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变频器在自动扶梯上应用的设计

自动扶梯是商场﹑车站﹑机场普遍使用的一种载人提升设备 ， 在商场两台扶梯一台作为上行 ， 另一台作为下行 ， 运行一段时间后就人为地进行交换 ， 即上行的交换为下行 ， 下行的交换为上行运saj在自动扶梯上的应用 。在运行过程中 ， 顾客的流量在不同时段有较大的差别 ， 有时乘自动扶梯可能一个人也没有 ， 由于顾客到来具有随机性 ， 也不可能在无人乘坐时将自动扶梯停止运转 ， 未进行调速控制的自动扶梯只能以额定速度空转 ，  这样运行很不经济 ， 浪费大量的电能 ， 而且 ， 链条、皮带磨损大、维修周期短 ， 给正常使用带来了不少麻烦 。这样 ， 可减低链条、皮带的磨损;转速降低后 ， 电机的输出功率大幅度减少 ， 带来了一定的节能效果 。无人乘坐的时间越长 ， 节能的效果越显着 。
一﹑改造方案
saj8000通用矢量型变频器控制自动扶梯的电机 ， 载客运行时变频器设置为外端子控制 ， 速度控制设置为多段方式 ， 即设置正常运行频率(50hz)﹑减速运行频率(15hz) 。检修(爬行)时 ， 运行频率较低 ， 大约在 25hz 左右 。
1﹑
传感器为红外线传感器 ， 安装在自动扶梯的入口处离地面 2.5m ,高的位置上 ， 聚焦镜头对准来客的方向上 ， 并略向下倾斜 。由于上﹑下扶梯的运行方式要定时交换 ， 因此 ， 每一台自动扶梯的入口﹑出口都要安装红外传感器 。将这两个传感器的输出接到变频器内定时器的输入端上 。自动扶梯运行时 ， 断开出口传感器的信号 。
利用红外线的物理性质来进行测量的传感器 。红外线又称红外光 ， 它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质 。任何物质 ， 只要它本身具有一定的温度 (高于绝对零度) ， 都能辐射红外线 。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触 ， 因而不存在摩擦 ， 并且有灵敏度高 ， 反应快等优点 。
【变频器在自动扶梯上应用的设计】红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路 。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类 。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件 。热敏元件应用最多的是热敏电阻 。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高 ， 电阻发生变化 ， 通过转换电路变成电信号输出 。光电检测元件常用的是光敏元件 ， 通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成 。
红外线传感器常用于无接触温度测量 ， 气体成分分析和无损探伤 ， 在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用 。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图 ， 可以发现温度异常的部位 ， 及时对疾病进行诊断治疗;利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视 ， 可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等 。
2﹑无人乘坐时的减速运行 。
假定 ， 传感器监测到有人走向扶梯 ， 一般传感器的监测距离为 6m,地面距离大约为4.2m,人走过这段距离约需要 t0=5s 左右 ， 这段时间内 ， 变频器从 15hz 运转加速到50hzcontrol ,为安全考虑 ， 必须在人踏上扶梯之前应完成加速 ， 加速时间为 2s.人踏上到走下扶梯的时间为 t1.如果在时段内无人到来 ， 经过 t2=5s 延时后 ， 变频器降速到 15hz 运行 。
saj8000 系列变频器是一款矢量控制型高性能变频器 ，  非常适合类似于电梯类的恒转矩位能负载 ，  另外 ， 无需用,而利用变频器内置的计时单元 ， 设置计时单元的计时时间为(t0+t1+t2) ， 有人走进入口时 ， 传感器信号送到计时器 ， 计时器开始计时 ， 在 (t0+t1+t2)秒内 ， 无人走进入口时 ， 经过(t0+t1+t2) 秒扶梯自动转换到低速运行;如在(t0+t1+t2)秒内有人走进入口 ， 传感器输入的信号对计时器复位并重新开始计时 ， 扶梯就一直以正常速度运行 。
3﹑再生能量的处理
自动扶梯在做下行运行时 ， 电机会进入再生发电状态 ， 载客量越多 ， 产生的再生能量越大 。如果不对再生能量进行处理 ， 将导致变频器频繁‘过压‘停机 ， 有可能对乘客造成伤害 。但考虑到有时可能以一台扶梯单独做下行运行 ， 这时就采用能耗制动的方式处理再生能量 。saj 变频器有内置制动单元 ， 只需在 p、pb 端子上接入制动电阻即可 。
4﹑电磁抱闸
当某种原因发生紧急停车时 ， 不必考虑重新起动为带载起动(即人站在扶梯上起动) ， 为安全起见 ， 扶梯在静止时必须有制动装置 ， 在运转时又不起制动作用 。
二、改造后的功能
1﹑保持原有电梯的‘长期运行‘模式和的‘自动载客运行‘模式并存 ， 用户可随时选择采用其中一种模式运行 ， 当选择原有电梯‘长期运行‘模式时 ， 变频器控制线路完全撤出 。这样可使用户需要选择原有模式或变频器控制线路需要维护时 ， 都可方便切换 ， 保证了电梯正常运行 。
2﹑线路改造后 ， 保证在任何工作模式下都能符合国家 gb-16899 关于扶手电梯安全标准的要求 。
3﹑‘自动载客运行‘模式运行时 ， 起动、停止或速度转换平稳顺畅 ， 无跳动感觉 ， 舒适感较好 。
4﹑延长设备的使用寿命 ， 减少材料的自损耗 。如：电机寿命、链条的损耗、皮带磨损等 。
5、无乘客时 ， 电梯低速运行 ， 当有乘客到达入口时 ， 电梯自动转入全速运行 。乘客离开电梯后若再无乘客 ， 经延时后电梯自动转回到低速运行 。
三、节能与优点
1﹑节电
设备安装调试一次开车成功 ， 运行平稳、节能效果明显 。改造前工频运行时每部扶梯每天耗电高达 80 度左右 ， 变频改造后由原来的全速运行变为有人时全速运行 ， 运行频率 50hz ,无人时低速爬行 ， 运行频率 15hz,其每天用电 28 度左右度 ， 大大降低了能耗 ， 其节电率为65%.
2﹑投资回报期
自动扶梯的运转时间长 ， 空载率高 ， 变频调速改造后节电非常显着 ， 而商业用电的电价又比较高 ， 因此效益比较好 。

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