變頻器在自動扶梯上的應用
一、概述:
自動扶梯是商場﹑車站﹑機場普遍使用的一種載人提升設備。某商場有兩臺自動上下扶梯,未進行調(diào)速控制的自動扶梯只能以額定速度空轉(zhuǎn),這樣運行很不經(jīng)濟,浪費大量的電能,而且,鏈條、皮帶磨損大、維修周期短,給正常使用帶來了不少麻煩。因此對自動扶梯進行變頻調(diào)速改造,在無人乘坐時降低速度運轉(zhuǎn),有人乘坐時再平穩(wěn)地加速到額定速度運轉(zhuǎn),這樣,可減低鏈條、皮帶的磨損;轉(zhuǎn)速降低后,電機的輸出功率大幅度減少,帶來了一定的節(jié)能效果。無人乘坐的時間越長,節(jié)能的效果越顯著。
二﹑工作原理
一般使用的是11kW(四極)交流電機傳動,經(jīng)減速箱減速后拖動自動扶梯運轉(zhuǎn)。兩臺扶梯一臺作為上行,另一臺作為下行,運行一段時間后就人為地進行交換,即上行的交換為下行,下行的交換為上行運轉(zhuǎn)。在運行過程中,顧客的流量在不同時段有較大的差別,有時乘自動扶梯可能一個人也沒有。由于顧客到來具有隨機性用兩臺ALPHA6000 通用型變頻器控制自動扶梯的電機,載客運行時變頻器設置為外端子控制,速度控制設置為多段方式,即設置正常運行頻率(50Hz)﹑減速運行頻率(15Hz)。檢修(爬行)時,運行頻率較低,大約在25Hz 左右。每一臺自動扶梯的入口﹑出口都要安裝紅外傳感器。將這兩個傳感器的輸出接到變頻器內(nèi)定時器的輸入端上。自動扶梯運行時,斷開出口傳感器的信號。無人乘坐時電梯的減速運行,假定傳感器監(jiān)測到有人走向扶梯,一般傳感器的監(jiān)測距離為6m,地面距離大約為4.2m,人走過這段距離約需要t0=5s 左右,這段時間內(nèi),變頻器從15Hz 運轉(zhuǎn)加速到50Hz,為安全考慮,必須在人踏上扶梯之前應完成加速,加速時間為t2。人踏上到走下扶梯的時間為t1。當有人走進入口時,傳感器信號送到定時器,定時器常開觸點閉合,變頻器開始加速至正常速度運行,同時計時器開始計時,在(t0+t1+t2)秒內(nèi)有人走進入口,傳感器輸入的信號對計時器復位并重新開始計時,扶梯就一直以正常速度運行。在(t0+t1+t2)秒內(nèi),無人走進入口時,經(jīng)過(t0+t1+t2)秒變頻器降速到15Hz 運行,扶梯自動轉(zhuǎn)換到慢速運行。
三、系統(tǒng)配置:

注:UP、DN 選用歐姆龍光電傳感器
四、改造收益
1 節(jié)電
設備安裝調(diào)試一次開車成功,運行平穩(wěn)、節(jié)能效果明顯。改造前工頻運行時每部扶梯每天耗電高達 80 度左右,變頻改造后由原來的全速運行變?yōu)橛腥藭r全速運行,運行頻率 50Hz,無人時低速爬行,運行頻率 15Hz,其每天用電 28 度左右度,大大降低了能耗,其節(jié)電率為65%。
2 投資回報期
自動扶梯的運轉(zhuǎn)時間長,空載率高,變頻調(diào)速改造后,節(jié)電非常顯著,而商業(yè)用電的電價又比較高,因此投資回報期短,本項目可在 8 個月內(nèi)收回投資。