變頻器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、系統(tǒng)概述
電梯行業(yè)是一個特種行業(yè),國家對電梯的設(shè)計、制造、安裝以及使用都有詳細(xì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。電梯的主要部分有土建、機械和電氣等組成,機械部分有導(dǎo)軌、轎廂、對重、鋼絲繩以及其他機械部分。電氣部分有主控制板,變頻器、曳引機等部分構(gòu)成。電梯的運行在主控制板的指令控制變頻器,有變頻器驅(qū)動曳引機帶動轎廂運行。變頻器作為電梯中系統(tǒng)的核心部件,對電梯的安全可靠的運行是非常重要的。同時系統(tǒng)也對變頻器有一些特殊的要求。許多公司針對電梯的特殊要求,推出了電梯專用變頻器來滿足電梯的特殊要求。而西門子的通用多功能變頻器MM440采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件,具有很高的運行可靠性和功能的多樣性,采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù),可使曳引機在低噪聲下運行,系統(tǒng)更加平穩(wěn)。全面而完善的保護功能為系統(tǒng)提供了可靠而良好的保護性能,高性能的矢量控制技術(shù),有多種控制方式靈活選用,適用不同的領(lǐng)域。在電梯控制系統(tǒng)中,采用的是閉環(huán)矢量控制。具有快速的動態(tài)響應(yīng)特性和超強的過載能力。眾多的自由功能模塊通過BICO(二進制互聯(lián)連接)組成了大量資源供用戶使用,從而完成復(fù)雜的多種控制。正是MM440強大而靈活的功能可以勝任電梯控制系統(tǒng)的要求。通過MM440驅(qū)動異步曳引機構(gòu)成的電梯系統(tǒng)完全滿足國標(biāo)GB7588-2003《電梯制造與安裝規(guī)范》,GB/T10058-1997《電梯技術(shù)條件》的要求。
二、系統(tǒng)的組成和基本原理
電梯是一個復(fù)雜的系統(tǒng),本文就針對由MM440和曳引機主控板組成的電氣控制系統(tǒng)進行介紹。如圖1所示。
電源經(jīng)空氣開關(guān)Q接電源接觸器KMC之后連接到變頻器的進線端RST,變頻器出線端UVW經(jīng)接觸器KMY連接到曳引機構(gòu)成了系統(tǒng)的主供電回路。在上電后主控制板閉合KMC一直帶電,為變頻器自身提供電源和系統(tǒng)動力。并且使變頻器初始化,并把初始化的結(jié)果通過GZ節(jié)點輸出給主控制板,而運行接觸器KMY平時是斷開的,在電梯需要啟動時在啟動KMY使曳引機帶電。
在曳引機的驅(qū)動軸上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器,經(jīng)過屏蔽線接到變頻器的信號輸入端PGP、PGM、PFA、PFB構(gòu)成閉環(huán)控制,同時也把輸出信號也經(jīng)過屏蔽線接到主控制板APCR的型號輸入端,以便主控制板控制電梯的正常運行。
圖1:電氣系統(tǒng)原理圖。
MM440變頻器采用多段速控制方式,主控制板APCR根據(jù)內(nèi)選以及外呼等命令,計算出要去的目的樓層,此時首先閉合KMY,根據(jù)上行或者下行命令接通FWD或者REV,使變頻器建立勵磁,輸出轉(zhuǎn)矩。變頻器輸出運行信號RUN,之后經(jīng)過一定的時間打開抱閘YB。再根據(jù)啟動設(shè)置不同的段速輸出到多段速端子SS1、SS2、SS3。變頻器就會按照預(yù)先設(shè)定的速度曲線控制曳引機運行。
停止時主控制板APCR首先在預(yù)定的減速距離把運行多段速改為爬行速度輸出給變頻器數(shù)字輸入端子SS1、SS2、SS3,變頻器就會按設(shè)定的速度曲線控制曳引機到爬行速度,到將要平層時首先去掉多段速信號,然后下閘,最后去掉方向信號,完成一次啟停過程。下面就分析變頻器是如何根據(jù)APCR的命令完成電梯的控制的。
一、系統(tǒng)概述
電梯行業(yè)是一個特種行業(yè),國家對電梯的設(shè)計、制造、安裝以及使用都有詳細(xì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。電梯的主要部分有土建、機械和電氣等組成,機械部分有導(dǎo)軌、轎廂、對重、鋼絲繩以及其他機械部分。電氣部分有主控制板,變頻器、曳引機等部分構(gòu)成。電梯的運行在主控制板的指令控制變頻器,有變頻器驅(qū)動曳引機帶動轎廂運行。變頻器作為電梯中系統(tǒng)的核心部件,對電梯的安全可靠的運行是非常重要的。同時系統(tǒng)也對變頻器有一些特殊的要求。許多公司針對電梯的特殊要求,推出了電梯專用變頻器來滿足電梯的特殊要求。而西門子的通用多功能變頻器MM440采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件,具有很高的運行可靠性和功能的多樣性,采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù),可使曳引機在低噪聲下運行,系統(tǒng)更加平穩(wěn)。