电梯变频系统

电梯变频系统（精选9篇）

电梯变频系统 篇1

一、电梯的基本结构

从总体来讲, 电梯由机械系统和控制系统组成。其机械部分由拽引系统、轿箱和门系统、平衡系统、导向系统以及机械安全保护装置等部分组成;而电气控制部分由电力控制系统、运行逻辑功能控制系统组成。

1.拽引系统的功能是输出动力和传递动力, 使电梯运行。主要由拽引机、拽引钢丝绳、导向轮和反绳轮组成。导轮使将拽引钢丝绳一向对重或轿箱的钢丝绳轮, 安装在拽引机架或承重梁上。反绳轮使设置在轿箱顶部和对中顶部位置的动滑轮以及设置在机房里的定滑轮。

2.减速箱有齿拽引机的减速箱一般采用蜗轮蜗杆传动。其优点是:传动比大、运行平稳、噪声低和体积小。在减速箱中, 蜗杆可以置于蜗轮的上面, 称为蜗杆上置式结构。这种结构的蜗轮蜗杆啮合面不易进入杂物, 但可润滑性较差。若蜗杆置于蜗轮下面, 则称为蜗杆下置式结构。这种结构的蜗杆可浸在减速箱体的润滑油中, 是齿的啮合面得到充分润滑, 但要求蜗杆的伸出端要有良好的密封, 以防润滑油渗漏。

3.拽引轮, 靠钢丝绳与绳槽之间的摩擦力来传递动力, 当拽引轮两侧的钢丝绳有一定拉力差时, 应保证拽引刚绳不打滑。为此必须使绳槽具有一定的形状。在电梯中常见的绳槽形状有半圆槽、带切口半圆槽和楔形槽三种。

4.电磁制动器电梯制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的连接处, 是通过制动瓦对制动轮抱合时产生的摩擦力来使电梯停止运动的装置。

5.电梯的电力拖动控制系统

电梯信号控制系统主要有继电器控制和计算机控制两种控制方式。由于计算机的种类很多, 根据计算机控制系统的组成放时及运行方式的不同, 计算机控制可分为个人计算机控制和微机控制两种方式。

二、变频器 (Variable-frequency Drive, VFD)

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率, 根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压, 进而达到节能、调速的目的, 另外, 变频器还有很多的保护功能, 如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高, 变频器也得到了非常广泛的应用。电梯与变频器结合主要有以下几部分:

再生部分.这部分有两个功能, 一是将电网三相正玄交流电压整流成直流, 向逆变部分提供直流电源;二是在减速制动时, 有效控制传动系统能量回馈给电网主电路器件是IGBT或IPM模块.根究系统的运行状态, 即可作整流器使用, 也可做有源逆变器使用.再传动系统采用能耗制动方案时, 这部分可单独采用二极管整流模块.当然此时无须PWM1控制回路等相关部分

逆变器部分.逆变器部分同样是有IGBT或IPM模块组成, 作为无源逆变器, 向交流电动机供电.

平波部分.在该电源系统中, 由电解电容器构成平波器.如果是电流源, 将由电感器组成.当采用电流源方案时, 则主回路结构与控制方法与此是不同的

测部分.PG作为交流电机速度与位置传感器, CT作为主回路交流电流检测器, TP作为与三相交流电网同步信号的检测, R为直流母线电压检测器.

控制回路.控制回路一般有微机, DSP, PLC, 等构成, 可选16或32位微机.控制回路主要完成电力传动系统的指令形成, 电流, 速度, 和位置控制, 产生PWM控制信号, 故障诊断, 检测, 显示, 电梯的控制逻辑管理, 通讯和群控等任务.

三、工作原理

电压反馈信号UF与交流电源同步信号US送入PWM1回路产生出符合电动机作为电动运行状态的PWM1信号, 控制正玄与再生分中开关器件, 使之作为二极管整流桥工作。当电动机减速或制动时产生再生作用, 功率器件在PWM1信号作为下进入再生状态, 电能回馈交流电网。交流电抗器ACL主要是限制回馈到电网的再生电流, 减少对电网的干扰, 有起到保护功率开关元件的作用。

逆变器将直流电转换成幅值与频率可调的交流电, 输入交流电动机驱动电梯运行。实行电流环与速度环的PWM2信号, 输入正选电流。

变频器的主要特点是:使用交流感应电动机结构简单, 制造容易, 维护少, 适于高速运行;电力传动系统效率高, 节省电能。电梯是一种位势负载, 再运行时就有动能, 因此在制动时, 将起回馈网有很大意义。变频电梯容易实现四象限运行;结果紧凑, 体积小, 重量轻, 占地面积大为减少。

电梯为变频调速电梯, 需要实现如下功能:轿内指令的登记于清除;厅外召唤指令的登记与清除;自动开关门;楼层指示;自动选向;自动运行;自动换速以及自动平层;应具有各种相应的安全保护以及报警;照明等功能;电梯运行四种状态:有司机, 无司机, 检修和消防。从安全角度和负载电流大小考虑, PLC控制系统仍需少量接触器和继电器。有运行继电器、超载继电器、电压继电器、开门继电器、关门继电器、制动继电器等。3.变频器的工作原理及特点.

变频技术在电梯上的使用电梯变频器是一种专门用于电梯控制的仪器。电梯专用变频器是中小功率变频器中的高端产品, 它使得电梯效率提高、运行平稳、设备寿命延长, 结合PLC或微机控制, 更显示无触点控制的优越性:线路简化、控制灵活、运行可靠、维护和故障监测方便。

电梯要有舒适性, 需要电梯缓慢加速, 这就涉及到电机调速的问题:

1.其他的调速方式, 比如串电阻调速:它通过串接一个电阻, 来降低电机内部的电压, 实现转速的降低, 弊病就是在串接的电阻上会耗费一定的能量;

2.用变频器就不存在这种情况, 它直接控制输出的频率和电压来驱动电机, 不存在额外的消耗。

参考文献

[1]宋伟刚《通用带式传送机设计》机械工业出版社2006-03-01

[2]李育锡主编《机械设计课程设计设计》高等教育出版社2008

电梯变频系统 篇2

公司：

4月4日上午9点左右，东成花园23座电梯出现故障，报电梯维保单位人员前来查看，经多次检查核实，确定为电梯变频器坏（该电梯为日立牌，将22座电梯变频器更换到23座电梯上试运行，电梯使用正常）。为尽早恢复电梯运行，东莞分公司派人和电梯维保人员去东莞南城变频器维修店，多次谈价后确定变频器维修费用为1200.00元。

