自動(dòng)扶梯的節(jié)電技術(shù)應(yīng)用
酒店、商場(chǎng)、地鐵、火車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所多使用自動(dòng)扶梯，對(duì)方便顧客和提高服務(wù)質(zhì)量等方面起了較大的作用。但因其使用場(chǎng)合的特殊性，，電能浪費(fèi)較大，同時(shí)扶梯部件(如電機(jī)、減速箱、扶手帶等)產(chǎn)生無(wú)益的磨損及疲勞損傷。
部分自動(dòng)扶梯經(jīng)常處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在空載狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)成為一種巨大的浪費(fèi)。如果能利用光電感應(yīng)裝置給出信號(hào)，在人員進(jìn)出相對(duì)不頻繁的場(chǎng)所，指令扶梯由全速運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸減速直到停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%～50%左右。當(dāng)有乘客踏上自動(dòng)扶梯床蓋板時(shí)，扶梯通過(guò)集成系統(tǒng)自動(dòng)全速運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。
全自動(dòng)扶梯節(jié)能改造案例
（1） 改造的總體原則
在不對(duì)扶梯的正常使用產(chǎn)生任何負(fù)面影響的前提下，引入無(wú)速度傳感器矢量控制調(diào)速的原理。即依據(jù)傳感信號(hào)，在有人乘坐時(shí)，扶梯以原有設(shè)計(jì)速度運(yùn)行;當(dāng)無(wú)人乘坐時(shí)，扶梯減速或停止運(yùn)行。
?。?） 變頻調(diào)速控制的作用
主要作用是用來(lái)調(diào)整扶梯轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)和運(yùn)行平穩(wěn)，在無(wú)人時(shí)，經(jīng)過(guò)延時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入爬行運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能的目的。將扶梯入口處安裝光電開(kāi)關(guān)，有乘客時(shí)，光電開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，扶梯經(jīng)變頻調(diào)速至額定速度，當(dāng)全部乘客離開(kāi)扶梯后，扶梯又自動(dòng)進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)待客。這樣可節(jié)省電能、減少機(jī)械磨損、延長(zhǎng)使用壽命。
(3) 設(shè)備選型注意要點(diǎn)
系統(tǒng)要求啟動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)抖動(dòng)，要求變頻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，能夠提供足夠的輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度高，在開(kāi)環(huán)時(shí)速度誤差能達(dá)到0.5%，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間短10ms，滿足該系統(tǒng)的要求。
?。?）電氣系統(tǒng)
VEICH優(yōu)化的SVPWM控制技術(shù)，功能強(qiáng)大，利用內(nèi)置的PID功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)。
VEICH內(nèi)置的PLC功能結(jié)合邏輯控制，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)控制。
效益計(jì)算
某酒店共有4臺(tái)自動(dòng)扶梯(功率5.5kW、7.5kW各2臺(tái))，經(jīng)實(shí)測(cè)月節(jié)能為(260+410)×4=2,680kWh，年節(jié)電為2680×12=32,160kWh，全年節(jié)約電費(fèi)為32,160×0.9=28,944元。
節(jié)能改造后的可靠性檢驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了該技術(shù)具有功能強(qiáng)、改造工作量小等優(yōu)點(diǎn)。
?。?) 無(wú)人乘梯時(shí):保證扶梯自動(dòng)平穩(wěn)過(guò)渡到節(jié)能運(yùn)行，以1/5額定速度運(yùn)行。(可以選擇當(dāng)無(wú)人乘梯時(shí)，扶梯自動(dòng)停止的功能);
?。?) 有人乘梯時(shí):保證扶梯自動(dòng)以節(jié)能速度平穩(wěn)過(guò)渡到額定速度運(yùn)行，實(shí)際測(cè)量時(shí)得到了驗(yàn)證;
（3) 扶梯空載時(shí)以節(jié)能速度模式運(yùn)行，電流僅為空載時(shí)額定速度運(yùn)行電流的1/3。
?。?) 檢修運(yùn)行時(shí):扶梯系統(tǒng)以1/2額定速度運(yùn)行，便于檢修和觀察扶梯機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況,避免了原系統(tǒng)以額定速度運(yùn)行、點(diǎn)動(dòng)操作停止不及時(shí)的不足。
（5) 由于無(wú)人乘梯時(shí)節(jié)能運(yùn)行時(shí)速度很低，機(jī)械部分的磨損大大降低，相對(duì)延長(zhǎng)了扶梯的使用壽命。
?。?) 變頻技術(shù)的采用，大大降低了扶梯啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，采用變頻器可有效改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低無(wú)功損耗。
?。?) 改造中充分考慮了變頻系統(tǒng)與原系統(tǒng)的并存，便于系統(tǒng)故障時(shí)相互切換，不影響用戶的使用。
?。?) 改造中借用了原系統(tǒng)的安全條件，加上變頻器自身的安全環(huán)節(jié)使得改造后的系統(tǒng)更安全、更可靠。
?。?) 扶梯節(jié)能改造的設(shè)備費(fèi)用與電能節(jié)約和機(jī)械磨損的費(fèi)用相比，投入不大，短期內(nèi)即可收回投資，因此扶梯變頻節(jié)能安全改造技術(shù)的研制和使用成功，能提高現(xiàn)有扶梯安全節(jié)能，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
結(jié)束語(yǔ)
(1) 節(jié)電明顯:扶梯電機(jī)所帶負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，由于無(wú)人時(shí)扶梯電機(jī)的轉(zhuǎn)速降為正常轉(zhuǎn)速的一半，所以此時(shí)電機(jī)功率降為原來(lái)的一半。
?。?) 減少磨損:由于轉(zhuǎn)速下降，使機(jī)械部件的磨損大大下降和扶梯維護(hù)費(fèi)用成倍減少。
