變頻器在自動(dòng)扶梯上的應(yīng)用
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。某商場(chǎng)有兩臺(tái)自動(dòng)上下扶梯,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,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(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)行變頻調(diào)速改造,在無人乘坐時(shí)降低速度運(yùn)轉(zhuǎn),有人乘坐時(shí)再平穩(wěn)地加速到額定速度運(yùn)轉(zhuǎn),這樣,可減低鏈條、皮帶的磨損;轉(zhuǎn)速降低后,電機(jī)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(shí)間越長(zhǎng),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(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。由于顧客到來具有隨機(jī)性用兩臺(tái)ALPHA6000 通用型變頻器控制自動(dòng)扶梯的電機(jī),載客運(yùn)行時(shí)變頻器設(shè)置為外端子控制,速度控制設(shè)置為多段方式,即設(shè)置正常運(yùn)行頻率(50Hz)﹑減速運(yùn)行頻率(15Hz)。檢修(爬行)時(shí),運(yùn)行頻率較低,大約在25Hz 左右。每一臺(tái)自動(dòng)扶梯的入口﹑出口都要安裝紅外傳感器。將這兩個(gè)傳感器的輸出接到變頻器內(nèi)定時(shí)器的輸入端上。自動(dòng)扶梯運(yùn)行時(shí),斷開出口傳感器的信號(hào)。無人乘坐時(shí)電梯的減速運(yùn)行,假定傳感器監(jiān)測(cè)到有人走向扶梯,一般傳感器的監(jiān)測(cè)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(shí)間內(nèi),變頻器從15Hz 運(yùn)轉(zhuǎn)加速到50Hz,為安全考慮,必須在人踏上扶梯之前應(yīng)完成加速,加速時(shí)間為t2。人踏上到走下扶梯的時(shí)間為t1。當(dāng)有人走進(jìn)入口時(shí),傳感器信號(hào)送到定時(shí)器,定時(shí)器常開觸點(diǎn)閉合,變頻器開始加速至正常速度運(yùn)行,同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí),在(t0+t1+t2)秒內(nèi)有人走進(jìn)入口,傳感器輸入的信號(hào)對(duì)計(jì)時(shí)器復(fù)位并重新開始計(jì)時(shí),扶梯就一直以正常速度運(yùn)行。在(t0+t1+t2)秒內(nèi),無人走進(jìn)入口時(shí),經(jīng)過(t0+t1+t2)秒變頻器降速到15Hz 運(yùn)行,扶梯自動(dòng)轉(zhuǎn)換到慢速運(yùn)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(shè)備安裝調(diào)試一次開車成功,運(yùn)行平穩(wěn)、節(jié)能效果明顯。改造前工頻運(yùn)行時(shí)每部扶梯每天耗電高達(dá) 80 度左右,變頻改造后由原來的全速運(yùn)行變?yōu)橛腥藭r(shí)全速運(yùn)行,運(yùn)行頻率 50Hz,無人時(shí)低速爬行,運(yùn)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(bào)期
自動(dòng)扶梯的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng),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(jià)又比較高,因此投資回報(bào)期短,本項(xiàng)目可在 8 個(gè)月內(nèi)收回投資。