|
張 碩，何國精
（中達電通股份有限公司，上海201209）
摘 要：本文主要介紹台達VL係列變頻器在電梯行業中的應用，詳細描述了電梯的機械結構、電氣控製係統架構和控製原理以及蘇州某電梯廠的電梯控製係統調試過程。工程實踐證明，台達VL係列變頻器應用在電梯控製上能體現出良好的調速性能和穩定性，值得行業推廣。
關鍵詞：VL係列變頻器；電梯；電氣控製係統；編碼器；電動機參數
中圖分類號： 文獻標識碼：B
1 引言
diantishiyizhongjidianjiehe，weigaocengjianzhutigongyunshufuwudefuzadetezhongshebei。suizhechengshijianshedebuduanfazhan，gaocengjianzhubuduanzengduo，diantizaiguominjingjiheshenghuozhongxuqiubuduanzengchang，renmenduidiantideyaoqiuyeyuelaiyuegao。ruyunxingpingwenxing、外觀完美性、安全性及環保節能性。
目前電梯業界的主要製造廠商有美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達等13家大型外商投資公司，占據中國內地市場高達到76% 以上。比重如圖1所示。
圖1 中國內地市場電梯品牌所占比重圖
電梯驅動最顯著特點是位能拖動負載，位能拖動負載要求電機四象限運行。電梯頻繁啟動類負載，要求滿足重負載條件啟動、換速、換向平穩無衝擊（舒適感好），平層精度高（定位準確）和(he)低(di)速(su)力(li)矩(ju)大(da)。換(huan)言(yan)之(zhi)，電(dian)梯(ti)驅(qu)動(dong)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)工(gong)程(cheng)運(yun)行(xing)能(neng)力(li)有(you)全(quan)麵(mian)高(gao)等(deng)級(ji)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)。電(dian)梯(ti)可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)要(yao)求(qiu)最(zui)高(gao)變(bian)頻(pin)器(qi)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。基(ji)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)進(jin)行(xing)電(dian)梯(ti)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)和(he)驅(qu)動(dong)是(shi)業(ye)界(jie)共(gong)同(tong)研(yan)究(jiu)和(he)麵(mian)對(dui)的(de)重(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)。
台達機電至今已經能為客戶提供PLC控製器、溫度控製器、計數器、人機界麵、變頻驅動器、伺服驅動器、數控係統等一係列產品，可以向客戶提供完善可靠的機電一體化解決方案。本文基於台達VL係列變頻器在電梯行業應用，實現了電梯的良好驅動控製，效果良好，得到業界同行認可。
2 電梯的分類
2.1按速度我國習慣上分為以下4類：
(1) 低速梯――速度低於1.009m/s速度的電梯；
(2) 中速梯――速度在1.00～2.00m/s的電梯；
(3) 高速梯――速度大於2.00m/s的電梯；
(4) 超高速――速度超過5.00m/s的電梯。
2.2 按電機分類可分為：異步電梯（感應電機）及同步電梯（永磁同步電機）
（1）異步電機(感應電機)的de工gong作zuo原yuan理li是shi通tong過guo定ding子zi的de旋xuan轉zhuan磁ci場chang在zai轉zhuan子zi中zhong產chan生sheng感gan應ying電dian流liu，產chan生sheng電dian磁ci轉zhuan矩ju，轉zhuan子zi中zhong並bing不bu直zhi接jie產chan生sheng磁ci場chang。因yin此ci，轉zhuan子zi的de轉zhuan速su一yi定ding是shi小xiao於yu同tong步bu轉zhuan速su(旋轉磁場的轉速)的,故稱異步電機，也稱感應電機（induction motor）。
其優缺點如下：
優點：結構簡單，製造方便，價格便宜，運行方便。
缺點：功率因素滯後，輕載功率因數低，調速性能稍差。
（2）同步電機轉子本身產生固定方向的磁場(用永磁鐵或直流電流產生)，定子旋轉磁場“拖著”轉子磁場(轉子)轉動，因此轉子的轉速一定等於同步轉速, 故稱同步電機。
其優缺點如下：
優點：同步電動機結構簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高；與(yu)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)相(xiang)比(bi)，它(ta)由(you)於(yu)不(bu)需(xu)要(yao)無(wu)功(gong)勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)，因(yin)而(er)效(xiao)率(lv)高(gao)，功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)高(gao)，力(li)矩(ju)慣(guan)量(liang)比(bi)大(da)，定(ding)子(zi)電(dian)流(liu)和(he)定(ding)子(zi)電(dian)阻(zu)損(sun)耗(hao)減(jian)小(xiao)，且(qie)轉(zhuan)子(zi)參(can)數(shu)可(ke)測(ce)、控製性能好。能夠實現高精度、高動態性能、大範圍的調速或定位控製。
缺點：成本高。
3 VL係列變頻器的功能特點
VL係列變頻器如圖2所示。  圖2 VL係列變頻器
3.1特色一：
l 具有高效能磁束向量控製(FOC)；
l 使用於感應馬達及永磁同步馬達；
l IM/PM馬達參數自動偵測；
l 磁極位置檢測及自學習功能；
l 薄型模組化設計，易安裝易維護；
l 內建製動刹車單元(至22kW)；
l 支持緊急用DC48/96V電源(EPS)；
l 無需稱重補償；
3.2特色二：
l 自動修正啟動轉矩及手動微調功能；
l 內建電梯機械刹車輸出接點；
l 內建電梯啟動/停止程序；
l 采用RS-485通訊界麵，標準的MODBUS通訊協議；
l 可選購買操作麵板； l 可選購多種型式PG回授卡
3.3特色三：
l 多種控製模式選擇，有V/F、V/F+PG、SVC、FOC+PG、TQR+PG及FOC+PG(PM)控製模式；
l 啟動轉矩0Hz時可達150%以上(+PG)；
l 速度控製範圍 1:1000(+PG)；
l 速度控製精度 ±0.02%(+PG)；
l 過載保護：定/轉矩150%60秒，200%額定電流3秒； 頻率設定分辨率：12bits。
4 電梯設備及控製係統的構成
4.1 設備簡介
該電梯樓層數為17層，係統的現場配置如下：
機種：VFD-185VL43A(34A)
軟件版本：1.06
上位機：無錫中秀WP-CAN3200
編碼器：海德漢1387
曳引機的規格如表1所示
表1 永磁同步無齒輪曳引機規格表
|
型號 |
|
額定功率 |
13.3kw |
|
額定電壓 |
380V |
額定轉速 |
191r/min |
|
極數 |
20 |
額定載重量 |
1000kg |
|
額定梯數 |
2.0m/s |
額定電流 |
30A |
|
防護等級 |
IP54 |
額定頻率 |
31.83HZ |
|
曳引輪節徑 |
400mm |
曳引比 |
2：1 |
4.2 電氣控製係統架構 電梯的電氣控製係統架構如圖3所示。
圖3 電梯的電氣控製係統架構
4.3 係統接線
現場主機箱接線圖如圖4所示。
|