因清明节放假，变频器配件寄件耽误时间，变频器于4月6日下午14时左右才维修好，经电梯维修人员安装调试后，电梯使用正常。

特申请以上维修费用，请公司领导批准！

东莞分公司

矩阵式变频技术应用于电梯的研究 篇3

关键词：矩阵变换器；变频器；电梯

引言

近年来，采用变频调速技术作为控制系统的变频电梯成为了我国电梯市场的主流，凭借其先进的技术特性及良好的性能，提高了乘客的舒适度，降低了电梯的能耗，引领了电梯控制技术的一次革命。然而，变频器作为核心控制元件的系统中普遍有晶闸管、整流二极管及大功率IGBT开关等非线性元器件，在使用中会产生大量谐波，不可避免的会对周围的元器件产生一定的谐波干扰。不仅会影响电气设备的正常运行，还会引起电网中局部的串联或并联谐振，对电梯的安全性有一定的危害。为了消除谐波干扰的影响，电梯行业的科研技术人员做了大量的工作，虽然能够将危害降到最低，但都无法找到一种彻底解决这一难题的方法。就在广大科研人员努力寻找突破口的同时，矩阵变换器的出现为解决这一难题打开了一扇门。

1.矩阵变换器简介

矩阵变换器是一种直接变换型的交流-交流电力变换装置，由九个双向开关排成三行三列的矩阵，故称矩阵变换器。作为一种具有优良控制特性和广阔发展前景的新型变频装置，它的研究工作在国内外引起了广泛的关注，在部分领域展开了应用。由于矩阵变换器即可以达到高效节能的效果，又能避免传统变频器的谐波干扰，因此非常适合代替传统变频器作为新型的变频电梯控制系统。

矩阵变换器属于电力变换器，其电路是一种新型的拓扑结构，如图1所示。整个电路系统包含两级变换电路，分别是交-直（整流）变换电路和直-交（逆变）变换电路。这两套变换电路均采用双向开关，由交流三相变换到直流三相。

图1

2.矩阵变换器优势分析

传统的变频器主电路一般由交-直-交组成，输入电源经三相桥路晶闸管整流成直流电压信号后，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关器件逆变为频率可变的交流信号。在整流回路及逆变回路中，电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅里叶级数分解为基波和高次谐波，其中高次谐波不仅会干扰供电系统，而且干扰邻近电气设备，这就是变频器的谐波干扰。而先进的矩阵变换器的输入电流和输出电压为规则的正弦波形，产生的谐波干扰非常小，甚至可以忽略不急，从根本上避免了传统变频器的谐波干扰，更适合应用于变频电梯的控制系统。

由于矩阵式变频器采用呈矩阵式排列的双向可控开关，内部不含任何能耗元件，再加上可控开关的双向作用，使能量能够双向流动，便于电机实现四象限运行，输出电压幅值和频率宽范围连续可调。因此，新型矩阵式变频器控制系统结构简单，无储能元件，省去了中间的直流环节，传递能量效率高，有传统变频器不可比拟的优势。

3.矩阵式变频器在电梯上的应用

矩阵式变频器控制电梯的原理可通过对电压频率的分析进行研究。对于单相交流电压来说，输出电压uo为

式中Tc—开关周期；ton—个开关周期内开关导通时间；σ—占空比；us—单相交流电压

由公式可知，不同的开关周期中采用不同的单相交流电压，可得到频率和波形都不同的输出电压。单相交流电压波形为正弦波，可利用的输入电压部分只有单相电压阴影部分，因此输出电压将受到很大局限，无法得到所需输出波形。如果把输入改为三相，就可利用三相相电压包络线中所有的阴影部分，理论上来说所构造的电压的频率可不受限制。

矩阵式变频器应用于电梯的控制方法主要有三种。第一种为直接变换法，是通过对输入电压的连续斩波来合成“输出电压”的方式进行变换，它可以分为坐标变换法、谐波注入法、等效电导法及标量法，这些方法虽各有一定的优越性，但也存在一定的问题，限制了它们的应用范围。另一种方法为电流跟踪法，这种方法是将三相输出电流信号与实测的输出电流信号相比较，根据比较结果和当前的开关电源状态决定开关动作，它具有容易理解、实现简单、响应快、鲁棒性好等特点，但也有滞环电流共有的开关频率不够稳定、谐波随机分布，且输入电流波形不够理想、存在较大的谐波的缺点。第三种方法为空间矢量调制技术，又称为间接变换法、交—直—交等效变换法，是基于空间矢量变换的一种方法，它将交—交变换虚拟为交直和直交变换，这样便可采用目前流行的高频整流和高频波形合成技术，变频器的性能可以得到较大的改善。当然具体实现时是将整流和逆变一步完成的，谐波得到了较好的抑制，但控制方案较为复杂，缺少有效的动态理论分析支持。它是目前在矩阵式变频器电梯控制技术中研究较多也是较为成熟的一种控制方法，既能控制输出波形，又能控制输入电流波形，可改变输入功率因数。

4.矩阵式变频器应用于电梯的发展前景

新型矩阵式变频器作为变频电梯的控制系统，可以达到平稳起停、精确调速、避免干扰、降低能耗的作用。与传统变频器相比，矩阵式变频器控制系统能够使整个电力拖动系统动静态性能得到提高，将电梯运行过程中产生的谐波干扰降到最低，完美的解决了一直以来困扰着广大电梯技术人员的问题。因此我们可以大胆的推测，在不远的将来，矩阵式变频器将替换传统变频器，成为变频电梯控制系统的主流元件，带领电梯行业进入后变频时代。

参考文献：

[1]陆海慧，陈伯时，夏承光.矩阵式交交变换器[J].电力电子技术，1997（1）：105-108.

[2]王建华，高海生.矩阵变频器研究综述[J].科技广场，2006（2）

交流变频调速电梯系统设计和应用 篇4

随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点越来越明显。可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速[1]。因此,PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。

2 设备选型

(1)变频器的选择

本文选择VS—616G5型变频器是安川电机公司面向世界推出的21世纪通用型变频器。这种变频器不仅考虑了V/f控制,而且还实现了矢量控制,通过其本身的自动调谐功能与无速度传感器电流矢量控制,很容易得到高起动转矩与较高的调速范围[2]。VS—616G5变频器的特点如下:

包括电流矢量控制在内的四种控制方式均实现了标准化;有丰富的内藏与选择功能;由于采用了最新式的硬件,因此,功能全、体积小;保护功能完善、维修性能好;通过LCD操作装置,可提高操作性能。

(2)可编程序控制器(PLC)的选择

电梯PLC控制系统不再使用继电器控制系统中模拟轿厢运动的机械选层器。电梯运行过程中,轿厢所处楼层位置如何检测,PLC软件如何根据给定输入信号及运行条件判断或计算楼层数,是电梯正常运行的首要问题,是正确定向和选层换速的必要前提[3]。

根据以上要求,可编程控制器必须具有高速计数器。又因为电梯是双向运行的,所以PLC还需具有可逆计数器。综合考虑后,本设计选择了日本OMRON公司生产的C系列P型机。

