基于共直流母线供电的自动扶梯节能传动系统设计

马向华，赵付田，叶银忠，钱平

（1.上海应用技术学院 电气与电子工程学院，上海 200235；2.上海西门子工业自动化有限公司，上海 200030）

1 引言

自动扶梯作为一种方便快捷的运输工具，已经越来越多地出现在众多的公共建筑中。有分析指出，地铁电扶梯一直处于高能耗、高磨损、低效率的运行状态。目前，国内安装的自动扶梯多采用单速交流电机作为主机，配有刹车电机或刹车线圈；自动扶梯空载时仍是额定速度运行，具有耗能大，机械磨损大，使用寿命降低等缺点。据调查，每当地铁到站后，蜂拥的人流在自动扶梯上持续的时间大约为45s左右，如果按每3min一列地铁计算，扶梯的“负载持续率”也仅为25%左右，其余时间扶梯都是在空载或很低的负载下运行。扶梯经常处于空转或低负载的运行状态，这必将浪费大量的电能，同时也使扶梯部件（如电机、减速箱、扶手带等）产生不必要的磨损及疲劳损伤。

目前我国自动扶梯的驱动几乎都是利用三相异步电动机。在电气方面，采用变频器驱动电机结合适当的节能运行控制技术已经是公认最好的节能方式［1－8］。从变频调速传动系统的硬件结构角度来说，目前自动扶梯包括上行扶梯和下行扶梯，多采用独立驱动方式，即每台自动扶梯的驱动由1台电机加1台变频器组成。地铁站内的自动扶梯之间相互独立，没有能量上的联系。这种方式结构简单，容易实现，但是存在2个问题：一是扶梯制动时和下行扶梯载客量较大时，电机处于发电状态，产生的能量使变频器直流环节的电压升高；……