浅谈变频调速电梯控制系统

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:张冠
[导读] 电梯是现代高层建筑中常见的运输设备
        摘要:电梯是现代高层建筑中常见的运输设备,它在当代建筑体系中的应用,不仅可以方便人们的出行,也可以满足现代城市建设结构综合调配的实际需要。研究表明,将高效率机械调控方式融合到电梯控制体系中,在提升电梯做功效率,保障电梯做功效率中发挥着重要作用。由此,关于变频调速电梯控制要点的探究,将为国内机械研究技术的深入性探究提供理论参考。
        关键词:变频调速;电梯;控制系统
引言
        电梯所采取的变频技术中,其选择的变频器是一种专门用于电梯控制的仪器,也就是电梯专用变频器,其作为中小功率变频器中高端产品,该设备的应用能够显著地提高电梯运行效率,确保平稳运行,同时还能在一定程度上延长设备的使用寿命。在此过程中结合微机控制或者PLC技术,则能够更为明显地展现出其无触点控制优越性,例如灵活控制、便于故障监测及维修、简化线路以及安全可靠运行等。为了提高电梯的舒适性,就需要保证电梯在运行过程中实现缓慢加速,在此过程中便涉及关于电机调速的相关问题:①串电阻调速等其他调速方式,其主要是通过对一个电阻的串接方式来降低电机内部电压水平,从而降低转速,但该种方式的缺陷在于电阻串接会消耗一定能量。②变频器的应用可直接避免上述情况,因其主要是通过对输出电压与频率直接控制的方式来驱动电机,因而不会存在额外消耗。本文通过对变频调速电梯控制系统的检测变频稳定性、动能控制及转换、电网三相相交正弦交流三方面要点进行分析,旨在促进我国电梯行业进一步发展。
1电梯基本结构
        电梯的构成主要包括机械与控制系统两个部分,其中机械系统主要组成部分包括平衡系统、曳引系统、导向系统、轿箱和门系统、机械安全保护装置等,控制系统组成部分则包括电力与运行逻辑功能控制系统。具体分析如下:①曳引系统主要构成部分包括曳引机、反绳轮、导向轮以及曳引钢丝绳,在实际应用过程中的主要功能是对动力进行输出与传递,从而确保电梯的正常运行。②曳引轮的动力传递方式则主要是依靠绳槽与钢丝绳之间的摩擦力,当曳引轮的两侧钢丝绳具有一定拉力差时则需要确保曳引钢丝绳不打滑,因而就需要保证绳槽具有一定形状。通常情况下,绳槽在电梯中较为常见的形状包括半圆槽、楔形槽以及带切口半圆槽三种形式。③通常情况下有齿曳引机减速箱采取的是蜗轮蜗杆传动方式,在实际应用中具有体积小、噪声低、传动比大以及运行平稳可靠等特点。蜗杆在减速箱中可置于蜗轮上,该种方式被称为蜗杆上置式结构,该结构的蜗轮蜗杆啮合面在实际应用中难以进入杂物,但缺点在于润滑性不强。反之,若蜗杆置于蜗轮下则属于蜗杆下置式结构,该种形式的蜗杆能够浸于减速箱体润滑油中,从而充分润滑齿的啮合面,但前提是需保证蜗杆伸出端的密封性良好,避免润滑油出现渗漏。④电力拖动控制系统,主要包括计算机与继电器控制两种方式,因计算机具有较多种类,所以该种形式的控制系统具有不同的运行方式,可分为个人计算机以及微机控制两种。⑤通常在蜗杆轴与电动机轴的连接处会安置电梯制动器,该装置主要是通过制动瓦对制动轮抱合过程中所产生的摩擦力来停止电梯的运行。
2变频调速电梯控制系统设计原理及要点
        2.1设计原理
        普通电梯主要是由牵引系统、轿厢、平衡、导向、机械安装五部分组成,牵引系统牵引着轿厢上、下运转,而导向系统中负责系统上、下时,在哪一楼层停止等工作,机械安装部分是电梯运行中动力传导的具体动力来源。变速调控电梯系统,是在原有电梯结构之上,对电力调控速率和自动化控制程序的进一步优化。其一,变频调速电梯控制系统,可借助发电机结构进行做功功率的最高效率转变;其二,以PLC为代表的电梯控制结构,增加了系统自动化感应与安全防护的能力,继而也就起到了提高安全防护的效果。


