主頁 > 技術(shù)文章 > 淺談電梯交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用探索 2024-10-28

淺談電梯交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用探索

概況：現(xiàn)代大都市的發(fā)展越來越快，人口也越來越多，隨著而來的是城市的高層建筑越建越多也越建越高。所以電梯現(xiàn)在成為了人們工作和生活密不可分的一部分，電梯的快速發(fā)展對電梯的驅(qū)動系統(tǒng)提出越來越高的要求。傳統(tǒng)的直流驅(qū)動系統(tǒng)、交流變極調(diào)速系統(tǒng)、交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和VVVF控制的異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)已不能適應(yīng)現(xiàn)代電梯的要求�，F(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)已成為電梯曳引技術(shù)中新的熱點(diǎn)。
今天我們要探討的就是電梯交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用。
一、對透明電梯模型的基本結(jié)構(gòu)認(rèn)識：

1. 仿真電梯模型機(jī)房部分：包括曳引機(jī)、限速器、極限開關(guān)、控制柜與信號柜、機(jī)械選層器以及電源接線板等設(shè)備。
2. 仿真電梯模型井道部分：包括導(dǎo)軌、對重裝置、緩沖器、限速器鋼絲繩張緊裝置、隨行電纜等。
3. 仿真電梯模型廳門部分：包括廳門、召喚按鈕廂、樓層顯示裝置等。
4. 仿真電梯模型轎廂部分：包括轎廂、安全鉗、導(dǎo)靴、自動開門機(jī)、平層裝置、操縱廂、轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明等
仿真電梯模型轎廂位置檢測和電氣選層信號由安裝在轎廂頂上和各層站的雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)得到，從而擺脫了以往靠繼電器和接觸開關(guān)等有觸點(diǎn)器件控制的龐雜線路系統(tǒng)，優(yōu)化了線路，大大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，同時(shí)也便于檢修。
A. 限速器與安全鉗保護(hù)系統(tǒng)：
當(dāng)發(fā)生意外事故時(shí)，透明電梯模型轎廂超速或高速下滑（如鋼絲繩折斷，轎頂滑輪脫離，曳引機(jī)蝸輪蝸嚙合失靈，電機(jī)下降轉(zhuǎn)速過高等原因）。這時(shí)，限速器就會緊急制動，通過安全鋼索及連桿機(jī)構(gòu)，帶動安全鉗動作，使轎廂卡在導(dǎo)軌上而不會下落。
B. 轎廂、對重用彈簧緩沖裝置：
透明電梯模型緩沖器是電梯極限位置的安全裝置，當(dāng)電梯因故障，造成轎廂或?qū)χ剀H底或沖頂時(shí)（極限開關(guān)保護(hù)失效），轎廂或?qū)χ刈矒魪椈删彌_器，由緩沖器吸收電梯的能量，從而使轎廂或?qū)χ匕踩珳p速直至停止。
C. 終端極限開關(guān)安全保護(hù)系統(tǒng)：
在透明電梯模型井道的頂層及底層裝有終端極限開關(guān)。當(dāng)電梯因故障失控，轎廂發(fā)生沖頂或蹲底時(shí)，終端極限開關(guān)切斷控制電路，使轎廂停止運(yùn)行。
D. 門安全觸板保護(hù)裝置：
在轎廂門的邊沿上，裝有活動的安全觸板。當(dāng)門在關(guān)閉過程中，安全觸板與乘客或障礙物相接觸時(shí)，通過與安全觸板相連的聯(lián)桿，觸及裝在轎廂門上的微動開關(guān)動作，使門重新打開，避免事故發(fā)生。
E. 門機(jī)力矩安全保護(hù)裝置：
透明電梯模型門機(jī)用一定的力矩同時(shí)關(guān)閉轎廂門和廳門。當(dāng)有物品或人夾在門中時(shí)，就增加了關(guān)門力矩，于是通過相連的行程開關(guān)使轎廂門和廳門自動重新打開，從而避免事故發(fā)生。
F、廳門自動閉合裝置：
教學(xué)電梯模型層門的開與關(guān)，是通過安裝在轎門上的開門刀片來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)層門都裝有一把門鎖。層門關(guān)閉后，門鎖的機(jī)械鎖鉤嚙合，同時(shí)層門與轎門電氣連鎖觸頭閉合，電梯控制回路接通，此時(shí)電梯才能啟動運(yùn)行。
二、電梯驅(qū)動系統(tǒng)的要求：
