Лекция 14. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭСКАЛАТОРОВ

Эскалаторы широко применяются на станциях метрополитена, в административных и торговых зданиях с большим потоком пассажиров. В здании целесообразно использовать эскалаторы вместе с лифтами, причем эскалаторы устанавливают на нижних этажах, где движение людей более интенсивное.

Эскалаторы существуют двух типов: с одной и с двумя рабочими ветвями лестничного полотна. Наиболее распространены эскалаторы с одной рабочей ветвью, когда лестничное полотно используется только на подъем или только на спуск пассажиров, так как они имеют сравнительно небольшие размеры.

На рисунке 14.1,а приведена кинематическая схема эскалатора с одной рабочей ветвью. Ступени 2 лестничного потока связаны шарнирно с двумя замкнутыми цепями 9, которые приводятся в движение ведущей звездочкой 3, ступени катятся по бегункам 7 по направляющим 8. За счет определенной кривизны направляющих переход ступени с горизонтального участка на наклонную плоскость осуществляется плавно с горизонтальным расположением поверхности ступеней. Вал верхней звездочки 3 через цепную передачу 5 и редуктор Р1 связан с двигателем Д.

Рис. 14.1. Кинематическая схема эскалатора (а) и график зависимости коэффициента заполнения эскалатора от скорости (б)

132

Эскалатор снабжен двумя тормозами 6 и одним аварийным 4. Каждый тормоз обеспечивает нормальное торможение при полностью загруженном эскалаторе. Рабочие тормоза устанавливаются непосредственно у двигателя, а аварийный, который рассчитан на нарушение связи между двигателем и тяговой звездочки, - непосредственно у вала этой звездочки. Для плавного торможения тормоза снабжаются маслеными демпферами, настраиваемые таким образом, что первый тормоз осуществляет торможение, а затем, когда двигатель останавливается, накладываются колодки второго тормоза. В случае обрыва тяговых цепей лестничное полотно остается неподвижным за счет заклинивания цепи в специальных предохранительных шинах.

Кроме главного приводного двигателя Д на эскалаторе имеется вспомогательный двигатель небольшой мощности Д1, предназначенный для медленного движения оборудования в неподвижном состоянии в период ремонтных работ.

Для удобства и безопасности пользования с обеих сторон от лестничного полотна эскалатор снабжен движущимися поручнями 1, которые приводятся в движение через цепные передачи от главного двигателя тяговых цепей.

Скорость движения лестничного потока выбирается в пределах 0,45….1 м/с. Верхний предел скорости ограничен тем, что вход и выход пассажиров происходит на ходу. Кроме этого, при скорости выше 1 м/с производительность эскалатора не возрастает, так как пассажиры не успевают занимать каждую ступеньку (ступенька рассчитана, как правило, на 2 человека).

Практика показывает, что эскалаторы целесообразно применять при высоте подъема 4…65 м с углом подъема 30о. Для больших высот могут оказаться более целесообразными лифты.

Мощность приводного двигателя эскалатора, кВТ:

Р = Qн v sin α 10-3 /η ,

где Qн – номинальная загрузка эскалатора, Н; α – угол наклона эскалатора;

η – КПД эскалатора (при расчетах принимается 0,7…0,8). Номинальная загрузка эскалатора:

Qн = n с ϕ q,

где n – число пассажиров, на которое рассчитана ступень (обычно n =2); с – число ступеней на наклонной части эскалатора;

q – масса одного пассажира (700…800Н);

133

ϕ – коэффициент заполнения полотна эскалатора, который линейно зависит от скорости (рис. 1,б).

После выбора двигателя по условиям статического режима работы его проводят в условиях максимальной загруженности в пусковой период. Ускорение при пуске не должно превышать 0,6…0,7 м/с2, что обусловлено безопасным использованием эскалатора, а также необходимостью ограничения износа механического оборудования.

Наиболее широкое распространение для электроприводов эскалаторов получили АД с фазным ротором, которые при пуске в несколько ступеней обеспечивают необходимое ускорение. На станциях метрополитена, переходах, в торговых помещениях, где длина эскалатора не велика, применяются короткозамкнутые АД . Для ограничения бросков тока в сети , а также некоторого снижения момента и ускорения электропривода при пуске в цепь статора двигателя вводится дополнительное сопротивление.

Рассмотрим схему электропривода эскалатора (рис. 14.2), позволяющую работать на подъем и спуск пассажиров.

Рис. 14.2. Схема электропривода эскалатора метрополитена

134

Вкачестве приводного двигателя используются АД с фазным ротором мощностью до 200 кВт. При незначительном потоке пассажиров эскалатор может длительно работать практически вхолостую. Поэтому для повышения коэффициента мощности и КПД двигателя при снижении нагрузки на его валу примерно до 40% от номинальной статорная обмотка переключается с треугольника на звезду. При повышении нагрузки она вновь переключается на треугольник. Указанные переключения осуществляются автоматически с помощью реле максимального тока 1М и 2М, которые управляют контакторами через реле РПП и РВ. Контакт РВ с выдержкой времени на размыкание обеспечивает наличие цепи катушки РПП в период времени между отключением 2М и включением 1М.

Вгенераторном режиме спуска с полной нагрузкой двигатель загружен существенно меньше, чем при аналогичной нагрузке в режиме подъема. Поэтому в режиме спуска статорная обмотка двигателя включена на звезду.

Пуск двигателя осуществляется в функции времени с использованием маятниковых реле контакторов ускорения 1У…4У. Торможение – механическое.

Схема осуществляет типовые защитные блокировки от неисправностей механической части оборудования, вытяжки цепей и поручней (конечные выключатели ТЦ, П), нарушения конструкций ступеней (конечные выключатели С1 и С2, превышения температуры подшипников (тепловое реле ), а также от превышения скорости ( центробежное реле скорости РЦ). Предусмотрены защита двигателя : максимальная (реле 1РМ, 2РМ), от перегрузки (реле П), от потери двигателем питания (реле нулевого тока 1РНТ, 2РНТ, 3РНТ), от приваривания замыкающих контактов силовых контакторов (размыкающие контакты Д, Н, В, Т в цепи катушки РВП и 1У … 4У в цепи катушки В).

Зашита от потери питания, перегрузки двигателя и превышения температуры подшипников действует с выдержкой времени, определяемой реле времени РО1 и РВП. Все защиты, за исключением реле скорости РЦ, осуществляют остановку двигателя его отключением от сети и наложением рабочего тормоза РТ. Только в конце процесса торможения, после истечения выдержки времени реле РТ, накладывается дополнительно предохранительный тормоз ТП. При срабатывании реле скорости РЦ или нажатии на кнопку АВ аварийной остановки одновременно накладываются 2 тормоза.

135