?。?) 安全可靠:使用高性能的VEICH變頻調(diào)速器，除原有的電機(jī)保護(hù)功能外，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，可大幅度降低電機(jī)的溫升，使電機(jī)的工作更加安全可靠。
部分自動(dòng)扶梯經(jīng)常處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在空載狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)成為一種巨大的浪費(fèi)。如果能利用光電感應(yīng)裝置給出信號(hào)，在人員進(jìn)出相對(duì)不頻繁的場(chǎng)所，指令扶梯由全速運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸減速直到停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%～50%左右。當(dāng)有乘客踏上自動(dòng)扶梯床蓋板時(shí)，扶梯通過(guò)集成系統(tǒng)自動(dòng)全速運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。
全自動(dòng)扶梯節(jié)能改造案例
（1） 改造的總體原則
在不對(duì)扶梯的正常使用產(chǎn)生任何負(fù)面影響的前提下，引入無(wú)速度傳感器矢量控制調(diào)速的原理。即依據(jù)傳感信號(hào)，在有人乘坐時(shí)，扶梯以原有設(shè)計(jì)速度運(yùn)行;當(dāng)無(wú)人乘坐時(shí)，扶梯減速或停止運(yùn)行。
?。?） 變頻調(diào)速控制的作用
主要作用是用來(lái)調(diào)整扶梯轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)和運(yùn)行平穩(wěn)，在無(wú)人時(shí)，經(jīng)過(guò)延時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入爬行運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能的目的。將扶梯入口處安裝光電開(kāi)關(guān)，有乘客時(shí)，光電開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，扶梯經(jīng)變頻調(diào)速至額定速度，當(dāng)全部乘客離開(kāi)扶梯后，扶梯又自動(dòng)進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)待客。這樣可節(jié)省電能、減少機(jī)械磨損、延長(zhǎng)使用壽命。
(3) 設(shè)備選型注意要點(diǎn)
系統(tǒng)要求啟動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)抖動(dòng)，要求變頻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，能夠提供足夠的輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度高，在開(kāi)環(huán)時(shí)速度誤差能達(dá)到0.5%，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間短10ms，滿足該系統(tǒng)的要求。
?。?）電氣系統(tǒng)
VEICH優(yōu)化的SVPWM控制技術(shù)，功能強(qiáng)大，利用內(nèi)置的PID功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)。
VEICH內(nèi)置的PLC功能結(jié)合邏輯控制，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)控制。
效益計(jì)算
某酒店共有4臺(tái)自動(dòng)扶梯(功率5.5kW、7.5kW各2臺(tái))，經(jīng)實(shí)測(cè)月節(jié)能為(260+410)×4=2,680kWh，年節(jié)電為2680×12=32,160kWh，全年節(jié)約電費(fèi)為32,160×0.9=28,944元。
節(jié)能改造后的可靠性檢驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了該技術(shù)具有功能強(qiáng)、改造工作量小等優(yōu)點(diǎn)。
?。?) 無(wú)人乘梯時(shí):保證扶梯自動(dòng)平穩(wěn)過(guò)渡到節(jié)能運(yùn)行，以1/5額定速度運(yùn)行。(可以選擇當(dāng)無(wú)人乘梯時(shí)，扶梯自動(dòng)停止的功能);
?。?) 有人乘梯時(shí):保證扶梯自動(dòng)以節(jié)能速度平穩(wěn)過(guò)渡到額定速度運(yùn)行，實(shí)際測(cè)量時(shí)得到了驗(yàn)證;
（3) 扶梯空載時(shí)以節(jié)能速度模式運(yùn)行，電流僅為空載時(shí)額定速度運(yùn)行電流的1/3。
?。?) 檢修運(yùn)行時(shí):扶梯系統(tǒng)以1/2額定速度運(yùn)行，便于檢修和觀察扶梯機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況,避免了原系統(tǒng)以額定速度運(yùn)行、點(diǎn)動(dòng)操作停止不及時(shí)的不足。
（5) 由于無(wú)人乘梯時(shí)節(jié)能運(yùn)行時(shí)速度很低，機(jī)械部分的磨損大大降低，相對(duì)延長(zhǎng)了扶梯的使用壽命。
?。?) 變頻技術(shù)的采用，大大降低了扶梯啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，采用變頻器可有效改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低無(wú)功損耗。
?。?) 改造中充分考慮了變頻系統(tǒng)與原系統(tǒng)的并存，便于系統(tǒng)故障時(shí)相互切換，不影響用戶的使用。
?。?) 改造中借用了原系統(tǒng)的安全條件，加上變頻器自身的安全環(huán)節(jié)使得改造后的系統(tǒng)更安全、更可靠。
?。?) 扶梯節(jié)能改造的設(shè)備費(fèi)用與電能節(jié)約和機(jī)械磨損的費(fèi)用相比，投入不大，短期內(nèi)即可收回投資，因此扶梯變頻節(jié)能安全改造技術(shù)的研制和使用成功，能提高現(xiàn)有扶梯安全節(jié)能，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
結(jié)束語(yǔ)
(1) 節(jié)電明顯:扶梯電機(jī)所帶負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，由于無(wú)人時(shí)扶梯電機(jī)的轉(zhuǎn)速降為正常轉(zhuǎn)速的一半，所以此時(shí)電機(jī)功率降為原來(lái)的一半。
?。?) 減少磨損:由于轉(zhuǎn)速下降，使機(jī)械部件的磨損大大下降和扶梯維護(hù)費(fèi)用成倍減少。
?。?) 安全可靠:使用高性能的VEICH變頻調(diào)速器，除原有的電機(jī)保護(hù)功能外，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，可大幅度降低電機(jī)的溫升，使電機(jī)的工作更加安全可靠。
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