VVVF调速系统介绍
VVVF客梯安装调试原理说明书
VVVF客梯安装调试原理说明书一、概述JXW-VVVF电梯是我厂自行开发的新产品，它的控制部份使用日本进口的PLC系统，拖动部分采用了进口变频器，并采用了引进日本三菱公司技术生产低噪声、高质量的门机系统。
JXW-VVVF型电梯引入了交流变频变压调速技术以及电流矢量控制技术，它所独有旋转编码器速度反馈，使得电梯的可靠性和平层精度得到极大的提高，目前JXW-VVVF型电梯作为公司生产的主导产品之一，全体员工正在作最大的努力提高产品质量。
然而电梯的高效率和安全性不仅取决于先进的技术和制造设计人员的经验，而且还取决于安装、操作及维护保养人员的知识和技能，由我厂提供的这本说明书，提供了本设备主要电气控制原理，望您能从中深入了解，以便对乘客提供安全保证。
本电梯系由乘客自己操作的自动电梯，电梯在底层和顶层分别设有一个向上或向下召唤按钮，而在其它层站各设有上、下召唤，轿厢操纵屏上则设有与停站数相等的相应指令按钮。
当进入轿厢的乘客按下指令按钮时，指令信号被登记，当等在厅外的乘客按下召唤按钮时，召唤信号被登记，电梯在向上行程中按登记的指令信号和向上召唤信号系统逐一给予停靠。
直到有这些信号登记的最高层或有向下召唤登记的最高层为止。
然后又反方向向下按指令及向下召唤信号逐一停靠。
每次停靠时电梯自动进行减速、平层、开门。
而当乘客进出轿厢完毕后，又自行关门启动。
直至完成最后一个工作命令为止。
如再有信号出现，则电梯根据命令位置选择方向自行启动运行。
假如无工作命令，轿厢则停留在最后停靠的层楼。
二、自动工作状态和检修工作状态的选择在轿厢操纵屏上设有一个自动／检修开关HHK，当管理人员将开关打到“检修”位置时，电梯便转入检修工作状态，这时电梯不会再自行启动。
检修时，电梯的上下运行需将门关闭后，操作上行按钮AYS或下行按钮AYX来实现，轿顶操作时，需将HJK打到“检修”，按上行按钮AMS或下行按钮AMX，检修运行为“点动”运行。
三、自动开关门本系统采用直流分激电动机作为驱动自动门机机构的原动力，并利用对电机电枢进行分流的方法对电机进行调速1、自动关门：当电梯停靠开门后，约4-6秒后复位，JGM吸合，于是自动门电动机DM向关门方向旋转。
基于SA866AE的VVVF调速系统的设计
基于SA866AE的VVVF调速系统的设计1引言变频调速技术中最重要的是产生SPWM脉冲，通常产生SPWM控制信号的方法有：采用微处理机，采用专用大规模集成电路，采用微处理机和专用大规模集成电路相结合的方法。
其中产生PWM波的专用大规模集成电路芯片主要有HEF4752、SLE4520、MA818和8XC196MC等，这些集成电路或者需要复杂的外围控制电路，或者需要借助于微处理器才能构成运动控制系统。
而全数字高智能化新型PWM控制器SA866，芯片接口简单，工作中无需微处理器，许多重要的运行参数可在器件初始化时编程设置，因此，以SA866为核心的变频调速系统具有高性价比。
2调速系统组成本文设计的变压变频(VVVF)调速系统主电路由整流、滤波和逆变电路3大部分构成，如图1。
调速系统的整体结构如图2所示。
逆变器选用三菱公司的PS21865功率模块IPM，该模块内部有6只IGBT，用于三相桥臂。
其特点为：优化的门极驱动与IGBT集成，使得电路布局合理，无外部驱动线，体积小，抗干扰能力强。
IPM内选用的IGBT芯片均为高速型；IPM内部的IGBT导通压降低，功耗小；IPM有快速的过流保护，可以实时检测IGBT电流，当发生严重过载或直接短路时，IGBT将被软关断，同时送出一个故障信号；IPM 有良好的过热保护，在靠近IGBT的绝缘基板上安装了温度传感器，当基板过热时，IPM内部控制电路将截止栅极驱动，不响应输入控制信号。
因此当故障发生时(如过压、过流、过温)，其输出端将变为低电平，封锁内部6只IGBT管，同时送出故障信号FO，它与SA866的SETTRIP端相连。
当IPM故障报警时，信号FO快速向SA866发出保护高电平，快速切断SPWM的控制信号通道，关断IPM，实现了保护功能。
图1调速系统主电路图IPM的脉冲信号由三相脉宽调制器SA866控制。
SA866是专为感应电机的PWM控制而设计的一款集成电路。
它除了能产生合乎要求的PWM脉冲外，还集成了完备的过流、过压保护功能，并可在紧急情况(如短路、过热)时快速关断PWM脉冲，以保护逆变器和电机。
VVVF门机控制器操作说明
VVVF门机控制器操作说明一、控制器组成及功能：1.VVVF门机控制器由主控板、控制面板和变频器组成。
主控板负责逻辑控制和信号处理，控制面板用于设置参数和监控运行状态，变频器用于调节电机转速。
2.控制器具备开门、关门、停止、纠错等功能，还支持开门机械锁控制、安全回路控制、开门保持时间调节等功能。
