摘要：本文介绍了能量回馈制动在自动扶梯上运用及功能，分析了能量回馈制动优点，通过能量回馈制动的方式达到自动扶梯节能的目的。
关键字：能量回馈；节能；自动扶梯；应用
前言
伴随我国工业水平的不断提升，带动了用电需求的增加，虽然我国建设了大量的电力工程，但却依然无法有效的满足用电需要。我国是世界上人口最多的国家，人均资源占用量较低。放眼未来，我国应在开发新能源的过程中，使用先进方法和手段，提高资源的利用效率，降低资源的使用量，达成节约资源保护环境的目的。
自动扶梯是现代新型运输工具中的一种，其已经被广泛的应用于各种公共设施之中。例如：电影院、大型超市。通常情况下，自动扶梯的工作时间都远远超出10个小时，在其运行的时间段里，自动扶梯的运载空能无法得到充分的发挥，致使其浪费了大量的电力资源。基于此，采用节能方法，降低自动扶梯的能耗，可以帮助我国实现节约资源的目标，本文针对能量回馈制动装置在自动扶梯节能方式应用进行研究。
1、现状
目前我国轨道交通公共交通大部分重载型自动扶梯都将电动机作为主要驱动。在此基础上利用科学的节能调控技术对自动扶梯驱动进行控制可以有效的进行节能。
虽然上述节能方法较为简便，并能取得良好的发电效果，但也正因为其结构简单，因此存在着一些弊端：第一个弊端是如果扶梯承载人数较多，扶梯内部的驱动电机会持续发电，致使扶梯内部电压上升，由于电压过高会对扶梯的承载力造成影响，因此为确保其动力可以满足日常的需要，只好将多余的电压通过电阻设备进行抵消，于是就造成了能量的浪费。第二个弊端是这些多余电阻和动力设备的安装导致扶梯体积加大，从而提高了维修人员检修扶梯的难度。
针对上述问题，想要确保扶梯动力和承载力不受影响的同时实现节能效果，应该在扶梯内部安装能量回馈装置，利用扶梯运动过程中产生的电能，抵消其消耗，以此来达成节能降耗的目的，并使维修人员的检修难度得以减轻。
2、能量回馈装置的优点
所谓的能量回馈装置就是指处于回馈制动状态的电动机，把运动发出的电能传递到电池中的设备。
2.1能量回馈装置对变频自动扶梯性能的改良
传统自动扶梯采用的能量反馈装置其能量转换方法较为简单，转换效果较差。其主要使用的是动力单元和电阻转换，其工作原理为通过将电能利用电阻转变为热能，然后利用制冷装置将其散发。但由于扶梯内部空间较小，散发热量会持续积累，致使扶梯机房如桑拿房一样积累了大量热能，从而导致扶梯机房的环境可能会出现一些问题，如果没有采取有效的措施，公交扶梯甚至会停止运行，其内部零件也会遭受损坏。并且，这种扶梯多应用在地铁站等地下场所，热能过大还会加重地下场所制冷设备的工作负担，不仅起不到节能效果，反而会造成电能的浪费。由此可见，传统扶梯安装的能量反馈装置其能量回馈功能较为落后，无法有效的节约能源。
现代能量回馈技术的应用有效解决了传统能量回馈装置的弊端，其通过对运动产生的电能进行有效的处理，使其电流和电压符合扶梯中电池接受的要求，完全满足了扶梯运行的需要。现代能量反馈技术同传统的消耗技术相比，不仅资源的利用效率有明显的提升，并且还能保证扶梯机房的温度始终恒定于一点，从而使扶梯内部环境得到极大的改善，增强了扶梯运行的稳定性。
2.2节能环保
（1）降耗
该技术的主要优势是可以通过科学的方法对发电机的回馈给电网的运动电能进行处理，使其符合电网的接收要求，从而起到降耗的作用。
（2）环保
普通的变频器供电采用交—直—交主回路形式，普通变频的电波形式变化频繁，并容易受到谐波污染，如果将受污染的电波传递到电网，可能会导致电网的电能受到谐波感染，但是这种问题却难以避免，因此，使用普通变频器的扶梯会造成大量电能的浪费，且无法起到环保的功能。
