自動扶梯存在的能耗問題與節能對策

張小紅

摘要：自動扶梯具有運輸平穩、方便、快捷、省時、省力等優勢，在大型商場、超市、機場、火車站、汽車站、地鐵站等人流量較大的公共場所，得到了廣泛的應用，給人們的日常工作、生活、購物、出行等提供了極大的方便。然而，我們要認識到，為了方便人們隨時搭乘，自動扶梯通常是在連續不停的運行。即使沒有一個人搭乘，它仍然在不停的運行。在此過程中，需要消耗巨大的電能，不但造成了大量電能的浪費，不利于節省能源，而且導致了電梯的磨損加快，縮短了電梯的使用壽命。因此，對自動扶梯存在的能耗問題進行分析，研究如何降低自動扶梯的能耗，實現既不影響它的正常載人功能，同時又能節約電能、減少能源的浪費，對于推進構建資源節約型社會，具有重要的現實意義。本文分析了當前我國自動扶梯存在的能耗問題，探討了自動扶梯的節能對策。

關鍵詞：自動扶梯;能耗;節能;對策

自動扶梯具有運輸平穩、方便、快捷、省時、省力等優勢，在大型商場、超市、機場、火車站、汽車站、地鐵站等人流量較大的公共場所，得到了日益廣泛的應用，給人們的日常工作、生活、購物、出行等提供了極大的方便。然而，我們要認識到，為了方便人們隨時搭乘，自動扶梯通常是在連續不停的運行。即使沒有一個人搭乘，它仍然在不停的運行。在此過程中，需要消耗巨大的電能，不但造成了大量電能的浪費，不利于節省能源，而且導致了電梯的磨損加快，縮短了電梯的使用壽命。因此，對自動扶梯存在的能耗問題進行分析，研究如何降低自動扶梯的能耗，實現既不影響它的正常載人功能，同時又能節約電能、減少能源的浪費，對于推進構建資源節約型社會，具有重要的現實意義。

1.當前我國自動扶梯存在的能耗問題

1.1空載耗能大，電能浪費嚴重

當前，我國的自動扶梯大多采用電源供電、直接啟動的工作方式。每天從場所開始營業時，自動扶梯就啟動，開始運轉，以恒定的速度，不間斷的運行，直到營業結束后，才停止運行，每天連續運轉的時間，長達十幾個小時。而且，即使無乘客搭乘，它也一直處于正常運轉的狀態，空載運行的情況很常見。可見，自動扶梯的使用率普遍較低，不間斷的運轉耗能大，造成電能的極大浪費。

1.2機械磨損大，使用壽命短

自動扶梯在日常運行的過程中，存在一個明顯的問題，即自動扶梯在搭乘的人數較多時，處于額定運行的工作狀態。在沒有乘客搭乘時，仍然是處于額定運行的工作狀態。自動扶梯在每天十幾個小時的運行過程中，不管是載客還是空載，都以相同的額定速度連續、平穩的運行，不但造成了電能的嚴重浪費，而且在無形中加劇了自動扶梯機械零件的磨損，導致自動扶梯的各種零部件，出現不同程度的疲勞損傷，如扶手帶、梳齒板、梯級、鏈條、電機、減速箱等部件，它們磨損程度較大，這樣會導致自動扶梯的使用壽命極大的縮短。自動扶梯的使用壽命，通常在十年左右，使用超過十年后，其主要的零部件，會出現嚴重的磨損，嚴重影響自動扶梯的正常使用。

1.3故障率較高，維修費用大

由于自動扶梯每天十幾個小時始終保持高速運轉，使得大量易損件的磨損加劇，導致發熱量高，引起自動扶梯的故障率提高，加大了自動扶梯維修的工作量，造成維修費用的提高。同時，由于自動扶梯大量的易損件磨損嚴重，需要頻繁的進行更換，花費大量的更換費用，這些都增加了用戶的使用成本。

2.自動扶梯的節能對策

目前，有兩種設計方案，可以降低自動扶梯的能耗。第一種方案，是自動運行方式，當自動扶梯沒有乘客搭乘時，驅動回路斷開，自動扶梯停止運行，不再耗電，只需點亮指示燈，來提醒乘客搭乘。當乘客按照指示燈的指示，進入自動扶梯后，扶梯啟動，由靜止逐漸加速，直至以額定的速度正常運行。此種方案可以明顯的節省電能，但其缺點是，每次乘客進入自動扶梯后，自動扶梯都會頻繁的啟動，導致自動扶梯的機械部件磨損較大，降低自動扶梯的使用年限。同時，乘客進入自動扶梯后，扶梯由靜止啟動，逐漸加速到額定速度，可能會用時過長，而且扶梯從靜止開始加速的過程中，會造成乘客的舒適感降低，甚至身體出現不適;第二種方案，是變頻運行方式，當自動扶梯上沒有載客時，扶梯進入半休眠狀態，以較低的速度平穩運行，功耗也隨之降低;當有乘客進入自動扶梯時，扶梯會從較低的運行速度，逐漸加速到額定的運行速度，與第一種方案的從靜止啟動加速到額定的運行速度相比，第二種方案的加速過程，用時明顯減少，而且對乘客的舒適感影響較小。

目前在我國，變頻器已經廣泛應用于人們生產、生活的多個行業和領域。變頻器在啟動、調速的時候，運行較為平穩，可實現零速制動，產生的噪聲也比較小。因此，可選采用變頻器的節能控制技術，例如，PLC與變頻器相結合的節能控制系統，通過采用PLC可編程序控制器，變頻器的控制組合，可實現明顯的節能效果。當無人搭乘自動扶梯時，扶梯可以自動、平穩的過渡到節能運行的模式，以額定速度的20%的低速度進行運行。

具體操作方式為，在自動扶梯的入口處，設置感應裝置，當有乘客進入自動扶梯時，感應裝置能夠自動感知乘客的到來，并向控制系統傳輸信號，使系統控制變頻器，促使自動扶梯啟動，在達到額定速度后，平穩運行;若無乘客搭乘自動扶梯，感應裝置不會檢測到乘客，在經過短時間的空載運行后，自動扶梯控制系統控制變頻器，實現降速運行，運行速度約為額定速度的20%;當感應系統感知到乘客到來，自動扶梯又會逐漸的、平穩加速到額定速度，實現正常運行。這樣循環往復，無乘客搭乘時，自動扶梯保持低速運行，在降低電能損耗的同時，也極大的降低了自動扶梯機械部件的磨損，進而延長自動扶梯的使用壽命。變頻運行方式，節電效果明顯，理論上講，可節電60%左右，同時，沒有頻繁啟動的問題，自動扶梯的機械部件磨損程度小。

綜上所述，對于當前我國自動扶梯存在的能耗問題，采用變頻運行的方式，PLC與變頻器相結合的節能控制系統，可以起到良好的節能效果，同時降低自動扶梯的機械部件磨損程度，延長自動扶梯的使用壽命，推進資源節約型社會的構建。

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