二、安装与连接：1.安装控制器时，要确保设备与电源连接稳定可靠，接线正确并注意接地保护。
2.控制器与门机的连接需要根据电梯门机的电气原理图进行接线，确保信号传输的准确性。
三、参数设置：1.控制面板上有相关参数设置按钮，通过按钮进行参数的设置。
可以根据实际情况进行参数调整，以满足不同的门机控制需求。
2.参数设置包括开门速度、关门速度、限位位置、门机工作模式等。
可以根据实际需求对这些参数进行调整。
四、开门过程：1.控制器在接收到开门信号后，通过控制主板的逻辑控制，启动门机电机，使电梯门打开。
2.在开门过程中，控制器会监测门机电流、门机位置等参数，确保门机的正常运行和安全性。
3.通过参数设置，可以调整门机的开门速度，以适应不同的运行环境。
五、关门过程：1.控制器在接收到关门信号后，通过逻辑控制，启动门机电机，使电梯门关闭。
2.关门过程中，控制器会监测门机电流、门机位置等参数，确保门机的正常运行和安全性。
3.通过参数设置，可以调整门机的关门速度，以适应不同的运行环境。
六、运行状态监控：1.控制面板具备运行状态监控功能，可以实时监测门机的运行状态。
2.控制器会根据监控的数据进行判断和处理，如果出现异常情况，控制器会发出报警信号并停止门机运行，以保护设备和人员安全。
七、维护与保养：1.定期检查控制器的连接是否松动，确保设备正常运行。
2.定期清洁控制器及其附件，避免灰尘和污染影响设备性能。
3.及时更换损坏的部件，确保设备的可靠性和安全性。
以上是VVVF门机控制器的操作说明，通过正确的操作和维护，可以确保电梯门机的正常运行和安全性。
VVVF控制方式
1
最接近
* 1
：
SVPWM规则 图3.7
规则一：每个开关周期均分为两个采样周期；
规则二：每个采样周期的起点与终点，Ψ与Ψ*重合； 规则三：在每个采样周期内两个非零矢量必须相邻；
规则四：两个零矢量在每个采样周期内平均分配。
图3.7就是依据这些规则在磁通在第1区间时所 产生的磁通轨迹和SVMPWM波形（一个开关周 期）。依据向量间的关系，可得到：
图3.4 规则采样的SPWM波形 调制比为18，M=0.8
3.3.2 规则采样SPWM的直流电压利用率问题分析
直流电压利用率就是PWM逆变器的最大输出 电压与额定输入电压之比。
这在V/f等于常数控制中比较重要，因为当输 出频率达到额定值时若电机输出电压达不到额定 值，表明电机不能输出额定功率，电机降容使用， 这是人们所不希望的。
图3.6 空间电压矢量和磁通轨迹分区
图3.6.a 电压矢量
图3.6.b 磁通轨迹分区
由于逆变器只输出有限的八种空间电压矢量，因此定子 磁通轨迹不可能是一个理想的圆。合理地选择运用这八 种矢量，使定子磁通轨迹尽可能地逼近理想的磁通轨迹， 用数学描述如下：
1* 1 , J dt min
图3.5 注入三次谐波的SPWM波形图
U
V
uU uV uW uUV
0
5
10
15
W
20
25
t (ms)
直流电压利用率问题分析
采用式（3.9）一样的分析可得
u
UN
0.5udM(Sin t dSin 3t)
2u d
n1 n
Sin
n 4
Tcc (1 M(Sin
t
dSin
3t))
爱登堡VVVF门机操作使用手册
四、PLC 各输入输出信号、运行频率说明：
输入信号 X0--力矩保持信号 X1--光幕、触板信号
X2--开门信号 X3--关门信号 X4--关门到位信号 X5--开门到位信号 X6--关门限位信号 X7--开门限位信号
输出信号 Y0--开门信号输出 Y1--关门信号输出 Y2--开关门变速信号 Y3--开关门变速信号 Y4--关门到位输出 Y7--开门到位输出
4）按设定键[SET]，再用上下键调整数值
5）按设定键[SET]，写入参数
6）按方式键[MODE]，使变频器回到原状态；显示器显示 000
六、操作调试过程中应注意的问题：
1、不要将交流电源接到输出端子（U/T1、V/T2、W/T3）上；
2、输入电源不得超过 240VAC，且应是稳定的电压，以免过电压烧坏变频器；
爱登堡 VVVF 门机操作使用手册
运行频率及加减速由 Y0、Y2、Y3 信号控制；具体控制信号如下：
mk8888
Y0
Y2
Y3
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
OFF
ON
ON
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
ON
ON
OFF
ON
ON
ON
参数 P19 设定为 2 速度 1（出厂设定为 0.5Hz) 速度 2(P32),第二加/减速(P39/P40) 速度 3(P33),第三加/减速(P41/P42) 速度 4(P34),第四加/减速(P43/P44)
