(精品論文)電梯控制論文電機控制論文

電梯控制論文電機控制論文變頻器在電梯控制中的應(yīng)用摘 要：電梯是一種垂直運輸機械，目前廣泛用于住宅、商場等高層建筑中。電梯的種類大致可分為繩索式電梯和液壓式電梯兩大類別。無論是哪一類電梯，基本上都是采用變頻器進行調(diào)速控制的。為了達到和改善系統(tǒng)控制質(zhì)量及運行效率的目的，均采用了PLC與變頻器結(jié)合的最佳控制方法。 關(guān)鍵詞：變頻器電梯變頻調(diào)速 1 電梯傳動系統(tǒng)的組成 1.1 電梯基本構(gòu)成 電梯驅(qū)動機構(gòu)是由轎廂、配重物體、導(dǎo)輪和曳引機等組成，其動力由三相異步電動機提供。為平衡載重量，鋼絲繩一端是轎箱，另一端是配重物體。 1.2 電梯工作過程 假定電梯位于某層且處于關(guān)門待行狀態(tài)，門外呼叫電梯，人進入轎廂。經(jīng)延時或接到手動關(guān)門指令、電梯關(guān)門。 接收轎廂內(nèi)選層指令，判斷上行與下行。假定為上行方向，接通電磁制動器線圈，使其釋放。電梯按給定升速曲線上行。 在上行過程中，速度給定信號不斷地與反饋信號相比較，且不斷地進行調(diào)整，使其速度曲線盡量符合理想的運行曲線，而達到平穩(wěn)運行。 在上行過程中，轎廂位置傳感器每經(jīng)過一個樓層就檢測到一個樓層信號，并且核對一下位置，更換一次樓層顯示數(shù)字。 在上行過程中，不斷地搜索呼叫信號。若搜索呼叫信號且即將到達時，經(jīng)延時，轎廂開始減速運行，隔磁板插入平層傳感器，當(dāng)檢測到平層信號后，電梯進一步減速，達到平層位置時，電梯停止運行。 電磁制動器斷電抱閘，電梯停穩(wěn)并發(fā)出開門信號，電梯開門。 1.3 電動機工作狀態(tài) 轎廂滿載時，轎廂重量大于配重物體重量。當(dāng)轎廂上升時，電動機正轉(zhuǎn)，為電機狀態(tài)。當(dāng)轎廂下降時，電動機反轉(zhuǎn)，為再生發(fā)電狀態(tài)。 轎廂輕載時，轎廂重量小于配重物體重量。當(dāng)轎廂上升時，由于配重物體重力作用，它將拉著轎廂上升，電動機正轉(zhuǎn)。這時實際轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，處于再生發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)轎廂下降時，電動機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)。 1.4 電梯變頻調(diào)速主電路 變頻器輸入側(cè)安裝的交流電抗器和直流電抗器，用于減小高次諧波電流并提高功率因數(shù)。同時，也相應(yīng)減小了電源電壓不平衡所帶來的影響。為抑制高頻噪聲，輸入側(cè)加裝了噪聲濾波器。 當(dāng)變頻器與電動機距離較長（超過20米時），輸出側(cè)應(yīng)該加裝交流電抗器，以防止因線路過長增大的分布電容而引起的過電流。同時也加裝噪聲濾波器。 由于電梯在重載下降時，處于再生發(fā)電狀態(tài)。因此，有必要外接制動電阻和制動單元。同時，為安全考慮，有必要安裝電磁制動器。 1.5 控制電路特點 電梯運行過程中，給定信號不斷地與速度比較，并且不斷地進行速度校正，使之盡量接近理想的電梯運行曲線。 設(shè)置位置檢測信號，隨時判斷轎廂的當(dāng)前位置，并根據(jù)轎廂的當(dāng)前位置、運行狀態(tài)、運行方向以及接收到的呼梯指令來判斷下一站要停的樓層，算出與當(dāng)前的距離，并根據(jù)當(dāng)前的速度來決定加速運行還是減速爬行。 控制電路必須隨時搜索電梯當(dāng)前位置、速度信息、手動或自動信息、呼梯信息以及平層等。 2 變頻調(diào)速電梯電路原理 變頻器不僅具有良好的調(diào)速性能，而且可節(jié)約大量電能。如圖1為變頻調(diào)速電梯的電氣原理圖。 電梯電氣系統(tǒng)構(gòu)成如下： 2.1 整流與回饋電路 整流與回饋電路具有兩個功能，一是將電網(wǎng)三相交流電整流為直流電，向逆變器提供直流電源；二是在減速或制動時，將電動機再生電能回饋電網(wǎng)。因為主電路所用器件是IGBT或IPM模塊，根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)，既可作為整流器使用，又可作為有源逆變器使用。 2.2 逆變電路 逆變電路所用器件也是IGBT或IPM模塊，向交流電動機提供三相交流電。 2.3 檢測電路 GT為電流互感器，檢測變頻輸出電流，TP用于檢測電網(wǎng)同步信號，電位器RP用于檢測直流回路電壓。 為滿足電梯的控制要求，變頻調(diào)速系統(tǒng)通過與電動機同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器，來完成對速度的檢測及反饋，形成閉環(huán)系統(tǒng)。 2.4 控制電路 控制電路由計算機或PLC組成，控制電路主要用于發(fā)出電氣傳動系統(tǒng)所需的各項指令，包括運行速度、電流以及位置控制等。同時產(chǎn)生PWM控制信號，并具有自診斷功能。 PLC完成系統(tǒng)的邏輯控制，負責(zé)處理各種信號的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起、停等信號。同時，變頻器也將工作狀態(tài)信號送給PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系，它是系統(tǒng)的核心。 3 結(jié)語 本文所介紹的電梯載重量大，安全系數(shù)高，在電梯重載上、下行以及輕載上、下行時，為