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扶梯变频节能改造方案

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目录

一、 扶梯变频节能技术简介
二、 扶梯变频改造方案
三、 节能计算
四、 适用标准
五、 改造费用
六、 改造工期
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扶梯变频节能技术简介

一. 自动扶梯（人行道）控制柜对电机的控制方式分VVVF变频节能控制和Y-△控制。
其中VVVF变频节能控制又分“变频非自启动节能”和“变频自启动节能” 两种方
式；而当变频驱动回路或光电检测回路发生故障的时候，还可通过“紧急备用运行功
能”选择开关（选配功能）让设备切换到Y-△常规控制方式。

（1） VVVF变频的控制的节能方式
通过增加变频器和乘客检测装置来实现节能。
二. 变频非自启动节能
1. 功能描述
通过增加变频器来控制扶梯运行的速度，当梯上有乘客时，扶梯以高速运行（例如额
定速度），提高客流量，当光电检测探头在一段时间内没有检测到乘客通过时，扶梯
开始减速转为低速运行（例如0.1m/s，参数可调），此时一直处于待机运行中，即为
非自启动节能。
运行状态描述：变频控制，无人时低速，有人时高速，时序图如下：
高速运行时间记为TQ，可设置，设置方式根据所用控制器的不同而定（现有PLC和
微机控制器两种），具体时间根据梯的提升高度和速度而定。
运行步骤示意如下：
① 当扶梯上电停止等待，有方向（比如上行）开始运行时，此时扶梯以低速开始运行进

入待机等待。
② 下机房乘客检测装置检测是否有人通过，当有人通过时，控制器内部的高速运行时间

计数器（记为TC）清零，此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。
③ 高速运行时间计数器（记为TC）开始计数，当TC

又清零重新开始计数。
④ 当有一段时间没人乘梯即TC ≥ TQ时，扶梯开始减速进入低速运行待机状态等待，

即进入②的状态，如此循环往复运行。
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2. 功能实现：围裙开孔
通过安装在围裙板上的光电检测装置检测是否有人乘梯，安装位置示意图如下。

三. 变频自启动节能
1. 功能描述
通过增加变频器来控制扶梯运行的速度，当梯上有乘客时，扶梯以高速运行（例如额
定速度），提高客流量，当乘客检测探头在一段时间内没有检测到乘客通过时，扶梯
开始减速转为低速运行（例如0.2m/s，参数可调），当乘客检测装置在一段时间内又
没检测到乘客乘梯时，扶梯开始进入停止运行等待状态，即为自启动节能。
运行状态：变频控制，长时间无人乘梯时停止，有人乘梯时高速运行
高速运行时间记为TQ，低速运行时间TS，两个参数可设置，设置方式根据所用控制
器的不同而定（现有PLC和微机控制器两种），具体时间数值根据梯的提升高度和
速度而定。
运行步骤如下：
① 当扶梯上电停止等待，有方向（比如上行）开始运行时，此时扶梯进入上行停止等待
运行中。
② 下机房光电检测装置检测是否有人通过，当有人通过时，控制器内部的高速运行时间

有乘客00.2无乘客低速速度米 ()秒/高速运行无人等候无人等候有乘客
高速
无乘客

0.5/0.6

光电检测
光电检测
变频
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计数器（记为TC）清零，此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。
③ 高速运行时间计数器（记为TC）开始计时，当TC又清零重新开始计时。
④ 当有一段时间没人乘梯即TC≥TQ时，扶梯开始减速进入低速运行状态中。
⑤ 低速运行时间计数器（记为TSC）开始计时，当TSC< TS时，若此时有人进入，TC
清零重新开始计时，扶梯加速至高速运行状态，又进入状态③中
⑥ 当一段时间内没人乘梯即TSC≥TS时，扶梯停止运行进入等待中，又重新回到状态
②，如此循环往复运行。

2. 自启动功能实现：
通过安装乘客检测装置来检测有无乘客乘梯，可由以下任一种方式实现
A 光电漫反射，检测安装在扶手进出口处
B 光柱（圆形或方形），安装在盖板进口处
C 乘客重量检测，重量检测安装在盖板下