LU
压不足）
• 考虑瞬时停电再起动功能
OL
• 输出电流大于等于电热偶设定电流的 125% 或大于等于变频器额定电流的 150%持续时 间达到或者超过一分钟（过载）
SA866在VVVF调速系统中的应用
能的 Ｐ ＷＭ 控制 器 ，其接 口简单 ，工作 中无 需微处 理 器 ，许 多重 要 的运 行 参 数 可 在 器件 初 始化 时编 程 设 置 ，非 常 适 于 用 在 通 用 变 频 器 及高 性 能变 频
调速 系统 中 。 本 文设 计 了一 种 以专 用 集 成芯 片 Ｓ ６ Ａ８ ６为控 制 核 心 的新 型全 数 字化 三 相 Ｓ ＷＭ 变频 器 ，它采 Ｐ 用 Ｉ Ｔ作 为主功 率器 件 ，充分 利用 其外 围 电路简 ＧＢ
０ 引 言
电机 交流 变 频 技 术 是 一 种 将 功 率 和 控 制 综 合
温 漂 ，无 时 漂 。Ｓ ６ ＡＥ 采用 异 步 不对 称 规 则采 Ａ８ ６ 样 的调 制 方 法 ，脉 冲 调 制 信 号 是 通 过 比 较输 入 参
应 用 的技 术 。 在变 频 器 技 术 中最 重要 的是 Ｓ ＷＭ Ｐ
以使输 出 的对称 三相 Ｐ ＷＭ 波某两 相转 换相 序 ，实
现 反转 。
波 的输 出电压 ，并 能使 功率 因数 接近 于 １ ，同时 只 要 通过 对 输 出脉 冲 宽 度 的 控 制就 可 以 改变 输 出 电 压 ，大大加 快 了变频 器 的动态 响应 。
Ｓ ６ 有调频 调速 范 围宽 以及 无 噪 。 Ａ８ ６具
程 ，使 用起 来极 为方便 。用 于产 生 Ｐ ＷＭ 波 的专 用 大 规 模 集 成 电路 芯 片 主要 有 Ｈ Ｆ ７ ２ Ｌ ４ ２ ， Ｅ ４ ５ ，Ｓ Ｅ ５ ０ ＭＡ８ ８和 ８ １ ＸＣ１６ ９ ＭＣ等 ，但 它 们 都 需 要 比较 复
杂 的外 围 控 制 电 路 或是 需 要 借 助 于 微 处 理 器 才 能
脉 冲 的产 生 ，通 常 采用 的 方法 有 模拟 法 和数 字 法 ， 数 字 法 的 实 现 一 种 是 利 用 微 处 理 器 计 算 查 表 得 到 ，常 需 复 杂 的 编程 ，另 一 种 是 利 用 专 用 集 成 电
异步电动机变频调速系统VVVF系统
主讲:赵士滨
广师©
广师©
第七章 异步电动机变频调速系统（VVVF系统）
§7-1变频调查的基本控制方式
三相异步电机定子第相电动势的有效值是： 式中 Eg—— 气隙磁通在定子每相中感应电罢势有效值，单位 为V； f1——定子频率，单位为HN； N1——定子每相绕组串联匝数； kN1——基波绕组系数； Φm——每极气极隙磁通量，单位为Wb。 只要控制好Eg和f1，便可达到控制磁通Φm的目的。
广师©
* U 为了解决这个问题，在 给定信号 和电压、 频率的控制信号Uabs 之间设置了给定积 分器GI和绝对值变 换器GAB。
广师©
（一）给定积分器
由模拟电子路给成的给定积分器原理图如图7-28所示，它 包含了三级运算放大器。
广师©
第一级是放大倍数的极性鉴别器（R1>100R0）其输出电压U1只取 * * 与给定电压 U 相反的极性,不管 U 大小如何,U1都是饱和值. * 第二级是反向器，使其输出电压U2的极性再倒一下，变成与 U 极 性相同。 第三级是积分器，经RC积分使输出电压 Ugi 成为斜坡信号，积 分的变化率用电位器RP来调节。
广师©
SPWM变频器的工作原理
图7-12a是SPWM变频 器的主电路，图中 VT1 ~ VT6 是逆变器的六个功率开关 器件（在这里画的是 GTR），各由一个续流二 极管反并联接，整个逆变 器由三相整流器提供的恒 直流电压供电。图7-12b是 它的控制电路，一组三相 对称的正弦参考电压信号 Ura、Urb 、Urc 由参考信 号发生器提供，其频率决 定逆变器输出的基波频率， 应在所要求的输出频率范 围内可调。
广师©
参考信号的幅值也 可在一定范围内变 化，以决定输出电 压的大小。 三角波载波信号 是共用的，分别与 每相参考电压比较 后，给出“正”或 “零”的饱和输出， 产生SPWM脉冲序 列波Uda、 Udb 、 Udc ，作为逆变器功 率开关器件的驱动 控制信号。
学习任务7：电梯的电力拖动系统
学习任务7电梯的电力拖动系统任务分析通过本任务的学习，了解电梯的机械特性，了解双速电梯、调压调速电梯和变频变压调速电梯的工作原理。
建议课时建议完成本任务为10学时。
学习目标应知1.电梯传动系统的动力学特性。
2.电梯运行速度给定曲线设计。
3. 双速电梯、调压调速电梯和变频变压调速电梯的工作原理应会1.了解电梯机械特性。
