變頻器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：在高層建筑中，應(yīng)設(shè)計(jì)和安裝電梯設(shè)備，其中液壓電梯和繩索式電梯是兩種常見的電梯。然而，這兩種電梯都需要用變頻器控制電路?？梢哉f，在電梯的控制過程中，變頻器起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：變頻器；電梯控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）12-0217-01

前 言

電梯的速度是由電機(jī)的運(yùn)行控制，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由變頻器控制的，變頻器可以改變交流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)壓，以滿足電梯的正常上下運(yùn)行，這也適用于PCL控制器，電梯的工作中，將在到達(dá)幾層的指令直接發(fā)送到PLC，然后通過PCL控制電機(jī)和變頻器實(shí)現(xiàn)操作，不是直接由變頻器來完成指定的工作。本文詳細(xì)介紹了變頻器的工作過程，重點(diǎn)介紹變頻器的功能和工作過程，使更多的人了解電梯的工作原理，提高電梯控制系統(tǒng)的知識(shí)。

1 變頻器的概述及運(yùn)行原理

1.1 變頻器概述

技術(shù)的發(fā)明與進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)控制，當(dāng)前，變頻器的使用較普遍，在煤炭生產(chǎn)中也已經(jīng)使用了性能更加穩(wěn)定的變頻器，變頻器主要是通過對(duì)微電子技術(shù)和變頻技術(shù)的整合，合理調(diào)節(jié)電機(jī)工作電源頻率，使交流電動(dòng)機(jī)電力得到有效控制的新型應(yīng)用設(shè)備，以此全面調(diào)節(jié)作業(yè)速度，控制作業(yè)流程，使煤炭產(chǎn)量更加穩(wěn)定。變頻器的工作原理并不復(fù)雜，主要是增加了調(diào)節(jié)功能，其部件構(gòu)成主要是濾波、整流、再整流、驅(qū)動(dòng)部件、制動(dòng)部件、檢測(cè)部件及微處理部件等，不同的部件有不同的功能作用，滿足變頻需要。其工作原理主要是通過改變電源頻率大小，科學(xué)有效調(diào)節(jié)電源電壓，使電壓更能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，為實(shí)際操作提供更加穩(wěn)定安全的電源電壓，對(duì)電源做好自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)過載、過流進(jìn)行良好保護(hù)，體現(xiàn)保護(hù)功能，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)速和節(jié)能的根本目標(biāo)。變頻器有多種形式，根據(jù)直流電源性質(zhì)一般有電流型變頻器和電壓型變頻器兩種。

1.2 變頻器的運(yùn)行原理

1.2.1 回饋與整流電路

反饋和整流電路的基本功能：①網(wǎng)絡(luò)將主電路整流三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再通過直流電源轉(zhuǎn)換給逆變器；②當(dāng)電梯制動(dòng)或減速運(yùn)行時(shí)，對(duì)電機(jī)的再生電向主電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行及時(shí)反饋。由于IPM和IGBT模型經(jīng)常被應(yīng)用于電梯主電路，因此，系統(tǒng)的運(yùn)行既可以看作整流器，也可以看作是逆變器。

1.2.2 控制電路

控制電流的核心部分由PLC或計(jì)算機(jī)組成?；静僮鬟^程是：①電梯將電流、位置、速度等指令信號(hào)傳遞給電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，生成PWM診斷信號(hào)。②對(duì)電路核心環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，如PLC，在接收到指令信號(hào)后，邏輯處理和控制各種指揮信號(hào)，在處理完了這些信號(hào)后，再將起、停的指令信號(hào)傳遞給變頻器；此外，逆變器會(huì)將核心信號(hào)傳送給電梯控制電路，所以就建立了雙向的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。

1.2.3 電路檢測(cè)

