变频器在电梯控制中的应用

电梯是一种被普遍运用在民众住宅以及各种商场等高层建筑中的垂直运输机械，它的种类基本上可以分成绳索式电梯和液压式电梯这两大类型。这两种类型电梯的控制系统调速主电路的方式大多都是借助变频器来实现的。变频器在电梯的控制过程中发挥着举足轻重的作用，文章详细归纳电梯控制系统的组成部分，以及电梯的工作过程和工作状态，其次简单说明了实现变频器工作几种电路的功能，最后阐述了变频器在电梯控制中的应用。

标签：变频器；电梯控制；应用

1 电梯的控制系统

1.1 电梯控制系统的组成

电梯控制系统主要由控制、操纵、平层以及位置显示装置构成。在机房的控制柜上，根据电梯整体运行的逻辑功能来实现控制装置对电梯的操纵；电梯在运行过程中，通过操作轿厢内的按钮箱以及厅门的召唤箱按钮实现操纵置装控制；根据接收到的平层控制信号，对电梯轿厢进行准确的操作实现平层装置的控制；在电梯的轿内和厅门中安装着指示灯，并根据其显示确定电梯所在楼层的位置，实现位置显示装置的控制。此外，厅门的指示灯还能准确指示电梯运行的方向。

1.2 电梯的工作过程

假如电梯正以关门待行的状态停靠在某一层，当有人在门外呼叫电梯时，电梯门打开，人进入到轿厢门；其次电梯接收到关门指令信号后关门，延时装置的自动指令或乘客的手动关门指令能够发出关门信号；然后按照接收到的选层指令，电梯做出是上行还是下行的判断。如果是上行指令，电磁制动器的线圈将会被接通，并使其释放，那么电梯就会按照指定的升速曲线向上运行。而且在上行的过程中，电梯会反复对比电梯运行速度给定的信号与反馈信号，来调整电梯的运行，使其最终的速度曲线能够贴近理想的运行曲线，来确保电梯能够保持平稳运行。同时，在电梯上升过程中，经过的每一个楼层的信号都会被位置传感器检测，并与电梯位置进行对照，确保显示出正确的楼层位置。此外，电梯在运行时会及时搜索呼叫信号，发现即将传来的搜索信号时，轿厢会按照接到延时信号会立即做减速运动，同时平层传感器会感受到隔磁板的插入，当检测出平层信号时，电梯会继续减速直到平层区，此时电磁制动器执行断电指令，电梯停止运行并打开电门。

1.3 电梯电动机的工作状态

当配重物体的重量小于轿厢的总体重量时，轿厢处于满载状态，在这种情形下，电梯电动机的正常发电状态是轿厢上升且电动机做正转运动；而电动机的再生发电状态是轿厢下降且电动机做反转运动。当配重物体的重量大于轿厢的总体

关于PLC在电梯控制系统中的应用

关于PLC在电梯控制系统中的应用摘要：现代化的高层建筑中，电梯已经成为了人们生活中不可缺少的一部分，给人们的日常活带来了极大的便利，本文对PLC控制方式在电梯控制系统中的应用进行了分析，以供参考。关键词：PLC；电梯控制系统；应用随着国家经济的发展和进步，城市化的进程越来越快，而随着城市化进程的加快，大量的人口进入了城市，城市建筑变得越来越多，但是城市用地面积是有限的，因此，城市中的高层建筑变得越来越多。对于现代化的高层建筑来说，电梯已经成为了高层建筑必不可少的一种垂直运输工具，可以极大的提高高层建筑中人员的移动效率，它的使用已经越来越广泛并且人们对于电梯的依赖程度越来越高，对于现代化的城市来说，电梯可以说是城市文明发展的一个重要的标志。电梯只有配备了良好的控制系统，才能满足人们的功能性需求。对于传统的电梯来说，采用的是一种比较低端的控制方式，即继电器和接触器控制路线，这种控制方法可靠性差，故障率高，并且要经常性地进行维修，在安装的时候占用的空间也比较大，随着技术的进步，这种控制方式已经逐渐被淘汰了。现在使用的是PLC控制系统，它可以很好的解决上面提到的问题，具有较高的可靠性，在操作的时候编程简便，成本可以控制在较低的水平，使用也非常的方便。因此，在现代的电梯控制中，PLC控制系统已经得到了广泛的应用，它使得电梯在运行过程中更加的安全和舒适。 1.电梯控制系统的组成对电梯进行控制，主要是通过两大部分来实现的，一部分是电力拖动系统，另一部分是逻辑控制系统。电梯在使用过程中主要追求的是一种舒适感，为了达到这个目标，要控制电机的输出转矩，使得通过一定的调速方式，达到满足负载转矩的要求。电梯的拖动系统如下图所示，其中，电梯的轿厢和配重在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，电机与减速机构相连，并拖动曳引轮，从而使轿厢实现上下的运动。逻辑控制系统是由很多电子元器件组成的，包括控制柜、楼层指示等等，它们分别安装在电梯的内外井道以及其他的电梯部件之上。电梯的逻辑控制系统对电梯的拖动系统进行控制，从而使电梯按照既定的程序实现一定的功能。电梯的电力拖动系统的变化范围比较小，对于一定运行速度和运行载荷的电梯来说，电力拖动系统根据这些参数就可以基本确定下来，但是逻辑控制系统却不同，它有更大的选择范围，要考虑的因素更多，比如电梯使用的地点、承载的对象等问题，只有进行仔细的选择，才能使电梯满足需求。 2.PLC电梯控制系统