2.了解电梯永磁驱动方式学习任务7.1——交流双速拖动系统基础知识一、电力拖动方式电梯运行性能的好坏，很大程度上取决于电力拖动系统的优劣。
随着科学的发展，电梯电力拖动系统经历了从简单到复杂，从不完善到完善的过程。
目前我国曳引式电梯电力拖动系统有两大类型，一是交流拖动系统，即用交流电动机作动力的拖动系统；二是直流拖动系统，即用直流电动机作动力的拖动系统。
交流拖动系统，有单速、双速、调速之分。
直流拖动系统，有可控硅励磁和可控硅供电系统之分。
1.交流单速拖动方式只有一种运行速度，一般只用于服务电梯（杂物电梯），速度小于0.5米/秒。
2.交流双速拖动方式有两种运行速度，大量用于货梯，，速度为0.25米／秒～1.0米/秒。
3.交流调速拖动方式电动机的转速可调的拖动系统，一般用于客梯。
交流调速拖动系统又可分为调压调速（ACVV）和变压变频调速（VVVF）系统。
ACVV系统是通过对交流电动机的定子进行调压调速，减速时配合涡流制动、能耗制动、反接制动等进行减速控制，以获得好的舒适感和平层准确度，多用于2米／秒以下速度的电梯。
VVVF系统是采用变压变频技术，对电动机的供电频率和电压进行控制，可以达到直流电动机驱动电梯的水平，具有体积少，重量轻，效率高，节能省电等优点。
4.直流可控硅励方式是一种发电机--电动机调速系统（简称：G-M调速系统）我国生产的直流电梯多是G-M调速电梯。
调整发电机的励磁电流，就可改变发电机的输出电压，实现了电动机的调压调速。
由于G-M调速系统能耗大，维修困难。
我国早已不生产此类电梯。
基于DSP的异步电机VVVF开环调速系统
运动操纵实验1.基于DSP的异步电机V/F开环调速系统2.基于DSP的转差频率操纵系统3.基于DSP的矢量操纵系统实验一 基于DSP 的异步电机V/F 开环调速系统一、 实验目的1. 了解以TMS320F2812为核心组成的全数字操纵异步电动机变频调速实验的硬件与软件组成。
2. 把握采纳空间矢量脉宽调制(SVPWM)的异步电机开环变频（VVVF ）调速系统的工作原理。
3. 了解CCS 软件的利用。
二、 实验内容1.熟悉实验系统的组成结构，并在此基础上完成接线。
2.熟悉上位机进行变频调速操纵软件。
3.采用SVPWM 实现电机开环VVVF 变频调速实验。
4. 在上位机上改变频率与电压参数，操纵电机的转速。
三、 工作原理1.异步电动机是一个机、电、磁综合体，大部份能量的交互是通过磁场完成。
在电机调速时,要维持电动机中每极磁通量m Φ为额定值不变，不然不但达不到希望的成效，乃至有可能损坏装置和电机。
铁磁材料特性呈非线性，磁通和电流的增加是不成比例的。
为了充分利用铁磁材料，电机额定工作时的磁通N 1Φ取在磁化曲线的临界饱和点。
当忽略定子绕组漏抗压降时，加在定子绕组上的电源电压：m Ns s k N f E U φ11144.4=≈变频调速时，若是单把频率f 1由额定频率f 1N 开始向频率降低的方向改变，而维持电压1U 不变，那么上式可知，电机的每极磁通m Φ将增大，励磁电流I m 也将增加。
若磁通m Φ增加1倍，那么电流m I 将增大几十倍，以至于在空载情形下也会使励磁电流m I 大于电机的额定电流I N ，这时大量的能量消耗在电机损耗上，使电机过热。
因此，交流调速时改变频率1f 时，必需协同调剂电压1U ，使磁通m Φ大体维持不变。
(1)基频以下调速时m Φ不变。
当频率1f 从额定值N f 1向下调剂时，必需同时降低电压1U ，使const f U =11。
低频时，电压值较小，定子漏磁阻抗压降所占比重增加，不能再忽略。
vvvf曳引机电压 -回复
vvvf曳引机电压-回复vvvf曳引机电压是指可变电压可变频率曳引机的电压参数。
在现代电梯系统中，vvvf曳引机是一种重要的驱动装置，它能够通过调整电压和频率，以实现对电梯运行速度的控制。
本文将一步一步回答关于vvvf曳引机电压的相关问题，包括工作原理、应用领域、优势和未来发展。
一、什么是vvvf曳引机电压？vvvf是可变电压可变频率的缩写，曳引机是指用于电梯运行的驱动装置。
vvvf曳引机电压是指通过调整电压和频率来控制电梯运行速度的系统。
曳引机是电梯系统中最重要的部件之一，它通过绳索和悬挂在电梯轿厢上的重物来实现电梯的上升和下降。
二、vvvf曳引机电压的工作原理是什么？vvvf曳引机电压的工作原理基于调整电压和频率来改变电机的转速。
曳引机电机一般采用交流感应电动机，通过控制器调整电压和频率，可以改变电机的转速。
当电梯需要上升时，调整电压和频率增加，电机的转速也会增加，相应地，电梯轿厢的上升速度也会加快。
当电梯需要下降时，调整电压和频率减小，电机的转速也会减小，电梯轿厢的下降速度也会降低。
三、vvvf曳引机电压在哪些领域得到应用？vvvf曳引机电压在电梯系统中得到广泛应用。
