地铁自动扶梯介绍(变频技术在地铁自动扶梯上的应用)

摘要：自动扶梯运行由变频调速控制，使自动扶梯具有稳定启动、节能运行和维护运行的功能。自动扶梯启动时，避免产生大的启动电流；无人乘坐自动扶梯时，自动扶梯由额定运行速度变为低速运行速度，既节约了能源，减少了机械磨损，也为乘客明确了自动扶梯的运行方向；自动扶梯检修时，检修操作功能保证了自动扶梯检修的准确性。介绍了自动扶梯几种节能运行方式的对比，以及自动扶梯采用变频控制方式后的工作原理和实际应用。关键词：VVVF，变频控制，自动扶梯和节能地铁是城市主要的公共交通设施，是城市现代化的重要标志之一。随着人们生活水平的不断提高，人们对对的旅游环境、质量和舒适度有了越来越高的要求。自动扶梯作为地铁客运服务的重要设施，在地铁和运营的建设中越来越受到重视。当北京地铁一期工程和环线在运营，投入运营时，每天只有18台自动扶梯从早上6: 00到中午12: 00和下午13: 00到晚上21: 00投入运营，每天运行14小时。近年来，为了方便乘客乘坐地铁，地铁总公司在地铁站预留了安装自动扶梯的出入口。根据客流分布和资金情况，先后增加了几十部自动扶梯。随着复八线地铁项目的竣工和开通，计划到2001年，年底和北京地铁将有近100台自动扶梯投入使用。自2000年以来，为了不断提高地铁客运服务质量，地铁总公司将自动扶梯的运行时间调整为与地铁运营时间同步，从上午5: 00到下午23: 30，每天连续运行近19小时。北京地铁运营的近100台自动扶梯基本上都是公共交通类的重型自动扶梯。根据地铁沿线车站埋深的不同，自动扶梯的垂直提升高度在4.5米至16米之间，近70%的自动扶梯在8米以上。根据升降高度的不同，自动扶梯相应的电机功率从11Kw到40Kw不等。北京地铁在运营，有两条运营线，里程54公里，有39个车站(包括2个换乘站)和138个出入口。其中，23个车站的55个出入口设置了72台自动扶梯(大部分出入口设置了一台上行自动扶梯，两台自动扶梯的出入口采用一台上行一台下行的运行方式)。2000年，地铁日平均客流量为130万人次，每个出入口日平均出站客流量为9420人次，仅为自动扶梯满载输送能力的5.4%(单个自动扶梯的理论输送能力为9100人次/小时)。北京地铁现有的自动扶梯主要安装在环路和复八线，如果估计高于平均日客流量的两倍(约占地铁平均日客流量的80%)，则环路和复八线每个出入口每小时平均出站人数为991人，仅占自动扶梯满载容量的10.9%。北京地铁高峰站每小时列车运行间隔为3分钟，每天有400多辆列车运行，平均每天列车运行间隔为6分钟，即每3分钟有一辆列车进站。如果我们考虑现有自动扶梯的平均提升高度为10米，自动扶梯运送的每列列车的乘客仅离开车站80秒钟(考虑每个梯级站一个人)，自动扶梯闲置时间超过50%。此外，进入车站的列车间隔与错，不同，在低高峰时列车间隔可达6-8分钟，但实际上自动扶梯闲置时间更长。这不仅浪费了大量的电能，还增加了自动扶梯的损耗。采用这种操作模式是不合理和不经济的

1.自动运行模式：传感器安装在自动扶梯的上下开口处(传感器可以是光电式和压力式等多种形式)。一旦传感器检测到有乘客进入自动扶梯(离梳板约1.3米)，自动扶梯开始运行。如果乘客继续乘坐进入自动扶梯，自动扶梯将始终以额定速度正常运行。如果在预设时间内没有检测到乘客，如果进入自动扶梯或自动扶梯的出口传感器检测到最后一名乘客离开自动扶梯并且在预设时间内没有检测到乘客，自动扶梯将自动停止。当进入，有乘客时，自动扶梯将再次投入运行。2.Y-运行模式(ECO模式):自动扶梯投入运行后，当自动扶梯空载或轻载时，控制系统会自动将驱动电机从运行切换到Y运行，以节约能耗。当自动扶梯负荷增加时，自动扶梯将自动转为型运行。3.变频运行模式(VVVF模式):自动扶梯增加了变频装置。自动扶梯开始运行时，由变频器启动。如果没有乘客乘坐自动扶梯，自动扶梯将自动从100%额定速度降低到20%(0.1米/秒)的爬行速度(如果自动扶梯长时间以20%的速度运行，它仍未被占用)。如果安装在自动扶梯入口和出口的传感器检测到乘客正在乘坐自动扶梯，自动扶梯的速度将立即缓慢上升到额定速度的100%。如果乘客继续使用进入，的自动扶梯，自动扶梯将始终以额定速度正常运行。如果自动扶梯入口处的传感器在预设时间内没有检测到进入的任何乘客，自动扶梯将自动转为爬行速度。比较三种节能运行方式，自动运行方式节能效果突出，控制方式简单可靠，但会造成自动扶梯频繁启停，严重影响自动扶梯的使用寿命；Y-运行模式可以节约能源(理论上约为30%)，但自动扶梯启动后，它以额定速度连续运行，增加了自动扶梯的磨损；VVVF运行模式具有明显的节电效果(理论上，可节电60%左右，峰值电流比无变频器的自动扶梯可降低80%左右)。与自动运行方式相比，无频繁启动问题，自动扶梯磨损小，爬行速度运行时可提示乘客走自动扶梯方向。假设使用了两个相同型号的自动扶梯(h=4.5mv=0.5m/s；=30；W=1000mm)，一个采用y-运行模式，另一个采用VVVF运行模式，并在以下条件下进行比较：-自动扶梯向上运行。—地铁列车之间的间隔是6分钟。—自动扶梯的额定速度为2.8分钟(运送乘客的时间为2.8分钟)。-自动扶梯的空闲时间为3.2分钟(没有乘客乘坐自动扶梯的时间为3.2分钟)。—每天连续工作20小时，全年不休息(按365天计算)。两部自动扶梯在上述条件下的运行状态：Y-运行自动扶梯：地铁到达后，乘客登上自动扶梯，自动扶梯以模式运行2.8分钟。运送完这批乘客后，自动扶梯以Y模式运行。3.2分钟后，从一批下船的乘客登上了梯子。VVVF自动扶梯：地铁到达车站后，乘客登上自动扶梯，自动扶梯速度升至100%，运送乘客2.8分钟。运送完这批乘客后，自动扶梯的速度下降到额定速度的20%，运行备用。3.2分钟后，从一批下船的乘客登上了梯子。在2.8分钟的旅客运输中，型运行和VVVF运行均以100%额定速度运行，两者的能耗比较接近，因此我们只讨论3.2分钟空载条件下Y型运行和VVVF运行在20%额定速度下的能耗。两种工况的对比试验功耗表可从对比试验表中看出：-Y型空载额定转速运行，1.95Kw 1.61Kw 1.88Kw=5.44Kw年功耗(kwh)为：5.44 Kw3.2min/6min20hr365 day=21180(kwh)-VVVF型空载额定转速为20%，功率为0.35kw 0.5kw。