電流互感器主要由ct表示，對(duì)逆變器輸出電流的檢測(cè)是它的主要功能。整流變壓器在主電路同步信號(hào)檢測(cè)中起著非常重要的作用。電位器的RP功能在檢測(cè)直流回路的電壓中起著重要作用?？刂?、操縱、平臺(tái)和位置顯示設(shè)備是電梯控制系統(tǒng)的重要組成部分。電梯機(jī)房的控制柜室的運(yùn)行，使電梯運(yùn)行速度的按邏輯功能正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行進(jìn)行控制的目的；為了控制電梯的運(yùn)行，電梯會(huì)有一個(gè)按鈕控制電梯的位置，在同一時(shí)間的廳門會(huì)有召喚箱，方便乘坐電梯的用戶控制；電梯在接到運(yùn)行的指令后，會(huì)在一個(gè)特定的樓層停留，這些操作都離不開平層控制，通過平層控制，能夠使電梯轎廂可以做出準(zhǔn)確平層；指示燈在電梯轎廂和廳門是重要的裝置，能準(zhǔn)確顯示電梯的樓層位置，將這一信息反饋給用戶，從而達(dá)到顯示位置的目的，除了顯示電梯的位置外，還顯示電梯的運(yùn)行方向的準(zhǔn)確信息。例如先進(jìn)的32位數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)，該技術(shù)能準(zhǔn)確地采集電梯運(yùn)行信息，處理信息，將處理結(jié)果反饋給相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電梯的有效控制，使電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。電梯內(nèi)部設(shè)有S曲線和位置控制反饋，用戶可以更好地控制電梯，提高電梯的舒適性。在電梯系統(tǒng)中，還采用了可編程控制器。該控制器能使電梯的編輯控制更加有效，使電梯系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)更加完善，同時(shí)也有利于逆變器的控制。

2 變頻器在電梯控制中的應(yīng)用

2.1 變頻器調(diào)速主電路

變頻器對(duì)主要電路的控制功能是不能沒有電抗器的，電抗器可以將主電路電流的高次諧波有效降低，提高電機(jī)功率因數(shù)，電抗器的安裝位置也有嚴(yán)格的要求，安裝電抗器的最佳位置是變頻器輸入側(cè)的交流和直流部位。在電梯運(yùn)行過程中，電路中的電壓會(huì)發(fā)生不平衡的情況，電抗器可以使這種情況的效果得到緩解。變頻器的輸入側(cè)除了的安裝電抗器外，還可以將噪聲濾波器安裝在逆變器的輸入側(cè)。在電梯運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，有些乘客會(huì)有一些不良反應(yīng)，而噪聲濾波器可以對(duì)產(chǎn)生在電梯運(yùn)行過程中造成的噪音有效吸收，從而降低了電梯內(nèi)部噪聲，為乘客提供一個(gè)相對(duì)安靜的環(huán)境。逆變器和電機(jī)之間的距離是非常重要的。當(dāng)距離過長(zhǎng)時(shí)，將導(dǎo)致國(guó)電路的形成。為了避免這種現(xiàn)象，在逆變器輸出側(cè)安裝交流電抗器，以保證分布式電容的穩(wěn)定性。當(dāng)電機(jī)的螺旋磁場(chǎng)速度小于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)能將轉(zhuǎn)化為電能，并傳輸?shù)诫娐分校瑸榱耸闺娞萜椒€(wěn)、安全、可靠運(yùn)行，需要在電梯變頻器附近安裝電磁制動(dòng)器，使電梯保持在安全狀態(tài)。

2.2 變頻器節(jié)約系統(tǒng)電能

變頻器主要改變電機(jī)電源的頻率，有效地控制電梯的運(yùn)行。當(dāng)功率頻率改變時(shí)離不開功率半導(dǎo)體器件，電力半導(dǎo)體可以實(shí)現(xiàn)電流的通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電源頻率的變化。電力半導(dǎo)體將根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行而變化，以便頻率滿足電梯的運(yùn)行。由于非變頻電機(jī)不能改變電源頻率，電梯在空載時(shí)會(huì)造成不必要的電力浪費(fèi)。因此，逆變器更具有節(jié)電的效果。

3 結(jié)束語

總之，變頻器可以使電梯運(yùn)行和維護(hù)更加方便，可以節(jié)約能源，使操作過程更簡(jiǎn)單，安全系數(shù)提高了，電梯用變頻器可以實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的自動(dòng)控制，提高設(shè)備質(zhì)量和安全性能，減少電梯事故的發(fā)生率，在確保安全的前提下方便人們的生活。變頻器和PCL控制系統(tǒng)的配合工作，使命令信號(hào)正常傳輸，電梯系統(tǒng)能正常工作，由機(jī)房控制室控制各信號(hào)設(shè)備，檢查電梯運(yùn)行的軌道，時(shí)刻跟蹤電梯位置，檢測(cè)電梯的正常使用情況。在電梯使用中經(jīng)常維護(hù)、保養(yǎng)，使問題及時(shí)排除，確保用戶的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]王興員.對(duì)電梯電力拖動(dòng)控制與節(jié)能關(guān)系的研究[J].科技展望，2016（5）.

收稿日期：2018-3-25