带能量回馈单元的变频器输入端波形缺少变化，其波形大部分为正弦波。对回馈电流的闭环控制是产生这种波形的主要原因，这种控制方式的使用降低了端波的成分，从而降低了某些特定电波对回馈电流的影响，从而满足了扶梯运行的电磁要求。再加之工作人员可以对电能回馈装置中的电流进行调整，因此可以控制扶梯的运行过程，可以让电能回馈装置实现全天运行，让其内部的发电装置始终进行发电，并能够保证回馈的电能其电压可以满足扶梯正常工作的需要，以此来降低扶梯运行的能耗。
3、能量回馈制动装置在自动扶梯中的应用
能量回馈制动装置就是自动扶梯在运行过程中，其内部电能驱动机利用扶梯运动，将动能转化为电能，并将其回馈至扶梯电网中的设备，其具体工作原理如图3-1所示：
图3-1 交-直-交电压型变频器的主要电路
图3-1中所示的变频器经过多年的发展，其使用技术也日趋完善，应用范围也较为广泛，图3-1(虚线框中三相桥IV除外)给出了典型的交-直-交电压型变频器的主要电路。首先变频器会将图中桥I的交流电转变为直流电，然后在把桥II的直流电转变为交流电，最终将其回馈至电网。图片中的桥I为电源控制设备；桥II是电源逆转设备；C为过滤电容，该电容具有较大的容量，因此其可以存储较多的能量。一旦变频设备的输出频率下降，电动设备将自主进行发电，其运行速率会降低。此外，如果电动设备受重力下降，电动设备同样会进入发电状态，在该发电过程中，其回馈至电网的电流会经过内部电流处理设备的处理，将其转化为符合电网接受要求的电流。升。再通过桥I反并联的一套晶闸管三相桥IV，将直流电逆变，返回给电网。
想要使整流回馈制动单元成功进行逆变，需要具备以下条件：主线路必须要存在一个电压较高的电源，且电源还要具备较高的短路功率。同时，这种制动单元只能在稳定的电网中使用，一旦在其逆变期间出现电源故障，逆变过程则会停止，逆变则不会产生任何效果；其次，电网如果出现故障也会导致逆变失败，甚至会对设备造成损坏。因此，使用人员一定要在确保电网电压稳定的基础上，使用这种制动技术，这有这样才能确保制动的效果得到最大化实现。
想要确保有源逆变单元能够顺利的运行，保持发电的状态，则要减少直流电压的数值，将其运行的频率调整为85%，使其性能得到充分的发挥。如果频率超过该数值则发电的效率会下降，因此，工作人员一定要将其调整为85%左右，促使源逆变单元的功能实现最大化发挥。对于u/f这种控制方式，不管是其处在电能运行状态，还是制动运行状态，都应将其直流回路电压工作最大值设置为额定最大值的85％以上。一般情况下，为确保能量制动装置可以正常运行，工作人员会将制动装置额定电压值设置为85%以上，以此来提高能量制动装置的工作性能，使其可以满足扶梯运行的要求。
应用能量回馈技术有利于降低扶梯的能耗，并在一定程度上确保了扶梯运行的稳定和安全。此外，应用该技术还能提高扶梯内部电气系统的协调性，从而减少对扶梯运行对周边环境的影响，促使扶梯符合环保要求。
4、总结
由于目前成熟的能量回馈制动装置拥有的国家较少，所以其使用成本相对较高，并且对于扶梯来说，使用传统的能量回馈装置和现代能量回馈装置并无太大的差别。因此，使用者可以根据具体情况合理的进行选择。我国则要加强对能量回馈技术的研究，争取早日研发出符合我国扶梯使用要求的能量回馈装置，以此来实现节能降耗的目标。
参考文献
[1]刘忠民.变频器在自动扶梯节能中的应用[J].大众用电 2006,(6):27-28.
[2]王习凡.几种自动扶梯节能方式的利弊[J].中国电梯 2008,(5):31-32.
论文作者:杨帆1,蒋朴2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：扶梯论文; 能量论文; 装置论文; 电能论文; 电网论文; 自动扶梯论文; 电压论文; 《基层建设》2018年第31期论文;