3 电梯控制系统设计

电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。图1为电梯PLC控制系统的基本结构图,主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等[4]。

系统控制核心为PLC主机,操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过PLC输入接口送入PLC,存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号,向拖动和门机控制系统发出控制信号。

3.1 信号控制系统设计

电梯信号控制基本由PLC软件实现。电梯信号控制系统如图2所示,输入到PLC的控制信号有运行方式选择(如自动、有司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。

3.2 速度给定曲线

为了满足舒适感提高运输效率及正确平层要求,电梯的速度给定曲线是一个关键环节。人们对于速度变化的敏感度主要是加速度的变化率,舒适感就意味着要平滑的加速和减速。

为了获得良好的舒适感,将电梯的起制动速度曲线设计成由两段抛物线(S曲线)及一段直线构成,而这一曲线形状的构成及改变,则是由加速度斜率及S曲线变化率决定的。加速斜率是以速度给定从0加速到1000转/分所需要的时间来定义的。其意义为加速度由0加速到1000转/秒所需要的时间。因此通过改变起动加速时间可获得不同的起动曲线斜率。增大加速时间值起动曲线变缓,反之,起动曲线变急。同理,增加S曲线变化率起动曲线弯曲部分变缓,反之,起动曲线弯曲部分变急。而S曲线变化率的变化,也可通过改变S曲线起始、终了加速时间来实现,本设计采用的616G5变频器就具有S曲线加速时间设定功能,故将加速时间和S曲线加速时间配合调整,即可获得理想的起动曲线。同理,制动曲线也可按此方法调整。理想的电梯速度给定曲线如图3所示,图中a为加速度,v为速度。

3.3 减速及平层控制

电梯的工作特点是频繁起制动,为了提高工作效率、改善舒适感,要求电梯能平滑减速至速度为零时,准确平层,即“无速停车抱闸”,不要出现爬行现象或低速抱闸,即直接停止,要做到这一点关键是准确发出减速信号,在接近层楼面时按距离精确的自动矫正速度给定曲线。本设计采用旋转编码器检测轿厢位置,只要电梯一运行,计数器就可以精确地确定走过的距离,达到与减速点相应的预制数时即可发出减速命令[5]。

不论哪种方式产生的减速命令,由于负载的变化、电网波动、钢丝绳打滑等,都会使减速过程不符合平层技术要求,为此一般在离层楼100mm～200mm处需设置一个平层矫正器,以确保平层的长期准确。

3.4 I/0点数的分配及机型的选择

本设计按七层的电梯为例,根据需要控制的开关、设备大约有52个输入点,34个输出点需进行控制,考虑10%～15%的裕量,故选择C6OP主机模块+C40P扩展单元,其I/O点数可达56/44个。

3.5 旋转编码器与PLC的连接

本系统采用相对计数方式进行位置测量。运行前通过编程方式将各信号,如换速点位置、平层点位置、制动点位置等所对应的脉冲数,分别存入相应的内存单元,在电梯运行过程中,通过旋转编码器检测、软件实时计算以下信号:电梯所在层楼位置、换速点位置、平层点位置,从而进行楼层计数、发出换速信号和平层信号。

如图4所示,脉冲信号输入到C60—P的0000端,0001端接硬件复位信号,用于当电梯运行至端站时高速计数器复位校正楼层计数及消除累计误差。当复位信号从ON转为OFF时,高速计数器从零开始计数。

3.6 系统结构框图

系统由轿厢、开关门机构、曳引机构、控制系统等组成,如图5所示。

4 应用实例

本文的设计方案于去年应用于吐哈的一栋5层办公大楼,根据PLC的I/O节点使用原则,应留出一定的I/O点以做扩展时使用。系统中实际需要输入点47点,输出点40点,因此我们选用西门子S7-300PLC,其中CPU的型号选为CPU315,输入模块的型号选为DI32x DC24V,总共需要两块,输出模块的型号选为DO32x DC24V/0.5A,总共也需要两块。PLC通过向安川VS—616G5变频器发出电梯上行输出和电梯下行输出信号,从而控制曳引电动机的转动方向,决定电梯的上/下行运动;PLC通过向安川616G5变频器发出电梯高速运行和电梯低速运行信号,从而间接控制曳引电动机的转动速度,决定电梯的高速/低速运动。电动机通过脉冲发生器(编码器)和PG卡将速度信号及时反馈给安川616G5变频器,从而形成速度闭环控制。经过一年的运行,该电梯未出现运行故障,使用人员对电梯的反映良好,具有稳定可靠的性能。

5 结语

本设计满足电梯控制的基本要求。利用通用变频器和PLC实现了对电梯的控制,通过合理的设备选型、参数设置和硬件设计,提高了电梯运行的可靠性,改善了电梯运行的舒适感,并节约了电能。

参考文献

[1]黄立培.变频器应用技术及电动机调速[M].北京:人民邮电出版社,1997:3～8

[2]吴忠智.变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社,1995:1～5

[3]张福恩.交流调速电梯原理设计及安装维修[M].北京:机械工业出版社,1993:59～62

[4]陈一才.大楼自动化系统设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994:43～52

电梯变频系统 篇5

1.1 背景

随着社会经济的迅速发展,人们物质文化生活水平的提高,大批的高楼拔地而起,电梯已经成了人们生产、工作、生活中重要的运输设备。面对科技的发展,电梯的要求也是日新月异,特别是节能方面的要求。深圳出台电梯节能的有关规定,为了配合国家对电梯的节能要求,在2007年1月在欧特电梯公司,对电梯进行节能改造。2007年4月在广顺电梯有限公司,对某公司的旧电梯进行设备改建。由于某公司的旧厂房电梯使用时间过长,能耗较大,经常出现故障,可以说是难以维修,严重影响日常工作的使用。因此需要电梯改建。

1.2 原因分析

对旧电梯进行勘察、分析,发现旧电梯是双速电梯,采用电抗器进行调速,运行平层时有明显的震动,而且运行噪音过大,感觉电梯不是很安全。进入井道进行检查,发现里面的布线有点乱,甚至有些已经老化。造成原因是由于井道限位开关过多,如平层开关、加速开关、减速开关。由此,必须解决三个问题。

第一个问题:平层时的震动是由于电抗器的老化,而且本身的调速效果明显不够平稳和舒适造成的。解决方法:采用变频调速技术,使其加减速平稳舒适。

第二个问题:井道开关过多,有减速开关、加速开关平层开关。解决方法:采用一个光电平层开关,用脉冲控制加、减速。

第三个问题:采用电抗器调速的电梯能耗过多、噪音过大。解决方法:采用变频调速提高能源的使用效率。

2 电气设计分析

根据解决问题的思路,开始进行电梯的改建。改建地点在该公司的新厂房。采用PLC控制变频调速控制电梯。PLC选用FX2N-64M,变频器用VS-616G5通用变频器。

