引言
iAStar電梯專用變頻器獨特的全領(lǐng)域、全自動力矩提升功能在電梯拖動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;可以通過自學(xué)習(xí)適應(yīng)各種電機并獲得良好的矢量控制特性;低速下平穩(wěn)啟動性極好;硬件可靠性與性價比極高。
VVVF型電梯的基本原理
根據(jù)電機學(xué)理論，交流電動機的轉(zhuǎn)速公式為:
n=60f (1-s)/p
上式中: f為定子的電源頻率; p為極對數(shù);
s為轉(zhuǎn)差率; n為轉(zhuǎn)速。
因此，交流電機可有以下幾種調(diào)速方法:
(1) 改變電機極對數(shù)p，可以改變電機轉(zhuǎn)速。這是交流雙速梯采用的調(diào)速方法。
(2) 通過調(diào)整定子繞組電壓大小來改變轉(zhuǎn)差率s, 以達到調(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也可達到調(diào)速目的，但f最大不能超過電機額定頻率。電梯作為恒轉(zhuǎn)矩負載調(diào)速時為保持最大轉(zhuǎn)矩不變，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式M=CmФIcosφ式中Cm為電機常數(shù)，I為轉(zhuǎn)子電流，Ф為電機氣隙磁通，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)用中還需要制動單元與制動電阻，在再生狀態(tài)時獲得足夠的制動力矩; 還需要配置PG速度卡獲得編碼器的速度反饋信號; 在長期發(fā)電機運行及其他特殊場所還需要配置交流電抗器。變頻器一般按照電機的功率放大一級選擇，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為電機額定電壓，Im為電機額定電流。
制動單元的選擇
在變頻器應(yīng)用中當轎廂空載上升或重載下降時，拖動系統(tǒng)存在位能負荷下放。電動機將處于再生發(fā)電制動運行狀態(tài)，使電動機回饋的能量通過逆變環(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。當回饋能量較大時，會引起直流環(huán)節(jié)電壓升高發(fā)生故障，電動機急速減速也會造成上述現(xiàn)象。解決辦法是在變頻器直流環(huán)節(jié)并聯(lián)制動單元和制動電阻。制動單元是變頻器一個可選組件，內(nèi)設(shè)檢測和控制電路，其工作時對變頻器的直流回路電壓進行在線檢測。當電壓超過設(shè)定允許值時，觸發(fā)制動器晶體管導(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)，一個制動單元可并聯(lián)幾個電阻，視工況而定。
電阻的選擇
電阻的選擇非常重要，電阻選擇過大則制動力矩不足，電阻選擇過小則電流過大、電阻發(fā)熱等問題難以解決。一般我們推薦的電阻功率和阻值內(nèi)選擇，對于提升高度較大、電機轉(zhuǎn)速較高的情況可以適當減小電阻以得到較高的制動力矩，如果最小值不能滿足制動力矩的話，要更換大一級功率的變頻器。
制動單元和制動電阻應(yīng)根據(jù)回饋最大能量及時間來選用。一般制動電阻器的選擇應(yīng)使制動電流Is不超過變頻器的額定電流Ie，制動電阻最大功率Pmax要小于1.5倍的變頻器功率，然后與過載系數(shù)相乘。過載系數(shù)與減速時間和持續(xù)制動時間有關(guān)，具體要廠家提供電阻器過載系數(shù)及參數(shù)樣本。
采用制動電阻消耗電機再生制動時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—制動單元及制動電阻。制動過程中，當直流電路電壓高于正常電壓70V時，制動單元中的IGBT進行直流斬波，使制動電阻流過電流消耗再生電能。
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時選擇PG-X2，速度卡均可提供最大32分頻輸出，可供控制器計數(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相原點信號，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:
