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(shè)備。山東某一超市有六臺自動上下扶梯，使用11KW（四級）交流電動機傳動，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，也不可能在無人乘坐時將自動扶梯停止運轉(zhuǎn)，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，因此如何采用高效節(jié)能的電梯控制技術(shù)，已成為電梯商家及用戶十分關(guān)注的話題。

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，配有剎車電機或剎車線圈。鏈輪鏈條式傳動，梯級額定速度大多為0.5m/s。有多達15-18個安全限位開關(guān)。運行中的極大部分故障時安全回路出了故障引起的。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。

二、全自動扶梯變頻器節(jié)能改造

在不對扶梯的安全控制回路做任何改動的前提下，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（50.00Hz）：當(dāng)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(zhuǎn)矩大，過載能力強，同時應(yīng)具備當(dāng)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。所以選擇了深川公司一體化變頻控制電柜（扶梯專用），該控制柜內(nèi)部設(shè)計了工/變頻切換，同時，集成了扶梯節(jié)能運行的專用控制功能模塊，方便用戶的使用。

對月客用自動扶梯，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(dāng)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：才歐諾個深川一體化變頻器（扶梯專用）驅(qū)動電梯主機，變頻器采用多段速控制模式，并設(shè)置主頻率（低速）、多段速頻率1（高速）兩種運行頻率：

1、在電梯首尾處各安裝一只紅外傳感器開關(guān)，乘客通過電梯時，紅外傳感器開關(guān)被觸發(fā)并發(fā)出開關(guān)信號給變頻器；

2、有客流時，紅外傳感開關(guān)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；

3、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(jié)束后變頻器將自動切換到多段速頻率1，進行低速運行；

4、若在計時器計時期間，有乘客重新觸發(fā)光電開關(guān)，計時器將重新計時；

5、對電梯上行和下行，外圍控制采用開關(guān)互鎖，保證扶梯系統(tǒng)的正常工作；

6、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或利用原有剎車系統(tǒng)。

該方案示意圖如下，可做上行、也可做下行，二者互鎖控制：

如上圖所示，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)手動啟停、工頻運行；自動模式下，電機由變頻器直接拖動，變頻運行。當(dāng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動切換到工頻運行。

功能參數(shù)的設(shè)定

調(diào)試過程：（零另加中間繼電器做自保）

1、E-01：設(shè)置為1，給變頻器運行指令

2、E-16：運行頻率1為電梯平常無人時低速運行的頻率設(shè)定，可設(shè)為10.00Hz

3、F-09：運行頻率2為扶梯有人時高速運行的頻率設(shè)定，一般設(shè)置為50.00Hz

4、F-01：設(shè)置為5（X1）多段速端子定義

6、F-03：設(shè)置為22定時器觸發(fā)端子定義

7、F-30：設(shè)置為12定時器時間到達

8、E-02：設(shè)置為0變頻器給定頻率通道

加速時間E-13設(shè)置為1-2秒，保證客人在登上扶梯之前就加速完成；減速時間設(shè)置為5-10秒較為合適。

三、變頻系統(tǒng)改造后的特點

（1）該方案采用SVF-EV一體化變頻節(jié)能柜，在自動轉(zhuǎn)矩控制模式下具有低頻啟動扭矩大、響應(yīng)速度快等特點，在0.50Hz啟動時其輸出轉(zhuǎn)矩可達150%額定轉(zhuǎn)矩，完全能夠滿足扶梯的工藝要求：變頻器的軟啟動功能可消除電機啟動的電流沖擊。

（2）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。

（3）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。

（4）無客流量時電梯運行速度很低，機械磨損大為降低。

（5）變頻拖動系數(shù)的啟動、停止及速度轉(zhuǎn)換過程平穩(wěn)順暢，舒適感較好。

（6）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。

四、結(jié)束語

該方案采用深川SVF-EV一體化變頻節(jié)能控制柜（扶梯專用），不但能夠滿足系統(tǒng)啟動運行平穩(wěn)，啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速空間大，使得系統(tǒng)節(jié)能效果更為顯著。