一.概述
隨著自動化應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，如今的自動扶梯和自動人行道設(shè)備開始廣泛應(yīng)用于酒店、商場、地鐵、火車站、寫字樓、會所、機(jī)場等場所中，既方便了顧客、也對提高服務(wù)質(zhì)量的方面上提供了有力幫助。但受限于使用場合的特殊性，扶梯并不是時(shí)時(shí)刻刻都需要高負(fù)載運(yùn)行，部分扶梯在人流較少的時(shí)段中經(jīng)常處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣既白白浪費(fèi)了電能，也會對扶梯部件(如電機(jī)、減速箱、扶手等)造成不必要的磨損和疲勞損壞。鑒于這種情況，三科變頻深刻認(rèn)識到自動扶梯的改革勢在必行。
二、變頻改造的原理
自動扶梯的變頻節(jié)能運(yùn)行原理，是基于自動扶梯空載運(yùn)行產(chǎn)生的龐大電能浪費(fèi)基數(shù)。我們假設(shè)如果自動扶梯能夠通過檢測負(fù)載狀態(tài)來自動調(diào)整其運(yùn)行。比如在人進(jìn)出相對不頻繁的地方，基于以上思路，自動扶梯檢測到輕載狀態(tài)一段時(shí)間后，會從全速運(yùn)行降低到半速運(yùn)行。如果一定時(shí)間后沒有人乘坐扶梯，會逐漸減速直至停止運(yùn)行，可以有效節(jié)約電能(約30% ~ 50%)，減少不必要的機(jī)械磨損。當(dāng)乘客踏上自動扶梯的床罩時(shí)，自動扶梯會通過設(shè)置在床罩入口處的光電感應(yīng)裝置自動感應(yīng)到乘客的到來，開始正常運(yùn)行。
自動扶梯運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖
1)變頻改造的基礎(chǔ)原則
在不影響自動扶梯正常使用的前提下，引入無速度傳感器矢量變頻調(diào)速的概念。即變頻器（以下簡稱VFD）根據(jù)傳感器產(chǎn)生的信號，當(dāng)有人乘坐時(shí)，扶梯以原設(shè)計(jì)速度運(yùn)行；當(dāng)沒有人乘坐時(shí)，自動扶梯減速或停止運(yùn)行。
2 )VFD能夠起到哪些作用?
主要功能是調(diào)節(jié)自動扶梯的運(yùn)行速度，起停平穩(wěn)運(yùn)行。一段時(shí)間無人乘坐后，系統(tǒng)自動切換到爬行操作；自動扶梯入口處安裝有光電開關(guān)。有乘客時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出信號，自動扶梯通過變頻從爬行運(yùn)行到正常速度。當(dāng)所有乘客離開扶梯時(shí)，扶梯自動進(jìn)入爬行運(yùn)行狀態(tài)招待客人，從而達(dá)到節(jié)能的目的。節(jié)約電能，減少機(jī)械磨損，延長扶梯使用壽命。
3)如何正確選用合適的VFD？
系統(tǒng)要求啟動穩(wěn)定，無抖動，要求VFD啟動扭矩大，過載能力強(qiáng)。由三科變頻生產(chǎn)的SKI600系列產(chǎn)品，在低頻時(shí)就可提供大輸出扭矩，過載能力強(qiáng)，調(diào)速精度高，開環(huán)時(shí)可實(shí)現(xiàn)速度誤差
現(xiàn)場電機(jī)為7.5KW 4級電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，選用通用型SKI600 11KW?？紤]到負(fù)載特性和快速響應(yīng)的需要，應(yīng)選擇VFD作為第一檔。將VFD設(shè)置為多速運(yùn)行和終端正反轉(zhuǎn)控制。
三、接線圖
四、參數(shù)設(shè)置
F0.03=6頻率源主設(shè)置(多速運(yùn)行設(shè)置)
F0.11=1命令源選擇(終端控制)
F0.13=3加速時(shí)間
F0.14=10減速時(shí)間
F0.18=8載波頻率(赫茲)
F0.23=20下限頻率(赫茲)
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端子功能選擇(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段給定模式(給定面板電位計(jì))
E1.00=100 0速度設(shè)置(100%)
E1.01=100 1級速度設(shè)置(100%)
其他參數(shù)與出廠值沒有變化。
五、自動扶梯變頻改造的效果
1)明顯省電
自動扶梯電機(jī)的負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。由于自動扶梯電機(jī)在無人時(shí)轉(zhuǎn)速降低到正常轉(zhuǎn)速的一半，電機(jī)功率降低到原來的一半。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷情況，節(jié)電率可達(dá)30-50%。
2)減少機(jī)械磨損，延長設(shè)備使用壽命
隨著轉(zhuǎn)速的降低，機(jī)械部件的磨損大大減少，自動扶梯的維護(hù)成本也成倍增加。特別是輸送帶的使用壽命增加，成本明顯節(jié)約，從而延長了自動扶梯的使用壽命。
3)安全可靠，易于維護(hù)
使用VFD后，除了適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)保護(hù)功能外，電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低還可以大大降低電機(jī)的溫升，使電機(jī)工作更加安全可靠。同時(shí)，VFD能夠?qū)?span style="text-indent:2em;">故障完整顯示出來，易于維護(hù)。
因此，大多變頻器廠家都認(rèn)為使用VFD來控制自動扶梯，不僅節(jié)省了能源，還提高了乘坐舒適性，可以在通關(guān)時(shí)廣泛使用。
