新时代的安全节能改造方案：自动扶梯的变频改造

碳中和战略合作网讯：

一.概述

随着自动化应用领域的扩展，如今的自动扶梯和自动人行道设备开始广泛应用于酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、会所、机场等场所中，既方便了顾客、也对提高服务质量的方面上提供了有力帮助。但受限于使用场合的特殊性，扶梯并不是时时刻刻都需要高负载运行，部分扶梯在人流较少的时段中经常处于空转状态，这样既白白浪费了电能，也会对扶梯部件(如电机、减速箱、扶手等)造成不必要的磨损和疲劳损坏。鉴于这种情况，三科变频器深刻认识到自动扶梯的改革势在必行。

二、变频改造的原理

自动扶梯的变频节能运行原理，是基于自动扶梯空载运行产生的庞大电能浪费基数。我们假设如果自动扶梯能够通过检测负载状态来自动调整其运行。比如在人进出相对不频繁的地方，基于以上思路，自动扶梯检测到轻载状态一段时间后，会从全速运行降低到半速运行。如果一定时间后没有人乘坐扶梯，会逐渐减速直至停止运行，可以有效节约电能(约30% ~ 50%)，减少不必要的机械磨损。当乘客踏上自动扶梯的床罩时，自动扶梯会通过设置在床罩入口处的光电感应装置自动感应到乘客的到来，开始正常运行。

自动扶梯运行结构图

1)变频改造的基础原则

在不影响自动扶梯正常使用的前提下，引入无速度传感器矢量变频调速的概念。即变频器根据传感器产生的信号，当有人乘坐时，扶梯以原设计速度运行；当没有人乘坐时，自动扶梯减速或停止运行。

2 )变频器能够起到哪些作用?

主要功能是调节自动扶梯的运行速度，起停平稳运行。一段时间无人乘坐后，系统自动切换到爬行操作；自动扶梯入口处安装有光电开关。有乘客时，光电开关发出信号，自动扶梯通过变频从爬行运行到正常速度。当所有乘客离开扶梯时，扶梯自动进入爬行运行状态招待客人，从而达到节能的目的。节约电能，减少机械磨损，延长扶梯使用寿命。

3)如何正确选用合适的变频器？

系统要求启动稳定，无抖动，要求变频器启动扭矩大，过载能力强。由三科变频器提供的SKI600系列产品低频可提供大输出扭矩，过载能力强，调速精度高，开环时可实现速度误差

现场电机为7.5KW 4级电机，额定转速为1500转/分，选用通用型SKI600 11KW 变频器。考虑到负载特性和快速响应的需要，应选择变频器作为第一档。变频器设置为多速运行和终端正反转控制。

三、接线图

四、参数设置

F0.03=6频率源主设置(多速运行设置)

F0.11=1命令源选择(终端控制)

F0.13=3加速时间

F0.14=10减速时间

F0.18=8载波频率(赫兹)

F0.23=20下限频率(赫兹)

F1.00=1 DI1端子功能(正向操作)

F1.01=2 DI2端子功能(反向操作)

F1.04=12 DI5端子功能选择(多速端子1)

F3.07=1停止模式(自由停止)

F4.01=4扭矩提升(4%)

E1.51=3多段速度0段给定模式(给定面板电位计)

E1.00=100 0速度设置(100%)

E1.01=100 1级速度设置(100%)

其他参数与出厂值没有变化。

五、自动扶梯变频改造的效果

1)明显省电

自动扶梯电机的负载是恒转矩负载。由于自动扶梯电机在无人时转速降低到正常转速的一半，电机功率降低到原来的一半。根据实际运行负荷情况，节电率可达30-50%。

2)减少机械磨损，延长设备使用寿命

随着转速的降低，机械部件的磨损大大减少，自动扶梯的维护成本也成倍增加。特别是输送带的使用寿命增加，成本明显节约，从而延长了自动扶梯的使用寿命。

3)安全可靠，易于维护

使用变频器后，除了适当的电机保护功能外，电机转速的降低还可以大大降低电机的温升，使电机工作更加安全可靠。同时，变频器的故障显示完美，易于维护。

因此，大多变频器厂家都认为使用变频器来控制自动扶梯，不仅节省了能源，还提高了乘坐舒适性，可以在通关时广泛使用。

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