一种自动扶梯的节能方法
摘要：本文通过讨论变频自动扶梯对再生电能的处理方式，介绍了采用共母线控制方式可使自动扶梯获得良好的节能效果。

关键词：自动扶梯、能耗制动、电能回馈、共母线
一、概述
自动扶梯是一种不断向上或向下长期运行的设备。

在向下运行的过程中会产生大量的动能或势能，这些机械能通过曳引电动机转化为再生电能，在变频控制自动扶梯中，再生电能通常被转换为热能在制动电阻上白白消耗掉，浪费了大量的电能，通常这部分电能占自动扶梯用电量的10%～25%。

尤其在商场、超市、火车站等场合使用的大量自动扶梯通常是上行、下行扶梯并排或交叉布置。

扶梯上行时电动机工作在电动状态，需要消耗电能，扶梯上的人越多耗能越多；当扶梯下行时，电动机工作在发电状态，扶梯上的乘客越多，发电越多。

采用VVVF 变频控制扶梯可达到启动、运行平稳、舒适，降低启动电流减少对电网的冲击。

但对于普通变频自动扶梯当扶梯下行时所发电能通常经过能耗电阻变为热能释放掉，这样会导致机房温度升高，电子元件老化速度加快，降低使用寿命。

通常并排的两台扶梯为一台向上运行，另一台向下运行，若能够将下行扶梯所产生的电能利用来为上行扶梯提供能量，会节省大量电能，并能降低机房内温度，降低元件的老化速度。

本文介绍一种由沈阳博林特电梯有限公司开发的一种节能型自动扶梯，可有效的将再生电能利用到做上行运动的自动扶梯，达到节能效果。

二、再生电能的控制方式
当自动扶梯做下行运动时，曳引电动机工作在回馈制动状态，将机械能转换为电能，变频控制自动扶梯对再生电能的处理通常采用2种方式：方式1（图1）是在变频器的直流侧设置能耗制动电阻，当直流侧电压上升到一定数值后，能耗电路接通，制动电阻将回馈的多余能量吸收并转换为热能释放。

图1 能耗制动电阻接线图
方式2是在变频器的电源侧与直流母线之间设置电能回馈装置，当电机回馈能量时，将再生电能送回电网。

图2 电能回馈装置接线图
方式1的能源利用效率低；方式2比方式1节能效果好，但采用方式2增加了电能回馈装置导致造价高和体积大，并且容易污染电网环境等因素，在自动扶梯中很少使用。

在目前的变频自动扶梯上，大多数采用方式1的能耗制动处理回馈电能，因此普遍存在回馈电能被浪费掉的现象。

三、工作原理及特点
于是我们想可否采用一种简单的方式，即能实现再生电能的利用，又能降低造价，减少对电网污染。

沈阳博林特电梯有限公司自主研发的BLT-ES型自动扶梯控制系统采用了共母线控制的设计方式，如图3，将上行、下行两台自动扶梯的变频装置进行共母线控制，实现将下行扶梯的再生电能用来驱动上行扶梯运行，即实现了再生电能的有效利用,降低了电气系统的整体造价，并且不会干扰电网质量。

该控制方式可扩展到将建筑内的多部自动扶梯进行共母线控制，可达到最大的节能效果。

图3 共母线控制接线图
四、应用状况
在本公司的许多变频自动扶梯项目中均采用了BLT-ES产品，或对传统的变
频扶梯进行了共母线控制的改造。

下表1是我司办公楼并排布置的两台自动扶梯采用了共母线技术后的节能数据，试验样机为相同规格的上行、下行扶梯各一台。

表1 节电实验数据统计表
上述数据表明，使用BLT-ES扶梯具有良好的节能效果，并且人流量越大时节能效果越明显，自动扶梯的提升高度越大时节能效果越好。

现在国内使用和运行的自动扶梯中，变频扶梯占有较大数量，尤其在商场、车站自动扶梯用量大，运转时间长，该类扶梯大多采用能耗制动来消耗再生电能，未能使再生电能得到有效利用，如采用共母线控制技术或本公司的BLT-ES扶梯能达到降低能耗和节约电费的效果，因此在目前国内大力倡导建设节约型社会，经济高速发展各地不断出现供电紧张的时候，推广和应用共母线控制技术具有重要的节能意义。