　　電梯的驅(qū)動系統(tǒng)對電梯的起動加速、穩(wěn)速運(yùn)行和制動減速起著控制作用。驅(qū)動系統(tǒng)的性能直接影響電梯的起動、制動加減速度、平層精度和乘坐的舒適性等指標(biāo)。例如交流變極調(diào)速系統(tǒng),它通過改變電機(jī)的極數(shù)進(jìn)行調(diào)速,雖然具有線路簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn),但只有兩或三種轉(zhuǎn)速可選擇,僅使用于額定速度<1m/s的電梯。論文檢測，無齒輪。。交流調(diào)速系統(tǒng)采用相控的晶閘管閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速,采用渦流制動或反接制動等方法實(shí)現(xiàn)制動減速,從而使乘坐舒適感、平層精度較前有所改善。主要用于速度在2.5m/s以下的電梯。常規(guī)的VVVF控制的異步電動機(jī)具有節(jié)能、高效、驅(qū)動控制設(shè)備體積和重量小的優(yōu)點(diǎn),但運(yùn)行速度仍然不高�？梢�,要進(jìn)一步提高電梯的運(yùn)行速度、提高平層精度和乘坐舒適性必須依賴現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)。為加快速度和縮短行程時(shí)間必須盡快使電機(jī)加速達(dá)到它所許可的最大速度并在此速度下穩(wěn)速運(yùn)行,而制動減速階段,則是定位控制的關(guān)鍵階段,它直接影響著平層的精度。
三、矢量變換控制的高速電梯驅(qū)動系統(tǒng)：
　　綜合上述常規(guī)的VVVF控制的異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng),雖性能優(yōu)良,但對高速電梯系統(tǒng)仍不
　　能滿足動態(tài)情況下的要求,尤其是電梯負(fù)載運(yùn)行過程中收到外來因素?cái)_動時(shí),例如運(yùn)行中遇到導(dǎo)軌的接頭臺階、安全鉗動作后導(dǎo)軌工作表面拉傷和變形、門刀碰撞門鎖滾輪而引起的瞬間沖擊等,均能導(dǎo)致異步電動機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩的變化,從而影響電梯的運(yùn)行性能。但使用矢量變換控制的高速VVVF電梯驅(qū)動系統(tǒng),能使高速(甚至超高速)電梯充分滿足系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)要求。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:控制回路的硬件大大簡化,由于矢量變換的運(yùn)算、電流控制回路和PWM脈寬調(diào)制的控制回
　　路都由軟件管理,所以簡化了硬件。系統(tǒng)由兩片微機(jī)構(gòu)成,用于管理PWM控制和電梯的主控制電路,從而加快了信息處理速度。此外電梯的速度、CT的輸出和各種安全信號被輸入兩片微機(jī)以進(jìn)行雙重檢測,當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí),外部看門狗(WDT)和雙口RAM(DPRAM)就會交互計(jì)數(shù)檢查,從而確保其安全可靠。主電路采用IGBT作為開關(guān)器件,可提高逆變器的開關(guān)頻率和性能,減少了電機(jī)的噪聲。該系統(tǒng)采用了差頻矢量控制方式。利用速度指令和速度反饋的偏差ω*r來計(jì)算轉(zhuǎn)矩指令T*,其中ω*r被輸入自動調(diào)速器(ASR),通過T*用來計(jì)算轉(zhuǎn)矩電流指令值I*q和轉(zhuǎn)差角速度指令值ω*s。由ω*s與轉(zhuǎn)子角速度反饋量ω*s疊加后獲得定子角速度指令值ω*1。論文檢測，無齒輪。。I*q和ω*1這兩個(gè)變量指令值被送入電流控制部分。由快速電流傳感器測得的電機(jī)電流實(shí)際值被輸入到微機(jī)內(nèi)的模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器,然后將轉(zhuǎn)換到的數(shù)值送入矢量變換運(yùn)算框進(jìn)行d q變換,從而獲得轉(zhuǎn)矩電流分量實(shí)際值和勵磁電流分量實(shí)際值,并分別送電流調(diào)節(jié)器ACR。該逆變器采用電壓空間矢量的控制方式,圖中矢量合成部分和空間矢量部分,即完成這一功能,在此不再詳述。據(jù)資料介紹,日立公司推出的上述系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于9m/s的高速電梯中,由于逆變器采用了電壓空間矢量控制的方式,變頻范圍擴(kuò)大,能在1Hz之下調(diào)節(jié),使電梯乘坐舒適,平層精度好。逆變器高頻的載波頻率,大大減小了電機(jī)的電磁噪聲。
四、電梯的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)：