2.1 井道线路的简化

电梯的位置检测装置是用来采样轿厢的运动位置并将它反馈给电梯PLC的。选用光电开关和旋转编码器共同工作来进行平层、加速、减速控制。光电开关主要由发光二极管和光敏元件组成,在没有受到外界隔光干扰时一直接通。采用光电开关作为信号装置,需要在轿厢上安装1个光电开关,在每层的平层位置安装隔光板,用于扫描平层位置信号:电梯上行时,每当遇到经过隔光板信号时,楼层数加1;电梯下行时,每当遇到下换速信号时,楼层数减1。

旋转编码器,又叫增量式编码器,实际上是一个脉冲发生装置。内部结构是在其圆盘的边缘上开有相同间距的缝隙,圆盘两侧分别安装红外发光器件和光敏元件。使用时将其与曳引电机同轴连接,当其随电机旋转时,每转过一个缝隙,就产生一个电脉冲,将这些脉冲送入PLC控制器的高速脉冲输入端对其进行计数,就可以得到电梯运行的距离信号。这种方法的优点是测量准确、无磨损,测量信号便于计算机处理。利用增量编码器不仅可以测量电梯的速度和距离,还可以测出电梯运行的方向和曳引机的转速。

2.2 整改电路设计

该公司要求实现四层电梯的控制,选用FX2N-64M型可编程序控制器,端口地址分配如表1所示。

2.2.1 双速电梯变频改造

将原来的双速电梯主电路改成变频梯,将其电抗器调速控制方法改成变频器调速控制方法。

采用变频器多段速的3段速控制方式和616G5原有的加、减速S曲线控制,实现电梯在运行加速、减速时平滑,并利用其零速信号和平层的位置开关同时使用,实现电梯零速平层。详见电梯PLC程序运行方式。采用变频调速,改变原来的平层震动现象,达到启动、加速、减速平稳的目的,实现零速平层。

由于电梯是启动频繁的设备,用变频调速可以减少电梯的加、减速时的冲击性,达到减少运行过程中的噪音的目的,并且用变频调速能有效的提高电能的使用效率,实现节能的效果。

2.2.2 电梯的井道改造,实现运行脉冲的计算

为了减少井道的布线,方便维修和保养。配合光电开关,实现电梯的脉冲控制加、减速和平层控制,本文采用12V旋转编码器,它与主电动机同轴相连,编码器产生的脉冲直接输入PLC的高速脉冲计数输入端X2,在PLC中通过对此脉冲的计数,可以用程序计算出电梯走过的距离及当前的速度,从而完成调速系统的位置和速度反馈。接口示意图如图1所示。

2.2.3 电梯正常运行控制程序设计

电梯控制程序设计。简单说明,改造后电梯的平层和加减速工作方式。电梯PLC控制程序此处不再赘述。

2.2.4 目标登记和上下行登记信号处理

目标登记和上下行登记信号,如图2所示。

(1)目标登记与解除

1)目标层1层登记:按下1楼站外上行召唤1SZA,1SZA↑→X032↑→Y015↑接通点亮。在关好门登记M20↑→M21↑目标一层登记。

按下桥内一层选择按钮1NLA,1NLA↑→X024↑→Y011↑接通点亮→M21↑目标一层登记。

2)各选择平层后解除登记(如1层登记解除):一层平层信号M600↑→M70↑延时后,解除一层登记。

(2)上下行登记

1)上行登记M4:桥厅在1层时,2、3、4层目标可以上行登记;桥厅在2层时,3、4层目标可以上行登记,桥厅在3层时,4层目标可以上行登记。

2)下行登记M5:桥厅在4层时,1、2、3层目标可以下行登记;桥厅在3层时,1、2层目标可以上行登记,桥厅在2层时,1层目标可以上行登记。

2.2.5 电梯召唤的实现

以桥厅在一楼时,3楼下行外召唤为例。

(1)3楼厅外乘员按下下行召唤按钮时,3XZA↑→X036↑→Y021↑→3XZD点亮

Y021↑→M20↑→M23↑3层目标登记↑M4↑上行登记

(2)M4↑→Y030↑→Y032↑慢行→Y033↑中速→Y34↑快速

1)变频器内给出运行答应信号,X020↑→Y000和Y007↑→ZC↑→制动器线圈ZXQ得电松闸。

2)变频器内给出运行速度信号指令,电机YD得电起动、加速、满速向3楼运行。

(3)电梯到达3楼的上行换速点开始减速运行:电梯由1楼向3楼运行过程中,光电开关离开每层楼的遮光板时,光电开关GDK↑→X005↓→M418↑→M200动作一个上沿信号→INC D200执行上行计数,并将结果经转移传送、解码后控制对应的软辅助继电器M600-M603动作,实现对电梯的运行控制。当位于轿顶的光电开关离开位于井道的2楼遮光板时,C237开始计算2楼至3楼的脉冲数,SUB指令根据2楼到3楼的学习脉冲减去设定值,并将其存入D310。当C237累积计数与D310相等时,M602↑→M7↑→Y034↓→Y033↓→电梯按变频器曲线指令进行减速运行。而且当M600↑时,电梯位置显示3字。

(4)电梯在3楼零速平层停靠开门:经对变频器和PLC相关参数的反复调整和整定,当电梯在3楼平层时,变频器的输出也恰好为零,控制系统处于待起动状态。

2.2.6 换速、平层、停车及楼层显示

利用编码器输出端将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端,构成位置反馈和速度反馈。高速计数器累加的脉冲数反映电梯的位置。高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离,换速点,平层点和制动停车点等信号。电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置,曲线各个换速点的位置,门区信号和平层位置信号等。由此省去原来每层在井道中设置的大量上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连接,降低成本,使系统更容易维护。

脉冲计数的编程方法上采用相对计数方式,每次从平层点开始计数到下一平层点,然后高速计数器复位。每一层均从零开始计数,楼层数存放在另一个计数器。当计数累计到设定值时,高速计数器复位。同时根据运行方向楼层计数器加1或减1,表示己经运行了一层楼距离。

3 结束语

2007年4月对旧电梯进行勘察,并对其存在的问题提交设计方案。2007年5月开始对电梯井道进行建造。2007年6月进行电梯的安装和调试。2007年7月相关部门进行验收,签定保修合约,并投入使用。改建后,投入使用,整机性能良好,以前存在的三个问题都能够解决。一是平层很平稳、没有震动,舒适感良好。运行的噪音明显小于旧的双速电梯,可以说是静音运行。二是使用一个光电开关后,每个平层位只需要装一个隔光板使井道的布线明显减少,方便检修与电梯的日常维护。三是节能效果明显,因为电梯是启动比较频繁的设备,根据使用情况和日常维修保养登记情况来看,一年至少省去5000多元的电费达到了节能的要求。

参考文献

[1]芮静康.电梯的电气控制技术.北京:中国建筑工业出版社,2005.16-18.