电梯使用变频器可能出现的若干问题

伴随着大功率晶闸管(SCR)大功率晶体管(GTR)和新型场效应晶体管(IGBT)的相继问世，变频调速技术从20世纪60年代出现至今已日趋成熟，在各电气领域普及使用。电梯等特种机电设备也不例外，变频器也使设备的技术含量、性能得以突飞猛进，与传统的调速方式比较其效果是鲜而易见的。它使得电梯效率提高、运行平稳、设备寿命延长，结合PLC或微机控制，更显示无触点控制的优越性：线路简化、控制灵活、运行可靠、维护和故障监测方便。由变频器的工作原理可知，必须满足一定的安装要求才能正常工作，变频器本身也不可避免产生谐波干扰和电磁辐射等常见问题，然而电梯的功率较大、工作环境较差、安全系数要求高，因此，引发了在安装使用与维护变频器的若干问题。 1、谐波干扰问题 1.1干扰的产生机理变频器的主电路一般是交-直-交形式，即整流部分(AC/DC)和逆变部分(DC/AC)组成，先将电源进行三相桥式整流，再由大功率晶体管开关元件进行DC/AC转换。在输入部分，输入电压是正弦波，非线性二极管组成的三相整流桥及二极管参数离散将引起输入电流的波形为非正弦波。在输出部分，输出线电压是SPWM脉宽调制的矩形波，相电压是阶梯波，都是非线性的。输出电流是带毛刺的近正弦波。既然是非线性正弦波，就必将产生谐波。理论上分析，谐波中不含有3的整数倍谐波和偶次谐波，可按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，通常含有6n+1(n=l，2，3….)次谐波。谐波的频率与变频器的调制频率有关，其中5次、7次、11次、13次谐波电流占主要地位。 1.2干扰的危害输入电流谐波会使电网电压畸变，造成对其他用电设备的影响，如使变压器温度上升，产生震动噪声;引起保护电器误动作;导致计量仪表误差;破坏绝缘，影响电器正常工作，减少寿命等。按GB12668-90规定，我国高次谐波管理标准电网电压谐波电压综合畸变率的是THD%≤10%，奇次谐波THD%≤5%，偶次谐波THD%≤2%。输出电压和电流均有谐波，调制频率较低时，人耳可能听得见高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)，谐波造成电动机发热和振动，峰值电压甚至击穿绝缘，无功损耗大，cosφ减少等。调制频率较高时谐波造成的影响要小，但无论调制频率高低，谐波都会通过导线的电磁耦合形成感应干扰，并且通过电缆向空间发射高频电磁辐射干扰，对周边的线路、电气设备等造成不良影响，如电梯中干扰门机控制信号使其不能正常工作、电脑板液晶显示出错、微机时钟停止工作。一般情况下，变频器输出的谐波电压合成总量THD%应控制在5%~7%之间。 1.3干扰的抑制 [$page]无论输入还是输出谐波造成的干扰，其传播方式不外是线路传导、感应耦合和空中辐射三种方式，所以在抑制干扰的措施上我们也从这几个方面入手： (1)接电抗器和滤波器。输入端接入交流电抗器ACL，它对抑制5~9次谐波效果很显著，cos φ也可提高到75%~85%，输出端一般不接电抗器，选用时电抗器的压降最好控制在5%以下。串联在整流桥和滤波电容之间的直流电抗器DCL也能明显抑制谐波电流和提高功率因数。接电源滤波器时应注意：输出侧的滤波器电容器只能接在电动机侧，且应接入电阻，防止逆变器因电容的充放电受冲击，滤波电抗器三相连接线必须按同方向绕在同一磁芯上，才能对基波电流无影响。容量大于22KW时一般选用并联方式的电源滤波器。 (2)合理布线和线路屏蔽。变频器应使用单独变压器供电，两台变频器同时使用时更要彼此远离;其他设备和控制线路在布局上尽量远离变频器的输入、输出线(最低也在10cm以上)，并且不要与其平行走线，最好垂直交叉;信号控制线相绞可抑制差模干扰信号;布线时设备合理接地也是抑制谐波干扰的方法之一，接地时除了要按国家规定用足够线径的接地线保证接地电阻不大于5Ω之外，变频器还要单独接地，接地点尽量靠近变频器，接地线远离电源线

