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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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AC60變頻器在自動(dòng)扶梯的節(jié)能改造應(yīng)用

AC60變頻器在自動(dòng)扶梯的節(jié)能改造應(yīng)用

     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。深圳市平湖鎮(zhèn)百佳超市有六臺(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(méi)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(kāi)關(guān)。運(yùn)行中的極大部分故障是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。
  

·全自動(dòng)扶梯變頻節(jié)能改造
  在不對(duì)扶梯的安全產(chǎn)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(50Hz);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。所以選擇了深圳市偉創(chuàng)電氣有限公司的VEICH-AC60系列一體化節(jié)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)于客用自動(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:采用偉創(chuàng)AC60系列一體化變頻器(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;
  ·在電梯首尾處各安裝一支紅外傳感器開(kāi)關(guān),乘客通過(guò)電梯時(shí),紅外傳感器開(kāi)關(guān)被觸發(fā)并發(fā)出開(kāi)關(guān)信號(hào)給變頻器;
  ·有客流時(shí),紅外傳感開(kāi)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;
  ·電梯高速運(yùn)行時(shí),變頻器內(nèi)置計(jì)時(shí)器開(kāi)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;
  ·若在計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)期間,有乘客重新觸發(fā)光電開(kāi)關(guān),計(jì)時(shí)器將重新計(jì)時(shí);
  ·對(duì)電梯上行和下行,外圍控制采用開(kāi)關(guān)互鎖,保證扶梯系統(tǒng)的正常工作;
  ·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。
  該方案示意圖如下,可做上行,也可做下行,二者互鎖控制: 
  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)起停、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。

  
  
  該方案示意圖如下,可做上行,也可做下行,二者互鎖控制:






 ·功能參數(shù)的設(shè)置
  自動(dòng)扶梯專用功能介紹:



調(diào)試過(guò)程:(需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10HZ

3、F-9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50Hz;
  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

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;
  

·變頻系統(tǒng)特點(diǎn)
  該方案采用AC60一體化變頻節(jié)能柜,在開(kāi)環(huán)矢量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0.5Hz啟動(dòng)時(shí)其輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)150%額定轉(zhuǎn)矩,完全能夠滿足電梯的工藝要求;
  變頻器的軟啟動(dòng)功能可消除電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊;
  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;
  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;
  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;
  變頻拖動(dòng)系統(tǒng)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。
  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。

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