[2]李秧耕.电梯的基本原理及安装维修全书.北京:机械工业出版社,2003.

[3]张福恩.交流调速电梯原理、设计及安装维修[M.]北京:机械工业出版社,1993.

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变频器在电梯控制系统中的应用 篇6

关键词：电梯控制系统,变频器,MM440

0 引言

为了使电梯实现安全、可靠、平稳地运行, 在电梯的控制系统中采用以PLC控制为主的逻辑控制部分和以变频器控制为主的调速部分共同组成如图1所示[1]。从图1中可以看出, 在电梯的控制系统中曳引机直接由变频器控制, 而PLC则直接对变频器的输入信号进行控制, 根据逻辑控制要求, 由PLC向变频器发出轿厢运行方向、轿厢启动、轿厢加速运行、轿厢减速制动以及抱闸停车等控制信号, 通过变频器的调速作用结合旋转编码器构成闭环矢量控制系统来共同控制曳引电机的转速, 从而实现电梯运行速度的控制, 继而提高轿厢在运行过程中的舒适度及平稳度[2]。

1 MM440型变频器简介

MM440型变频器是利用电力半导体器件的通断作用通过改变电机工作电源频率从而实现异步电机启动、变频调速控制的一种电力控制装置[3]。MM440型变频器主要由整流单元、逆变器和控制器4部分组成, 其中整流单元作用就是为了将工频交流电转换为直流电, 直流中间电路则是为了滤波、储藏电能, 逆变器采用IGBT三相桥式逆变器其主要作用是为了将直流电转换为不同频率、幅度、脉宽的方波, 而控制器则是为了对输出方波的脉宽进行控制, 使其输出PWM波形, 进而能够控制交流电机的运转[4]。MM440型变频器在工作过程中先将工频交流电源整流为直流电然后在通过逆变器再把直流电转换成为交流电, 从而输出PWM波形, 同时它还可以根据实际需要改变输出交流电的电压及频率, 其结构框图如图2所示。

2 MM440型变频器的调速原理

变频调速简单的说就是通过改变频率和电压对发动机的转速进行调速, 目前变频器在我国的应用正高速上升, 其变频调速的特点是调速范围大、精度效率高以及无级调速等, 它在调速的过程中可以很容易的实现协调控制和闭环控制[5]。其通用型变频器在工业生产自动化控制领域应用非常广泛, 其调速的基本原理基于以下公式:

式 (1) 中:f0——电源频率;s——转差率;p——磁极对数;n2——同步转速;Δn1——转差损失的转速。

从以上计算公式 (1) 可知, 通过改变电源频率f0、磁极对数p及转差率s三者中间的任意一个就可以实现电动机转速的控制调节作用, 尤其是针对电机而言最好的方法就是改变电源频率f0, 从而改变同步转速和电机转速继而实现调速控制[6]。在对电动机转速进行调速控制的过程中, 要尽可能的保持电动机的主磁通不变, 其主要原因在于如果主磁通太弱, 铁芯利用程度就不够充分, 在同样的转子电流作用下, 电动机的负载能力就会下降, 而如果主磁通太强则铁芯就会出现发热的状态, 从而输出波形会被破坏。我们知道电动机定子每相电动势的有效值的计算公式为

式 (2) 中:U——电源电压;E1——电动机定子每相电动势;f1——电动机定子频率;N1——定子每相有效匝数;KN1——基波绕组系数;ϕm——每极磁通量。

从式 (2) 中知道, 如果选定了电动机, 那么定子每相有效匝数N1为常数, 此时ϕm的大小则由电动机定子每相电动势E1和电动机定子f1共同决定, 所以为了保持ϕm不变, 可以对E1和f1进行适当的控制, 我们主要从基频以下调速 (恒转矩调速) 和基频以上调速 (恒功率调速) 两个方面来进行分析。首先当f1的值低于供电的额定电源频率时, 如果当f1的数值较高时定子漏阻抗压降可以忽略不计此时E1≈U1, 所以只要保持U1/f1就可以保持ϕm不变, 但是如果f1的数值较低时定子漏阻抗压降就必须考虑, 此时可以提高定子电压对定子漏阻抗压降进行补偿, 这样也可以维持E1/f1=常数, 从而保持ϕm不变。其次当f1的值高于供电的额定电源频率时, 频率f1提高时电压U1受限不能继续提高, 此时f1和ϕm成反比, 而ϕm又与电流、转矩成正比, 所以↑f1则ϕm↓进而转矩↓, 同时又根据公式1-1有f1↑, 则n↑, 所以转矩与转速的乘积即功率保持不变, 此时相当于直流电机弱磁升速的情况[7]。把以上情况结合起来, 就得到了电动机U/f控制特性曲线, 如图3所示。

由图3可以看出, 当变频器进行调速控制的时候, 其输出f1和U1是呈规律变化的, 当其处于基频以下调速即恒转矩调速的时候, 其输出f1和U1呈正比变化, 这就是所谓的变压变频调速 (VVVF控制) , 而当其处于基频以上调速即恒功率调速的时候, 其输出U1并不改变, 改变的只有输出f1。

3 MM440型变频器的容量选择

变频器的容量选择是至关重要的, 主要从变频器容量与电动机容量的匹配方面来进行考虑, 其次还要考虑负载的实际负荷电流及启动转矩等因素, 在选择变频器的容量时, 变频器的额定电流必须大于电动机的最大运行电流如果变频器的容量选择偏小则会影响电动机的输出力矩, 从而影响系统运行, 更严重者会对具体的设备装置起到损毁的作用, 如果变频器的容量选择偏大则电流的谐波分量会增大, 同时也会无形中增加设备的投资[8]。一般情况下, 只要能满足生产机械要求, 变频器容量选择的越小, 越能满足经济性要求。

假设电梯运行速度为V=1 m/s, 轿厢自重W1=0.5 kg, 额定载重量W2=1 kg, 配重W3=1.2 kg, 假设变频器功率为P, 电机功率为P1。在最大载重下, 电梯上升所需曳引功率为P2, 则有

其中:F1=K (W1+W2-W3) g+δ为摩擦力, δ可忽略不计。

取P≈1.5P2, K=0.02

得P2=3 k W

取P≈1.5P2≈1.5×3=4.5 k W

从以上计算结果进行分析, 此电梯控制系统中选用型号为6SE6440-2UD25-5CA0的MM440变频器, 其额定功率为5.5 k W, 额定电压为380~480 V。

