扶梯变频改造——既安全又节能

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来源：大连普传科技有限公司深圳分公司

一、概述
自动扶梯和自动人行道在酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、会馆、机场等场所应用较多，在方便顾客和提高服务质量等方面起到了相当重要的作用。但由于其使用场合的特殊性，部分扶梯经常处于空转的状态，这必将浪费大量的电能，同时也使扶梯部件（如电机、减速箱、扶手带等）产生不必要的磨损及疲劳损伤，鉴于此情况，对扶梯进行改造已成必然。
二、变频改造原理
% Q3 p6 _! x( i6 i0 @自动扶梯的变频节能运行原理我们知道，由于能源和电力资源的匮乏，自动扶梯在空载状态下的运转成为一种巨大的浪费。因此，我们设想，如果能让自动扶梯通过检测负载状态来自动调整运行。如，在人员进出相对不频繁的场所，基于上述思想，自动扶梯检测到轻载状态一段时间后，将由全速运转减至半速运转，若一定时间后无人乘梯再逐渐减速直到停止运转，这样便可有效节省电能（约30%～50%左右），还可减少不必要的机械磨损。当有乘客踏上自动扶梯床盖板时，扶梯可通过设置在床盖板入口处的光电感应装置自动感知乘客的到来，开始正常运转。
, h7 e- Y$ q/ l2 C$ s1）改造的总体原则
/ f4 y3 G' v% X% ?$ }在不对扶梯的正常使用产生任何影响的前提下，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，在有人乘坐时，扶梯以原有设计速度运行；当无人乘坐时，扶梯减速或停止运行。
2）变频器的作用
) ?5 M$ L$ A: b% D9 B主要作用是用来调整扶梯运行转速并平稳的启停和运行。在无人乘坐一段时间后，系统自动转入爬行运行；在扶梯入口处安装光电开关，当有乘客时光电开关发出信号，扶梯由爬行经变频调速至正常速度运行，当全部乘客离开扶梯后，扶梯又自动进入爬行运行状态待客，从而达到节能目的。在节省电能的同时减少机械磨损、延长扶梯使用寿命。
* V/ ?2 e' R/ b1 J$ C! b; p3）变频器的选型
系统要求启动运行平稳、无抖动，要求变频器启动转矩大，过载能力强。普传科技PI9000系列矢量变频器低频能够提供大的输出转矩、且过载能力强、转速调节精度高，在开环时速度误差能达到<0.5%，转矩响应时间短<10ms。 完全能够满足该系统的要求。
现场电机为7.5KW 4级电机额定转速1500转，选配普传PI9200 011G3 11KW变频器，考虑负载特性及变频器需要快速响应，因此变频器选大一档。变频器设置为多段速运行、端子正反转控制。
4）变频器接线图：
2 g) l  [' x. J+ A  H( T8 M& y5）现场实景：


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; ?  X$ n6 Q' r( Z三、普传PI9200 011G3变频器参数设置
: v- ?, e* a) d' L( n; ~F0.03=6    频率源主设（多段速运行设定）
F0.11=1    命令源选择（端子控制）
F0.13=3    加速时间（S）
F0.14=10   减速时间（S）
F0.18=8    载波频率（Hz）
! Q+ _+ X8 x, O# B" G5 QF0.23=20   下限频率（Hz）
F1.00=1    DI1端子功能（正转运行）
3 |3 I/ p3 ~; ~5 zF1.01=2    DI2端子功能（反转运行）
4 `( R' y. }6 P. I; s( E  ZF1.04=12   DI5端子功能选择（多段速度端子1）
F3.07=1    停机方式（自由停车）
F4.01=4    转矩提升（4%）
+ \' `# z$ `) u! m7 i! Y3 {* pE1.51=3    多段速度0段给定方式（面板电位器给定）
3 k& h8 I; I* `' `% n+ IE1.00=100  0段速度设定（100%）
$ Z' R8 w' S7 xE1.01=100  1段速度设定（100%）
& \5 Q5 ?6 A$ s其余参数为出厂值不变。
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四、扶梯变频改造后效果
+ ?" P+ h" a  J# V+ g9 Y1）节电明显
扶梯电机所带负载为恒转矩负载，由于无人时扶梯电机的转速降为正常转速的一半，所以此时电机功率降为原来的一半，按实际运行负载状况，节电率可达30-50%。
$ x0 ?1 j/ ]) x" K) D' s+ k, }2）减少机械磨损、延长设备使用寿命
转速下降，使机械部件的磨损大大减少、扶梯维护费用成倍减少，特别是传送皮带使用年限增加节约费用明显，扶梯的使用寿命得以延长。
3）安全可靠、易于维护
0 L4 b& R* M, v, j9 C$ H8 C使用PI9000高性能矢量变频器，除应有的电机保护功能外，由于电机转速的降低，可大幅度降低电机的温升，使电机的工作更加安全可靠，同时变频器的故障显示完善，易于维护。
因此，在自动扶梯上使用变频器来控制即实现了节能又提高了乘坐舒适感，完全可以退关普及。
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