电梯作为现代城市生活中不可或缺的交通工具，需要具备高效、安全的运行能力。
vvvf曳引机电压的应用能够实现电梯的平稳运行和准确控制。
除了传统的住宅和商业大厦电梯外，vvvf曳引机电压也被应用在高速电梯、观光电梯、医院电梯等各种类型的电梯中。
四、vvvf曳引机电压的优势是什么？1. 省能节能：vvvf曳引机电压可以根据电梯的负载情况和乘客需求来调整电机的转速和运行速度，从而实现节能效果，降低能耗。
2. 平稳舒适：由于vvvf曳引机电压可以灵活调整电机的转速，电梯的起停过程更加平稳，乘坐舒适度大大提高。
3. 精确控制：vvvf曳引机电压可以实现对电梯运行速度的精确控制，能够满足不同需求的电梯运行要求。
4. 维护方便：vvvf曳引机电压采用先进的电子控制技术，故障诊断和维护更加简单，降低了维修成本和维修时间。
实验五 三相异步电机变频调速系统实验
实验五 三相异步电机变频调速系统实验一、实验目的(1)掌握SPWM 的调速基本原理和实现方法。
(2)掌握马鞍波变频的调速基本原理和实现方法。
(3)掌握SVPWM 的调速基本原理和实现方法。
二、实验原理异步电机转速基本公式为：60(1)f n s p =- 其中n 为电机转速，f 为电源频率，p 为电机极对数，s 为电机的转差率。
当转差率固定在最佳值时，改变f 即可改变转速n 。
为使电机在不同转速下运行在额定磁通，改变频率的同时必须成比例地改变输出电压的基波幅值。
这就是所谓的VVVF （变压变频）控制。
工频50Hz 的交流电源经整流后可以得到一个直流电压源。
对直流电压进行PWM 逆变控制，使变频器输出PWM 波形中的基波为预先设定的电压/频率比曲线所规定的电压频率数值。
因此，这个PWM 的调制方法是其中的关键技术。
目前常用的变频器调制方法有SPWM ，马鞍波PWM ，和空间电压矢量PWM 等方式。
（1）SPWM 变频调速方式：正弦波脉宽调制法（SPWM ）是最常用的一种调制方法，SPWM 信号是通过用三角载波信号和正弦信号相比较的方法产生，当改变正弦参考信号的幅值时，脉宽随之改变，从而改变了主回路输出电压的大小。
当改变正弦参考信号的频率时，输出电压的频率即随之改变。
在变频器中，输出电压的调整和输出频率的改变是同步协调完成的，这称为VVVF （变压变频）控制。
SPWM 调制方式的特点是半个周期内脉冲中心线等距、脉冲等幅，调节脉冲的宽度，使各脉冲面积之和与正弦波下的面积成正比例，因此，其调制波形接近于正弦波。
在实际运用中对于三相逆变器，是由一个三相正弦波发生器产生三相参考信号，与一个公用的三角载波信号相比较，而产生三相调制波。
如图4-1所示。
图5-1 正弦波脉宽调制法（2）马鞍波PWM变频调速方式前面已经说过，SPWM信号是由正弦波与三角载波信号相比较而产生的，正弦波幅值与三角波幅值之比为m，称为调制比。
VVVF电梯电气控制系统简介
VVVF电梯电气控制系统简介一，电梯技术发展和演变20多年前我们接触的电梯主要是交流双速梯，部分较高档场所用的是带直流发电机组的直流电梯，机房有点像小型发电厂，后来又出现了交流调速电梯，简称ＡＣＶＶ，但由于器件和技术原因，真正成功的交流调速梯也不多。
想想现在一快板子加一个变频器加几个接触器，一台相当不错的电梯电控系统就诞生了。
大公司能生产优异的电梯，小公司也可利用相当成熟的技术生产不错的电梯，过去一台电梯二个星期没有故障记录已经是相当不错了，现在一台电梯一年不出故障也是很平常，当然除电控方面的进步以外，机械方面也有了很大的改进，特别是门系统，现在的门系统基本上是专门厂家生产，门系统故障大大减少。
过去的维保和现在维保内容实际上也有很大的改变，过去维保除一般保养外，很大部分花在电梯的修理上，现在保养电梯，因为电梯故障率很低（当然不包括老电梯）除一般保养和检查外，应该花很多时间熟悉电梯图纸和原理，电梯电线敷设，平时应记录正常时的各种数据以便故障时比较。
现在电梯看上去比过去简单，但实际上难度更大，过去一台电梯你有较好电气知识，用功3—6月可能成为电梯专家了，但现在可能你干了五年，还可能没进门，原因是过去一、二张蓝图就可以把一台电梯电控说的清清楚楚，但现在一台电梯的资料如果全部对你公开，没有三、五年你也消化不了。
而且新技术层出不穷，所以现在搞电梯搞一辈子，学一辈子。
二，维修人员，电梯初学者应掌握的知识。
因为现在电梯电控比过去复杂多了，你也没有精力和时间把每一种电梯搞清楚，所以每个人应根据你自己的工作内容和基础制定学习内容。
下面几个基本方面我们应该掌握：1，必须熟悉电梯整个外围线路：首先熟练的看懂电梯电气随机线路图及每部分内容如安全回路、厅门锁电路、门机电机、输入输出电路、主回路、系统的供电电路、电源分类、以及以上几部电路之间的逻辑关系。