4 MM440型变频器的参数设置

德国西门子生产的MM440型通用变频器在额定功率、输入、输出电压、频率调节范等方面基本满足了电梯控制系统的设计要求, 作为整个电梯控制系统中的主要元件, MM440型通用变频器还内置了RS-485通信口以及PID控制等新功能, 可以对电梯运行速度曲线进行控制, 从而进一步提高电梯运行的平稳性、舒适性及安全性[9]。MM440型通用变频器的参数非常多, 将主要的变频器的参数设置汇总如表1所示。

5 结束语

随着电梯行业的飞速发展, 越来越多的新技术如变频器技术、永磁同步电动机技术、PID控制技术等应用在电梯中的案例越来越多[10], 本文主要从西门子MM440型通用变频器在电梯控制中的调速原理、容量选择以及相关参数设置等几方面进行阐述, 希望能在实践过程中起到一个参考作用。

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电梯变频系统 篇7

1 交流变频拖动系统设计原理

异步机 (以三相鼠笼式电机为代表) 因具有多方面优点而被广泛应用。在分析三相交流异步电机转速n时, 其计算公式为:

在上述公式中, fs代表电机交流电输入频率;s代表电机转差率;P代表电机极对数;ns代表电机同步转速。

由该公式可知, 异步电机主要受两方面因素的影响, 一类是电机旋转磁场同步转速ns在恒定条件下所显示的电机转差率s;另一类是电机同步转速ns。

2 蓄能器变频驱动节能控制系统设计分析

2.1液压动力系统设计

2.1.1主回路液压泵计算

本文根据液压电梯轿箱额定速度V1与液压缸柱塞面积A1, 计算液压系统运行过程中所需要的额定流量Q的实际数值, 其基本计算公式为Q=0.5V1*A1。

根据电机、马达额定转速最小值与主回路泵容积效率NP, 计算主回路液压泵/马达排量q的计算公式, 其计算公式为:

2.1.2蓄能器回路补油电机计算

根据液压系统运作原理, 不考虑蓄能器回路补油装置泵要素, 选择当前市场的普通元件, 以满足基本流量运行要求。导致蓄能器回路补油的主要原因是:

(1) 柱塞泵/马达可逆元件出现内泄漏情况, 液压电梯多个行程工作程序循环出现故障, 蓄能器中的油液体积减少, 且经过长期运行后, 蓄能器的压力降低。

(2) 由于单向阀的内泄漏情况无法避免, 因此蓄能器的压力也会长期处在下降的状态中。

由上文分析可发现, 内泄漏属于一个缓慢的过程, 因此本文忽略蓄能器压力变化情况, 设其长期处于一个等温环境, 则其计算公式为

在该公式中, t代表恒温背景下的温度值;s代表气体膨胀指数, 在正常条件下, s取1.2。

2.1.3电梯运行速度的曲线分析

电梯速度控制是电梯系统研究中的重要组成部分, 设计人员需要根据人体的生理需要, 控制电梯下降、上升速度, 满足人体在乘坐电梯过程中的舒适感需求。在传统研究中, 抛物线-直线法是一种常见的研究方法, 能有效体现人体乘坐舒适度、电梯运行成本等因素。

现阶段, 液压电梯对速度的要求度较低, 对速度曲线的精度要求不明显, 基本上不需要区分多种运行速度的曲线分布方式。瑞士柏林格公司根据液压电梯的这一特点, 采用两种不同表达方式的曲线方式, 从理论上分析了检修工况对液压电梯的影响, 为开展多方面电梯系统研制提供理论素材。在电梯速度数字微处理控制的大背景下, 设计人员更应该从平层精度、电梯运行效率等几方面分析系统设计的可行性, 也能收到较好的系统设计效果。

2.1.4集成阀块设计

(1) 主回路安全阀设计:采用限制液压泵在标准工况下的最大允许压力的方式。在正常系统中, 由于变频器过载保护能力强, 当某些数据超过系统压力值后, 变频器会自动切断保护电源并保护电机。因此本文认为, 在该系统中不设置安全阀的想法是可行的。但在该系统中, 由于提供动力的路径主要有两条, 分别为电动机与蓄能器回路, 这一现象会导致主回路液压泵出口端压力由于某种故障而急剧上升, 综上所述, 在不考虑设计成本的背景下, 应该在主回路中设置安全阀。

(2) 液控单向阀设计:夜空单向阀是液压电梯变频系统中的就核心元件, 是系统平稳运行的关键。其中, 在主回路液控系统单向阀中, 设置两个液控单向阀。单向阀1作为夜空单向阀的先导级, 控制单向阀2, 形成了由两个单向阀相互作用的先导结构。在这个系统中, 通过合理配置B型半桥中液阻, 可实现对开关性能的控制;在标准情况下, 主阀与先导阀均为锥阀结构, 保证系统密封性好, 从而避免电梯沉降特性大于标准值。

(3) 防吸空单向阀设计:变频液压电梯驱动系统的下行停靠层站时刻, 为保证电梯运行舒适感, 在设置开关过程中, 一般会采取“延时开关”的方法, 即延迟一段短暂时间之后再才关闭电机, 此时的电机可能出现零转动或反转动的现象, 此时若无设置防吸空单向阀, 会导致液压泵缺少吸油通道, 出现吸空的现象, 导致液压泵损坏, 可能引发一系列的安全问题。由此可见, 设置防吸空单向阀是有必要的。

2.1.5变频器控制柜设计

(1) 电源滤波保护设计:从电网进线端出发, 经电源电流接触器, 连接两重保护器件。在设计中, 电源滤波保护由两方面组成, 分别为电流熔断器与一组压敏电阻, 采用三角形接法连接;然后串联一三项开关频率滤波电感, 并在主线路设置一个以三角形接法连接的电容开关 (电容开关与主线路保持并联状态) ;在主线路与阻容滤波回路器间设置一空气开关, 以获得热保作用, 当通过电容电阻的电流过大时, 开关能自动弹开。

(2) 驱动器互联与控制部分设计:对两台变频器进行互联, 并与控制电路接线实现系统共享, 当外界的机械能带动电机转动的时候, 电动机发电, 由变频器把此电能逆变成直流电, 通过直流BUS由变频器, 转成交流电回馈给电网, 因此驱动器必须要加强对电流的控制。但在实际操作中, 从变频器一侧引出的电机引线必须为铠装电缆或屏蔽线, 降低线路高频辐射现象对系统周围人体的影响。

3 结束语

本文简单分析蓄能器的液压电梯变频节能控制系统的设计情况, 并通过系统运行设想, 对液压系统的可行性进行分析。对设计人员而言, 在设计控制系统的过程中, 必须要将人性化设计作为设计的重点, 通过提高电梯舒适度, 加深人们对电梯设计的认可程度, 进一步凸显电梯设计的实用性价值。

摘要：本文简单介绍了交流变频拖动系统, 结合相关资料, 对蓄能器液压电梯变频节能控制系统的设计方式进行简单分析。旨在提升液压电梯整体技术水平, 实现液压电梯系统的现代化研究。

