自動扶梯是商場﹑車站﹑機場普遍使用的一種載人提升設(shè)備。青島飛拉利家具廣場有兩臺自動上下扶梯，使用 11kW（四極）交流電機傳動，經(jīng)減速箱減速后拖動自動扶梯運轉(zhuǎn)。 　　兩臺扶梯一臺作為上行，另一臺作為下行，運行一段時間后就人為地進行交換，即上行的交換為下行，下行的交換為上行運轉(zhuǎn)。在運行過程中，顧客的流量在不同時段有較大的差別,有時乘自動扶梯可能一個人也沒有，由于顧客到來具有隨機性，也不可能在無人乘坐時將自動扶梯停止運轉(zhuǎn)，未進行調(diào)速控制的自動扶梯只能以額定速度空轉(zhuǎn)，這樣運行很不經(jīng)濟，浪費大量的電能，而且，鏈條、皮帶磨損大、維修周期短，給正常使用帶來了不少麻煩。因此對自動扶梯進行變頻調(diào)速改造，在無人乘坐時降低速度運轉(zhuǎn)，有人乘坐時再平穩(wěn)地加速到額定速度運轉(zhuǎn)。這樣，可減低鏈條、皮帶的磨損；轉(zhuǎn)速降低后，電機的輸出功率大幅度減少，帶來了一定的節(jié)能效果。無人乘坐的時間越長，節(jié)能的效果越顯著。 　　一﹑改造方案 　　用兩臺森蘭 SB80C-11T4 矢量型變頻器控制自動扶梯的電機，載客運行時變頻器設(shè)置為外端子控制，速度控制設(shè)置為多段方式，即設(shè)置正常運行頻率（50Hz）﹑減速運行頻率（15Hz）。檢修（爬行）時，運行頻率較低，大約在 25Hz 左右。 　　1﹑傳感器 　　傳感器為紅外線傳感器，安裝在自動扶梯的入口處離地面 2.5m 高的位置上，聚焦鏡頭對準來客的方向上，并略向下傾斜。由于上﹑下扶梯的運行方式要定時交換，因此，每一臺自動扶梯的入口﹑出口都要安裝紅外傳感器。將這兩個傳感器的輸出接到變頻器內(nèi)定時器的輸入端上。自動扶梯運行時，斷開出口傳感器的信號。 　　2﹑無人乘坐時電梯的減速運行 　　假定，傳感器監(jiān)測到有人走向扶梯，一般傳感器的監(jiān)測距離為 6m，地面距離大約為4.2m，人走過這段距離約需要 t0=5s 左右，這段時間內(nèi)，變頻器從 15Hz 運轉(zhuǎn)加速到 50Hz，為安全考慮，必須在人踏上扶梯之前應(yīng)完成加速，加速時間為 2s。人踏上到走下扶梯的時間為 t1。如果在（t0+t1）時段內(nèi)無人到來，經(jīng)過 t2=5s 延時后，變頻器降速到 15Hz 運行。希望森蘭 SB80 系列變頻器是一款矢量控制型高性能變頻器，非常適合類似于電梯類的恒轉(zhuǎn)矩位能負載，另外,無需用 PLC 而利用變頻器內(nèi)置的計時單元，設(shè)置計時單元的計時時間為（t0+t1+t2），有人走進入口時，傳感器信號送到計時器，計時器開始計時，在（t0+t1+t2）秒內(nèi)，無人走進入口時，經(jīng)過（t0+t1+t2）秒扶梯自動轉(zhuǎn)換到低速運行；如在（t0+t1+t2）秒內(nèi)有人走進入口，傳感器輸入的信號對計時器復(fù)位并重新開始計時，扶梯就一直以正常速度運行。 　　3﹑再生能量的處理 　　自動扶梯在做下行運行時，電機會進入再生發(fā)電狀態(tài)，載客量越多，產(chǎn)生的再生能量越大。如果不對再生能量進行處理，將導(dǎo)致變頻器頻繁“過壓”停機，有可能對乘客造成傷害。考慮到兩臺扶梯的變頻安裝在同一個控制室內(nèi)，并且上行運行的扶梯永遠是電動做功。于是將兩臺變頻器的直流母線經(jīng)交流接觸器連接起來構(gòu)成直流母線式，下行扶梯產(chǎn)生的再生能量送到直流母線上全部被上行扶梯利用，沒有能量浪費。