臺達VL系列變頻器電梯行業(yè)應用-模擬電子
摘 要：本文主要介紹臺達VL系列變頻器在電梯行業(yè)中的應用，詳細描述了電梯的機械結(jié)構、電氣控制系統(tǒng)架構和控制原理以及蘇州某電梯廠的電梯控制系統(tǒng)調(diào)試過程。工程實踐證明，臺達VL系列變頻器應用在電梯控制上能體現(xiàn)出良好的調(diào)速性能和穩(wěn)定性，值得行業(yè)推廣。
關鍵詞：VL系列變頻器；電梯；電氣控制系統(tǒng)；編碼器；電動機參數(shù)
中圖分類號：文獻標識碼：B
1 引言電梯是一種機電結(jié)合，為高層建筑提供運輸服務的復雜的特種設備。隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中需求不斷增長，人們對電梯的要求也越來越高。如運行平穩(wěn)性、外觀完美性、安全性及環(huán)保節(jié)能性。
目前電梯業(yè)界的主要制造廠商有美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達等13家大型外商投資公司，占據(jù)中國內(nèi)地市場高達到76% 以上。比重如圖1所示。
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圖1 中國內(nèi)地市場電梯品牌所占比重圖
電梯驅(qū)動最顯著特點是位能拖動負載，位能拖動負載要求電機四象限運行。電梯頻繁啟動類負載，要求滿足重負載條件啟動、換速、換向平穩(wěn)無沖擊（舒適感好），平層精度高（定位準確）和低速力矩大。換言之，電梯驅(qū)動對變頻器工程運行能力有全面高等級技術要求。電梯可以說是要求最高變頻器應用領域?；谧冾l器進行電梯系統(tǒng)的控制和驅(qū)動是業(yè)界共同研究和面對的重要課題。
臺達機電至今已經(jīng)能為客戶提供PLC控制器、溫度控制器、計數(shù)器、人機界面、變頻驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、數(shù)控系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，可以向客戶提供完善可靠的機電一體化解決方案。本文基于臺達VL系列變頻器在電梯行業(yè)應用，實現(xiàn)了電梯的良好驅(qū)動控制，效果良好，得到業(yè)界同行認可。
2 電梯的分類
2.1按速度我國習慣上分為以下4類：
(1)低速梯——速度低于1.009m/s速度的電梯；
(2)中速梯——速度在1.00～2.00m/s的電梯；
(3)高速梯——速度大于2.00m/s的電梯；
(4)超高速——速度超過5.00m/s的電梯。
2.2 按電機分類可分為：異步電梯（感應電機）及同步電梯（永磁同步電機）
（1）異步電機(感應電機)的工作原理是通過定子的旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子中并不直接產(chǎn)生磁場。因此，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定是小于同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速)的,故稱異步電機，也稱感應電機（induction motor）。
其優(yōu)缺點如下：
優(yōu)點：結(jié)構簡單，制造方便，價格便宜，運行方便。
缺點：功率因素滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。
?。?）同步電機轉(zhuǎn)子本身產(chǎn)生固定方向的磁場(用永磁鐵或直流電流產(chǎn)生)，定子旋轉(zhuǎn)磁場“拖著”轉(zhuǎn)子磁場(轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)動，因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定等于同步轉(zhuǎn)速, 故稱同步電機。
其優(yōu)缺點如下：
優(yōu)點：同步電動機結(jié)構簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高；與異步電動機相比，它由于不需要無功勵磁電流，因而效率高，功率因數(shù)高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、控制性能好。能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能、大范圍的調(diào)速或定位控制。
缺點：成本高。
3 VL系列變頻器的功能特點
VL系列變頻器如圖2所示。
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圖2VL系列變頻器
3.1特色一：
具有高效能磁束向量控制(FOC)；
使用于感應馬達及永磁同步馬達；
IM/PM馬達參數(shù)自動偵測；
磁極位置檢測及自學習功能；
薄型模組化設計，易安裝易維護；
內(nèi)建制動剎車單元(至22kW)；
支持緊急用DC48/96V電源(EPS)；
無需稱重補償；
3.2特色二：
自動修正啟動轉(zhuǎn)矩及手動微調(diào)功能；
內(nèi)建電梯機械剎車輸出接點；
內(nèi)建電梯啟動/停止程序；
采用RS-485通訊界面，標準的MODBUS通訊協(xié)議；
可選購買操作面板；
可選購多種型式PG回授卡；
3.3特色三：
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