2，必须对电梯电控系统框图有良好的了解：看懂电梯电气随机资料，对整个电控系统要有框图概念，即可以分成哪些块，块与块的连接，信号的类型。
交流变频调速基本原理
交流变频调速基本原理一．异步电动机概述1．异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。
⑴磁场以n0转速顺时针旋转，转子绕组切割磁力线，产生转子电流⑵通电的转子绕组相对磁场运动，产生电磁力⑶电磁力使转子绕组以转速n旋转，方向与磁场旋转方向相同2．旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应满足：⑴在空间位置上互差2π/3 rad电度角。
这一点，由定子三相绕组的布置来保证⑵在时间上互差2π/3 rad相位角（或1/3周期）。
这一点，由通入的三相交变电流来保证3．电动机转速产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
因此，转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0，两者之差称为转差：Δn＝n0－n转差与定子磁场转速（常称为同步转速）之比，称为转差率：s＝Δn / n0同步转速n0由下式决定：n0＝60 f / p式中，f为输入电流的频率，p为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速n＝60 f（1－s）/ p二．异步电动机调速由转速n＝60 f（1－s）/ p可知异步电动机调速有以下几方法：1．改变磁极对数p （变极调速）定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。
所以，要改变p，必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。
通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。
变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、效率高、既适用于恒转矩调速，又适用于恒功率调速；其缺点是有极调速，且极数有限，因而只适用于不需平滑调速的场合。
2．改变转差率s （变转差率调速）以改变转差率为目的调速方法有：定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。
⑴定子调压调速当负载转矩一定时，随着电机定子电压的降低，主磁通减少，转子感应电动势减少，转子电流减少，转子受到的电磁力减少，转差率s增大，转速减小，从而达到速度调节的目；同理，定子电压升高，转速增加。
VVVF控制方法
不同载波比下THD比较
THD
U
2 Hn
/
n2
n2
U1
THD(%) 1
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0
10
1:载波比=30
2
3
20
30
2:载波比=54
40
f (Hz)
3:载波比=78
不同开关频率和输出频率下，THD变化曲线
THD(%) 2.5
2.0
1
1.5
2
1.0
3
0.5
0.0
0
10
20
30
40 f (Hz)
：
u UN
1 3
a
ud
Sin (
600 )
f Un
n 1
(c t)
u VN a u d Sin ( 300 ) f Vn (c t) n 1
(3.14)
u UN
1 3
a
ud
Sin (
1200
)
n 1
f Wn (c t)
可以认为以上各式右边第一项为相电压的基 波部分而第二项为谐波部分。
dt
SU SV SW
1
3 1
3 1
3
(SU (SU (SU
SV SV SV
SW SW SW
)
)
)
iU
i
V
iuWd
eU
e
V
eW io
0
(3.3)
3.3 规则采样的SPWM方法
3.3.1 规则采样SPWM的生成 自然采样法和规则采样法是生成SPWM的两种主 要方法。 自然采样法适合用模拟电路完成。 而规则采样法适合用微计算机数字实现。
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变转差率调速： ① 转子串电阻调速
② 定子调压调速
③ 电磁转差离合器调速
④ 串级调速
变极对数调速： ⑤ 鼠笼型转子
变频调速：
⑥ 交交变频调速
⑦ 交直交变频调速
15
运动控制系统
按电动机的能量转换类型分类
按照交流异步电机原理，
从定子传入转子的电磁功
率Pem可分成两部分：一 部分是拖动负载的有效功
25
运动控制系统
基频以下调速
要保持m不变，当频率 f1 从额定值 f1N 向下调节时， 必须同时降低 E1，使