变频器基础知识入门

- - - 变频器基础知识入门 1、什么是变频器？变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（脉冲宽度调制）缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation（脉冲幅度调制）缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降（低速）时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下（根据机种不同，为125%~200%）。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。 13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳

电梯系统设计

1 引言自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯……在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出---人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年

变频器在电梯门机系统中的应用

电梯对门机系统的要求是当电梯运行到指定楼层的平层位置时，门机能按照接收到机房给出的开门指令实现开门动作，当轿厢内的乘客走出来以及轿厢外的乘客进入轿厢以后，门机能按照接收到机房给出的关门指令实现关门动作，并在开关门的同时通过机械结构打开和关闭层门装置。随着变频技术的不断发展和成熟，VVVF型变频调速门机以其优越的性能，超长的使用寿命和安全节能的使用方法，已全面取代继电器控制的交流调速门机。 1 VVVF 型变频调速门机的硬件组成 VVVF型变频调速门机的硬件组成如图员所示。由图1 可知，VVVF 型变频调速门机由控制室、数字式VVVF 门机变频器、三相异步电动机、编码器和门机底板等机械结构组成。控制室提供控制系统所需的AC220 V和DC24 V电源，并将开门关门信号传送给门机变频器，门机变频器根据接收到的开门关门信号输出电压，驱动电动机开门或关门，并将开门关门到位信号反馈到控制室；编码器是将编码器板安装在电动机的转动轴上，上面装有一个带磁环的同步带轮，同步带轮的磁环每隔90毅有一对NS 极，编码器板上有两个霍尔元件，当NS 极经过霍尔元件时会产生脉冲，电机的正反转导致编码器输出正脉冲或负脉冲给门机变频器，门机变频器根据反馈回来的脉冲数来判断门机当前的位置；由于门机有开门或关门两种运行方式，门机变频器根据接收到的开门或关门信号变频驱动三相异步电动机正转或反转，正转即为开门，反转即为关门，并根据接收到的正脉冲或负脉冲判断门机是否已经开关到位。 2 VVVF 门机变频器控制系统及工作原理门机变频器系统接线图如图2 所示。