全面而完善的保護功能為系統(tǒng)提供了可靠而良好的保護性能,高性能的矢量控制技術(shù),有多種控制方式靈活選用,適用不同的領(lǐng)域。在電梯控制系統(tǒng)中,采用的是閉環(huán)矢量控制。具有快速的動態(tài)響應(yīng)特性和超強的過載能力。眾多的自由功能模塊通過BICO(二進制互聯(lián)連接)組成了大量資源供用戶使用,從而完成復(fù)雜的多種控制。正是MM440強大而靈活的功能可以勝任電梯控制系統(tǒng)的要求。通過MM440驅(qū)動異步曳引機構(gòu)成的電梯系統(tǒng)完全滿足國標(biāo)GB7588-2003《電梯制造與安裝規(guī)范》,GB/T10058-1997《電梯技術(shù)條件》的要求。
二、系統(tǒng)的組成和基本原理
電梯是一個復(fù)雜的系統(tǒng),本文就針對由MM440和曳引機主控板組成的電氣控制系統(tǒng)進行介紹。如圖1所示。
電源經(jīng)空氣開關(guān)Q接電源接觸器KMC之后連接到變頻器的進線端RST,變頻器出線端UVW經(jīng)接觸器KMY連接到曳引機構(gòu)成了系統(tǒng)的主供電回路。在上電后主控制板閉合KMC一直帶電,為變頻器自身提供電源和系統(tǒng)動力。并且使變頻器初始化,并把初始化的結(jié)果通過GZ節(jié)點輸出給主控制板,而運行接觸器KMY平時是斷開的,在電梯需要啟動時在啟動KMY使曳引機帶電。
在曳引機的驅(qū)動軸上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器,經(jīng)過屏蔽線接到變頻器的信號輸入端PGP、PGM、PFA、PFB構(gòu)成閉環(huán)控制,同時也把輸出信號也經(jīng)過屏蔽線接到主控制板APCR的型號輸入端,以便主控制板控制電梯的正常運行。
圖1:電氣系統(tǒng)原理圖。
MM440變頻器采用多段速控制方式,主控制板APCR根據(jù)內(nèi)選以及外呼等命令,計算出要去的目的樓層,此時首先閉合KMY,根據(jù)上行或者下行命令接通FWD或者REV,使變頻器建立勵磁,輸出轉(zhuǎn)矩。變頻器輸出運行信號RUN,之后經(jīng)過一定的時間打開抱閘YB。再根據(jù)啟動設(shè)置不同的段速輸出到多段速端子SS1、SS2、SS3。變頻器就會按照預(yù)先設(shè)定的速度曲線控制曳引機運行。
停止時主控制板APCR首先在預(yù)定的減速距離把運行多段速改為爬行速度輸出給變頻器數(shù)字輸入端子SS1、SS2、SS3,變頻器就會按設(shè)定的速度曲線控制曳引機到爬行速度,到將要平層時首先去掉多段速信號,然后下閘,最后去掉方向信號,完成一次啟停過程。下面就分析變頻器是如何根據(jù)APCR的命令完成電梯的控制的。
三、MM440變頻器的設(shè)置和應(yīng)用
根據(jù)電梯的速度、曳引比以及電梯的載重來確定曳引機的轉(zhuǎn)速和功率,當(dāng)曳引機的功率和電壓確定之后,變頻器的選型要和曳引機想匹配,一般是選取大于曳引機功率的上一個檔次的數(shù)據(jù)來選擇。不能小也不能太大,太大不但造成成本的上升,而且導(dǎo)致控制精度的降低。使整個系統(tǒng)的性能下降。
直接按圖1接好線后,變頻器是不能運行的,必須對變頻器進行正確的設(shè)置。首先是變頻器的快速調(diào)試,這是變頻器“能轉(zhuǎn)起來”的基本步驟??焖僬{(diào)試的目的是完成變頻器最基本的設(shè)置,決定變頻器的基本工作方式的選擇,對曳引機的參數(shù)進行“學(xué)習(xí)”,使變頻器和曳引機匹配起來,更加精確的完成控制控制任務(wù)。在快速調(diào)試中,要輸入曳引機的基本參數(shù),包括電壓、
圖2
電流、功率、功率因數(shù)、額定頻率等參數(shù),根據(jù)MM440的數(shù)據(jù)手冊要求按曳引機名牌上的數(shù)據(jù)輸入,其他的幾個重要參數(shù)P0300要選擇異步電機,命令源P0700選用數(shù)字量輸入方式,選擇2,并且在之后的調(diào)試中使P0701~P0708設(shè)置為17,各個數(shù)字量輸入按照設(shè)定功能進行參數(shù)化。P1300控制方式選擇23,帶傳感器的矢量轉(zhuǎn)矩控制,這樣才能滿足電梯控制的要求。按照步驟最后在P3900中輸入3快速調(diào)試結(jié)束并進行電動機的數(shù)據(jù)計算。
變頻器的快速調(diào)試完成之后,這只是第一步,還不能控制電梯的運行還要進行多段速的設(shè)置,RUN信號的輸出設(shè)置,以及閉環(huán)控制的PI制設(shè)置、S速度曲線的各個時間的設(shè)置等等。
變頻器每次上電后要進行本身的初始化工作,由于所選用的功能模塊不同,很可能在
脈寬調(diào)制相關(guān)文章:脈寬調(diào)制原理 矢量控制相關(guān)文章:矢量控制原理 三相異步電動機相關(guān)文章:三相異步電動機原理
評論