E1 常数 f1
即采用恒值电动势频率比的控制方式。 当电动势值较高时，可认为定子相电压U1≈E1，
U1 常值 f1
这是恒压频比的控制方式。
26
运动控制系统
基频以上调速
~
给定
控制器
u0 f0
逆变器
us
f1
M~
电压/电流检测
转速/位置检测
21
运动控制系统
6.4.1 异步电动机稳态等效电路
U1, ω1
Rs
L1s
L'1r
I1 Es
Im
I2
E1 Lm
E'r
R'r s
U1— 定子相电压 ； 1—电源角频率；
Es—定子全磁通在定子每相绕组中的感应电动势； E1—气隙（或互感）磁通在定子每相绕组中的感应电动势； E‘r—转子全磁通在转子绕组中的感应电动势（折合到定子边）。
24
运动控制系统
VVVF控制的电压模式
定子每相电动势
式中，
E 14.4f4 1N 1K N 1 m
E1 ——气隙磁通在定子每相中的感应电动势有效值（V）； f1——定子电源频率（Hz）； N1——定子每相绕组匝数； KN1——绕组系数； Φm——每极气隙磁通量（Wb）。
只要控制好 E1 和 f1 ，便可达到控制磁通Φm 的目的。
33
运动控制系统
绝缘栅双极晶体管IGBT
三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
发射极 栅极
E
G
N+ P N+
N+ P N+
J3 J2
N-
N+
J1
P+
C 集电极 a)
漂移区 缓冲区
注入区
C G
E b)
IGBT的结构和电气图形符号
34
运动控制系统
智能功率模块（Intelligent Power Module, IPM）
10
运动控制系统
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的定子铁心 上嵌有三相对称绕组，接通 三相对称电源后，在定子、 转子之间的气隙内产生以同 步转速旋转的旋转磁场。
左手定则 决定导条 受力方向
转子导条被这种旋转磁场切 割，在导条内产生感生电流， 磁场又对导条产生电磁力， 于是转子就跟着旋转磁场旋 转。
20世纪70年代，开始研究交流调速系统。 20世纪80年代，交流调速系统开始广泛应用。 交流拖动控制系统已经成为当前电力拖动控制的主要
发展方向。
3
运动控制系统
直流电机的主要缺点
电刷和换相器的磨损，因而必须经常检查维修； 换向火花使直流电机的应用环境受到限制； 换向能力限制了直流电机的容量和速度
右手定则决定 电流方向
11
运动控制系统
6.1.3 异步电动机转速与运行状态
异步电动机的工作原理决定了它的转速一般低于同步转速 n0。
如果异步电动机的转子转速达到同步转速，则旋转磁场与 转子导条之间不再有相对运动，因而不可能在导条内感应 产生电动势，也不会产生电磁转矩来拖动机械负载。
转差率s：转子转速n与旋转磁场转速n0之差称为转差，转 差与磁场转速n0之比，称为转差率s。 sn0 n100% n0
TeCmmIrcors
式中，Ce——转矩系数；Φm ——气隙磁通； θr——转子的功率因数角
异步电机的转速公式：
n 6f1 0 (1 s )/p n 0 (1 s ) 因此，异步交流电机的调速方法可分为变频调速、变极对 数调速和变转差率调速。
14
运动控制系统
按电动机的调速方法分类
18
运动控制系统
➢ 转差功率馈送型调速系统
在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子 侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率 越多，上述第④种调速方法属于这一类。无论是馈出还 是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终 都转化成有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要 增加一些设备。
27
运动控制系统
6.6 变频器
变频器的主要任务是把恒压恒频（constant voltage constant frequency, CVCF）的交流电转换为变压变 频（variable voltage variable frequency, VVVF）的 交流电，以满足交流电机变频调速的需要。
❖ 异步电动机各种调速方法性能指标的评价： 参见教材P108 表7.1
20
运动控制系统
6.4 交流变频调速系统
交流变频调速优点：改变频率f 时转差率s 不变，即 不同转速时s 不变，因而转差损耗小，调速范围宽， 调速精度高，适合于调速性能要求较高的场合。
缺点：变频调速的成本较高，原理较复杂。