以上两种变频自启动和非自启动方式的选择可以通过设置控制器的参数来实现，不
是通过外部的开关选择，必须是专业人员（比如维保人员等）来设置。

速度
有乘客无乘客低速)秒/ (米高速运行无人高速等候高速低速无乘客低速等候有乘客

停止
高速
0
0.5/0.6

0.2

启动方式A
启动方式B
变频变频

光柱
启动方式C

变频
称重
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（2）Y—△控制的紧急备用运行功能（选配）
当变频驱动回路或光电检测回路发生故障的时候，还可通过“紧急备用运行功能”选
择开关（选配功能）让设备切换到Y-△常规控制方式。
在紧急备用运行工作模式下，扶梯接收到安装于扶梯入口处的钥匙开关启动信号以
后，以电机Y型接法启动，经3-5秒后（可通过系统参数设置）电机以△型接法运行并一
直保持到人工手动停梯时为止。系统运行过程中不再处理光电信号。
该功能可避免变频驱动回路或光电检测回路发生故障时造成的设备停用。
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扶梯变频改造方案
基于原有扶梯控制系统，保留原控制柜，增加（外挂）汇川通用矢量变频改造柜、
乘客检测装置和电梯运行方向显示装置，实现扶梯快-慢-快循环运行的功能。


改造特点：

 保留原有控制柜及原控制柜内的控制器及低压开关等外围电器，拖动主回路改由
汇川矢量变频器负责控制，达到节能控制功能。
 通过选配漫反射乘客检测探头和运行方向指示器可实现快－慢－快的循环运行模
式；


配置：

序号 名称 品牌 品牌产地 备注
1 变频器
汇川 中国深圳
通用矢量型 2 光电开关
3 辅助电线
红旗 湖北

5
运行方向指示器
WISH 中国苏州
可选配运行方向指示器，

节能计算
计算案例（快-慢-停循环运行模式）：
以电机功率为7.5KW/h扶梯为例，假设每天运行12个小时。根据现场观测，每次扶
梯运行时仅载乘客2-5人，此工况近似于扶梯空载运行。实际测量得到扶梯空载状态下，
以0.5m/s全速运行时能耗约为2.2KW
改造前：
扶梯全部以0.5m/s空载运行，12小时实际耗电：
2.2*12＝26.4KW·h
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改造后：
1）. 采用快－慢－停循环运行方式
即当乘客检测装置检测到最后一位乘客进入扶梯后60秒，扶梯转为0.1m/s慢车运
行，再经过30秒扶梯停止运行，直到乘客检测装置检测到下一位乘客准备进入，扶梯自动
平稳加速到0.5m/s的快车速度。
扶梯以0.1m/s慢车运行时能耗约为快车空载时能耗的30%
即： 2.2*30%=0.67KW
假设每天有400名乘客，平均每次二人同行，则每天最多需启停200次。
运转时间＝200×1.5/60＝5 h
则实际运转率为42％
每天（12小时）运转能耗为：
2.2*5*67%＋0.67*5*33%＝8.5KW·h
(26.4-8.5)/26.4＝68%
即实际节能达 68％

按此推算，若实际运转率为60％时，节能可达54%

2）. 采用快－慢循环运行方式
即当乘客检测装置检测到最后一位乘客进入扶梯后60秒，扶梯转为0.1m/s慢车并保
持慢车运行，直到乘客检测装置检测到下一位乘客准备进入，扶梯自动平稳加速到0.5m/s
的快车速度。
扶梯以0.1m/s慢车运行时能耗约为0.67KW
假设每天有400名乘客，平均每次二人同行，则每天最多需快－慢切换200次。
快车运转时间＝200*1/60＝3.3 h
慢车运转时间＝12－3.3＝8.7 h
则每天（12小时）运转能耗为：
2.2*3.3+0.67*8.7=13.1KW·h
(26.4-17.7)/26.4=50%
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即实际节能达 50%

按此推算，若快车运转时间为5小时，节能可达39%

适用标准
GB 16899-1997《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》
GB 50310-2002《电梯工程施工质量验收规范》
GB/T 10058-1997《电梯技术条件》
GB/T 10059-1997《电梯试验方法》
GB/T 18775-2002《电梯维修规范》

改造费用
1、 材料费用：
2、 人工费用：
3、 合计：

改造工期
1、材料准备时间：
2、施工调试时间：

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2009-2-8