東芝電梯配件變頻器在自動(dòng)扶梯節(jié)能中的應(yīng)用

2022/8/1 10:54:22點(diǎn)擊:

東芝電梯配件變頻器在自動(dòng)扶梯節(jié)能中的應(yīng)用

東芝電梯配件變頻器在自動(dòng)扶梯節(jié)能中的應(yīng)用
 一、引言
 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電器設(shè)備不斷出新,電力供應(yīng)日趨緊張,去年開(kāi)始我國(guó)南方部分大
城市出現(xiàn)了間斷供電的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了人們的日常生活。在電力供應(yīng)一時(shí)不能馬上解決的前
提下,首先應(yīng)該考慮的就是節(jié)能降耗問(wèn)題。
 二、東芝電梯配件變頻器可行性研究
 目前常規(guī)的自動(dòng)扶梯空載時(shí)仍是額定速度運(yùn)行,具有耗能大,機(jī)械磨損大,使用壽命低等
缺點(diǎn)。例如吉林國(guó)貿(mào)購(gòu)物中心有16部扶梯,每部扶梯電功率8kW,每部扶梯日耗電70kWh 左右,
每天運(yùn)轉(zhuǎn)11 小時(shí),而且始終都是恒定速度運(yùn)行,在大多數(shù)情況下,扶梯較多地運(yùn)行于2/3額定
載客量以下,每部扶梯每天無(wú)人空載時(shí)間累計(jì)約5小時(shí)。如果扶梯在無(wú)人空載時(shí)停運(yùn)或緩行,將
大大減少用電量。如果將扶梯運(yùn)行方式由每天連續(xù)恒速運(yùn)行改為有人乘梯時(shí)正常恒速運(yùn)行,無(wú)
人乘梯時(shí)慢速行駛或停止,就能實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。參考了大量資料,覺(jué)得這種方式完全可以實(shí)
現(xiàn)。
 經(jīng)過(guò)研究試驗(yàn),在扶梯電氣控制線路加裝東芝電梯配件變頻器,經(jīng)簡(jiǎn)單改造即可實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)
功能。東芝電梯配件變頻器采用變頻調(diào)速方式控制自動(dòng)扶梯運(yùn)行,使扶梯具備平穩(wěn)啟動(dòng)、節(jié)能
運(yùn)行。無(wú)人乘梯時(shí),扶梯由額定運(yùn)行速度轉(zhuǎn)為低速運(yùn)行,東芝電梯配件變頻器既節(jié)約了能源,
又減小了機(jī)械磨損。當(dāng)乘客走近時(shí),扶梯啟動(dòng)以正常速度運(yùn)行;乘客離開(kāi)后,扶梯減速變?yōu)槁?br /> 速運(yùn)行或停止,等待下一位乘客。如果乘客連續(xù)不斷,扶梯便連續(xù)以正常速度運(yùn)行,直到最后
一位乘客離開(kāi)扶梯。
 現(xiàn)在生產(chǎn)的自動(dòng)扶梯絕大部分沒(méi)有調(diào)速功能,而且扶梯都是由三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)變速箱帶
動(dòng)機(jī)械部件運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)電機(jī)學(xué)理論,交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:
 n=60×f/p( 1- s)
 式中:f 為定子的電源頻率;p 為極對(duì)數(shù);n 為轉(zhuǎn)速;s 為轉(zhuǎn)差率。
 (一)東芝電梯配件變頻器改變電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p 可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,這是交流雙速電動(dòng)機(jī)
采用的調(diào)速方法。
 (二)東芝電梯配件變頻器通過(guò)調(diào)整定子繞組電壓大小來(lái)改變轉(zhuǎn)差率s 達(dá)到調(diào)速目的,這
是交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)采用的調(diào)速方法。
 (三)東芝電梯配件變頻器改變定子電源頻率f 也可達(dá)到調(diào)速目的,但f 最大不能超過(guò)電
動(dòng)機(jī)額定頻率,電梯作為恒轉(zhuǎn)距負(fù)載,調(diào)速時(shí)為保持最大轉(zhuǎn)距不變,根據(jù)轉(zhuǎn)距公式:
 M=Cm鯥cosö
 式中:Cm 為電機(jī)常數(shù);I 為轉(zhuǎn)子電流; cos β 必須
 U=4.44fWkö


 式中:U 為定子電壓;f 為定子電壓頻率;W為定子繞組匝數(shù);k為電機(jī)常數(shù),必須保持U/f
為常數(shù),又根據(jù)電機(jī)拖動(dòng)原理,轉(zhuǎn)速之比等于頻率之比,等于電壓之比,
 等于功率之比。
 即N0 / N1= f0 / f1 = U0 / U1= P0 / P1
 即東芝電梯配件變頻器必須兼?zhèn)渥儔骸⒆冾l兩種功能,這就是變頻電梯的基本控制原理。
 三、東芝電梯配件變頻器經(jīng)濟(jì)效益分析
 將已有的恒速扶梯改成變頻調(diào)速扶梯,考慮到電機(jī)不加改動(dòng),對(duì)于原有的電機(jī),經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,
最有效的節(jié)能辦法就是加裝東芝電梯配件變頻器。通過(guò)東芝電梯配件變頻器來(lái)改變電源頻率實(shí)
現(xiàn)調(diào)速的目的。例如:
 自動(dòng)扶梯電機(jī)為2 對(duì)極單速電機(jī),根據(jù)公式
 n=60×f/p( 1- s)
 當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí),n 基本上正比于f.扶梯恒速時(shí)f=50Hz,電機(jī)轉(zhuǎn)速:
 n=60×50/2=1500,即每分鐘1500 轉(zhuǎn)。
 扶梯慢行時(shí)f=20Hz,電機(jī)轉(zhuǎn)速:
 n=60×20/2=600,即每分鐘600 轉(zhuǎn)。
 當(dāng)電機(jī)的額定電壓為380V,頻率為50Hz 時(shí),經(jīng)過(guò)東芝電梯配件變頻器改變頻率后,頻率為
原頻率的40%,即20Hz 時(shí),送到電機(jī)的電壓則變成:
 U1=( 380V×20Hz) /50Hz=152V
 根據(jù)公式U0 /U1=P0/P1 得出P1=0.4P0
 因而電機(jī)所耗費(fèi)的電功率也為原功率的40%.
 根據(jù)上面的推算,一臺(tái)8kW的電動(dòng)機(jī),每天運(yùn)行11 小時(shí),每度電費(fèi)為1 元,那么它每天的
電費(fèi)為:
 1×11×8×0.8=70.4 元。
 安裝東芝電梯配件變頻器后,如果每天慢速運(yùn)行的時(shí)間為全天的50%的話,那么每天慢行所
耗費(fèi)的電費(fèi)為:
 1×5.5×8×0.4×0.8=14.08 元。


 安裝東芝電梯配件變頻器后每天耗電為:70.4/2+14.08=49.28 元。
 安裝東芝電梯配件變頻器后每天節(jié)電為:70.4- 49.28=21.12 元。
 東芝電梯配件變頻器通過(guò)電能表計(jì)量實(shí)際節(jié)電平均每天20kWh 左右。



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