        2.2设计要点
        1.电网三相相交正弦交流。以往电梯所采用的调整结构主要是通过机械结构予以动力传输结构调整,尽管该种动力供应能够在一定程度上满足电梯结构动力传导需求,但因其会受到重力以及摩擦力的双重影响,使得在实际动力传输过程中系统结构部分动力出现较为严重的损耗。在综合调节变频调速电梯控制系统的过程中,系统主要是通过借助电网结构的方式,来调整传统的动力系统结构。而调整整体传输结构则是从综合电梯做功基础环节开始入手,该种调节能显著地减少控制系统的做功损耗。除此之外,采用三相相交电流传输充分应用正弦信号调节特征,如此只要确保该控制系统电力供应属于周期性调节方式,便能够实现电力动力传输供应的稳定性与周期性。
        2.动能控制及转换。动能转换过程有效地实现了平波电流控制及转换,在此过程中控制系统以PLC程序作为基础,将动力变速系统的调控速率通过传感器传导至外部轿厢的控制导向上,同时在调节变速结构的过程中,系统控制回路的动能调控方式主要采取的是32或者16位参数代码,该种代码控制的动能分析是直接按照参考数据实际情况进行,因而该种系统能够确保动能调节与控制的长效性。在不同动力传输方式中,传统电梯结构的动能转换以及可控性不高,但变频调速电梯控制系统的应用则可实现100%的动力转换,具有较高的优越性。
        3.检测变频稳定性。检测变频的稳定性作为变频调速电梯控制系统中结构代表,以往所采用的电梯牵引结构,重力承担部分主要依靠的是牵引绳以及牵引锁两个方面,而一旦牵引的部分出现失重问题,则会导致电梯出现安全事故。但采取电梯变频调控,则主要是通过电力传动系统对动力传动效果进行综合调节,具有较高的安全性与可靠性。除此之外,该控制系统的应用能够有效地保障电梯做功变频的安全性,也就是说在变频调控下二极管电流调控能够实现一次性的变频调速电梯控制系统供应,因而无论电梯内部所承载的重力多大,在该控制系统下周期做功供应强度并不会受到任何干扰,如此便可确保电梯运行的安全性与稳定性。
        如,两部电梯除了控制系统的结构不同,其他方面均相同,同时对这两部电梯进行上、下周期20次,观察电梯牵引部分的磨损情况。研究结果表明:传统的电梯开发形式,牵引绳部分磨损3%,牵引锁部分磨损5%;而变频调速电梯的牵引绳部分磨损1%,牵引锁部分磨损2%。这一对比结果,也充分说明了变频调速电梯控制系统,可随时按照动力
        做功系统的具体情况,减少外部系统在实际中运用的具体体现,且后者的动力控制外部辅助调节效果也比较有效,在实际中起到了较好变频稳定性调节的作用。此外,变频调速电梯控制系统的实际应用,也在电梯做功变频安全性方面给予了较好的保障。即,变频调控下的二极管电流调控方式,可以一次性进行变频调速电梯控制系统的供应,由此,无论电梯内部所承载的重力大小为多少,变频调速电梯控制系统的周期做功供应强度都不会受到干扰,电梯也就可以保障稳定性的调控了。
结束语
        近年来随着我国科学技术的快速进步与发展,高层建筑的普遍性也促进了电梯的广泛应用,随之也提高了电梯安全性与可靠性的要求。传统的继电器控制技术在广泛应用中所具有的缺陷及劣势越来越明显,随着电机交流变频技术的发展,传统电梯所采取的直流调速已经逐渐替换成变频调速。为了能够确保电梯满足当前城市建设结构调配需要,在控制体系中加入高效率机械调控方式,能够显著地提高电梯的做功效率,进而提高电梯运行的安全性与可靠性。
参考文献
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