2.1 门机变频器工作原理开门及关门信号经过滤波器滤波以后输入到光耦的输入侧，产生一个低电平信号给控制用的CPU SM5964，SM5964 随即发出一串字符给控制功率模块STK621 -050 的CPU MC56F8013，MC56F8013 根据收到的字符传回一个握手信号，如果SM5964 判断这个握手信号正确，则说明握手成功，功率模块对应输出频率0到50 Hz，电压0~310 V，驱动三相异步电动机运转，由编码器产生脉冲反馈电机的运行位置及状况，反馈信号经由滤波器处理后送给SM5964，达到精确的控制。 2.2 门机变频器性能特点门机变频器直接输入AC220 V，310 V 变频输出。变频器主要由开关电源模块、功率模块、控制模块和操作显示模块组成。开关电源模块提供所有的直流电源；控制模块根据各种不同的工况要求对门机的运行进行精确的控制，对变频器进行实时的监控和控制，从而保证变频器的输出可靠；功率模块输出接近正弦的PWM波形，电机的谐波损耗大大减少，变频器无需外接滤波器即可给电机供电，而且转矩脉动低，可有效的消除电机发热及负载机械的振动；操作显示模块提供一个观察和操作变频器的平台，可以根据不同的需要任意修改参数，改变变频器的压频比曲线，使门机运行得更加舒适。变频器性能稳定可靠，并配有5045 等看门狗程序对处理器的运行状况进行监控和复位，这在硬件上提高了可靠性。变频器具有完备的保护功能，主要有过电压、过电流、欠电压、过载、缺相、过热、负载短路等保护功能。在条件比较恶劣的环境下也能正常使用，低频力矩大，耗电少，可以很好的控制门机的开关，门机在开关的过程中运行平稳，速度快，无任何撞击现象，噪音低。 3 变频器部分功能参数设置变频器部分功能参数设置如表1 所列。

变频器基础知识共30页文档

变频器基础知识 1、什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频率连续可调的电能控制装置。 2、电压型与电流型有什麽不同？变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 3、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。 4、按比例地改变V和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种

方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 5、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 6、所谓开环是什么意思？给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 7、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。 8、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速

变频器在电梯中起着什么作用2008

变频器在电梯中起着什么作用2008-07-13 23:31 变频器的主要作用是通过改变交流电的频率，节能和调速，并实现自动控制和高精度控制。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。可分为交——交变频器，交——直——交变频器。交——交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交——直——交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。 PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%-200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6-7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额

变频器知识大全

变频器工作原理变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ *1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机50Hz 3000 [r/min] 4极电机50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率

p: 电机极对数结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ *1: 工频电源由电网提供的动力电源（商用电源） *2: 起动电流当电机开始运转时，变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

FX2N系列的PLC在电梯控制系统中的应用

ＦＸ2Ｎ系列的ＰＬＣ在电梯控制系统中的应用可编程控制器（PLC）因其简单易用、可靠性高、维修保养方便和抗干扰能力强等优点，在电梯控制领域应用极为广泛。本文以FX2N系列PLC为例，结合意大利西威专用变频器A VY3150-KBL-M，以一台四层楼电梯为设计对象，分别从电梯控制系统的构成及工作原理、系统PLC 配置方案和软件设计等方面，详细阐述了PLC 在电梯控制系统中应用。标签：PLC 永磁同步无齿轮曳引机节能电梯硬件软件一、引言随着我国城市率的增长，电梯的需求量也迅猛增长，在我国电力供应日趋紧张的形势下，节能在电梯领域有着特别重要的意义。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、耗电量高等缺点，已退出市场。在国家提倡节能降耗背景下，节能电梯顺应时代潮流，将主导电梯市场。节能电梯的控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成，电梯控制的逻辑部分由PLC来实现，调速部分选用变频控制技术和永磁同步电机技术，高性能的矢量控制变频器，配以正余弦编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。二、电梯控制系统硬件构成本系统主要由PLC单元、变频器、控制箱、显示器、曳引机构成。曳引机是电梯系统的发动机，是电梯的“心脏”，电梯的一切部件都是以它的性能为基础展开设计的。本文设计围绕节能展开，综合考虑，选用杭州西子孚信科技有限公司生产的型号为GETM10P95的永磁同步无齿轮曳引机，该机选用稀土材料，采用外转子结构、永磁同步电机驱动，在结构上取消了传统曳引机的蜗轮蜗杆传动，并将同轴传动技术、数字变频技术充分融合。由于采用了外转子结构，以永磁同步电机为驱动动力，启动电流小、消除了相位差，极大地改善了电梯的起动、加速和制动特性，使电梯的起动、行驶、平层更加平滑，使乘客感觉更加平稳舒适。与传统曳引机相比，永磁同步无齿轮曳引机具有以下的优点：1）、由于结构简单、体积小、重量轻，可做成无机房或小机房，有效地降低造价。2）、由于采用了永磁材料，其励磁电流由永久磁铁来实现，不需要定子额外提供励磁电流和转子铁耗，使得电机功率因素大大提高；同时由于取消了机械减速机构，也就没有了相应的机械损耗，相应地提高了传动效率。3）、安全可靠，无齿轮曳引机为永磁同步电动机直接驱动，当在三相绕组短接的情况下，轿厢的拖动使电动机处于发电制动状态，并产生足够大的制动力矩阻止电梯溜车，彻底解决了电梯的冲顶和蹲底现象。变频器采用意大利西威变频器A VY3150-KBL-M，其具有良好的低速运行特性，该驱动器的PI功能相当丰富，可以细分为4段（包括一个零速PI），而且宽度可调，所以在匹配无齿电机时可以不加予负载信号，启动不会有倒溜的情况发