关键词：液压电梯,节能控制系统

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电梯变频系统 篇8

随着国内建筑中高层建筑的日益增多,对于电梯的需求越来越多,并且要求也在不断的提高,从安全性的要求到现在智能化的要求,对于电梯的发展来说,可以说无时不刻在与电子技术结缘。电梯发展初始,我国的电梯技术多用继电器来控制,但是随着计算机技术的发展,这种控制明显表现出了很大的不适应性,所以可编程序控制器(PLC)在21世纪的电梯运用中开始越来越多的发展起来。PLC是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,其用于自动化控制中呈现出了可靠性高、易于操作、编程简单、升级方便等显著特点,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置,PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。目前我国电梯控制系统结构简单,外部线路简化,故障自动检测与报警显示的发展也向前发展了一大步。

1 PLC控制交流变频调速控制系统的整体设计设想

系统整体设计是以PLC为核心部分的,PLC主机与操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号连接后,将PLC所需数据输入存储器以备运算时进行使用,然后再通过输出接口向各个指层器及召唤指示灯发出信号,根据信号,电梯开始进行开关门和拖动的控制和运作。整个系统的设计就是采用的是安川VS-61665型全数字变频器,由于电梯的要求与其他的工业设备有显著的不同,除了要体现安全性能以外,还有要舒适度的配置,所以电梯设计中拖动调速往往是系统的关键,另外,现代社会还要求节能,那么电梯系统的用电量也要有所控制,其耗电量的多少也与交流变频调速系统有着紧密的关系,所以本研究考虑了各种问题以后选择了上述的全数字变频器。这种变频器具有磁通矢量控制、转差补偿、负载转矩自适应等一系列先进功能,很适合本研究中提出的安全性、舒适度和节能性质。

2 系统各模块设计分析

2.1 硬件模块

本研究选择的PLC的要求较高,因为电梯都是双向运行的,可上可下,所以对于PLC的选择必然是要带有可逆计数器的,而且PLC上应该带有高数可逆计算器,在电梯的应用中,往往精读在O.OO1S的计算时间。综合考虑后,日本OMRON公司生产的C系列P型机是这个设计的最佳选择,这款机型体积小,较为灵活,在编程结构上也可以简单实现,不复杂,易于掌握。硬件的设置考虑方面,主要是针对设备的52个输入点、34个输出点进行连接控制,要对其留置出10%-15%的量,以备有其他的用途时可以扩容。在扩展单元上,本设计选择C60P主机模块+C40P扩展单元,其1/O点数可达56/44个,完全能够符合本设计的需求。

本文以实际的电梯控制为例,设计的电气控制系统主回路原理图如图1所示。通过图1可见,在这个设计中,电机设备主要是起到曳引作用和开关门的拖曳作用,设计在电梯门处较为合理,本设计中的M1M2就是这个用途;采用交流接触器通过控制两台电动机,交流接触器的选择为过载保护作用为主,要能够在电梯运行过载时能够主动的断开主电路,这样就能停止运行并发出警报,保证电梯运行过程中的安全,还要设置一个FU1为熔断器,起过电流保护作用。其他的如热插拔及上电顺序,一般选择器件中有强大的片内热插拔且提供电顺序支持,确保器件正确操作不依赖上电顺序。该特性同时实现了上电之前和上电过程中对器件和三态I/O缓冲的保护,使Cyclone器件成为多电压系统以及具高可靠性和冗余需求的应用的理想方案。

2.2 软件模块

在整个系统中,标准软件包的应用是最基本的一个环节,本研究中运用了2STEP7。这种标准软件包是SIMATIC工业软件的组成部分,可以允许结构化的用户程序,将这些程序一一分解,并且更加容易被理解,这样一来,在标准化程序的编译过程就显得非常的准确,一旦程序有必要升级时,对其的修改更容易。

在整个系统中,软件模块可以分成为调用操作系统和用户程序接口的组织块(OB),用户自己编程的块功能的功能(FC)逻辑块。另外还有软件标准中自带的系统功能块(SFB)和系统功能(SFC),这两个模块经过测试集成在CPU中的功能程序库SFB作为操作系统的一部分并不占用程序空间,是具有存储能力的块,它需要一个背景数据块,并须将此块作为程序的一部分安装到CPU中。压控振荡器VCO为频率可调的振荡器,输出信号的频率随着输入控制电压的变化发生变化。主要构成方式包括调谐振荡器、多谐振荡器两种。

3 PLC控制交流变频调速系统的运用分析

电梯信号的控制都是由软件模块来实现的,对其输出的信号分为控制和警示两大部分,小类别上主要是运行方式的选择、运行中实现控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。

在这个章节,本文会通过控制交流变频的一系列流程对于整个运用进行分析。

在本次设计中,采用设计通用的编程,使得笔者可以在抽象层对电路进行描述,而不必考虑特定的制造工艺,通过使用Altera公司QuartusⅡ软件的逻辑综合工具能够将设计自动转换为任意一种制造工艺版图。如果需要移植到新的系统中,仅需要根据新的工艺对电路的时序和面积进行优化,即可生成新工艺的门级网表。

整个系统的工作方式:phase_ctrl模块用于比较输入信号fin和输出信号fout的相位差,输出误差信号;loop_filter模块用于消除相位误差信号中的高频分量;clk_ctrl模块用于提高相位控制精度,减小相位抖动;m_div模块用于对输出信号进行分频。

该设计为除m的计数器,用于对clk_ctrl模块输出的脉冲信号在系统时钟下进行分频,由于f=clk/2m=fc,通过改变N值得到不同的环路中心频率fc;同时得到输出信号f。分频器的实现原理主要是通过对计数器进行计数,到达分频的一半时时钟进行翻转达到分频的目的,2m分频器主要用于对时钟信号进行偶数分频,例如2分频、4分频、8分频和16分频。

对于电梯运行中的变频处理程序则较为简单:

4 结论

电梯设计中的变频调速关系到电梯是否符合人体力学原理,使得搭载电梯的人不会感觉到有不适合的情况发生,所以在设计中,最重要的是对于整个调速变频的设计,在当前的电梯中,信号交流不畅是整个环节的最大不足,因为信号的迟缓,所以引起了电梯的状态出现问题,对于下一个工作流也不能很好的执行,耽误了很多的时间。本次设计针对我国电梯业的现状,将可编程序控制器(PLC)应用于电梯进行逻辑控制,通过合理的选择和设计,使电梯变频控制达到了较为理想的控制效果。

