變頻技術(shù)在雙速電梯改造中的應(yīng)用

摘要：電梯節(jié)能是大勢(shì)所趨，雙速電梯本身也需要經(jīng)過(guò)改造才能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。利用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)交流雙速電梯進(jìn)行改造可以有效提升電梯的運(yùn)行性能，在節(jié)能方面也將能夠具有很大優(yōu)勢(shì)。加強(qiáng)變頻技術(shù)的研究，提升雙速電梯的各項(xiàng)性能是電梯從業(yè)人員的當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)鍵詞：雙速電梯；電梯節(jié)能；變頻技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0010-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)能源形勢(shì)日益嚴(yán)峻，尤其是電能。電能節(jié)能已成為時(shí)代發(fā)展的必然選擇。電梯是耗能較大的電器，實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能改造業(yè)已成為大勢(shì)所趨。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的交流雙速電梯選擇一種改造費(fèi)用低、安全性能好的方案是大勢(shì)所趨。

變頻技術(shù)具有其他技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前變頻技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的繼電器控制方式下的電梯雖然能夠滿足基本需要，但是運(yùn)行效率非常低且耗能較大，對(duì)于電梯的長(zhǎng)期運(yùn)行非常不利。利用變頻器來(lái)對(duì)雙速電梯進(jìn)行局部改造則是一種理想方案。改造費(fèi)用低、運(yùn)行效率高、節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯。

1 雙速電梯系統(tǒng)介紹

雙速電梯一般采用的是雙繞組三相異步電動(dòng)機(jī)，這種方式只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速。調(diào)控步驟非常簡(jiǎn)單，只有啟動(dòng)、快速、慢速以及慣性停車等步驟。電流轉(zhuǎn)變較大是雙速電梯的典型特點(diǎn)，速度轉(zhuǎn)換過(guò)快會(huì)對(duì)乘客造成一定影響。因而雙速電梯一般較多用作貨梯。

變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)主要是由變頻器、PLC、曳引機(jī)、門機(jī)系統(tǒng)、層樓顯示系統(tǒng)、光電編碼器以及呼叫系統(tǒng)等組成。在本系統(tǒng)中光電編碼器是矢量控制系統(tǒng)，通過(guò)利用變頻器的脈沖信號(hào)能夠計(jì)算出電梯的位置。PLC控制與原來(lái)的繼電器控制相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。PLC主要是用來(lái)給變頻器發(fā)送方向信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)、樓層顯示信號(hào)以及開(kāi)關(guān)門信號(hào)。當(dāng)前日本安川集團(tuán)生產(chǎn)的676GL5-JR變頻器應(yīng)用較為廣泛，本文就以此為例來(lái)進(jìn)行專業(yè)

分析。

2 變頻器自身的工作特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)

安川變頻器本身具有明顯優(yōu)勢(shì)，這一種變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雙速電梯的一體化控制。該控制系統(tǒng)主要是由自動(dòng)控制技術(shù)、電機(jī)矢量驅(qū)動(dòng)技術(shù)、以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)組成的智能化控制系統(tǒng)。電梯一體化變頻控制可以有效提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對(duì)于減少外圍接線，提高電梯安全性和穩(wěn)定性，降低能耗具有重要意義。

變頻調(diào)速基本上可以分為三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)速與制動(dòng)。變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在這三個(gè)階段表現(xiàn)的最為明顯。在啟動(dòng)階段時(shí)一般是在低頻條件下啟動(dòng)，它是隨著電梯速度的增大而增大的。這樣一種啟動(dòng)方式有助于降低能耗。在穩(wěn)速段基本不需要從電網(wǎng)來(lái)獲得能量。在制動(dòng)段電機(jī)超同步運(yùn)行，這樣一種方式能夠有效地實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)動(dòng)能向電能的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化電能將直接應(yīng)用于電梯制動(dòng)。因而在制動(dòng)段也無(wú)需電網(wǎng)電能。從以上三個(gè)階段的分析我們就可以看到變頻技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)。

3 改造方案

雙速電梯的改造方案非常簡(jiǎn)單，與其他改造方案相比更簡(jiǎn)單，也更具優(yōu)勢(shì)。在改造過(guò)程中只需要改變控制系統(tǒng)和主機(jī)的連接線路就可以實(shí)現(xiàn)變頻技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用。首先是要更換編碼器，要把裝置設(shè)置在馬達(dá)的中心軸上。其次就是要把各種安全信號(hào)接入到變頻器的各項(xiàng)指令點(diǎn)。而后就是設(shè)置各種類別參數(shù)。例如電梯的控制方式、額定載重、編碼器信號(hào)、脈沖數(shù)、最大頻率、信號(hào)輸入類型等指標(biāo)。在參數(shù)設(shè)置完成之后就可以進(jìn)行井道自學(xué)習(xí)。井道自學(xué)習(xí)是最后一步，井道自學(xué)習(xí)完成之后即可正常運(yùn)行。變頻技術(shù)本身具有自動(dòng)識(shí)別功能。在井道自學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，變頻技術(shù)本身將能夠自動(dòng)識(shí)別。這種技術(shù)對(duì)于故障的排除具有重要意義。