PLC和变频器在电梯控制系统中的应用

PLC和变频器在电梯控制系统中的应用-管理资料 2019-01-01 1 引言随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，。PLC控制系统因其功能强，结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，维修方便等优点，已经取代继电器控制方式。同时，变频调速使用了先进的SPWM技术，具有优异的调速性能和起制动性能、高效率和节电效果，得到广泛的应用。本设计以五层电梯为例，说明电梯的PLC控制系统。 2 电梯控制系统结构电梯控制系统由PLC控制的逻辑部分和变频器控制的调速部分组成。 PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的呼叫信号、轿厢和厅门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC 在输出显示和监控信号的同时，根据随机逻辑控制的要求，向变频器发出运行方向、启动、加速、减速和制动停梯等信号。由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。 3 PLC部分设计 3.1 I/O点的分配根据控制要求，计算出I/O点数如表1所示，其中输入点数为31个，输出点数为26个。输入输出信号均为开关量信号[1]。图2中各部分说明如下： (1)电梯复位在系统上电以后和层楼显示有误的情况，都要把轿厢的位置恢复到第一层的状态; (2)用户输入程序段用户的输入包括门厅的按钮和轿厢内的按钮，用户输入后，系统会自动选择执行程序。

(3)轿厢开关门程序段控制轿厢的开关门。 (4)设定上行、下行指示系统会根据外呼和内选信号以及门锁信号综合判断电梯的运行方向。 (5)执行上行程序此段程序包括控制电梯上行，检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。 (6)执行下行程序此段程序包括控制电梯下行，检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行，《》()。 3.3 程序设计由于呼叫是随机的, 电梯控制系统采用模块化编程方法。使用STEP7编程软件将程序分为七个逻辑块：开关门FC1、楼层信号 FC2、内选信号FC3、外呼信号FC4、定上下行指示FC5、停层FC6、启停、运行FC7。 ⑴在主程序OB1中调用7个逻辑块(以FC2为例)实现电梯的逻辑控制功能。如图3所示，将“上行强迫开关”、“楼层1显示”等实参赋给FC2(楼层显示)，即可实现FC2的调用。 ⑵当电梯位于某一层时，应产生位于该层的楼层信号，以控制楼层显示器显示楼层处的位置，离开该层时，该信号应被新的楼层信号(上一层或下一层)取代。电梯的楼层数存放在MW20中。“#sxqpkg”是上强迫行程开关的形参，当电梯到达5楼时，使MW20为5。“#xxqpkg”是下强迫行程开关，当电梯到达1楼时，使MW20为1。在中间，电梯上行时，每上一层，MW20加1;电梯下行时，每下一层，MW20减1。如果层显有误，只要将电梯开到顶层或1 层，马上就能显示正常[2] [3]。由于功能FC中使用了形参和随机变量，只要主程序中赋予FC适当的实参，该FC即可被不同系统的主程序调用。 4 变频器部分设计

变频器原理以与基本知识

变频器原理以及基本知识 1、什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5 倍，起动转矩为 70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz. 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。

