产品分类

中低压变频器/高压变频器/运动控制/伺服系统/电机/编码器/PLC/减速机/DCS/传感器/工业机器人/电力电子/电源/低压电器/PC BASED/嵌入式系统/人机界面/机柜/工业以太网/现场总线/自动化软件/工业安全/执行机构/机器视觉/电气联接/仪器仪表/

终端行业

3C制造/纺织机械/印刷包装/塑料行业/烟草/医疗机械/供水环保/机床/起重/电梯/建材/造纸/冶金/石化/电力设备/轨道交通/矿业/新能源/汽车制造/楼宇/智能装备/

您所在的位置:中国传动网 >> 技术文章 >> 典型应用

PI9000变频器在自动扶梯上的应用

2017/6/15 14:13:10     供稿:丁云飞,董建华    
本文介绍了自动扶梯采用变频控制方式后的工作原理及实际应用。

一、序言

随着国内生活水平以及工业化程度的提高,自动扶梯的应用和普及已经越来越广泛。自动扶梯又称扶手扶梯,是商场、车站、码头、机场、宾馆等公共场合使用量较大的交通工具。其使用量较大,其耗电量也是不可忽视的问题。由于技术、资金等原因,现有的普通扶梯方案一般为直接启动方式,而且启动以后,为了保证整个安装环境的工作,扶梯一直不停的运行,甚至南方部分地区高速运转达15小时以上或更加长的时间。电机始终保持较大的耗电量运转,非常不利于用户节约成本提高经济效益的宗旨。在保持高速运转的同时,辅助的机械磨损相当严重,需要大量的易损件频频更换,维护成本急剧上升,直接启动的方式,导致电机的冲击电流达到额定的7倍以上,加速了电机线圈的老化,减少了电机运行寿命。当然,这些维护工作反过来,又增加了自动扶梯的维修量而影响到扶梯的正常使用。因此,对普通自动扶梯进行智能化改造是从中央到地方各级主管政府部门大力推广的节能降耗的技改项目,也是广大自动扶梯用户节约成本、提高企业市场竞争能力的重要手段之一。

二、自动扶梯节能运行原理

在扶梯上增设变频装置,扶梯开始运行时通过变频器启动,当扶梯达到100%(0.5m/s)额定速度运行后,如无乘客乘梯,扶梯由100%额定速度自动降为20%(0.1m/s)速度爬行(如扶梯在20%速度下运行很长一段时间仍无人乘梯,则扶梯会自动平缓地停梯待命,该功能可自行设定)。如安装在扶梯出入口处的传感器检测到有乘客乘梯,则扶梯速度马上平缓地升至100%额定速度,如乘客继续进入扶梯,扶梯将一直以额定速度正常运行。如在预先设定的时间内扶梯入口处的传感器没再检测到有乘客进入扶梯,则扶梯将自动转至爬行速度运行。该方式节电效果明显(理论上可节电60%左右,尖峰电流比无变频器扶梯减小可达80%左右),没有频繁启动问题,扶梯磨损小,并且爬行速度运行时可提示乘客乘梯方向。

三、改造方案

在不影响扶梯正常使用的前提下,我们对扶梯进行节能改造。自动扶梯节能改造后,控制器根据红外传感器产生的信号来控制自动扶梯的运行速度。在有人乘坐时,扶梯以工频速率运行;当无人时,扶梯减至低速率或停止运行。同时,改造后自动扶梯应具备以下功能,当节电器出现故障时,扶梯能自动切换到工频模式运行,确保扶梯正常运行。

大连普传PI9000L系列高性能提升专用型变频器为适应扶梯行业应用的要求,在硬件、软件算法、结构上都做了许多特殊处理,非常适合类似于扶梯类的恒转矩位能负载,扶梯载客运行时,变频器设置为外部端子控制,速度控制设置为多段速方式,即设置全速运行频率(50Hz)﹑低速运行频率(15Hz)。

1、传感器的选择

为了达到节能要求,必须使用红外传感器检测客人的通行情况,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。将这两个传感的输出接到变频器的输入端上。自动扶梯运行时,断开出口传感器的信号。

2、无人乘坐时扶梯的减速运行

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50Hz,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(t0+t1)时段内无人到来,经过t2=5s延时后,变频器降速到15Hz运行。另外,无需用PLC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、系统主回路电气接线图如下:

如上图,上行和下行是互锁控制,KA1和KA2分别为电机的正反转功能,KA3实现电机的高速运行功能。KM1、KM3变频运行接触器;KM2为工频运行接触器。通过按钮可以选择控制系统是变频工作还是工频工作。

4、变频功能参数设置

功能代码

名称

设定范围及说明

出厂值

参考设定值

F0.03

频率源选择

多段速选择

0

6

F0.11

运行命令方式

外部端子控制

0

1

F0.21

上限频率

上限频率为50

50

50

F0.13

加速时间

加速时间2s

10

2

F0.14

减速时间

减速时间8s

10

8

四、结束语

自动扶梯进行红外传感器和变频器节能改造后,由于电机低速或者停止,使扶梯机械部件的磨损大大下降和扶梯维护费用减少。用电环境得到了净化,降低了噪音。还可以大幅度降低电机的温升,使电机的工作更加安全可靠。变频技术的采用,大大降低了扶梯启动时对电网的冲击,每次启动时,变频器可充当软启动器。变频器的使用可有效改善电网的功率因数,降低无功损耗。节能改造过程中采用了旁路功能,确保节能系统故障时不影响扶梯的正常使用。改造中未改变自动扶梯原系统的安全条件,变频器投入后使得改造后的扶梯系统更安全、更可靠。

更多资讯请关注中低压变频器频道

本文链接:http://www.chuandong.com/tech/tech/detail.aspx?id=29557
标签:变频控制自动扶梯传感器变频器 版权归本站所有,未经书面允许,不得转载

注:登录方可发表! 您可 注册登录