引言
目前,國內(nèi)安裝的自動扶梯多采用單速交流電機作為主機,鏈輪鏈條式傳動,梯級額定速度大多為0.5m/s。這種扶梯即使在無乘客使用時仍以額定速度運行,具有耗能大、機械磨損嚴重、使用壽命低等缺點。下面將針對這種電梯的不足之處提出具體節(jié)能方案。
全自動扶梯節(jié)能改造
在不對扶梯的正常使用產(chǎn)生任何負面影響的前提下,引入無速度傳感器矢量變頻調(diào)速的概念。即變頻器根據(jù)傳感器產(chǎn)生的信號,在有人乘坐時,扶梯以原有速度運行(50Hz);當無人時,扶梯減速到低速或停止運行。
系統(tǒng)要求變頻器啟動運行平穩(wěn),加速性能好,啟動轉矩大,過載能力強,同時應具備當變頻器調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,控制系統(tǒng)自動切換到工頻運行,保障扶梯輸送功能的正常實施。
對于客用自動扶梯,一般使用高峰期出現(xiàn)在下午及晚間時段,其余時段使用率較低,具有相當節(jié)能空間。根據(jù)以上改造原則,從投資成本及自動化水平兩方面考慮,擬使用以下變頻拖動方案:采用iAStar專用變頻器驅(qū)動電梯主機,變頻器采用多段速控制模式,并設置主頻率(低速)、多段速頻率1(高速)兩種運行頻率;
·在電梯首尾處各安裝一支紅外傳感器開關,乘客通過電梯時,紅外傳感器開關被觸發(fā)并發(fā)出開關信號給變頻器;
·有客流時,紅外傳感開關被觸發(fā),變頻器立即加速到多段速頻率2,并使電梯高速運行;
·電梯高速運行時,變頻器內(nèi)置計時器開始計時,若在計時的時間段內(nèi)再無乘客通過電梯,計時結束后變頻器將自動切換到多段速頻率1,進行低速運行;。
·若在計時器計時期間,有乘客重新觸發(fā)光電開關,計時器將重新計時;
·對電梯上行和下行,外圍控制采用開關互鎖,保證扶梯系統(tǒng)的正常工作;
·為消耗下行,或者制動過程產(chǎn)生的多余能量,需在變頻器上加裝制動電阻。
該方案示意圖如下,可做上行,也可做下行,二者互鎖控制:
變頻系統(tǒng)電氣接線圖如下:
如上圖,電機的電路上都加裝了“市電”、“節(jié)電”接觸器,這樣可以有“自動”、“手動”兩種工作模式選擇:手動模式下,變頻器不工作,整套系統(tǒng)手動起停、工頻運行;自動模式下,電機由變頻器直接拖動,變頻運行。當出現(xiàn)故障,系統(tǒng)自動切換到工頻運行。
變頻系統(tǒng)特點
該方案采用iAStar專用變頻器,在開環(huán)矢量控制模式下具有低頻啟動扭矩大、響應速度快等特點,在0.5Hz啟動時其輸出轉矩可達150%額定轉矩,完全能夠滿足電梯的工藝要求;
變頻器的軟啟動功能可消除電機啟動時的電流沖擊;
變頻器為容性負載,可有效改善電機的功率因數(shù),減少無功損耗;
變頻器具有過流、過壓、過載、過熱等多種電子保護裝置,并具有豐富的故障報警輸出功能,可有效保證整個系統(tǒng)的正常運作;
無客流量時電梯運行速度很低,機械磨損大為降低;
變頻拖動系統(tǒng)的啟動、停止及速度轉換過程平穩(wěn)順暢,舒適感較好。
有“手動”“自動”兩種工作模式,在變頻器出現(xiàn)故障的情況下,仍可按手動工作方式繼續(xù)運行。
結束語
該方案采用iAStar專用變頻器,不但能夠滿足系統(tǒng)啟動運行平穩(wěn)、啟動轉矩大、過載能力強、轉速調(diào)節(jié)精度高的要求;而且電機通過變頻拖動,可減少機械磨損,延長使用壽命,工作更加安全可靠,因為調(diào)節(jié)電機轉速空間大,使得系統(tǒng)節(jié)能效果更為顯著。