　　ABB公司發(fā)展了具有革命性的電機(jī)控制技術(shù)即直接轉(zhuǎn)矩控制(簡稱DTC),KONE公司將此技術(shù)引入到電梯中,形成了TorqueMaster系列,以滿足乘客對運(yùn)行的舒適感和平層精確性的高要求。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,該DTC系統(tǒng)有下述特點(diǎn):提供了一種比目前的矢量變換控制調(diào)速系統(tǒng)快10倍的力矩反應(yīng)時(shí)間,其動態(tài)性能超過現(xiàn)在所有的拖動系統(tǒng)。這歸功于該系統(tǒng)采用了最新的高速信號處理技術(shù),所有控制信號通過光纖輸出。變頻器的通斷由一個(gè)40MHz的數(shù)字信號處理器和一個(gè)ASIC(高級專用集成電路)控制。建立了合適的電機(jī)模型,并備有相應(yīng)的軟件,可以精確計(jì)算電機(jī)模型。在自動跟蹤運(yùn)行過程中,該模型被輸入電機(jī)的各種參數(shù),基于這種信息系統(tǒng)始終可以精確計(jì)算電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。電梯的實(shí)際速度能快速地跟蹤指令速度,從而帶來極好的運(yùn)行舒適感,這得益于該DTC系統(tǒng)快速的力矩反應(yīng)和高的增益。DTC系統(tǒng)的舒適感,另外來自于它即使在零速時(shí),仍能保持力矩,從而避免了常規(guī)系統(tǒng)在零速上下波動、使平層不平穩(wěn)的缺點(diǎn)。
五、低速無齒輪永磁同步電動機(jī)曳引技術(shù)：
　　KONE公司推出無機(jī)房電梯(Monospace)方案,是建立在蝶式電動機(jī)技術(shù)上(EcoDisk)。它的主要貢獻(xiàn)在于完美地實(shí)現(xiàn)了無齒輪驅(qū)動。眾所周知,要實(shí)現(xiàn)無齒輪驅(qū)動,必須設(shè)法大大增大電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
　　(1)該電動機(jī)采用碟式扁平結(jié)構(gòu)。首先增大電機(jī)的等效直徑,在同樣的電磁力作用下,能盡可能增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。論文檢測，無齒輪。。其次,扁平結(jié)構(gòu)才有可能將曳引機(jī)置于井道的導(dǎo)軌后面,從而有可能取消機(jī)房。論文檢測，無齒輪。。論文檢測，無齒輪。。而且有利于定子鐵心和繞組的散熱,從而增大電機(jī)的電流,顯然也可以增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
　　(2)設(shè)法減小曳引輪的直徑,這樣可以減小對電機(jī)輸出轉(zhuǎn)短的要求。
　　(3)采用2¨1的繞線方式,這相當(dāng)于增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩2.0倍。
　　(4)采用永磁同步電動機(jī)作為曳引機(jī),由于采用高性能的釹鐵硼永磁材料作為轉(zhuǎn)子,并替代了傳統(tǒng)的磁繞組,從而沒有勵磁損耗,大大提高了效率,節(jié)省了空間。同時(shí)永磁同步電動機(jī)極易實(shí)現(xiàn)磁場定向的矢量變換控制,通過實(shí)時(shí)的檢測轉(zhuǎn)子位置,調(diào)節(jié)三相電流,使定子電流綜合矢量始終在q軸與氣隙主磁場正交,可以獲得最大的電磁轉(zhuǎn)矩,并使同步電動機(jī)的功率因數(shù)為1。這對增大電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是有利的,同時(shí)還可使永磁同步電動機(jī)獲得與直流電動機(jī)一樣的線性的轉(zhuǎn)矩控制特性。
　　(5)設(shè)法提高永磁同步電動機(jī)的承載能力。眾所周知,不管直流電機(jī)還是交流電機(jī),其過載轉(zhuǎn)矩倍數(shù)還可提高。在滿足電梯的起制動要求和電機(jī)發(fā)熱的前提下,應(yīng)盡可能使電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩接近其最大轉(zhuǎn)矩,以充分利用電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能力。論文檢測，無齒輪。。
　　以上措施使低速永磁同步電動機(jī)能夠產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩,使無齒輪驅(qū)動成為可能。這種電梯曳引技術(shù)以節(jié)省能量、保護(hù)環(huán)境、結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固可靠、平穩(wěn)安全等優(yōu)點(diǎn)受到用戶的歡迎,其卓越性能使低速無齒輪驅(qū)動系統(tǒng)幾乎可替代傳統(tǒng)的曳引技術(shù)。目前世界各大電梯公司相繼推出這類產(chǎn)品,國內(nèi)應(yīng)大力開展這一系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究。

上一篇：教學(xué)電控發(fā)動機(jī)故障診斷與排除的探索
下一篇：《安全用電》課程標(biāo)準(zhǔn)

國產4p精品觀看_青青草黄视频在线观看_国产精品免费视频色拍拍拍_亚洲最大成人国产网站_国产一区二区三区爽爽爽四季_日韩激情小电影在线免费观看_亚洲特级高清毛片_日本人牲交久久久_大片免费播放_日本字幕成年人电视

淺談電梯交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用探索

我們的優(yōu)勢：