自动扶梯的能耗影响因素及节能控制分析

发表时间:2020/1/9   来源:《城镇建设》2019年23期   作者:王凯
[导读] 从我国现状来看,老旧电梯数量很多,
        摘要:从我国现状来看,老旧电梯数量很多,如果每台平均节电35%,所节约的电能源是巨大的,有很必要的价值,还能确保电梯运行的安全、稳定。基于此,本文主要探讨了自动扶梯的能耗影响因素及节能控制。
        关键词:自动扶梯;能耗影响因素;节能控制措施
        中图分类号:TU857文献标识码:B
        引言
        如今人们高呼要节能节电,但从如今的发展形势来看,人们日常生活中使用的许多物品都是高耗能的设备。因此想要真正实现节能节电,需要从日常生活的设备进行入手,电梯在运行的过程用浪费掉的电量占高达总用电量的40%左右,由此可见想要进行更好的节能节电。
        1自动扶梯运行原理
        自动扶梯主要包括梯路和两侧扶手,梯路由多个牵引与梯级相互连接组成,对于各分支承载,每个梯级踏板均需要始终保持水平状态,确保乘客能够站稳。入口部位的梯级全部为水平运动形式,以便于不同群体的乘客均能够快速、安全的登梯,然后会逐渐转变为阶梯状运行。最后在快达到出口的部位,阶梯状踏板会逐渐转变成水平运动状态,便于乘客安全、平稳的踏出扶梯。对自动扶梯运行原理进行分析,即以梯级辅轮、主轮依次沿着相应梯级轨道稳定运行,为确保扶梯运行过程的安全性,全部会在梯路两侧暗账同步运行的扶手。并且,自动扶梯的入口以及出口部位均设置有倾斜的梳齿板,待梯级达到该部位后,梳齿板就会与梯级对应的梯梳相互啮合,提醒并保证乘客能够安全进入或离开电梯[1]。
        2自动扶梯的能耗影响因素分析
        2.1减速器设置以及工频电源的应用不合理
        减速器的设置和工频电源的应用会对自动扶梯的楼后产生最为直接的影响。首先目前大部分的自动扶梯的减速装置大多是采用皮带减速器,皮带减速器在应用过程中减速效率并不高,并且皮带的摩擦还会产生热量,增加电能损耗。其次是对工频电源的应用,目前许多自动扶梯都是采用单一的工频电源来进行传动,其最大的缺点就是传动频率是固定不变的,这样就导致自动扶梯在进行空载时仍然是以正常的运行频率运转,并且工频电源的使用使得自动扶梯一直处于不间断运行的状态,这就会极大的增加电能损耗[2]。
        2.2自动扶梯待机状态的电能损耗
        目前有一些公共场所的自动扶梯是支持待机的,就是在一段时间无人乘坐时就可以进入到休息状态,停止运行,但是这一模式仍然是基于工频电源的应用基础之上的,只是在驱动上做出了一定的调整,自定扶梯进入待机状态,但其内部的传感器以及工频电源、传送装置仍然在工作,这并没有在根本上解决自动扶梯的能耗问题。另外还有一部分自动扶梯采用钥匙锁的方法来控制电能损耗,就是根据自动扶梯的使用情况直接进行电源供电的开或者关,这种方法虽然在一定程度上能够降低能耗,但是频繁的开关会对自动扶梯内部的设备产生一定的影响,同时还会给乘客带来一定的困扰。
        2.3自动扶梯检修工作不到位
        自动扶梯的检修工作同样会对能耗产生重要的影响。自动扶梯在使用过程中个部位之间一定会发生相应的摩擦,比如传送装置和驱动链条之间的磨损,以及将自动扶梯的阶梯与下部裙板之间的摩擦等,如果不注重对自动扶梯的定期检修,使得各部位之间长期处于工作状态,使其摩擦力增大,那么必然会增加自动扶梯的运行功率,增加运行过程中的电能损耗[3]。
        3自动扶梯的节能控制措施研究
        3.1使用节能式减速及驱动装置
        要实现对自动扶梯的能耗控制,研究更加节能的运行使用方法,就需要更换节能式的减速以及驱动装置。首先从减速器的设置上来看,要改变传统的皮带减速装置,改用齿轮减速,这样可以有效增加减速比,并且齿轮机具有体积小、功率小的优点,不能能够快速制动还能减低能耗。

