解析变频技术在双速电梯改造中的应用

2016-02-05吴亮锋深圳市特种设备安全检验研究院广东深圳518029

中国设备工程 2016年8期

吴亮锋（深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳 518029）

解析变频技术在双速电梯改造中的应用

吴亮锋
（深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳 518029）

随着社会经济的快速增长，电梯数量增多，电梯能耗已经成为社会关注的要点。在变频调速技术应用于电梯前，交流双速调速技术是电梯的主要调速方式之一，交流双速电梯市场占有量大。交流双速电梯有能耗高，启动、停止运行时不平稳的缺点。变频调速改造是电梯节能改革重要步伐之一。本文重点阐述变频调速技术在交流双速电梯节能改造中的应用。

变频技术；双速电梯；改造

电梯是当代高层建筑中每天高频利用的耗能大户，在国际提倡的“低碳经济”主题之下，如何降低电梯能耗已成为行业积极应对的课题。随着电梯调速技术的发展，20世纪80年代变频调速电梯开始逐步投入市场。变频技术在空调行业的使用情况表明变频空调比一般空调节能30%以上，而电梯利用变频调速技术节能效果同样明显。电梯的变频调速技术已相当成熟、稳定，在用交流双速电梯的庞大数量，令电梯的变频改造具有可行性高，节能效果强，经济适用的特点。

1 交流双速电梯和变频变压电梯概况

(1)交流双速电梯采用双绕组三相异步电动机的变极调速原理，只可进行两级调速，只有启动→快速→慢速→惯性停车几个扼要步调，在电梯全程运行中，由于电流的变化较大，速率转换过快，使得初次使用的乘客可能产生，眩晕的感觉，舒适感差。而这类电梯的布局较为简朴、造价低、性能稳定，是以在用大部分曳引式货梯都采用交流双速调速方式。

（2）变频变压电梯调速体系是在当今国际上运用最广泛的电梯控制技术，通过对电压、电流、速度的信号反馈，由微机进行准确的计算及调控，令电梯的运行提速减速稳定，平层精确度高，舒适性好，节能经济。

2 变频器的特点

现在市场的变频器种类繁多，价格迥异，像富士变频器，安川变频器，西威变频器等几种进口变频器性价比较高，且质量与国产变频器平分秋色，我国市场较多采用苏州默纳克一体化控制体系。它是电梯专用的一体化变频控制体系，它将电梯控制与电机驱动有机的联合在一起，是新一代智能化矢量型电梯一体化控制器，该控制体系主要囊括电梯一体化控制器（变频器+编程控制板）、轿顶控制板、表现控制器、轿内指令板等。电梯一体化变频控制器是集计算机、自动控制技术、网络通讯技术、电机矢量驱动技术于一身的智能控制体系，具有国际领先水平，是真正以距离控制为原则的直接停靠技术，还包括自适应的应急运行方案、人为短接隐患辨认等功能。电梯一体化变频控制器的矢量控制，可更高程度上发挥电机性能，从而达到非凡的舒适程度。电梯一体化变频控制器，使得电梯控制体系更简朴，淘汰了大部分外围接线，节能、经济、易用且舒适感高。

3 电梯变频技能及改革的计划应用

（1）编程控制器控制体系的开关设置装备部署。将体系中发出的指令大概开关、传感器、按钮作为编程控制的输入，并在体系中设有主动利用的检验开关和转换；将体系中的实行机构如打仗器、继电器、报警器、变频调速器等的速率指令端子、电扇、开关门信号灯作为编程控制体系的输出，主回路的通断受到宁静回路信号的控制，使变频器和编程控制器之间有相互的通讯线路，可以相互监控电梯的妨碍环境。

（2）变频调速体系。电梯专用的变频调速一体化控制器多采用16位或者32位的微处理器，主要由驱动和控制两部分组成，变频器通过外部的控制对端子实现正反转、起停、多段速率控制等。矢量控制在运算中必要用到电机自己的相关参数，可由变频器测出，同时，变频器另有过载、过流、电动机过热、超速和失速等的检测。电梯调速控制主要体现在减速平层和启动加速，控制时细分如下：①减速平层控制。要求各层的减速间隔一致，减速后端爬行（控制体系分为两种：数字量控制为有爬行，模仿量控制为无爬行）后转为零速。为保证电梯制停过程的舒适性，应保证驱动主机到零速时给出抱闸指令；②再平层的控制。电梯停止后，平层不准多是由于钢丝的伸长使轿厢产生的移位，应举行再平层校正（平层校正有两种：一是就近平层，另一种是微动平层）；③起动控制。为了使电梯起动时无异响及不反向溜车，起动控制要依序进行，并检查称重装置设置和零速力矩及零速保持时间的设定。

（3）详细改革方案。将一台双速电梯改革成变频控制电梯，只需将电梯的控制系统、主机的接连线路改动即可，无需改得太繁杂。由于双速电梯大多数都是由简朴的计数器传输给PLC，改成变频控制电梯就必需调换为编码器，装置在马达中央轴上。再将原有的各类信号（门锁检测信号、抱闸检测信号、电机运行检测信号、超载检测信号、极限检测信号、限位检测信号、换速检测信号、平层检测信号、司机检测信号、消防检测信号等等）接回变频控制体系的各项指令点，然后在变频控制体系内里设置种种参数（信号的输入范例，电梯的控制方法，电梯的运行速率，额定载重，最大频率，

电机的各项参数，编码器的型号及脉冲数，电梯的速度与电流的参数，电梯启动→加快→恒速→减速→爬行的S曲线的速率比例，电梯平层时的微调功效开放，电梯种种功效层站的设定，电梯门机对应各层的办事状态等等），参数设置完毕后就可举行井道自学习，自学习完毕后电梯就可以正常运行了。在自学习的历程中遇到种种题目，变频控制体系会主动辨认，而且把妨碍陈诉出来，且保存在近来的20次妨碍内，使得查找妨碍及维修处置处罚非常简朴方便快捷。

变频调速体系是一个专业控制体系，针对电梯行程中的控制必须应细致到以下三点：一是再平层的控制。二是启动控制。三是减速平层控制。以上三点在改造过程中最为基本，应严格检查。

某些电梯改革历程中的案例是值得我们学习。只有高度重视电梯运行过程中的故障才能实现电梯的稳定运行。在交流双速电梯变频化改造过程中，主要保证驱动主机与门机与其他设备的分开连接，从而防止参数检测受到其他因素的干涉而影响调速性能。若使用过程中电梯轿厢存在过度装修，则电梯的平衡系数可能小于预定值即存在轿厢过重的情况。会令电梯能耗增高，并可能出现制动电阻过热乃至曳引力不足或制动力不足导致的溜车现象。在改造过程中应予以高度重视。

（4）改革结果。双速电梯在变频专业化的改革之后，运行性能得到明显提升。变频变压调速属于无极调速，调速范畴相比于其他方法更宽，乘坐的震动感及噪声也明显降低，舒适感大大提升，电能使用效率也大大提升。电网能量的使用到达了最佳结果，舒适节能，社会效益与经济效益都很明显。

随着高层建筑成为时代主题，电梯在人们的日常出行中饰演着不可或缺的角色。而各类高能耗电气设备的增加，电能形势也日益告急。加强对电梯节能性能的研究，提高电梯的运行速率和节能性能已经成为当务之急。变频调速改造的经济性、可操作性，是交流双速电梯节能改造的不二之选。本文详细解析了交流双速电梯调速方式，之后又阐述了变频变压调速技术的优点，再而重点叙述了改造方案和改造结果。在改造过程中独立分开重点设置轿厢门机与驱动主机，科学设置变频器参数是实现有用控制的关键。