變頻器在電梯門機系統(tǒng)中的應用

0 引言

電梯對門機系統(tǒng)的要求是當電梯運行到指定樓層的平層位置時，門機能按照接收到機房給出的開門指令實現(xiàn)開門動作，當轎廂內(nèi)的乘客走出來以及轎廂外的乘客進入轎廂以后，門機能按照接收到機房給出的關門指令實現(xiàn)關門動作，并在開關門的同時通過機械結構打開和關閉層門裝置。隨著變頻技術的不斷發(fā)展和成熟，VVVF型變頻調(diào)速門機以其優(yōu)越的性能，超長的使用壽命和安全節(jié)能的使用方法，已全面取代繼電器控制的交流調(diào)速門機。

1 VVVF 型變頻調(diào)速門機的硬件組成

VVVF型變頻調(diào)速門機的硬件組成如圖員所示。由圖1 可知，VVVF 型變頻調(diào)速門機由控制室、數(shù)字式VVVF 門機變頻器、三相異步電動機、編碼器和門機底板等機械結構組成?？刂剖姨峁┛刂葡到y(tǒng)所需的AC220 V和DC24 V電源，并將開門關門信號傳送給門機變頻器，門機變頻器根據(jù)接收到的開門關門信號輸出電壓，驅動電動機開門或關門，并將開門關門到位信號反饋到控制室;編碼器是將編碼器板安裝在電動機的轉動軸上，上面裝有一個帶磁環(huán)的同步帶輪，同步帶輪的磁環(huán)每隔90毅有一對NS 極，編碼器板上有兩個霍爾元件，當NS 極經(jīng)過霍爾元件時會產(chǎn)生脈沖，電機的正反轉導致編碼器輸出正脈沖或負脈沖給門機變頻器，門機變頻器根據(jù)反饋回來的脈沖數(shù)來判斷門機當前的位置;由于門機有開門或關門兩種運行方式，門機變頻器根據(jù)接收到的開門或關門信號變頻驅動三相異步電動機正轉或反轉，正轉即為開門，反轉即為關門，并根據(jù)接收到的正脈沖或負脈沖判斷門機是否已經(jīng)開關到位。

2 VVVF 門機變頻器控制系統(tǒng)及工作原理

門機變頻器系統(tǒng)接線圖如圖2 所示。

2.1 門機變頻器工作原理

開門及關門信號經(jīng)過濾波器濾波以后輸入到光耦的輸入側，產(chǎn)生一個低電平信號給控制用的CPU SM5964，SM5964 隨即發(fā)出一串字符給控制功率模塊STK621 -050 的CPU MC56F8013，MC56F8013 根據(jù)收到的字符傳回一個握手信號，如果SM5964 判斷這個握手信號正確，則說明握手成功，功率模塊對應輸出頻率0耀50 Hz，電壓0~310 V，驅動三相異步電動機運轉，由編碼器產(chǎn)生脈沖反饋電機的運行位置及狀況，反饋信號經(jīng)由濾波器處理后送給SM5964，達到精確的控制。

2.2 門機變頻器性能特點

門機變頻器直接輸入AC220 V，310 V 變頻輸出。變頻器主要由開關電源模塊、功率模塊、控制模塊和操作顯示模塊組成。開關電源模塊提供所有的直流電源;控制模塊根據(jù)各種不同的工況要求對門機的運行進行精確的控制，對變頻器進行實時的監(jiān)控和控制，從而保證變頻器的輸出可靠;功率模塊輸出接近正弦的PWM 波形，電機的諧波損耗大大減少，變頻器無需外接濾波器即可給電機供電，而且轉矩脈動低，可有效的消除電機發(fā)熱及負載機械的振動;操作顯示模塊提供一個觀察和操作變頻器的平臺，可以根據(jù)不同的需要任意修改參數(shù)，改變變頻器的壓頻比曲線，使門機運行得更加舒適。變頻器性能穩(wěn)定可靠，并配有5045 等看門狗程序對處理器的運行狀況進行監(jiān)控和復位，這在硬件上提高了可靠性。

變頻器具有完備的保護功能，主要有過電壓、過電流、欠電壓、過載、缺相、過熱、負載短路等保護功能。在條件比較惡劣的環(huán)境下也能正常使用，低頻力矩大，耗電少，可以很好的控制門機的開關，門機在開關的過程中運行平穩(wěn)，速度快，無任何撞擊現(xiàn)象，噪音低。

3 變頻器部分功能參數(shù)設置

變頻器部分功能參數(shù)設置如表1 所列。

4 變頻器常見故障現(xiàn)象及排除方法

門機變頻器常見故障現(xiàn)象及排除方法如表2所列。

5 結語

隨著變頻技術的快速發(fā)展，VVVF 變頻門機以其可靠的性能、快捷的控制方式和超常的使用壽命，完全替代了原來的交直流門機，不僅大大降低了門機的成本，而且給電梯使用者節(jié)省了成本，使用效果良好。

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