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变频调速技术在电梯改造中的应用探讨

文章来源:论文网 作者:【未知】 点击:次 时间:2015/10/12 13:43:33

  电梯是当代高层建筑的重要交通工具,得以迅速发展并受到人们的青睐。电梯的拖动技术不断发展,如今已发展到调频调压调速的等次,其的逻辑控制也随着技术的发展由继电器控制转变为编程控制器。本文笔者以电梯原有的变频器为基础,选用编程控制器对其控制,设计合理有效的方案,以及提高电梯的控制质量,改善电梯的运行性能,乘坐舒适感,促进其实现比较理想的控制效果。

  1.前言

  随着科学技术的不断发展以及信息技术的普遍应用,要求提高电梯的可靠性及安全性,便于人们在乘坐电梯时具有较大的舒适感。然而,随着科学技术的快速发展,电梯原本的继电器控制功能随之下降,无法满足时代的发展需求。编程控制器是在原有控制器的基础上发展而成,是用于治理工业环境而设计的电子装置。基于编制控制器具有较多优点及其适应于当代电梯的发展需求,因此,电梯的控制方式将有原来的继电器控制变为编程控制方式。与此同时,随着变频调速技术的不断发展,电梯原本的直流调速拖动形式逐渐过渡到交流变频调速的形式。变频调速技术已成为当代电梯行业的焦。

  2.电梯调速技术的发展及其特点

  电梯通常用变频器进行调速,通过调节定子的电源频率以改变电动机的速度。在调节电动机速度中,变频器应保持其内部的压频比正常,以确保电动机的转矩正常。变频器包括交交变频器与交直交变频器两种,一般采用交直交变频器进行调速电梯。交直交变频器是依据滤波的电容量与电感量决定直流环节电压、电流的特点,其分为电流变频器与电压变频器两种,电压变频器常用于电梯改造中。变频变压电梯的调速系统实质是通过交流异步的电动机驱动而成。三相交流电源的供电是运用整流器形成全波整流,而其类似于直流式电源的电压值则是通过电路滤波取得,最后通过逆变器进行逆变形成可变电压、可变频率的三相交流电,以此推动电动机发电。选用脉宽调制进行控制,促进电流输出,减少噪音,降低电动机的热源损失,保障电梯正常运行。

  3.变频调速电机的设计方法

  3.1电机容量的设计

  为有效调节电梯的最高、最低转速,以及满足电梯启动及过载的转矩要求,应选用和变频器相协调的电机容量。根据输出电流的额数,有效选择相应的变频器容量。限制电梯系统的负载电流值低于输出电流的额数,以免造成电梯运行时发生逆变。对持续运行的单台电机,其输出的电流额数应比电机本身的额定电流高出1.1倍。若有多台的电机一同使用一台变频器,应限制其输出的额定电流高于这几台电机的电流总额。在并联运转的多台电机中,若有少数电机已在运转,但部分电机刚启动,将会造成中途启动的电机产生极大电流,对此,应增加变频器的容量,防止电梯中途发生故障。

  3.2设计原理

  电动机的转速和电源的频率成正比关系,若电源的频率改变,电动机运转的速度也随之改变。因此,可改变电源的频率以有效调节电动机运转的速度。将定子阻的抗压降忽略不计,则其定子端的电压同等于磁场强度。保持定子阻的电压不变,提高电源的频率,定子阻的磁场强度将会减少,从而降低电机的转矩。反之,将使励磁的电流升高,损耗严重。对此,依据被拖动装置的要求实施相应的调速方法,以实现电梯变频调速的最终目的。

  4.变频调速技术在电梯改造中的应用实践

  4.1 SPWM系统的调速原理

  SPWM系统的结构主要由电流检测器、SPWM 变频器、PWM 变换器、基极驱动电路及数字控制器构成,以下是其对电梯进行调速的原理图。

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