电梯变频调速PLC控制的设计与实现

电梯变频调速PLC控制的设计与实现发表时间：2018-11-30T14:57:24.460Z 来源：《河南电力》2018年11期作者：郑声涛 [导读] 随着我国建筑行业的飞速发展，高层建筑越来越多，而电梯又属于高层建筑必不可少的交通工具，对其技术提出了较高的要求。（日立电梯（中国）有限公司 510613）摘要：随着我国建筑行业的飞速发展，高层建筑越来越多，而电梯又属于高层建筑必不可少的交通工具，对其技术提出了较高的要求。传统的电梯技术已经无法达到现代建筑需要，变频调速PLC控制系统设计有待革新，促进各方面参数内容和技术模式相协调，使变频调速技术充分发挥积极作用，确保电梯安全、可靠地运行，促进电梯行业发展进步。关键词：电梯；变频调速；PLC控制；设计；实现我国的房地产行业的发展带动了电梯的发展，在高层建筑中电梯属于必不可少的垂直运输交通工具，与人们生活的便利性和安全性紧密相关。当前，电梯普遍使用的调速方式为可控硅调压调速及交流双速，选层器和继电器是常用的逻辑部件[1]。随着电梯使用年限的延长，虽然部分机械性能正常，但是逻辑部件却会出现氧化和磨损现象，引发接触不良，严重将会使乱层出现故障，影响电梯的正常运行，增加维修难度。采用变频调速电梯PLC系统，有利于提高电梯的稳定性。一、电梯PLC控制系统的构成 PLC结构是构成电梯PLC控制系统的核心内容。有相关研究指出，运行方式信号内容、安全信号内容、控制信号内容、提示信号内容、指令信号内容和限位信号内容是构成PLC输入信号的主要部分，除此之外，还包括电梯控制和门控信号等。加之变频器信号的支持，为各方面内容的控制及完善提供了便利条件，对于其中存在的问题能够尽早发现，并及时采取有效的解决措施，对整体工作方式加以完善和创新[2]。为进一步提高乘梯者的舒适度提高运输效率，确保精确的平层度，在进行设计时，可通过PLC方式可利于给定速度曲线，使电梯在处于减速或加速状态时仍为平滑状。如图1所示，可给定电梯速度曲线，主要内容为S曲线，确保变频器系统合理设计，俄日曲线速度设定奠定基础，获得最适合的制动装置速度曲线和启动装置曲线，经过不断的分析与管理，确保整体系统稳定运行。图1 系统框架图二、电梯变频调速PLC控制的设计在进行电梯变频调速PLC控制系统设计时，应确保电梯升降结构、自动门结构以及其他结构设计工作有效完成，制定科学合理的管理、控制计划，对现有的结构体系与模式进行优化。（一）电梯升降系统可以厅外和轿内呼叫信号为依据，以及电梯的运行状况作出判断，如变频器的电机为正转情况下，电梯即为上行状态，反之变频器的电机为反转情况，电梯即为下行状态。在抵至呼叫楼层时，门将会自动开启，并依照乘客呼叫信号工作，在抵达对应的层数时就会平层停止。（二）电梯自动门控制结构对于电梯自动门控制结构的实际，应与电梯PLC系统实际情况相结合，充分考虑其设计特点与要求，进一步对设计工作从整体上进行创新。在电梯门完全打开之后，在定时器的作用下，门在5s之后才能关闭，如在关闭过程中出现人或物阻挡，就会触动红外线感应，启动防夹开关形成延迟开门的管理模式，能够提高电梯控制效果，并构建成较好的处理系统[3]。（三）平层和换速控制系统换速可将电梯轿内和外部的呼叫信号作为依据，构建变频器控制系统，当电梯到达指定位置后，开始启动制动系统，电梯处于平层停车情况。比如，当电梯在3楼停止时，厅外呼叫被遗漏，由此而产生互锁反应，与1楼项链的低端限位感应器便可完成下行。电机系统会出现反转信号，在实际下行时，换速感应器也开始运行，并且会得到换速继电器的辅助，变频器对其进行控制，使电梯完成减速平稳运作。在电梯抵至平层时，转速处于0，平层感应器开始工作，停止制动器，电梯门开启后乘客进入梯厢[4]。其他各楼层的电梯制动原理也类似于该原理。（四）硬件系统硬件系统是组成电梯的关键内容，在对其进行设计时，应对变频器调速系统加强管理，进一步达到厅门信号的良好管理。在PLC系统的辅助作用下，对变频器的调速性能加以完善。从PLC自身出发考虑，在电梯运行的过程中，其主要工作为逻辑方面的调整，分析电梯系统运行的实际状况，进行速度检测并反馈。在控制速度和位置闭环的实际管理时，制动电阻的配制会导致运行体系有所形成，可将电能信

