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摘 要: 本文主要討論台達VL係列變頻器在電梯行業中的應用,詳細闡述了電梯控製係統的機械結構、電氣控製構架和控製原理等方麵。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調速性能和穩定性,值得行業推廣。
關鍵詞:人機界麵、VL係列變頻器、電氣控製
1 引言
電梯是一種複雜的、機電結合的、為wei高gao層ceng建jian築zhu提ti供gong運yun輸shu服fu務wu的de特te種zhong設she備bei。隨sui著zhe城cheng市shi建jian設she的de不bu斷duan發fa展zhan,高gao層ceng建jian築zhu不bu斷duan增zeng多duo,電dian梯ti在zai國guo民min經jing濟ji和he生sheng活huo中zhong需xu求qiu不bu斷duan增zeng長chang,人ren們men對dui電dian梯ti的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao。如ru運yun行xing平ping穩wen性xing、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 中國內地市場的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 係統架構分析
A、 機械結構圖
電梯機械結構圖如圖2所示:
圖2 電梯的機械結構圖
B、電氣控製架構圖
電梯的電氣控製架構圖如圖3所示: 
圖3 電梯的電氣控製架構圖
3 電梯的分類及區別
A、按速度我國習慣上分為4類類:
低速梯,速度低於1.009m/s速度的電梯;
中速梯,速度在1.00~2.00m/s的電梯;
高速梯,速度大於2.00m/s的電梯;
超高速,速度超過5.00m/s的電梯。
B、 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)。
異步電機(感應電機)degongzuoyuanlishitongguodingzidexuanzhuancichangzaizhuanzizhongchanshengganyingdianliu,chanshengdiancizhuanju,zhuanzizhongbingbuzhijiechanshengcichang。yinci,zhuanzidezhuansuyidingshixiaoyutongbuzhuansu(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。
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。
4 VL係列變頻器的功能特色
VL係列變頻器如圖4所示:
圖4 VL係列變頻器
特色1如下:
具有高效能磁束向量控製(FOC);
使用於感應馬達及永磁同步馬達;
IM/PM馬達參數自動偵測;
磁極位置檢測及自學習功能;
薄型模組化設計,易安裝易維護;
內建製動刹車單元(至22kW);
支持緊急用DC48/96V電源(EPS);
無需稱重補償;
特色2如下:
自動修正啟動轉矩及手動微調功能;
內建電梯機械刹車輸出接點;
內建電梯啟動/停止程序;
采用RS-485通訊界麵,標準的MODBUS通訊協議;
可選購買操作麵板;
可選購多種型式PG回授卡;
特色3如下:
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;
啟動轉矩0Hz時可達150%以上(+PG);
速度控製範圍 1:1000(+PG);
速度控製精度 ±0.02%(+PG);
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。
5 控製係統接線圖及說明
A、 控製係統接線圖
控製係統接線圖如圖5所示: 
圖5 控製係統接線圖
B、 接線說明
接線說明如表1所示: 
表1 控製係統接線說明表
6 控製參數及運行效果分析
6.1控製參數
速度控製基本曲線圖如圖6所示: 
圖6 速度控製基本曲線圖
詳細控製參數如表2所示: 
表2 詳細控製參數表
6.2運行效果
1) 電梯上行的速度曲線圖
如圖7所示: 
圖7 電梯上行的速度曲線圖
2) 電梯下行的速度曲線圖
如圖8所示: 
圖8 電梯下行的速度曲線圖
3) 運行振動效果對比
7 結語
jingguoshijitiaoshi,chenggongtidaiyuanlaichenjiudeshebei,jiejuelekehujingchangsijiguzhangxianxiang,bingqietigaolexitongdeshushidu,gexiangxingnengzhibiaojundadaokehuderenke。taidaVL係列變頻器在電梯行業中的成功應用,達到較好的速度調節和可靠性,值得國內同行借鑒。
【參考文獻】
[1] 台達VL係列變頻器說明書, 台達內部資料 2006
[2] 變頻器應用中的幹擾及其抑製 翟章誌 中國科技博覽2009年 第02期
[3] 變頻器在工業中的選擇與應用 劉繼黨等 科技信息 2009年 第23期
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