但考慮到有時可能以一臺扶梯單獨做下行運行，這時就采用能耗制動的方式處理再生能量。SB80 變頻器有內(nèi)置制動單元，只需在 DC﹑DB 端子上接入 15？ 、7kW 制動電阻即可。 　　4﹑電磁抱閘 　　當某種原因發(fā)生緊急停車時，不必考慮重新起動為帶載起動（即人站在扶梯上起動），為安全起見，扶梯在靜止時必須有制動裝置，在運轉(zhuǎn)時又不起制動作用。 　　二、改造后的功能 　　1﹑保持原有電梯的“長期運行”模式和增加的“自動載客運行”模式并存，用戶可隨時選擇采用其中一種模式運行，當選擇原有電梯“長期運行”模式時，變頻器控制線路完全撤出。這樣可使用戶需要選擇原有模式或變頻器控制線路需要維護時，都可方便切換，保證了電梯正常運行。 　　2﹑ 線路改造后，保證在任何工作模式下都能符合國家 GB—16899 關(guān)于扶手電梯安全標 　　準的要求。 　　3﹑“自動載客運行”模式運行時，起動、停止或速度轉(zhuǎn)換平穩(wěn)順暢，無跳動感覺，舒 　　適感較好。 　　4﹑延長設(shè)備的使用壽命，減少材料的自損耗。如：電機壽命、鏈條的損耗、皮帶磨損等。 　　5﹑無乘客時，電梯低速運行，當有乘客到達入口時，電梯自動轉(zhuǎn)入全速運行。乘客離 　　開電梯后若再無乘客，經(jīng)延時后電梯自動轉(zhuǎn)回到低速運行。 　　三、控制原理框圖 　　 　　 　　注：UP、DN 選用歐姆龍光電傳感器 　　圖 1 示出了自動扶梯基本的功能連線，將自動扶梯上、下兩端的光敏接收信號并聯(lián)接到 　　SB80 主控板的 X5 端子（將 E1-04 設(shè)置為 00，取消內(nèi)部軟連接），再利用定時器 1 的下降沿延時功能（通過 CL-17 設(shè)置），將接收到的光敏信號下降沿延時，延時時間為（t0+t1+t2），定時器的輸出可以在內(nèi)部選擇為多段頻率選擇（設(shè)置 CL-19 為 01～04，具體參考 E2 和 F7 菜單相關(guān)部分）。 　　通過將 X2 端子接為有效狀態(tài)，實現(xiàn)低速運行。X3 端子有效時，可以使扶梯運行于檢修 　　頻率，一般為額定運行速度的 50%。X8 為急停按鈕，應(yīng)對于故障狀態(tài)或一些突發(fā)事件的停機控制。 　　變頻器的起停及方向控制，采用兩線式運轉(zhuǎn)模式 2（E2-14），可作并聯(lián)，請參見 SB80 用 　　戶手冊。 　　變頻器的故障輸出可以用于報警等指示，采用變頻器的運行中信號輸出作抱閘信號，這 　　兩者都是通過繼電器輸出，觸點常開或常閉形式可根據(jù)實際需要進行更改。 　　四、功能碼設(shè)置 　　五、節(jié)能與優(yōu)點 　　1﹑節(jié)電 　　設(shè)備安裝調(diào)試一次開車成功，運行平穩(wěn)、節(jié)能效果明顯。改造前工頻運行時每部扶梯每 　　天耗電高達 80 度左右，變頻改造后由原來的全速運行變?yōu)橛腥藭r全速運行，運行頻率 50Hz，無人時低速爬行，運行頻率 15Hz，其每天用電 28 度左右度，大大降低了能耗，其節(jié)電率為65%。 　　2﹑投資回報期 　　自動扶梯的運轉(zhuǎn)時間長，空載率高，變頻調(diào)速改造后，節(jié)電非常顯著，而商業(yè)用電的電 　　價又比較高，因此投資回報期短，本項目可在 8 個月內(nèi)收回投資。