變頻調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)專業(yè)控制系統(tǒng)，針對(duì)電梯運(yùn)行過(guò)程中的控制必須要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：一是再平層的控制。電梯在停止的過(guò)程中由于鋼絲繩變形等因素將會(huì)導(dǎo)致平層不準(zhǔn)確，此時(shí)就需要采用再平層校正。平層微調(diào)和自動(dòng)返回到最近平層都是比較典型的校正方式。二是啟動(dòng)控制。在電梯啟動(dòng)過(guò)程中必須要按照順序來(lái)進(jìn)行控制。首先需要由變頻器發(fā)出命令，建立磁場(chǎng)并延時(shí)，之后發(fā)出抱閘命令。在警告第二級(jí)延時(shí)之后，確認(rèn)抱閘打開(kāi)之后才可發(fā)出速度指令。三是減速平層控制。在雙速電梯運(yùn)行過(guò)程中一般要保證減速距離需要完全一致。運(yùn)行速度再經(jīng)過(guò)減速爬行之后要轉(zhuǎn)化為零速。在電梯零速時(shí)給出合抱閘命令能夠保證電梯在停止時(shí)的舒適度。以上三點(diǎn)是在運(yùn)行過(guò)程中需要高度重視的問(wèn)題。只有實(shí)行嚴(yán)格控制才能真正不斷提升電梯運(yùn)行效率。

在電梯改造過(guò)程中有一些問(wèn)題是值得我們重視的。對(duì)于特殊事項(xiàng)只有保持高度重視才能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。在變頻器檢測(cè)點(diǎn)擊參數(shù)的過(guò)程中，工作人員必須要能夠保證電機(jī)與機(jī)械部分的分離。這樣做主要是為了避免檢測(cè)參數(shù)受到其他因素的影響從而最終影響到調(diào)速性能。此外在改造過(guò)程中如果轎廂經(jīng)過(guò)改造或者是裝修，那么平衡系數(shù)的改變就有可能很大，這很有可能會(huì)導(dǎo)致電梯在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)制動(dòng)電阻過(guò)熱以及冒煙、甚至溜車現(xiàn)象。針對(duì)這種問(wèn)題工作人員必須要予以高度重視。

4 改造效果

雙速電梯在經(jīng)過(guò)專業(yè)化的改造之后，結(jié)構(gòu)更加緊湊、運(yùn)行效率得到有效提高。變頻技術(shù)屬于無(wú)極調(diào)速，調(diào)速范圍相比于其他方式更為寬，乘坐的舒適感也顯著增強(qiáng)。電網(wǎng)能量的利用率也顯著提升。電網(wǎng)能量的利用達(dá)到了最佳效果，節(jié)能性能顯著提升。社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益都很明顯。

電梯是日常生活須臾不可分離的事物，在人們的日常出行中扮演者重要角色。隨著人們生活水平的提高，電能形勢(shì)也日益緊張。加強(qiáng)對(duì)電梯節(jié)能性能的研究，提升電梯的運(yùn)行效率和節(jié)能性能已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。變頻技術(shù)本身是一種專業(yè)地調(diào)控技術(shù)，在雙速電梯中應(yīng)用變頻技術(shù)對(duì)于提升電梯的節(jié)能性能具有重要意義。本文詳細(xì)分析了雙速電梯系統(tǒng)，之后又分析了變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最后重點(diǎn)論述了改造方案和改造效果。在改造過(guò)程中合理連接控制系統(tǒng)與主機(jī)，科學(xué)設(shè)置變頻器參數(shù)是實(shí)現(xiàn)有效控制的關(guān)鍵。在今后工作中應(yīng)該加強(qiáng)這方面的

研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖工贈(zèng)，蔣勝泉.VVVF變頻器在電梯系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J].華東地學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，（9）.

[2] 史信芳，陳影，毛宗源.電梯技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1989.

[3] 劉勛凡.變壓變頻（VVVF）在電梯節(jié)能改造中的應(yīng)用[J].節(jié)能，2001，（9）.

作者簡(jiǎn)介：程貞鈺（1984—），湖北大悟人，供職于深圳市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)研究院，研究方向：電梯檢驗(yàn)。