引言
iAStar電梯專(zhuān)用變頻器獨(dú)特的全領(lǐng)域、全自動(dòng)力矩提升功能在電梯拖動(dòng)中能獲得良好的舒適感和穩(wěn)定性。 可以接受控制器如PLC等的多段速頻率指令或者模擬電壓、電流指令;可以通過(guò)自學(xué)習(xí)適應(yīng)各種電機(jī)并獲得良好的矢量控制特性;低速下平穩(wěn)啟動(dòng)性極好;硬件可靠性與性價(jià)比極高。
VVVF型電梯的基本原理
根據(jù)電機(jī)學(xué)理論，交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:
n=60f (1-s)/p
上式中: f為定子的電源頻率; p為極對(duì)數(shù);
s為轉(zhuǎn)差率; n為轉(zhuǎn)速。
因此，交流電機(jī)可有以下幾種調(diào)速方法:
(1) 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)p，可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。這是交流雙速梯采用的調(diào)速方法。
(2) 通過(guò)調(diào)整定子繞組電壓大小來(lái)改變轉(zhuǎn)差率s, 以達(dá)到調(diào)速目的。這是交流調(diào)速梯采用的調(diào)速方法。
(3) 改變定子電源頻率f也可達(dá)到調(diào)速目的，但f最大不能超過(guò)電機(jī)額定頻率。電梯作為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速時(shí)為保持最大轉(zhuǎn)矩不變，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式M=CmФIcosφ式中Cm為電機(jī)常數(shù)，I為轉(zhuǎn)子電流，Ф為電機(jī)氣隙磁通，cosφ為轉(zhuǎn)子功率因數(shù)。必須保持Ф恒定，又根據(jù)電壓公式U=4.44fWkФ，式中U為定子電壓，f為定子電壓頻率，W為定子繞組匝數(shù)，k為電機(jī)常數(shù)，必須保持U/f為常數(shù)，即變頻器必須兼?zhèn)渥儔鹤冾l兩種功能簡(jiǎn)稱為VVVF(Vary Voltage Vary Frequency)型變頻器, 這就是VVVF型電梯的基本控制原理。
選擇功率與其他配件
通常變頻器在電梯應(yīng)用中還需要制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻，在再生狀態(tài)時(shí)獲得足夠的制動(dòng)力矩; 還需要配置PG速度卡獲得編碼器的速度反饋信號(hào); 在長(zhǎng)期發(fā)電機(jī)運(yùn)行及其他特殊場(chǎng)所還需要配置交流電抗器。變頻器一般按照電機(jī)的功率放大一級(jí)選擇，為了獲得變頻器理想的控制性能，一般變頻器功率應(yīng)當(dāng)滿足下式:
變頻器功率≥K×1.732×Vm×Im
其中，K為電流波形校正系數(shù)，Vm為電機(jī)額定電壓，Im為電機(jī)額定電流。
制動(dòng)單元的選擇
在變頻器應(yīng)用中當(dāng)轎廂空載上升或重載下降時(shí)，拖動(dòng)系統(tǒng)存在位能負(fù)荷下放。電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，使電動(dòng)機(jī)回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)給濾波電容器充電。當(dāng)回饋能量較大時(shí)，會(huì)引起直流環(huán)節(jié)電壓升高發(fā)生故障，電動(dòng)機(jī)急速減速也會(huì)造成上述現(xiàn)象。解決辦法是在變頻器直流環(huán)節(jié)并聯(lián)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。制動(dòng)單元是變頻器一個(gè)可選組件，內(nèi)設(shè)檢測(cè)和控制電路，其工作時(shí)對(duì)變頻器的直流回路電壓進(jìn)行在線檢測(cè)。當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定允許值時(shí)，觸發(fā)制動(dòng)器晶體管導(dǎo)通，經(jīng)電阻釋放能量維持變頻器的直流母線電壓在正常工作范圍內(nèi)，一個(gè)制動(dòng)單元可并聯(lián)幾個(gè)電阻，視工況而定。
電阻的選擇
電阻的選擇非常重要，電阻選擇過(guò)大則制動(dòng)力矩不足，電阻選擇過(guò)小則電流過(guò)大、電阻發(fā)熱等問(wèn)題難以解決。一般我們推薦的電阻功率和阻值內(nèi)選擇，對(duì)于提升高度較大、電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的情況可以適當(dāng)減小電阻以得到較高的制動(dòng)力矩，如果最小值不能滿足制動(dòng)力矩的話，要更換大一級(jí)功率的變頻器。
制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻應(yīng)根據(jù)回饋?zhàn)畲竽芰考皶r(shí)間來(lái)選用。一般制動(dòng)電阻器的選擇應(yīng)使制動(dòng)電流Is不超過(guò)變頻器的額定電流Ie，制動(dòng)電阻最大功率Pmax要小于1.5倍的變頻器功率，然后與過(guò)載系數(shù)相乘。過(guò)載系數(shù)與減速時(shí)間和持續(xù)制動(dòng)時(shí)間有關(guān)，具體要廠家提供電阻器過(guò)載系數(shù)及參數(shù)樣本。
采用制動(dòng)電阻消耗電機(jī)再生制動(dòng)時(shí)送回直流回路的電能，變頻器制造廠家通常提供用戶可選件—制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻。制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)直流電路電壓高于正常電壓70V時(shí)，制動(dòng)單元中的IGBT進(jìn)行直流斬波，使制動(dòng)電阻流過(guò)電流消耗再生電能。
PG卡
PG卡一般選擇PG-B2，僅在編碼器為線輸出或者需要編碼器脈沖在2000p/r時(shí)選擇PG-X2，速度卡均可提供最大32分頻輸出，可供控制器計(jì)數(shù)使用。
光電編碼器
選用增量式600p/r，推挽放大輸出，A相B相Z相原點(diǎn)信號(hào)，軸徑8mm中空型的編碼器。
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由下列部分構(gòu)成:
