电梯驱动和控制原理PPT课件

2、以下模式下的速度值不得大于额定速度的 105%：
a、平层运行 b、再平层运行 c、检修运行 d、紧急电动运行 e、对接运行
三、停止状态的检查
1、必须用两个独立的接触器切断电源，接触 器的触点应串联在电源电路中。电梯停止 时，如果其中一个接触器的主触点未打 开，最迟到下一次运行方向改变时，必须 防止轿厢再运行。
电机控制中的电流环的任务就是解算电机的 电压方程。电机控制的计算框图如下：
变频器整流及其逆变器的结构
R
U
S
V
motor
T
W
PG
SVPWM
控制板
速度环：处理速度给定和反馈的运算环节。
从转矩与系统转速的关系可知，要调节转速，其 根本是调节电机的转矩输出：
TE
TL
J
d
dt

KP

*

KI


de
V
qs
ds
同步旋转坐标下永磁电机的数学模型：
vd
Rsid
Ld
did dt
Lqiq
vq
Rsiq
Lq
diq dt
Ldid
各个变量的意义：
vq vd
vdd轴电压vq；q轴电压Rs； 定子相电阻；
id d轴电流iq；q轴电流；永磁体激发的 Ld d轴电感Lq； q轴电感；同步旋转角速
2、电动机的电流控制：
• 用两个独立的接触器切断电动机的电流；
• 电梯停止时，如果其中一个接触器的主触 点未打开，最迟到下 一次运行方向改变 时，必须防止轿厢再运行。
3、电机供电和控制电路的构成： • 切断各相电流的接触器
至少在每次改变运行方向之前应该释放接 触器线圈。如果接触器未 释放，应防止轿厢的再运行。
电力整流器
• 整流器的作用：将交流变成直流
再生能量释放
1、电动机在发电状态时，发出的电能存放在
驱动系统滤波电容中，会引起电容两端电
压的急剧上升，若不释放这些电能，电压
的持续上升会损坏控制系统的电子器件以
及电力电子器件，甚至引起人身伤亡事
故，电压上升到一定值时必须采取措施进
行释放。
U Q C
2、再生能量的处理方式 a、电阻发热损耗掉；
输出 信号
模拟 SVPWM 信号
电力逆变器件
IPM:智能功率模块 特点：集成了驱动电路和保护电路，外部支
持电路简单。
IGBT:绝缘门双极晶体管 特点：容量大，单纯的变换原件，不含辅助
电路，外部支持电路相对复杂。
电流采样装置
霍尔传感器：应用霍尔效应检测电流的器 件。
毫欧电阻+隔离放大器采样： 利用欧姆定律进行的采样。 特点：成本低，精度高，漂移小 缺点：流过的电流较小，小于100A
3
3
3
v cs
cs
vas
vbs
bs
v bs
v
s ds
ds
v
s qs
qs

vas as
v
s os
0.5 0.5
0.5
v cs
静止坐标系 ds qs到同步旋转坐标系 de qe 的转换
vdsvqsssine vdsscose qe
vqsvqsscose vdsssine
其逆变换为： vds svqssine vdscose vqssvqscose vdssine
3、电梯的电动机发电时，应防止电动机向制 动系统馈电；
4、打开制动系统的电源时，制动系统要无延 迟的有效制动。
Baidu Nhomakorabea
5、对于向上移动装有额定载重量的轿厢所需 的操作力大于400N，需设置一个紧急电 动运行的电气装置。
紧急电动运行
蓄电池
操作开关
二、轿厢运行速度
1、电源为额定频率，电动机施加额定电压 时，电梯轿厢在半载，向下运行到行程中 段（除去加速和减速段）的速度，不得大 于额定速度的105%，也不得小于额定速 度的92%。
• 用来阻断静态元件中电流流动的控制装置
微处理器、关断信号。
• 用来检验电梯每次停车时电流流动阻断情 况的监控装置
微处理器、电流传感器、ADC
在正常停车期间，如果静态元件未能有效阻断电 流的流动，监控装置应使接触器释放并防止电梯 再次运行。
电梯驱动和控制原理
电梯的驱动模型
电梯驱动系统的主要部件
1、主开关，具有过载断路能力的空气开关。 2、输入端电抗器； 3、电力整流器件； 4、再生能量释放通路，包括散热电阻、能量回馈
装置，能量收集和释放装置； 5、驱动控制微机板； 6、电力逆变器件； 6、电流采样装置； 7、电动机； 8、位置传感器。
EI2R
b、回馈到电网； 要点：相位同步（需要处理器+PLL实现）
grid
motor
c、利用超级电容，在电动机发电时存储能量，电动 机出力时释放能量。
E1CU2 2
驱动控制微机板
微机控制板的基本框架
双口RAM 轿厢控制CPU
通讯控制CPU
CAN CAN
双口RAM
电机控制CPU
输入 信号
一、电气主开关
1、每台电梯都需配一个独立的主开关；
2、主开关具备切断电梯正常使用情况下最大 电流的能力。
3、主开关不切断如下电路： a、轿厢照明和通风； b、轿顶电源插座； c、机房、滑轮间的照明 d、机房、滑轮间和底坑电源插座； e、电梯井道照明； f、报警装置。
电抗器
• 电抗器的作用：滤波、限流
vas vbs v cs
v
s qs
v
s ds
cos
sin
1v
s qs
cos( 2)
3
sin( - 2 )
3
1
v
s ds
cos( 2)
3
sin( 2)
3
1
v
s os
cos
cos( 2)
3
cos( 2)
3
2 sin sin( - 2) sin( 2)

TE
电梯控制原理
电梯控制的目标 1、可靠实现国标GB7588规定的各项功能； 2、实现具有自己特色的附加功能。
电梯控制的一些重要内容
一、制动系统
1、制动系统的电气控制器电路必须能可靠工作；
制动系统
电气系统
控 制 器
驱 动 器
电 源
电
反
磁
馈
铁
信
号
机械系统
电
大
磁
力
闸
铁
弹
瓦
簧
2、电梯停止时，其中一个接触器的触点未打 开，最迟到下一次运行方向改变时，应防 止电梯再运行；电梯的每次启动和停止必 须检测给制动器供电的接触器的触点可靠 动作；
电动机
电动机是一个电磁强耦合，系统模型复杂、 阶高的能量转换器。
位置传感器
1、光电编码器 将转速转化成脉冲频率的装置。
2、绝对位置编码器 特点：有绝对位置信号，解析度高，同时 解析成本也高。
arctg(sin)
cos
电机控制原理
坐标变换
静止坐标系a-b-c轴到 ds qs 轴的转换