如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪 费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致 过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
对于直流电机，励磁系统是独立的，只要对电枢反应
有恰当的补偿，m 保持不变是很容易做到的。 在交流异步电机中，磁通m 由定子和转子磁势合成
产生，要保持磁通恒定就比较麻烦。
19
运动控制系统
➢ 转差功率不变型调速系统
在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高 低，转差功率基本不变，因此效率更高，上述的第⑤、⑥ 两种调速方法属于此类。其中变极对数调速是有级的，应 用场合有限。只有变压变频调速应用最广，可以构成高动 态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中 须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备 成本最高。
率Pmech，称作机械功率； 另一部分是传输给转子电
路的转差功率Ps，与转差 率 s 成正比。
~ Pem
Pmech Ps
16
运动控制系统
即 Pem = Pmech + Ps Pmech = (1 – s) Pm Ps = sPm
从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消 耗掉还是得到回收，是评价调速系统效率高低的标 志。
在基频以上调速时，频率应该从f1N向上升高，但定 子电压U1 却不可能超过额定电压U1N ，最多只能保持 U1 = U1N ，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当 于直流电机弱磁升速的情况。
按照电力拖动原理： 基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于“恒转矩调速” ； 基频以上，转速升高时转矩降低，属于“恒功率调速”。
17
运动控制系统
➢ 转差功率消耗型调速系统
这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中， 上述第①、②、③三种调速方法都属于这一类。在三类异 步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速 时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降 低的（恒转矩负载时）。可是这类系统结构简单，设备成 本最低，所以还有一定的应用价值。
转差nn0的存在是异步电动机运行的必要条件。
12
运动控制系统
6.2 交流调速基本控制结构
位 置 控 制 器
速
转
度
矩
控
控
制
制
器
器
电矢 流量 控运 制算 功功 能能
交转 流矩 电检 动测 机器
机 械 负 载
S
运动控制系统闭环结构示意图
13
运动控制系统
6.3 交流调速基本类型
异步电机的转矩公式：
主电路——由二极管整流器UR、PWM逆变器UI和中间 直流电路三部分组成，一般都是电压源型的，采用大电 容C滤波，同时兼有无功功率交换的作用。
限流电阻R0 ——为了避免大电容C 在通电瞬间产生过大 的充电电流，在整流器和滤波电容间的直流回路上串入 限流电阻（或电抗），通上电源时先限制充电电流，再 延时用开关K 将其短路，以免长期接入时影响变频器的 正常工作，并产生附加损耗。
从整体结构上看，变频器可分为交–直–交变频器和交 –交变频器两大类。
变流器
平滑电路
逆变器
M
控制器
变频器基本结构
28
运动控制系统
6.6.1 交-交变频器
此类变频器只有一个变换环节，因此又称直接式变频器。
VF ~ 50Hz
u o
+ Id
- VR
负 载
u0
-
-Id 制系统
22
运动控制系统
几种电压－频率协调控制方式的特性比较
s
恒 Er /1 控制
0
c
a
b
恒 E1 /1 控制
恒 U1 /1 控制
0
Te
不同电压－频率协调控制方式时的机械特性
23
运动控制系统
6.5 VVVF控制
在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希
望保持电机中每极磁通量m为额定值不变。
第六章 VVVF调速系统
1
运动控制系统
本章提要
交流异步电动机 交流调速基本控制结构 交流调速基本类型 交流变频调速系统 VVVF控制 变频器 通用变频器
2
运动控制系统
6.1 交流异步电动机