エスカレーターが一定速度を保てる理由

質問

エスカレーターは、誰も乗っていないかろうが
隙間なく人が乗っていようが一定速度で動いているように感じます。
たとえば20人の人が乗ったら1tくらいの重さがかかるのに、
どうして一定の速度で動くのでしょうか？
上りのエスカレーターでは遅くなり、
くだりのエスカレーターでは早くなるようなイメージを
持ってしまうのですが…。

一定速度で動かせるとしても、人が乗った瞬間や降りた瞬間には
ぎこちないうごきになりそうなイメージもありますが、
実際にそのようには感じません。

説明下手で、伝わっていないかもしれませんが、
わかるかたがいらっしゃったらお願いします。

回答No.3

hengtop · ベストアンサー

こんにちは、
私は機械設計をやっているものです。
エスカレータの設計はやったことはありませんが、物を運ぶ、人を運ぶといった機械の設計の経験があります。
今までの私の経験からいいますと、質問者さんが書かれている「隙間なく人が乗っている状態」で動力の選定がされていると思います。
すなわち、最大の荷重が作用した状態でスムーズに運転できる動力を持っていれば荷重が減少した場合は問題なくスムーズに運転できるということです。
それともう一つには、例えば３相モーターが1800rpmで回転しているとき、エスカレーターの階段に当る部分は10rpm以下で回転していると思います。
そうすると少なくとも回転数は1/100に減速されて、トルクは100倍（力率を考慮しない）程でています。
モーター直結で階段の部分を回転させるなら質問者さんが書かれているように多少の動作不安定な部分はあると思いますが、
1/100まで減速されますと、階段を回転させるトルクがモーターに作用する影響は微小になります。
下りのエスカレーターが何故重さでスピードが上がらないかと申しますと、
エレベータも一緒ですが、確かに下りではモーターを逆に回転させようとする力が働きます。
このときモーターに逆起電力が発生しますので、回生抵抗と呼ばれるものを電気回路の中に組み込み、モーターに流れる電流を抑制することで
モーターが増速することなくスムーズに運転できます。

お礼

丁寧な説明ありがとうございます。
なんとなくイメージはつかめたような気がします。
大抵の場合では動力が余った状況で運転しているということは、エスカレーターは、かなり無駄な電力を使ってるということなんでしょうかね。

回答No.4

foobar

最近のエスカレータならインバータでモータの速度制御をして（場合によってはモータで発電させて、電力は系統に回生）いるかとおもいます。
また、普通の誘導電動機でもモーター自体が準定速運転の特性をもっていて、外部から力を加えて加速すると、自動的に発電機動作になり、エネルギーを電力として電源に戻すようになります。（このときの速度変化は定格出力のモータ運転から定格容量の発電に運転で10%程度以下と比較的小さいものかと）
ですから、特に速度制御しなくてもそれほど大きな速度変化はおきないように思います。

お礼

やはりインバータというものがかなりポイントになっているのですね。
インバータについて詳しく調べてみようと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

sn-o-wman

ギア比が高いからではないでしょうか？
２０：１であれば１０００ｋｇが一度に乗っても５０ｋｇ程度になるのでは（実際にはトルクですよね）

お礼

んー、なかなか難しくて理解できません…。
確か昔ミニ四駆をやっていたことろに
ギア比なる言葉を聞いたことがあった気がしますが、
そのイメージでいいのでしょうか…？

とにもかくにも、ありがとうございました。

回答No.1

noname#20412

インバータで制御されているからかな～。
　安川電機のＨＰに行くとモータを制御するインバータ関連のサイトがあります。＞エレベータとかも

お礼

なるほど、インバータなるものが鍵になっているのですね。
ありがとうございます。