的第2链条滚柱24啮合到扶手带从动链轮16的时机的预先确定的多个相位偏移角α对应起来地计算并保持扶手带从动链轮16的理论角速度v2theory和该理论角速度v2theory的脉动幅度。
伸长量计算部44a的功能与第1实施方式的伸长量计算部44的功能相同。因此,省略其说明。
伸长量计算部44b在由理论值计算部43b计算(保持)的多个理论角速度v2theory的脉动幅度中,选出与角速度计算部42b计算出的“角速度v2的脉动幅度”相同的“理论角速度v2theory的脉动幅度”,从理论值计算部43b获取与所选出的“理论角速度v2theory的脉动幅度”对应起来的相位偏移角α,根据所获取到的相位偏移角α来计算梯级驱动链条13的伸长量dl。
伸长量计算部44c从由理论值计算部43c计算(保持)的多个理论角速度v2theory的脉动幅度中,选出与角速度计算部42c计算出的“角速度v2的脉动幅度”相同的“理论角速度v2theory的脉动幅度”,从理论值计算部43c获取与所选出的“理论角速度v2theory的脉动幅度”对应起来的相位偏移角α,根据所获取到的相位偏移角α来计算扶手带驱动链条17的伸长量dl。
通知部45通过显示部50的文字显示来通知由伸长量计算部44a、44b、44c分别计算出的各伸长量dl,并且对所计算出的各伸长量dl与预先确定的设定值分别进行比较,通过显示部50的文字显示、图像显示或者发光显示(包括闪烁显示)来通知需要更换与各伸长量dl中的某一个为设定值以上的情况对应的驱动链条。
由于大量的梯级14的重量施加于梯级驱动链条13,所以梯级从动链轮12的角速度v2的脉动作为能够捕捉的转矩脉动而出现在转矩分量电流iq2中。因此,关于梯级驱动链条13的伸长量dl,也能够与驱动链条10的伸长量dl同样地可靠检测。
但是,通过扶手带驱动链条17驱动的扶手带20主要由树脂和布来制造,所以重量轻。考虑这一点,如图14所示,在扶手带从动链轮16的旋转轴16a中,内置用于使总惯性重量mtotal增加的惯性质量构件60。
惯性质量构件60的重量施加于扶手带从动链轮16,从而扶手带从动链轮16的角速度v2的脉动作为能够捕捉的转矩脉动而出现在转矩分量电流iq3中。因此,关于扶手带驱动链条17的伸长量dl,也能够与驱动链条10的伸长量dl和梯级驱动链条13的伸长量dl同样地可靠检测。
其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。
此外,也可以构成为关于梯级从动链轮12的角速度v2的脉动和扶手带从动链轮16的角速度v2的脉动,分别求出平均值,将所求出的平均值的变化用作伸长量检测的要素。
[3]第3实施方式
在图15中示出第3实施方式的控制电路。
控制器40包括理论值存储部47来代替第1实施方式的理论值计算部43。其他结构与第1实施方式相同。
通过外部的计算机等来计算与第1实施方式的理论值计算部43所计算并保持的相同的理论角速度v2theory及其脉动幅度,将其计算结果作为数据表格而预先存储在理论值存储部47中。
其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。
[4]第4实施方式
在第1实施方式中,将从动链轮8的角速度v2的脉动用作伸长量检测的要素,但在第4实施方式中,将对角速度v2进行微分而得到的角加速度v2acc用作伸长量检测的要素。
理论值计算部43计算角加速度v2acc和该角加速度v2acc的脉动幅度,将其作为理论角加速度v2acctheory和该理论角加速度v2acctheory的脉动幅度,如图16所示地以与相位偏移角α对应起来的数据表格的形式保持。
伸长量计算部44通过对由角速度计算部42计算出的角速度v2进行微分,求出角加速度v2acc和该角加速度v2acc的脉动幅度。然后,伸长量计算部44从由理论值计算部43计算(保持)的多个理论角加速度v2acctheory的脉动幅度中,选出与上述求出的“角加速度v2acc的脉动幅度”相同的“理论角加速度v2acctheory的脉动幅度”,从理论值计算部43c获取与所选出的“理论角加速度v2acctheory的脉动幅度”对应起来的相位偏移角α,根据所获取到的相位偏移角α来计算驱动链条10的伸长量dl。
其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。
[5]第5实施方式
在图17中示出第5实施方式的控制电路。
控制器40除了包括第1实施方式的提取部46、角速度计算部42、理论值计算部43、伸长量计算部44、通知部45之外,还包括保持部48。
保持部48定期地、例如每两个月地保持由角速度计算部42计算出的角速度v2和该角速度v2的脉动幅度。
伸长量计算部44每当进行规定次数例如3次的保持部48的定期保持时,执行伸长量计算的处理。
作为定期地保持的角速度v2,例如如图18所示,得到相互不同的值。在该例子中,最先保持的3次量的角速度v2缓缓减少,接着,所保持的3次量的角速度v2缓缓增加。即,角速度v2在相位偏移α低于10度的使用初期阶段中,伴随着相位偏移α的增加而向减少方向变化(3个圆形记号),其后,在相位偏移α增加到10度以上的阶段中,伴随着相位偏移α的增加而向增加方向变化(3个三角记号)。
其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。
此外,也可以构成为将图18所示的角速度v2的变化作为理论角速度曲线而预先登记到控制器40的内部存储器中,每当将由伸长量计算部44计算出的角速度v2保持到保持部48中时,从理论角速度曲线中提取与该保持的角速度v2对应的相位偏移α,根据所提取到的相位偏移α来计算驱动链条10的伸长量dl。
[6]实施方式的效果
根据以上叙述的至少1个实施方式的链条搭载装置和乘客输送机以及链条伸长检测方法,根据转矩分量电流iq来计算驱动链条10的伸长量dl,所以无需使用专用的器具就能够可靠地检测驱动链条10的伸长。
[7]变形例
即使是使用初期的驱动链条10,根据驱动链条10针对驱动链轮6和从动链轮8的啮合状态,也有可能从开始就存在无法忽略的相位偏移α,它作为伸长量检测的误差而出现。
作为对策,也可以将在开始使用驱动链条10时人为地测定相位偏移α并且将其测定结果作为相位偏移α的初始值α0而输入到控制器40的结构附加到上述各实施方式。例如,将用于输入初始值α0的操作部连接到控制器40。在该情况下,伸长量计算部44按照从操作部预先输入的初始值α0的量向减少方向校正从理论值计算部43获取到的相位偏移角α,根据校正了的相位偏移角α来计算驱动链条10的伸长量dl。
根据这样的结构,能够更可靠地检测驱动链条10的伸长量dl。
在上述各实施方式中,以控制器40的马达控制部41进行有速度推测的无传感器矢量控制的情况为例进行了说明,但在构成为准备了探测马达4的速度的速度传感器并且将该速度传感器的探测速度反馈到控制器40的情况下,也可以构成为马达控制部41进行没有速度推测的矢量控制。
在上述各实施方式中,作为搭载有被马达驱动的链条的链条搭载装置而说明了乘客输送机和作为其具体例的自动扶梯1,但只要是搭载有被马达驱动的链条的装置,在设置于路面、地板面的移动步道、吊起货物的起重机、抬起货物来运输的铲车等中,也能够同样地实施。
此外,上述各实施方式是作为例子而提出的,并非旨在限定发明的范围。该新的实施方式能够通过其他各种方式来实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。本实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨中,并且包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围中。