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摘 要:采用变频调速方式控制自动扶梯运行,使扶梯具备平稳启动、节能运行和检修运行功能。扶梯启动时,避免产生很大的启动电流;无人乘梯时,扶梯由额定运行速度转为低速运行,即节约了能源,减小了机械磨损,也为乘客明确了扶梯运行方向;扶梯检修时,检修运行功能保证了扶梯检修精度。本文介绍了自动扶梯几种节能运行方式的对比情况和自动扶梯采用变频控制方式后的工作原理及实际应用。
关键词:VVVF、变频控制、自动扶梯、节能
地铁作为城市的主要公共交通设施,是城市现代化的重要标志之一。随着人民生活水平的不断提高,人们对出行的环境、质量和舒适度有着越来越高的要求,作为地铁客运服务重要设施的自动扶梯,在地下铁道的建设和运营中越来越受到人们的关注。北京地铁一期工程和环线开始投入运营时,只有18台自动扶梯,从早上6:00至12:00,下午13:00至21:00投入运行,每天运行14小时。近几年来,地铁总公司为方便乘客乘坐地铁,在地铁车站有预留安装扶梯位置的出入口,按照客流分布及资金情况,先后增设了数十台自动扶梯,随着地铁复八线工程建成通车,计划到2001年底,北京地铁将有近百台自动扶梯投入运行使用。
2000年开始,为不断提高地铁客运服务质量,地铁总公司将自动扶梯运行时间调整为与地铁运营时间同步,从早晨5:00至晚上23:30,每天连续运行近19个小时。北京地铁现投入运行的近百台自动扶梯基本都是公共交通型重载扶梯,按照地铁沿线车站的埋深不同,扶梯的垂直提升高度从4.5米至16米不等,近70%以上的扶梯垂直提升高度在8米以上。根据不同的提升高度,扶梯相应配置的电机功率从11Kw至40Kw不等。北京地铁现有运营线路2条,运营里程54公里,设有39座车站(含2个换乘站),138个出入口。其中23座车站有55个出入口安装自动扶梯72部(大部分出入口设置一台上行扶梯,设置两台扶梯的出入口采用一上一下的运行方式)。 2000年地铁日平均客运量为130万人次,平均每个出入口每日出站乘客为9420人,仅为扶梯满载输送能力的5.4%(单台扶梯理论输送能力按9100人/小时考虑)。北京地铁现有的扶梯主要安装在环线和复八线上,若按高于平均日客流2倍估计(约占地铁日平均客运量的80%),环线和复八线平均每个出入口每小时出站乘客平均为991人,也只达扶梯满载能力的10.9%。北京地铁高峰小时列车运行间隔为3分钟,日开行列车在400列以上,日平均列车运行间隔为6分钟,即每3分钟便有一列列车进站。若考虑现有扶梯平均提升高度为10米,扶梯运送每列列车的乘客出站仅为80秒(按每个梯级站1个人考虑),有50%以上的时间扶梯为空载运行,再加上列车进站间隔交错不等,低峰时,列车间隔达6-8分钟,实际上扶梯空载运行时间可能会更长。这样不仅浪费了大量的电能,也增加了扶梯的损耗,长期采用这种运行方式既不合理也不经济。因此地铁扶梯的运行应根据地铁运营的特点,采用相应的运行方式,以确保自动扶梯的运行更加经济合理。
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两种运行状态对比试验功耗表
从对比试验表中可以看出:
—Y型空载额定速度运行,其功率为:
1.95Kw + 1.61Kw + 1.88Kw = 5.44Kw
全年的耗电量(kwh)为:
5.44Kw×3.2min/6min×20hr×365day = 21180(kwh)
—VVVF型空载20%额定速度运行,其功率为:
0.35Kw + 0.5Kw + 0.3Kw = 1.15Kw
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论文出处(作者):顾庆宜