变频技术在地铁机电设备中的节能分析

变频技术在地铁机电设备中的节能分析

刘洋

长沙市轨道交通运营有限公司湖南长沙410000

摘要：当今社会能源的耗费越来越大，对环境造成的伤害也是与日俱增，在这种形势下，变频技术应时而生。变频技术的运用是机电设备在能源使用上的一项伟大改革，变频技术在为设备供应稳定电压，降低能源消耗等这些方面有着很大优势，广受机电设备等有关市场的欢迎。变频技术具有广泛的实用性，其发挥着巨大的经济和环境效益，使得广泛应用于地铁机电设备当中。变频技术的运行模式有所不同，其所产生的效果也存在很大差别，本文针对变频技术在地铁环控系统当中的节能应用进行了分析。

关键词：电扶梯；中央空调；变频技术

引言

变频技术在实际生活应用中蕴含着巨大的潜力，随着经济社会的发展，能源资源的需求量也会大幅度提升，当能源市场面临供不应求的状况时，具有节能效益的变频技术就会为经济社会的发展做出贡献。国家提倡节能环保，变频技术的使用更是顺应了国家的号召。地铁站在全国范围内广泛分布，作为能源消耗的一个重要方面，变频技术的使用也备受青睐，在未来的发展中，变频技术也将凭借其特有的优势在机电设备的应用中独占鳌头。

1地铁机电设备中变频节能技术的应用研究

地铁机电设备中电扶梯及中央空调系统的耗电量尤其多。为此，越来越多的地铁车站应用变频技术,以实现节能调:节，并最终实现地铁车站机电设备高效率,低能耗的运行。据调查结果显示,变频技术的应用能使地铁机电设备耗电量降低70%以上。可见，地铁机电设备领域应用变频节能技术符合时代发展的需要。本章节首先分析地铁电扶梯及中央空调节能控制的必要性,然后再着重介绍变频技术的具体应用。

2地铁电扶梯及中央空调节能控制的必要性

2.1地铁电扶梯节能控制的必要性

采用变频调速方式控制自动扶梯运行，使扶梯具备平稳启动、节能运行和检修运行功能。扶梯启动时，避免产生很大的启动电流；无人乘梯时，扶梯由额定运行速度转为低速运行，即节约了能源，减小了机械磨损，也为乘客明确了扶梯运行方向；扶梯检修时，检修运行功能保证了扶梯检修精度。

2.2地铁中央空调节能控制的必要性

由于乘客通常要求站内温度保持不变，就使得站内负荷时刻都在变化。集中反映在整个中央空调系统中，就是时时刻刻它的负荷都会有变化，所以必须要为中央空调系统建立起一个有效的自动控制系统，从而能对中央空调系统的各部分环节的负荷能够做到即时快速的反应，从而自动调整空调系统的总用电量。通常的中央空调系统都是按设计规定的负荷进行工作的，这就导致了中央空调时时刻刻都是让其各环节的设备处于满载运行。在这种情况下，各个环节的电动机肯定有一部分的做功是在做无用功。往往越是大型的中央空调，这部分的能耗就越是严重。需构建一个中央空调自动控制、可用远程控制操作的智能化系统，能根据站内外的温差的变化，即时快速的自动调节中央空调系统中的各种参数；如流量、湿度、温度、压力等，使系统从制造到输出的制冷额度和站内的需求相符，这就能使得空调系统各环节均处于最佳最节能的工作状态，从而解决了中央空调系统的节能问题。

3地铁机电设备变频技术分析

3.1中央空调变频节能控制技术的应用

中央空调变频节能控制技术是以闭环控制为运行原理、以变频调速为实现手段及集计算机、网络、通信控制等技术为一体的智能监控技术,由此使地铁中央空调系统始终保持着低能.高效的运行状态。地铁中央空调变频节能控制的运行步骤为:依据地铁温湿度及客流量的变化信息,经传感器对地铁温湿度进行自动化检测→对设计值与输入控制器的信号进行比较运算→依据输入变频器的计算结果,对风机运行的频率进行自动化调节,由此实现对地铁温湿度进行实时性、连续性的闭环控制及对地铁中央空调系统各设备的运行频率进行自动化调节。如此既能使地铁内温湿度换气次数及新风量始终保持在设定范围，又能实现中央空调系统的节能化运转此外，经地铁专用网络,空调通风设备被集成到综合监控系统,由此构建起信息化的共享平台,从而实现下列功能，控制中心实行远程监控；地铁控制界面对各类实时信息进行动态显示,以实现对特定设备的实时监控；就地设置或远程下载控制参数；自动化调节地铁内的实时温度,且温湿度的控制精度分别达±1℃/10%；自动记录地铁机电设备的各项实时数据。实践表明，地铁中央空调系统对变频技术的应用具有极佳的节能效果。例如,依据某地铁中央空调系统的变频数据,若满足设计新风比>10%、换气次数为5次/h,则该地铁中央空调系统应用变频节能技术后的节能率较常规系统高出70%。

3.2地铁电扶梯节能分析

在变频节能改造前，电扶梯不论有人还是空载，电扶梯始终以额定速度运行，导致电扶梯在空载时的能耗浪费。实施变频改造后在变频器控制下自动扶梯的能量消耗与速度成正比。当扶梯空载以0.6m/s的速度运行时,消托的能量是其以0.3m/s运行的两倍。在地铁站中，扶梯每天运行20小时，大部分扶梯满载运行时间都不会超过5小时，因此。使用变频器节约能量非常重要。利用变频器调节系统速度有两种方式，即:全变频调速方式和旁路变频调速方式。其优缺点如下:

优点：当扶梯空载运行时可以节约能量，启动电流较低，向乘客发出信号说明扶梯处于服务状态，减少运动部件磨损，实现软件启动，获得堆修速度，功率因数接近于1，当扶梯下行处于发电状态时将能量直接反馈到电网。

缺点:由于增加了变频器使整个系统更复杂，需要增加触电点光电感应装置。

4结语

变频技术能够在地铁站机电设备中得到广泛应用的一个主要原因就是其自身的节能功效。融入变频技术后的自动扶梯能够在一天内节省1/2的电能；尤其是把变频技术应用到地铁通风空调的系统中能够有效减少地铁整体系统的能源消耗。结合一些实际调查我们发现，地铁风系统大概能节约一半的能源，水系统大概能节约25%的能源。地铁总体大概能节约20%的能源。节能的效率与地铁负荷之间呈现负相关关系，变频式多联机模式还能充分发挥出小系统的节能优势，平均节能保持在一半以上，特别是在晚上或季节更换的时候系统的节能效果最好。变频技术的推广使用符合我国的节能环保政策，再加上地铁在我国大城市的普遍运用，其能源消耗问题不容小视，变频技术在地铁系统中的广泛应用能够为节能目标的实现奠定扎实的基础。

参考文献

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