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    1 引言

    電梯是一種復雜的、機電結合的、為高層建筑提供運輸服務的特種設備。隨著城市建設的不斷發展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經濟和生活中需求不斷增長，人們對電梯的要求也越來越高。如運行平穩性、外觀完美性、安全性及環保節能性。
目前電梯業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，占據中國內地市場高達到76% 以上。比重如圖1所示：

                  

                            圖1 中國內地市場的電梯品牌所占比重圖

    電梯驅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器進行電梯系統的控制和驅動是業界共同研究和面對的重要課題。

    臺達機電至今已經能為客戶提供PLC控制器、溫度控制器、計數器、人機界面、變頻驅動器、伺服驅動器、數控系統等一系列產品，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應用，實現了電梯的良好驅動控制，效果良好，得到業界同行認可。

     2　系統架構分析

     A、 機械結構圖

     電梯機械結構圖如圖2所示：

                  

                                  圖2 電梯的機械結構圖

     B、電氣控制架構圖

     電梯的電氣控制架構圖如圖3所示：

                   

                                  圖3 電梯的電氣控制架構圖

    3 電梯的分類及區別

    A、按速度我國習慣上分為4類類：

    低速梯，速度低于1.009m/s速度的電梯；
    中速梯，速度在1.00～2.00m/s的電梯；
    高速梯，速度大于2.00m/s的電梯；
    超高速，速度超過5.00m/s的電梯。

    B、 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）。

    異步電機(感應電機)的工作原理是通過定子的旋轉磁場在轉子中產生感應電流，產生電磁轉矩，轉子中并不直接產生磁場。因此，轉子的轉速一定是小于同步轉速(旋轉磁場的轉速)的,故稱異步電機，也稱感應電機（induction motor）。
其優缺點如下：

    優點：結構簡單，制造方便，價格便宜，運行方便。

    缺點：功率因素滯后，輕載功率因數低，調速性能稍差。

    同步電機轉子本身產生固定方向的磁場(用永磁鐵或直流電流產生)，定子旋轉磁場“拖著”轉子磁場(轉子)轉動，因此轉子的轉速一定等于同步轉速, 故稱同步電機。

    其優缺點如下：

    優點：同步電動機結構簡單、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，功率因數高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉子參數可測、控制性能好。能夠實現高精度、高動態性能、大范圍的調速或定位控制。

    缺點：成本高。

    4 VL系列變頻器的功能特色

    VL系列變頻器如圖4所示：

                     

                              圖4 VL系列變頻器

    特色1如下：

    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；

    特色2如下：

    自動修正啟動轉矩及手動微調功能；
    內建電梯機械剎車輸出接點；
    內建電梯啟動/停止程序；
    采用RS-485通訊界面，標準的MODBUS通訊協議；
    可選購買操作面板；
    可選購多種型式PG回授卡；

    特色3如下：

    多種控制模式選擇，有V/F、V/F+PG、SVC、FOC+PG、TQR+PG及FOC+PG(PM)控制模式；
    啟動轉矩0Hz時可達150%以上(+PG)；
    速度控制范圍 1:1000(+PG)；
    速度控制精度 ±0.02%(+PG)；
    過載保護：定/轉矩150%60秒，200%額定電流3秒；
    頻率設定分辨率：12bits。

    5 控制系統接線圖及說明

    A、 控制系統接線圖

    控制系統接線圖如圖5所示：

                   

                                               圖5 控制系統接線圖

    B、 接線說明

     接線說明如表1所示：

                     

                               表1 控制系統接線說明表

    6 控制參數及運行效果分析

    6.1控制參數

    速度控制基本曲線圖如圖6所示：

                  

                           圖6 速度控制基本曲線圖

     詳細控制參數如表2所示：

                

                              表2 詳細控制參數表

    6.2運行效果

     1） 電梯上行的速度曲線圖

     如圖7所示：

                

                          圖7 電梯上行的速度曲線圖

     2） 電梯下行的速度曲線圖

     如圖8所示：

                 

                               圖8 電梯下行的速度曲線圖

     3） 運行振動效果對比

                       

    7 結語

    經過實際調試，成功替代原來陳舊的設備，解決了客戶經常死機故障現象，并且提高了系統的舒適度，各項性能指標均達到客戶的認可。臺達VL系列變頻器在電梯行業中的成功應用，達到較好的速度調節和可靠性，值得國內同行借鑒。