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电梯变频系统 篇9

随着科学技术的飞速发展, 电梯技术的发展也极为迅速, 尤其是在电梯的速度控制上, 更是投入了先进的变频控制技术, 根据电梯的实际使用情况来调整运行速度, 为人们营造良好的乘梯环境。同时, 电梯变频控制技术能够对电梯运行的各项参数进行采集和分析, 一旦电梯运行异常, 可以及时地发现, 从而保证电梯变频控制的安全性、可靠性、舒适性。

1 电梯变频控制对电梯运行稳定性的影响

电梯是人们日常生活、生产以及工作中必不可少的重要工具, 电梯越来越受到人们的重视, 尤其是在人们生活水平不断提升的情况下, 对电梯运行的安全性、可靠性以及舒适性等也提出了更高的要求[1]。通过对以往电梯运行的调查中发现, 电梯在运行的过程中, 由于速度的不适宜, 经常会给人们带来不舒适感, 甚至会引发电梯安全事故, 让人们对电梯产生抗拒的心理, 不利于电梯行业的发展。而影响电梯运行速度的最关键因素则是电梯的速度变频器, 电梯变频控制器应本着以速度控制的方式进行, 应从硬件和软件等两方面对电梯运行速度进行优化, 这样才能根据电梯的实际使用情况, 对其速度进行控制, 并实现对电梯运行速度的调整, 从而有效的提高电梯运行的舒适度。并且, 在对电梯进行控制的过程中, 能够通过对数据的采集和分析, 了解电梯的运行问题, 并对其采取针对性的处理, 可见, 电梯变频控制器的重要性。

2 速度控制方式的电梯变频控制策略

在进行电梯变频控制的过程中, 应该采取有效的控制策略, 以下主要从硬件方面对电梯运行速度优化模块进行设计;从软件方面对电梯运行速度优化模块进行设计。以下就从这两大模块进行分析。

2. 1 从硬件方面对电梯运行速度优化模块进行设计

在科学技术飞速发展之下, 电梯技术的发展也极为迅速, 再加上人们对电梯使用的要求越来越高, 尤其是从安全性、舒适度等方面提出了更高的要求, 相关研究部门应对电梯的运行速度进行不断的优化, 以此来给人们创造更舒适的电梯运行条件[2]。基于速度控制方式的电梯变频控制, 应从硬件设计的角度对电梯的运行速度进行优化, 具体实施的策略如下。

2. 1. 1 对RS485 通信模块的优化

通信模块作为电梯变频控制的重要组成部分, 其运行的可靠性将直接影响着电梯变频控制的运行效率, 也就影响到电梯运行的安全性、可靠性以及舒适性, 因此, 在硬件上必须注重对通信模块的优化[3]。RS485 通信模块的主芯片主要是采用HVD3082 芯片, 该芯片在使用的过程中, 能够实现差分传送数据的功能。以下是RS485 通信模块的原理图 ( 如图1 所示) 。

根据图1 RS485 通信模块的原理图来看, 其中的TL43 和TL33 主要是控制通信设备两个通信接口的数据收发, TI54 电梯速度优化模块主要向外发送相应信号。而且, 该芯片主要是由内部电源5 V电压对其实施供电, TI64 主要是外设发送给电梯速度优化模块信号的接收引脚, 在对整个RS485 通信模块硬件设备进行优化过程中, 确保内部电源和内部之间的用电隔离, 避免在设备运行过程中出现相互干扰的问题, 从而有效提高通信设备运行的可靠性。

2. 1. 2 对接口模块的优化

电梯变频器在运行的过程中, 需要多种设备进行连接, 而接口模块则是电梯运行速度优化模块不可缺少的重要组成部分, 因此, 对接口模块的优化是必不可少的重要组成部分[4]。对接口模块的优化, 主要完善接口模块, 如, 命令通信接口、DC / DC内部电源模块、JTAG接口、控制通信接口等, 每个接口都有着不同的作用, 例如, 命令通信接口, 主要是用于电梯的速度优化模块和主控制器之间的数据通信接口; DC/DC内部电源模块, 主要是对内部实施供电, 提供内部电源; JTAG接口, 主要是用于连接仿真器; 控制通信接口, 顾名思义是通信接口主要用于电梯速度优化模块和变频器之间的信号输出和输入。

2. 1. 3 光耦隔离模块的优化

基于速度控制方式的电梯变频控制的策略实施, 除了以上几种对硬件设备的优化之外, 还需要对光耦隔离模块进行优化。在以往电梯运行的过程中, 内部电源和外部电源之间会产生一定的干扰情况, 给电梯运行的安全性、可靠性造成极大的影响, 因此, 在基于速度控制方式的电梯变频控制, 应做好光耦隔离模块的优化。通过利用光耦来将内部电源和外部电源进行隔离, 从而有效地避免内部和外部电源相互干扰的问题。一般情况下, 隔离光耦主要分为数据信号、控制信号两组, 具体选择的光耦型号应根据电梯的实际运行情况来定。

2. 2 从软件方面对电梯运行速度优化模块进行设计

除了以上从硬件方面考虑之外, 还要注重电梯运行速度优化模块的软件设计, 而且, 软件可以说是电梯变频控制的灵魂, 只有保证软件系统运行可靠, 才能确保硬件的稳定运行, 可见, 软件设计的重要性[5]。从电梯变频控制系统运行的情况来看, 速度曲线实时控制程序是电梯变频控制软件设计的重要部分, 是与电梯的运行速度有着直接的联系。笔者通过自身多年的工作经验, 对曲线实时控制程序的优化主要应按照理想的速度进行, 由于电梯所使用的场合不同, 以及电梯类型的不同, 使得电梯的运行理想速度也有着一定的差异性。在具体的曲线实时控制程序设计的过程中, 应结合电梯的实际使用情况采取相应的设计措施。例如, 在对某电梯运行速度优化模块的曲线实时控制程序进行优化的过程中, 主要对其采取四张曲线表, 并按照OA段、AB段、BC段、CD段等进行优化。在编程的过程中, 要求按照查表的方式来给出相关的速度实时值。而且, 电梯在额定速度以及非额定速度时, 其查表公式也有所不同, 对电梯运行的整体效果也有着很大的差异性, 结合实际情况对软件进行调整设计, 才能将电梯变频控制系统的最大作用充分地发挥出来。

3 结语

在科学技术飞速发展的过程中, 电梯技术的发展也极为迅速, 尤其是电梯行业的发展非常之快, 并在各个领域中得到了广泛的应用。然而, 在电梯运行的过程中, 其电梯的运行速度将对电梯运行的舒适性、安全性等造成直接的影响, 对此必须加强技术投入。通过本文对基于速度控制方式的电梯变频控制策略分析, 笔者结合自身的工作经验, 主要从硬件上对电梯运行速度优化模块进行设计, 以及从软件上对电梯运行速度优化模块进行设计, 并从这两方面内容展开分析, 希望能够对电梯运行速度进行科学的控制, 实现最佳的运行效果, 促进电梯行业的长远发展。

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