0 前言
自动扶梯和自动人行道在酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、会馆、机场等公共场所应用的非常普遍，在方便顾客和提高服务质量等方面起到了相当重要的作用。但实际的情况是客流量不均匀，甚至经常出现空转的现象，这必将浪费了大量的电能，同时也使扶梯配件(电机、减速箱、传动链条、扶手带)磨损严重，提高了用户的运营和维护成本。因此如何采用高效节能的电梯控制技术，已成为电梯商家及用户十分关注的话题。
1 扶梯变频节能运行原理
我们知道，由于能源和电力资源的匮乏，自动扶梯在空载状态下的运转成为一种巨大的浪费。因此，我们设想，如果能让自动扶梯自动检测到空载状态一段时间后，指令扶梯由全速运转减速至低速运转。在人员进出相对不频繁的场所，基于上述思想，自动扶梯检测到空载状态一段时间后，将由全速运转逐渐减速直到低速或停止运转，这样便可达到可观的节能效果。
2 扶梯节能改造案例
2.1 节能改造目的
钟对扶梯运行特性和使用环境，在不对扶梯的正常使用产生任何负面影响的前提下，引入我公司无速度传感器矢量节电器来进行调速。节电器根据传感器产生的信号，在有人乘坐时，扶梯以保持高速度运行（50Hz）；当无人乘坐时，扶梯减速到低速或停止运行。
2.2 节能控制系统要求
系统要求节电器启动运行平稳，加速性能好，启动转矩大，过载能力强，同时应具备当节电器调速系统出现故障时，控制系统自动切换到工频运行，保障扶梯输送功能的正常实施。
2.3 节电器的作用
主要作用是用来调整扶梯速度，启动和保持扶梯运行平稳，在无人时，经过延时，系统自动转入爬行运行，以达到节能的目的。将扶梯入口处安装光电开关，有乘客时光电开关发出信号，扶梯经变频调速至额定速度，当全部乘客离开扶梯后，扶梯又自动进入低速运行状态待客。节省电能、减少机械磨损、延长使用寿命。
2.4 节电器的选型
根据控制系统的目的和要求。所以选择了深圳尚氏能源技术有限公司的高性能矢量一体化节电器。
该节电器内部设计了工/变频切换；
采用无速度传感器矢量控制；
电机额定负载下实现0.1S指令加减速；
电机正反转过零速切换时，电机无相位突变和震荡，转速无脉动；
0.25Hz时能输出180%的额定转矩；
稳速精度达到±0.2%；
超强的过载能力：150%可连续工作1分钟，200%可连续工作1S；
集成了扶梯节能运行的专用控制软件，方便用户的使用。
2.5 变频系统控制原理
2.5.1 控制原理与要求
钟对扶梯运行特性和使用环境，引入我公司无速度传感器矢量节电器来进行调速。节电器根据传感器产生的信号，在有人乘坐时，扶梯以保持高速度运行（50Hz）；当无人乘坐时，扶梯减速到低速或停止运行。
系统要求节电器启动运行平稳，加速性能好，启动转矩大，过载能力强，同时应具备当节电器调速系统出现故障时，控制系统自动切换到工频运行，保障扶梯输送功能的正常实施。所以选择了深圳尚氏能源技术有限公司的高性能矢量控制型一体化节电柜（扶梯专用），该控制柜内部设计了工/变频切换，同时，集成了扶梯节能运行的专用控制软件，方便用户的使用。
对于客用自动扶梯，一般使用高峰期出现在下午及晚间时段，其余时段使用率较低，具有相当节能空间。根据以上改造原则，从投资成本及自动化水平两方面考虑，拟使用以下变频拖动方案：采用尚氏能源一体化节电器驱动电梯主电机，节电器采用多段速控制模式，并设置主频率（低速）、多段速频率（高速）两种运行频率。
2.5.2 系统控制流程
在电梯首尾处各安装一支红外传感器开关，乘客通过电梯时，红外传感器开关被触发并发出开关信号给节电器；
有客流时，红外传感开关被触发，节电器立即加速到多段速频率1运行，并使电梯高速运行；
电梯高速运行时，节电器内置计时器开始计时，若在计时的时间段内再无乘客通过电梯，计时结束后节电器将自动切换到多段速频率2运行，进行低速运行；
若在计时器计时期间，有乘客重新触发光电开关，计时器将重新计时；
对电梯上行和下行，外围控制采用开关互锁，保证扶梯系统的正常工作；
为保证下行时不过压，或者制动过程产生的多余能量，需在节电器上加装制动电阻。
2.5.3 节能控制电气原理
节能系统具体电气接线图如下所示，电机的电路上都加装了“市电”、“节电”接触器，这样可以有“自动”、“手动”两种工作模式选择：手动模式下，节电器不工作，整套系统手动起停、工频运行；自动模式下，电机由节电器直接拖动，节能运行。当出现故障，系统会自动切换到工频运行，保证系统正常工作。
接线说明如下：
X1：红外传感器互锁信号输入
X2：上行正转运行信号输入
X3：下行正转运行信号输入
RB、RC：故障出现后，转换到工频运行。
3 节能系统特点
该方案采用一体化节电器，在开环矢量控制模式下具有低频启动扭矩大、响应速度快等特点，在0.25Hz启动时其输出转矩可达180%额定转矩，完全能够满足电梯的工艺要求；
节电器的软启动功能可消除电机启动时的电流冲击；
节电器为容性负载，可有效改善电机的功率因数，减少无功损耗；
节电器具有过流、过压、过载、过热等多种电子保护装置，并具有丰富的故障报警输出功能，可有效保证整个系统的正常运作；
无速度传感器矢量控制下电机四象限运行，转矩、电流、转速和直流母线电压快速响应，真正实现了交流电机解耦，使运行控制直流电机化。电机稳定运行。
无客流量时电梯运行速度很低，机械磨损大为降低；
变频拖动系统的启动、停止及速度转换过程平稳顺畅，舒适感较好。
有“手动”“自动”两种工作模式，在节电器出现故障的情况下，仍可按手动工作方式继续运行。
4 结束语
该方案采用尚氏能源一体化节电器（扶梯专用），不但能够满足系统启动运行平稳、启动转矩大、过载能力强、转速调节精度高的要求；而且电机通过变频拖动，可减少机械磨损，延长使用寿命，工作更加安全可靠，因为调节电机转速空间大，使得系统节能效果更为显著。