四象限变频器在电梯上的应用

四象限变频器在电梯上的应用发表时间：2018-10-22T15:51:46.527Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：吴伟国吴雅婷[导读] 【摘要】变频器是电梯的核心部件之一，本文从实际应用角度，介绍了四象限变频器在电梯上的应用。 (恒达富士电梯有限公司浙江省湖州市 313009) 【摘要】变频器是电梯的核心部件之一，本文从实际应用角度，介绍了四象限变频器在电梯上的应用。通过与传统变频器的对比，能够发现四象限变频器较传统变频器不仅能够实现能量的双向流动还能通过调整输入功率的因数降低对电网的干扰，是一种节能环保的变频器。【关键词】四象限变频器；电梯；节能环保 0.引言 20世纪80年代末随着各种交流调速理论的和IGBT为代表的各种芯片的飞速发展，交流变频调速逐渐成为传动调速方式的主流。四象限变频器出现极大的克服了以上的变频器的缺点。四象限变频器不但可以实现能量回收，还可以消除对电网的谐波污染。因此四象限变频器是一种符合当前社会需求的绿色产品。该变频器特别适用于一些起重提升设备等会回馈能量的场合，例如煤矿、油田和电梯等领域。 1.电梯的工作原理 1.1 曳引式电梯的主要部件电梯正常运行依靠机械部件和电气控制系统的综合作用。曳引式电梯的基本结构如图1所示。图1曳引式电梯正如图1所示，电梯主要由以下几部分组成：（1）驱动系统主要有组成部件有曳引机、变频器、曳引绳（皮带）、导向轮和悬挂装置（2）轿厢系统轿厢作为电梯主要的承载部件，其作用是搭载运送人员及货物的。当人员和货物位于电梯轿厢内部将随着电梯一同运行。此外该系统同时背负随行电缆。（3）导向系统该系统是一种将电梯和对重限制在各自运行轨道上装置，使电梯的能够平稳运行。若电梯中没有该控制系统，将会产生横向偏移现象，使电梯的运行受阻。（4）重量平衡系统该系统的应用能够帮助电梯节能。在该系统中，对重和轿厢通过钢丝绳挂在曳引机两侧，作用是平衡轿厢。通过重量平衡装置能够实现电动机功率以及减少曳引绳与其他结构间摩擦，以增加钢丝绳寿命。（5）门机控制系统由轿厢门、层站门、开门机、门机驱动系统、门刀和门轮、门锁系统等部件组成。负责此楼层门的开合。（6）随行电缆负责每个楼层的启停、位置信息的接收、门机系统的控制信息的发送和轿厢载重的采集 2.1四象限变频器的工作原理图2展示了四象限变频器的电路原理图，当电机在电动工作状态时,整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲以控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。通过IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生与输入电压相位一致的正弦电流波形,二极管整流桥产生的6K士l的谐波被成功消除了。功率因数接近百分之百。极大的降低了对电网产生的谐波污染。这时能量通过整流回路和逆变回路由电网流向电机,变频器在第一、第三象限工作。当电动机在发电工作状态时,电机产生的能量通过逆变侧的二极管累积到直流母线,当直流母线电压达到限值时,整流侧的能量回馈控制部件启动,将直流电逆变成交流电,将能量回馈到电网,实现了节能环保。图2四象限变频器的原理图 2.2四象限变频器的系统构成四象限变频系统由主回路和控制部分两大块构成

模拟电梯控制及显示系统设计

模拟电梯控制与显示系统设计摘要单片机即单片微型计算机（Single-Chip Microputer ），是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备，它是建筑中的永久垂直交通工具。本论文选择 AT89S51为核心控制元件，设计了一个5层电梯智能操作与显示系统，使用单片机C51语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速围等静态和动态特性都提出了更高的要求。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。目前，由可编程控制器（PLC）或微型计算机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。可编程控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机，它有良好的抗干扰性能，适应很多工业控制现场的恶劣环境，所以现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替PLC实现对工控设备的控制。当然单片机并不象PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。电梯控制系统是比较复杂的一个大型系统，在计算机诞生的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展做了巨大的贡献，但在性能上和PLC还是有本质上的差距。在科技的不断发展下，单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统单片机概述单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microputer）,又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。（如图1-1所示）。随着技术的发展，单片机片集成的功能越来越强大，并朝着SOC（System on Chip）方向发展