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舊梯變壓變頻調(diào)速改造方案設(shè)計(jì)
發(fā)布者：重慶電梯維保廠家 發(fā)布時(shí)間：
目前我國(guó)在用的電梯有相當(dāng)一部分是采用交流雙速或可控硅調(diào)壓調(diào)速控制，邏輯部分采用繼電器、選層器等。這類(lèi)電梯隨著使用時(shí)間的推移，觸點(diǎn)磨損，接觸不良，插接口氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，更由于許多后天使用過(guò)程中的人為因素導(dǎo)致這類(lèi)電梯故障頻繁，耗電量大，運(yùn)行效率低下，常發(fā)生困人、沖頂、蹾底現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)了不少人身傷亡和設(shè)備事故。如何解決這類(lèi)電梯的生存問(wèn)題，充分利用設(shè)備的使用壽命，降低成本，方便用戶(hù)，這便是電梯技術(shù)改造工作所面臨的課題。我們采用可編程控制器及變頻器對(duì)舊式交流調(diào)速電梯進(jìn)行了改造，取得了令人滿(mǎn)意的效果。
2 變頻器工作原理
日本安川公司生產(chǎn)的VS676—VGI系列變頻器是一種電梯專(zhuān)用變頻器，其主回路采用IGBT為開(kāi)關(guān)元件，最高調(diào)制頻率達(dá)12.08kHz。控制上采用磁通閉環(huán)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)、磁場(chǎng)定向矢量控制。為了使矢量控制系統(tǒng)能達(dá)到直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)子磁通在動(dòng)態(tài)過(guò)程中必須確保真正恒定。系統(tǒng)中采用了實(shí)際轉(zhuǎn)子磁通的定向控制，即磁通閉環(huán)控制。磁通調(diào)節(jié)器和磁通觀測(cè)器保證了轉(zhuǎn)子磁通在動(dòng)態(tài)中恒定。通過(guò)坐標(biāo)變換將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩電流分量Iq和勵(lì)磁電流分量Id分別加以控制。
其中，矢量控制器完成三/二相變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換及電動(dòng)機(jī)的磁通觀測(cè)，其運(yùn)算結(jié)果直接驅(qū)動(dòng)正弦波PWM逆變器產(chǎn)生三相定子電流。該系統(tǒng)的調(diào)速范圍為1：1 000，在接近零速時(shí)能產(chǎn)生150％的額定轉(zhuǎn)矩。根據(jù)變頻器的容量，配以相應(yīng)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，能在4個(gè)象限內(nèi)準(zhǔn)確地進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，完全滿(mǎn)足電梯對(duì)調(diào)速的要求。
3 電梯技術(shù)改造方案的實(shí)施
用可編程控制器和變頻器對(duì)現(xiàn)有的舊式交流調(diào)速電梯進(jìn)行技術(shù)改造，更換原有的邏輯控制和調(diào)速部分，用PC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制柜取代原有的控制柜，方案見(jiàn)圖1（請(qǐng)點(diǎn)擊）。
3.1 PC控制系統(tǒng)的I／O配置
將系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)的按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器(如安全回路開(kāi)關(guān)、內(nèi)外呼按鈕、限位開(kāi)關(guān)、廳門(mén)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、平層感應(yīng)器、負(fù)荷檢測(cè)信號(hào)、脈沖編碼器信號(hào)等)作為PC的輸入，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)有有／無(wú)司機(jī)操縱的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及檢修慢車(chē)開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)有／無(wú)司機(jī)的轉(zhuǎn)換和檢修狀態(tài)下的要求；將系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)如接觸器、繼電器、轎內(nèi)和廳外層樓指示、報(bào)警器、變頻調(diào)速器的速度指令端子、抱閘、風(fēng)扇、開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào)等作為PC的輸出。主回路接觸器的通斷受安全回路信號(hào)控制。PC與變頻器之間有一系列通訊線路，完成PC的CPU與變頻器的CPU之間的信號(hào)通訊，互相對(duì)故障情況進(jìn)行監(jiān)控。
2 變頻器工作原理
日本安川公司生產(chǎn)的VS676—VGI系列變頻器是一種電梯專(zhuān)用變頻器，其主回路采用IGBT為開(kāi)關(guān)元件，最高調(diào)制頻率達(dá)12.08kHz。控制上采用磁通閉環(huán)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)、磁場(chǎng)定向矢量控制。為了使矢量控制系統(tǒng)能達(dá)到直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)子磁通在動(dòng)態(tài)過(guò)程中必須確保真正恒定。系統(tǒng)中采用了實(shí)際轉(zhuǎn)子磁通的定向控制，即磁通閉環(huán)控制。磁通調(diào)節(jié)器和磁通觀測(cè)器保證了轉(zhuǎn)子磁通在動(dòng)態(tài)中恒定。通過(guò)坐標(biāo)變換將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩電流分量Iq和勵(lì)磁電流分量Id分別加以控制。
其中，矢量控制器完成三/二相變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換及電動(dòng)機(jī)的磁通觀測(cè)，其運(yùn)算結(jié)果直接驅(qū)動(dòng)正弦波PWM逆變器產(chǎn)生三相定子電流。該系統(tǒng)的調(diào)速范圍為1：1 000，在接近零速時(shí)能產(chǎn)生150％的額定轉(zhuǎn)矩。根據(jù)變頻器的容量，配以相應(yīng)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，能在4個(gè)象限內(nèi)準(zhǔn)確地進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，完全滿(mǎn)足電梯對(duì)調(diào)速的要求。
3 電梯技術(shù)改造方案的實(shí)施
用可編程控制器和變頻器對(duì)現(xiàn)有的舊式交流調(diào)速電梯進(jìn)行技術(shù)改造，更換原有的邏輯控制和調(diào)速部分，用PC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制柜取代原有的控制柜，方案見(jiàn)圖1（請(qǐng)點(diǎn)擊）。
3.1 PC控制系統(tǒng)的I／O配置
將系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)的按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器(如安全回路開(kāi)關(guān)、內(nèi)外呼按鈕、限位開(kāi)關(guān)、廳門(mén)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、平層感應(yīng)器、負(fù)荷檢測(cè)信號(hào)、脈沖編碼器信號(hào)等)作為PC的輸入，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)有有／無(wú)司機(jī)操縱的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及檢修慢車(chē)開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)有／無(wú)司機(jī)的轉(zhuǎn)換和檢修狀態(tài)下的要求；將系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)如接觸器、繼電器、轎內(nèi)和廳外層樓指示、報(bào)警器、變頻調(diào)速器的速度指令端子、抱閘、風(fēng)扇、開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào)等作為PC的輸出。主回路接觸器的通斷受安全回路信號(hào)控制。PC與變頻器之間有一系列通訊線路，完成PC的CPU與變頻器的CPU之間的信號(hào)通訊，互相對(duì)故障情況進(jìn)行監(jiān)控。
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