其次是在驱动装置的设置上,要用变频式驱动电源代替工频电源,从而改变过去定额速度运行的方式,通过传感器发送信号可以实现自动化控制,在自动扶梯空载时就可以进行到低速运行状态,有人乘坐时则可以恢复正常速度运行。这样就有效的降低了自动扶梯的电能损耗[4]。
        3.2使用切换式变频驱动装置用以扶梯待机
        变频式驱动电源的使用虽然改变了过去定额运行的情况,但是一般的变频设备功率都比较大,在此基础上又作出了相应的改进,将切换式变频驱动用于自动扶梯的待机运行。切换式变频装置主要就是能够实现变频电源与工频电源之间的自如切换,通过相应的感应设备在电梯进行待机状态之后,则可以关闭工频电源改用变频电源,减低电源能耗,而在有人乘坐时可以根据重力感应先由变频驱动进行缓慢加速,在加速到工频电源的定额速度之后则完全由工频电源控制。这种切换式变频驱动装置的使用最大的优点就在于能够实现自主的频率调节和自主调控,根据重力反馈来进行运行速度的调整,这样就可以一直使自动扶梯保持在相对较低的能耗下运行,并且在自动扶梯进行待机状态时切换到变频电源从根本上解决了待机能耗高的问题,而在高速运行中切换工频电源又避免了变频电源功率较大的问题,可以说该节能控制措施的应用有着较为理想的节能效果。
        3.3重视对自动扶梯日常检修及保养工作
        要实现对自动扶梯的节能控制还必须要重视日常的检修和保养工作,通过定期的故障排查和零部件设备更换,减少自动扶梯运行中各部位之间的摩擦,从而达到降低能耗的目的。无论是商场还是车站都应当配置专业的自动扶梯维护团队,对于检修情况进行记录,重点是对易磨损的部位进行润滑,同时引进先进的监测设备,在后台对自动扶梯的运行能耗进行实施观察,一旦发现自动扶梯在运行过程中超出正常的电能使用数值,就要及时组织人员进行维护[5]。
        3.4加强工作人员的培训力度
        近年来,我国电梯数量的增加为居民生活带来极大的便利,但在维修市场混乱、专业技能不足的情况下,将对电梯质量造成极大的影响,同时也增加了电梯维修保养的难度。为此,通过建立合理的监管体系、培训机制等,可以对维修人员的工作行为进行约束,进而为电梯设备的安全运行提供基础保障。在对专业技能进行培训时,电梯维修公司主要是针对以往电梯产生的故障进行分析,并对其涉及到的工艺原理进行深度研究,确保每位工作人员掌握电梯设备的运行原理以及实际处理问题的能力。同时,电梯维修公司应及时引进高科技技术,令电梯维修实现精细化、科学化的数据分析,进而提升维修人员的工作效率。此外,维修公司可以对工作人员进行定期考核,通过奖惩措施来激励工作人员,督促工作人员对技术及工作原理进行学习,进而提升电梯维修养护的工作质量[6]。
        结束语
        在车站、商场、机场等各种公共场所中,自动扶梯都得到了广泛应用。但由于负载重、运行时间长等原因的存在,自动扶梯能耗较大。在国家提出节能生产要求的背景下,还应加强自动扶梯的能耗分析,以便在扶梯设计与制造过程中采取科学的节能控制策略,使扶梯能量消耗得到有效减少。
        参考文献
        [1]王展.变频器在自动扶梯节能设计中的应用[J].中国电梯,2018,29(7):24-26,30.
        [2]马英.自动扶梯的能耗影响因素分析及节能控制策略[J].科技传播,2016,8(15):163,190.
        [3]杨卓甲,翟冬梅,李铁辉.自动扶梯的能耗影响因素及节能控制策略[J].南方农机,2019,50(10):143.
        [4]丁树庆,任诗波.自动扶梯节能和能效分级方法研究[J].中国标准化,2017(20):89–91.
        [5]林相统,丁丽丽.曳引式自动扶梯的能耗建模及节能分析[J].中国标准化,2017(4):29.
        [6]马英.自动扶梯的能耗影响因素分析及节能控制策略[J].科技传播,2016,8(15):163+190.
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