广州地铁车站自动扶梯的节能及控制系统设计

【摘要】：随着广州地铁线网的不断延伸,自动扶梯作为地铁车站乘客输送的主要工具也在大量增加。由于自动扶梯功率大、负载重,每天需要连续运行20小时以上,消耗了大量电能。但是,经初步研究发现,地铁车站自动扶梯所消耗的大部分电能都属于无用功,以地铁站内的出站上行自动扶梯为例,通过对这种扶梯进行实地测试的结果表明,每当地铁列车到站后,蜂拥的人流在自动扶梯上持续的时间大约为45秒左右,如果按每3分钟1班列车计算,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的,由此造成大量的能源浪费。考虑到人们赖以生存的地球正面临着污染和能源短缺等严重问题,如何在确保自动扶梯设备安全可靠地运行的前提下进行最大限度的节能设计,提高能源利用效率,保护和改善环境,具有重要的现实意义。 本文将从自动扶梯的工作原理出发,详细分析自动扶梯的能源消耗情况,找出自动扶梯节能的关键点,再以此为基础,结合目前国内外自动扶梯的发展技术,提出几种切实可行的节能方法：加装智能节电器法、自动调节电压法、△—Y切换法和自动变频法等,并同时对以上几种方法的节能效果进行计算,从而分析比较出最优的变频节能方式。最后,本文还详细叙述了自动扶梯变频节能设计及其控制系统。 本文研制的自动扶梯变频节能技术具有很大的兼容性,可适用不同高度、不同速度、不同变频器、不同厂家的所有自动扶梯,而且可靠性强、性价比高,具有很强的实用性。 【关键词】：地铁 自动扶梯 节能 变频器
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U231
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 图表目录10-11
• 第一章 绪论11-14
• 1.1 工程背景及应用价值11-12
• 1.1.1 论文研究的工程背景11
• 1.1.2 论文选题的意义11-12
• 1.2 文献综述12
• 1.3 研究范围及方法12-14
• 1.3.1 论文研究的范围及方法12-13
• 1.3.2 论文的结构13-14
• 第二章 自动扶梯节能技术的介绍14-21
• 2.1 地铁车站自动扶梯系统结构简介14
• 2.2 自动扶梯节能技术的发展14-19
• 2.2.1 自动调节电压法14-17
• 2.2.2“自动重新启动”运行模式17
• 2.2.3 △—Y 切换法17-18
• 2.2.4“交—交”变频方式18-19
• 2.3 本章小结19-21
• 第三章 广州地铁车站自动扶梯的节能设计21-33
• 3.1 变频节能设计原理21-23
• 3.2 电机的选型23-27
• 3.3 减速箱的选型27
• 3.4 变频器的选型及控制方式27-30
• 3.4.1 变频器的选型27-29
• 3.4.2 变频器的控制方式29-30
• 3.5 节能控制系统30-32
• 3.6 本章小结32-33
• 第四章 自动扶梯节能控制系统的软件设计33-40
• 4.1 广州地铁自动扶梯节能控制系统软件设计的要求33
• 4.2 软件设计的总体规则33-35
• 4.3 可编程序控制器软件系统数学模型设计35-36
• 4.3.1 T值的总数学模型35
• 4.3.2 加（减）速时间的确定35-36
• 4.4 编程软件的介绍36-38
• 4.5 PLC 程序流程图及功能模块说明38-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第五章 自动扶梯节能控制系统的通讯设计40-48
• 5.1 串行通讯的原理40-41
• 5.2 主控制器的选择41-44
• 5.2.1 主要参数41
• 5.2.2 外形及结构尺寸41-42
• 5.2.3 工作原理42
• 5.2.4 信号说明42-44
• 5.3 CAN 总线网络协议44
• 5.4 串行通讯系统硬件抗干扰措施44-46
• 5.4.1 串模干扰44-45
• 5.4.2 共模干扰45
• 5.4.3 长线传输干扰45-46
• 5.4.4 接地技术46
• 5.5 本章小结46-48
• 第六章 自动扶梯运行现场抗干扰分析48-53
• 6.1 自动扶梯的电磁抗干扰48-49
• 6.2 自动扶梯的敷线对抗干扰的影响49-51
• 6.2.1 MPU 电子板电源和通讯线的敷线49
• 6.2.2 旋转编码器信号线的敷设49
• 6.2.3 随行电缆、电源线和通讯线排布应遵循的原则49
• 6.2.4 内部通讯线的敷设49
• 6.2.5 扶梯侧电气布线49-50
• 6.2.6 接地50-51
• 6.3 综合布线的抗干扰设计51-52
• 6.3.1 双绞线抗干扰51-52
• 6.3.2 非屏蔽与屏蔽线缆的选择52
• 6.3.3 屏蔽系统52
• 6.4 本章小结52-53
• 第七章 工程实例53-55
• 7.1 广州地铁二号线节能试验53-54
• 7.2 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 附录59

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