一、概述

自動(dòng)扶梯是商場(chǎng)、車站、機(jī)場(chǎng)普遍使用的一種載人提升設(shè)備。山東某一超市有六臺(tái)自動(dòng)上下扶梯，使用11KW（四級(jí)）交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，經(jīng)減速箱減速后拖動(dòng)自動(dòng)扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)。兩臺(tái)扶梯一臺(tái)作為上行。另一臺(tái)作為下行，運(yùn)行一段時(shí)間后就人為地進(jìn)行交換。即上行的交換為下行，下行的交換為上行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)行過(guò)程中，顧客的流量在不同時(shí)段有較大的差別，有時(shí)乘自動(dòng)扶梯可能一個(gè)人也沒有，由于顧客到來(lái)具有隨機(jī)性，也不可能在無(wú)人乘坐時(shí)將自動(dòng)扶梯停止運(yùn)轉(zhuǎn)，未進(jìn)行調(diào)速控制的自動(dòng)扶梯只能以額定速度空轉(zhuǎn)。這樣運(yùn)行很不經(jīng)濟(jì)，浪費(fèi)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(guó)內(nèi)安裝的自動(dòng)扶梯多采用單速交流電機(jī)作為主機(jī)，配有剎車電機(jī)或剎車線圈。鏈輪鏈條式傳動(dòng)，梯級(jí)額定速度大多為0.5m/s。有多達(dá)15-18個(gè)安全限位開關(guān)。運(yùn)行中的極大部分故障時(shí)安全回路出了故障引起的。這種扶梯即使在無(wú)乘客使用時(shí)仍以額定速度運(yùn)行，具有耗能大、機(jī)械磨損嚴(yán)重、使用壽命低等缺點(diǎn)。下面將針對(duì)這種電梯的不足之處提出具體節(jié)能方案。

二、全自動(dòng)扶梯變頻器節(jié)能改造

在不對(duì)扶梯的安全控制回路做任何改動(dòng)的前提下，即變頻器根據(jù)傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，在有人乘坐時(shí)，扶梯以原有速度運(yùn)行（50.00Hz）：當(dāng)無(wú)人時(shí)，扶梯減速到低速或停止運(yùn)行。系統(tǒng)要求變頻器啟動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，加速性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，同時(shí)應(yīng)具備當(dāng)變頻器調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行，保障扶梯輸送功能的正常實(shí)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(jì)了工/變頻切換，同時(shí)，集成了扶梯節(jié)能運(yùn)行的專用控制功能模塊，方便用戶的使用。

對(duì)月客用自動(dòng)扶梯，一般使用高峰期出現(xiàn)在下午及晚間時(shí)段，其余時(shí)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(dòng)化水平兩方面考慮，擬使用以下變頻拖動(dòng)方案：才歐諾個(gè)深川一體化變頻器（扶梯專用）驅(qū)動(dòng)電梯主機(jī)，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(yùn)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(guò)電梯時(shí)，紅外傳感器開關(guān)被觸發(fā)并發(fā)出開關(guān)信號(hào)給變頻器；

2、有客流時(shí)，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(yùn)行；

3、電梯高速運(yùn)行時(shí)，變頻器內(nèi)置計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，若在計(jì)時(shí)的時(shí)間段內(nèi)再無(wú)乘客通過(guò)電梯，計(jì)時(shí)結(jié)束后變頻器將自動(dòng)切換到多段速頻率1，進(jìn)行低速運(yùn)行；

4、若在計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)期間，有乘客重新觸發(fā)光電開關(guān)，計(jì)時(shí)器將重新計(jì)時(shí)；

5、對(duì)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(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的多余能量，需在變頻器上加裝制動(dòng)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(jī)的電路上都加裝了“市電”、“節(jié)電”接觸器，這樣可以有“自動(dòng)”、“手動(dòng)”兩種工作模式選擇：手動(dòng)模式下，變頻器不工作，整套系統(tǒng)手動(dòng)啟停、工頻運(yùn)行；自動(dòng)模式下，電機(jī)由變頻器直接拖動(dòng)，變頻運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行。

功能參數(shù)的設(shè)定

調(diào)試過(guò)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(yùn)行指令

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

3、F-09：運(yùn)行頻率2為扶梯有人時(shí)高速運(yùn)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(shí)器觸發(fā)端子定義

7、F-30：設(shè)置為12定時(shí)器時(shí)間到達(dá)

8、E-02：設(shè)置為0變頻器給定頻率通道

加速時(shí)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(shí)間設(shè)置為5-10秒較為合適。

三、變頻系統(tǒng)改造后的特點(diǎn)

（1）該方案采用SVF-EV一體化變頻節(jié)能柜，在自動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模式下具有低頻啟動(dòng)扭矩大、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在0.50Hz啟動(dòng)時(shí)其輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)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(dòng)功能可消除電機(jī)啟動(dòng)的電流沖擊。

（2）變頻器為容性負(fù)載，可有效改善電機(jī)的功率因數(shù)，減少無(wú)功損耗。

（3）變頻器具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載、過(guò)熱等多種電子保護(hù)裝置，并具有豐富的故障報(bào)警輸出功能，可有效保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

（4）無(wú)客流量時(shí)電梯運(yùn)行速度很低，機(jī)械磨損大為降低。

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

（6）有“手動(dòng)/自動(dòng)”兩種工作模式，在變頻器出現(xiàn)故障的情況下，仍可按手動(dòng)工作方式繼續(xù)運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

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(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度高的要求；而且電機(jī)通過(guò)變頻拖動(dòng)，可減少機(jī)械磨損，延長(zhǎng)使用壽命，工作更加安全可靠，因?yàn)檎{(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速空間大，使得系統(tǒng)節(jié)能效果更為顯著。