摘要：地铁自动扶梯是其重要的组成结构部分，也是比不可少的一部分，所以在实践中如何保证自动扶梯可以在节能、高效的条件下运行是当前自动扶梯设计的关键问题。本文深入的分析和研究了当前地铁自动扶梯的主要节能措施，从而可以更好的保证其在安全、稳定的条件下运行，当前的自动扶梯节能方式主要有自动运行、星三角以及变频调速的方式来实现。下面将针对这三种方式进行对比比较，从而总结出各种方式的优势与不足。
关键词：地铁；自动扶梯；节能分析
《地铁设计规范》（GB50157-01）中非常明确的指出了自动扶梯在运行中的各项技术参数，并且展开分析和研究，如果其提升高度大于6m，就应该根据国家标准的要求来设施自动扶梯；超过12m，就要根据使用要求设置上下行扶梯。近年来，我国资源的型式非常的严峻，就必须要采取自动扶梯的节能方式来运行，这也是社会各界所关注的关键问题，有效的降低了自动扶梯运行中的能源消耗，并且保证地铁可以正常运行。
1 节能分析
1.1 自动运行方式节能
自动运行方式是使用最为普遍也是比较有效的一种节能方式，在实际运行中可以节约能源30%左右。如果需要设置6台高度为6m的自动扶梯，其节能效率如下所示：
单台功率（0.65m/s，1000mm）11kW；
日空转运行时间6h（20h×30%）；
日节电为：6×6h×11kW=396kW.h；
年节省电费365×396×1元（假设=144540元的标准车站，每台自动扶梯运行一年大约节省电费24090元。
从上述分析可以发现，这种方式操作方式非常的便捷，且具有较高的节能效益。但是该种方式也存在明显的缺点，即启动的过程中需要较大的电流才能运行，会对电造成极大的冲击。并且这种方式需要在使用中过度频繁的启闭，会大大的降低自动扶梯的使用寿命，所以在实践中并没有在大范围内应用。
1.2 星三角运行方式节能
负载对于电机的驱动没有严格的要求，并且在电机符合380V星三角接线时，就能够使用星三角方式来进行节能。地铁站的自动扶梯在实际运行中可以根据乘客的情况来选择合理的星三角方式。
星三角方式在设备空载运行的过程中，将电机接成星型连接的方式，设备处在额定载荷运行之下，可以使用双投开关改成三角连接的方式。因为电流与电压成正比，星形连接时电机的电流会比较小，驱动力自然会下降，所以对于载荷交替运行的自动扶梯来说进行三角切换。
星三角运行的过程中主要是进行电压的降低，从而可以降低功率，达到节能效果。
星形运行:X-Y-Z相连，A、B、C三端接三相交流电压380V。这种情况下的电压达到了220V，较之直接引入的380V电源来说，可以有效的降低运行效率，转矩也会降低，但是电机也能够保持一定的转速，实现空载运行。
角形运行:运行中的载荷持续增大，电器开关上有6个接线端子，从而可以实现三角连接，每个绕组都能够达到380V，转速、转矩会持续加大，电机在额度条件下运行。根据当前的地铁标准运行方式，需要安装6台高度6m、运用ECO方式的自动扶梯来分析：空转运行时间为6h；日节电6×6h×11kW×20%（节电20%，电梯公司提供）=79.2kW•h；年节省电费365×79.2×1元（假设）=28908元。
标准情况下的地铁站，每台自动扶梯每年节约电费4848元。目前新建的部分地铁自动扶梯使用的是ECO方式来进行，这种方式比较普遍。自动扶梯选择使用的是三角切换方式，电流会存在较大的变动，同时也会给电机、供电线路产生较大的影响。对于负载运行较大且乘客流量大的地铁站，并且高度不超过6m自动扶梯，可以安装ECO节能方式。
1.3 变频调速运行方式节能
就目前的技术水平来讲，变频调速技技术比较成熟且效果非常好。其主要是在电路系统中安装整流器、逆变器以及控制电路，将直流电转变为交流电，其频率也会也不会不断的变化，从而使得电机速度随时调整和改变。地铁自动扶梯选择使用变频调速的技术能够更好的实现能源节约，从而可以大大提升设备使用寿命，防止对环境造成污染。变频调速能够防止设备启动的过程中对电机、电网造成重大的损害。变频调速技术已经发展到非常成熟的阶段，其主要具备如下的几个特点:
（1）调速范围大。变频调速范围可以达到1%～100%，特别是能够使用在较大的范围内，并且一直都是出于低负荷状态下的设备。
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（2）调速效率高。变频调速在频率改变之后，电动机的频率会同步转速到附近运行，转速不会产生损失，因此，变频调速是一种非常高效的方式。
（3）启动电流小。最高运转速度不会因为电源而发生改变，并且可以实现高效与小型化。
（4）可连续调速。选择最低运转速度，可以实现低速启动，调速过程非常平稳。
（5）主电路仍可直接供电。变频出现故障无法运行的时候，可以退出运行，然后改为主电路供电，设备可以持续运行。
自动扶梯选择使用变频调速系统之后，节能效果非常明显，具体从以下两种方式实现节能。
（1）节省有功功率。地铁车站自动扶梯进行的是交替载荷运行，安装了变频调速系统之后，能够随时的改变转矩，从而达到节约能源的目的。
（2）节省无功功率。该方面主要是增加线损与发热，更为关键的是能够有效的降低电网功率，无功功率大量存在的情况下就会造成系统效率下降，能源过度浪费。
P=S×cos，Q=S×sin式中
P———有功功率（W）；
S———视在功率（W）；
Q———无功功率（W）；
cos———功率因数。
从上述公式可以发现，cos越大，有功功率P越大，目前大部分的电机功率因为处于0.6～0.7之间。安装了变频调速系统之下实现滤波电容，cos值接近1，并且可以更好的减小无功损耗，增大了有功功率。
根据公式n=60×f/p（1-s）
式中
n———转速；
f———频率，Hz；
p———级数，按2级考虑；
s———转差率。
上式可以发现，转差率没有明显变化时，n正比于f，设备处于额定运行状态之下，f=50Hz，电机转速n=60×50/2=1500r/min；设备处于节能状态式，f=20Hz，电能可以更好的节约，并且占地面积比较大且通风状态较好，而UV则管理简便。
2 节能运行方式的选择
（1）电机选择使用三角连接方式时，可以采取方式将自动方式该成星形以及三角方式连接，也就是说可以将实际连接方式改变成ECO方式来实现节能效果。
（2）安装好感应开关，并且可以随时根据实际需要来改变电压以及频率，进而可以更好的实现自动扶梯的节能。这样的连接方式可以更好的实现节能效果，并且可以更好的方式机械过度磨损，为顾客提供方便。
3 结论
资源过度紧张的前提下，各个行业和领域都在逐渐的研发出更为有效的节能方式，地铁自动扶梯的运行也需要消耗大量的能源，所以采取节能的措施也具有非常好的实践价值。自动扶梯是地铁中运送乘客的主要设施，在实际中要选择最佳的运行方式从而更好的实现能源配置。变频技术在目前来说比较成熟，也能够达到较强的节能效果，使用范围也比较广泛，采用这种技术之后可以实现较高的经济效益，对于地铁自动扶梯技术的提升更具先进价值，也是未来发展中非常重要的一项技术。
参考文献
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[5]王开园.一起自动扶梯土建问题的处理[J].建筑工人.2015(11).
论文作者:夏伟强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：方式论文; 自动扶梯论文; 节能论文; 功率论文; 电机论文; 地铁论文; 变频调速论文; 《基层建设》2018年第4期论文;