基于多级驱动变频调速的节能自动扶梯的设计与研究.pdf

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1、基于多级驱动变频调速的节能自动扶梯的设计与研究张志富周超超吴伟谭玉莹孙科陈定方刘有源武汉理工大学智能制造与控制研究所武汉430063摘要：针对自动扶梯能耗较大的问题，提出了同时采用多级驱动和变频调速技术为自动扶梯提供驱动力，通过闭环式速度反馈控制调节不同种类驱动电机的启闭来实现自动扶梯的正常运行；以成本和总功率消耗为目标函数，通过Matlab对普通三相电动机和变频电动机的数量进行双目标优化；通过理论计算和Matlab仿真对自动扶梯的总功率消耗的变化趋势进行分析和能耗计算，并结合SPSS对不同种类的自动扶梯进行能耗统计对比，得出该

2、自动扶梯节能效果良好，具有一定的推广价值。关键词：多级驱动；变频调速；节能；自动扶梯中图分类号：TH236文献标识码：A文章编号：1001—0785(2013)07—0072—06Abstract：Aimingattheproblemofseriousenergyconsumptionoftheescalator，thepaperputsforwardthemulti—stagedriveand~equencycontroltechnologytoprovidethedriveforcefortheescalator．Thecl

3、osedspeedfeedbackisadopt—edforcontrollingandregulatingthestartandstopofvariousmotorstorealizenormaloperationoftheescalator：withthecostandtotalpowerconsumptionastheobjectivefunctions，thebi—objectiveoptimizationisperformedforquantitiesofordi—narythree-phasemotorandvari

4、able一~equencymotorthroughMaflab．Theanalysisforvariationtrendoftotalpowercon—sumptionandenergy—consumptioncalculationareperformedfortheescalatorbytheoreticcalculationandMatlabsimulation，withthestatisticalcomparisonofenergy—consumptionamongdifferenttypesofescalatorsbyS

5、PSS，whichshowsthatthea—bove-mentionedescalatorisprovidedwithexcellentenergy—savingeffectandcertainpromotionsignificance．Keywords：Multi—stagedriven；frequencycontrol；energysaving；escalator它们都有一定的节能减排效果，但是却存在较多0引言的不足之处。其中自动星角变换自动扶梯只能节随着经济快速发展，自动扶梯成为公共场所能，并不能延长自动扶梯机械系统的使

6、用寿命；运送乘客的典型设备，已被广泛应用在商场、机自动启停的自动扶梯频繁启动，停止增加了电气场、地铁、宾馆等场所。目前，自动扶梯的供电和机械系统的冲击和噪声，机械磨损大，更不适方式大多是由商用电源供电，其工作特点为无逻用于11kW以上电机的频繁启动，因为启动电流辑判断地连续自行运转，在无人乘坐时自动扶梯太大对电网有影响；调压调速或软启动器自动仍然运行。在乘客周期性明显的场合，如机场、扶梯的移相控制增加了电网的高次谐波，污染电地铁站，在飞机或列车到来时才有乘客，其余时网，引起电动机发热、温升和噪声；变频调速间都很少有乘客，这种运行

7、方式存在着很大的能自动扶梯是给原有的自动扶梯加装附加控制柜，源浪费，这使自动扶梯的节能研究成为一个热并与原自动扶梯控制系统结合，使改造后的自动点。扶梯控制系统具有智能功能J，但成本较高。鉴现在也有少量节能扶梯，比如自动星角变换的自动扶梯、自动启停的自动扶梯、调压调速或于此，本文提出了一种基于多级驱动变频调速的软启动器自动扶梯、变频调速自动扶梯等。虽然自动节能扶梯的设计。武汉理工大学自主创新研究基金资助一72一《起重运输机械》2013(7)+(A+B)]Lv}(1)1整机设计及工作原理式中：P为扶手带自重；P为乘客施加给扶基于多级

8、驱动变频调速的自动节能扶梯(如手带的载荷；为扶手带与导轨的摩擦因数，=图1所示)主要由串联式锥齿轮组、变频电机、0．3；为扶手带与托辊轮的摩擦因数，=0．05；梯路系统、主传动系统、梯路张紧系统、电气保日为自动扶梯的提升高度；为自动扶梯的倾斜护系统、安全保护系统