变频器功率需按电动机功率以上进行配置，对自动扶梯能效及楼宇空调系统有影响

2025-09-29 历史故事版权反馈

【摘要】：但是，由于各个厂家的具体设计方式不一样，因此变频器的功率需要通过计算仔细确认，同时需要通过试验进行确认。拖动方式以图8-4-1变频电路为例，对于全变频方式，自动扶梯全程采用变频器拖动。1）变频器功率需按大于电动机功率进行配置。变频器功率大，使用寿命相对较短；自动扶梯发电的再生能量通过电阻消耗，浪费能源；制动电阻功率大，发电时产生的热量对楼宇空调系统有影响。

1.节能电路设计

如图8-4-1所示是一个常见的变频电路。

图8-4-1 变频电路

下面对图8-4-1做一些简单说明：

12—无变频时的下行接触器 11—无变频时的上行接触器

10—电动机电源接触器 10VX—变频电源接触器

21—星形联接接触器 22—三角形联接接触器

M—电动机 INV—变频器

（1）变频器工作回路

如果系统是通过变频器驱动，电源的回路如下：

电源→INV→10VX→22→M（电动机）

由于采用变频器驱动时，启动电流较小，可以取消22接触器。但在设计中应注意，电源应由两个独立的接触器来中断，接触器的触头应串接于供电电路中，如果自动扶梯停止时，接触器的任一主触头未断开，则重新启动是不可能的。

如果简单地用变频器来替代接触器是不符合规范要求的，变频器必须按以下要求设计：

1）增加用来阻断功率半导体元件中异常电流流动的控制电路，该电路检验自动扶梯每次停止后，变频器内部是否还有电流流动，如果发现此情况必须有能阻断电流流动的电路。

2）正常停止期间，如果功率半导体元件未能有效阻断电流流动，控制电路应使变频器以外的接触器释放并应能防止自动扶梯重新启动。

3）切断各相（极）电流的接触器。当自动扶梯停止时，如果接触器未释放，则自动扶梯应不能重新启动。

4）设置用来阻断静态元件中电流流动的控制装置。用来检验自动扶梯每次停止时电流流动阻断情况的监控装置。

5）正常停止期间，如果静态元件未能有效阻断电流的流动，监控装置应使接触器释放并应防止自动扶梯重新启动。

（2）直接启动时的回路

无变频器驱动时，电源的回路如下：

电源→11（或12）→10→21→M（启动时，星形联接）

电源→11（或12）→10→22→M（正常运行时，三角形联接）

2.旁路变频方式

对于一般的自动扶梯，只需要有节能速度和额定速度两种速度，因此，水泵的旁路变频工作方式也可应用于自动扶梯的设计中。

（1）拖动方式以图8-4-1变频电路为例，对于旁路变频，自动扶梯在低速运行及加减速运行时，采用变频器拖动，当自动扶梯运行到额定速度时，通过电网直接拖动（通过接触器旁路）。(https://www.chuimin.cn)

低速运行及加减速运行时：电源→INV→10VX→22→M（电动机）

额定速度运行时：电源→11（或12）→10→22→M（正常运行时，三角接法）

旁路变频控制曲线如图8-4-2所示。

（2）变频器配置由于变频器只在扶梯低速及加速过程中驱动电动机，这时候自动扶梯处于无负载或低负载的状态，因此，变频器功率等级可以低于电动机功率，一般按60%配置就可以满足要求。但是，由于各个厂家的具体设计方式不一样，因此变频器的功率需要通过计算仔细确认，同时需要通过试验进行确认。

图8-4-2 旁路变频控制曲线

（3）旁路变频的特点

1）旁路变频的优点。与传统的变频控制方式比，旁路变频的控制方式有相当多的优点：变频器功率小、成本低；由于变频器工作的时间相对较少，所以寿命更长；自动扶梯下行时运行在第4象限（发电状态），产生的再生能量可以高质量直接反馈回电网，而且没有电力电子能量回馈装置可能产生的谐波等电源质量问题；由于扶梯发电的能量直接反馈回电网，变频器的制动电阻功率配置相对全变频而言显著减小，同时也不会有发热问题。

2）旁路变频的缺点：只有两种速度模式；变频向工频切换时，由于电网的相位和电机的剩余电动势的相位不一致，会产生较大的冲击，影响乘客乘坐的舒适感；为克服旁路切换造成的冲击，可以采用下述技术措施：切换时同时检测电动机和电网的相位；跟踪电网电压相位，变频器调整输出，使电动机的电压相位保持一致时进行切换。采取措施后，旁路变频最大的缺点也就可以克服了。旁路切换振动比较如表8-4-1所示。

表8-4-1 旁路切换振动比较

3.全变频方式

全变频的工作方式属于传统的节能方式。

（1）拖动方式以图8-4-1变频电路为例，对于全变频方式，自动扶梯全程采用变频器拖动。

电动机供电方式：电源→INV→10VX→22→M（电动机）

全变频控制曲线如图8-4-3所示。

图8-4-3 全变频控制曲线

（2）变频器配置由于自动扶梯全程由变频器驱动，因此相关的配置要求较严格。

1）变频器功率需按大于电动机功率进行配置。由于自动扶梯全程由变频器驱动，变频器的功率必须比电动机大，对于室内用的自动扶梯，可以按1∶1进行配置。但对于室外梯，考虑到散热的问题，变频器功率需按大于电动机功率进行配置。

2）制动电阻功率配置。当自动扶梯满载下行发电时，会产生很大的再生能量，对于机械效率高的系统，再生能量可以达到电动机额定功率的70%～80%。这意味着，如果一台30kW的电动机，需要配置21～24kW的电阻。同时，自动扶梯发电产生的能量全部通过电阻消耗，然后再通过热的方式转化到环境中，对楼宇的空调系统会造成一定的影响。

（3）全变频的特点

1）全变频的优点。与旁路变频相比，全变频有以下优点：可以设置多种速度，使用相对较灵活；速度变化平滑。

2）全变频的缺点。变频器功率大，使用寿命相对较短；自动扶梯发电的再生能量通过电阻消耗，浪费能源；制动电阻功率大，发电时产生的热量对楼宇空调系统有影响。

变频器功率需按电动机功率以上进行配置，对自动扶梯能效及楼宇空调系统有影响

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