變頻器在電梯門機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

0 引言

電梯對門機(jī)系統(tǒng)的要求是當(dāng)電梯運行到指定樓層的平層位置時，門機(jī)能按照接收到機(jī)房給出的開門指令實現(xiàn)開門動作，當(dāng)轎廂內(nèi)的乘客走出來以及轎廂外的乘客進(jìn)入轎廂以后，門機(jī)能按照接收到機(jī)房給出的關(guān)門指令實現(xiàn)關(guān)門動作，并在開關(guān)門的同時通過機(jī)械結(jié)構(gòu)打開和關(guān)閉層門裝置。隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，VVVF型變頻調(diào)速門機(jī)以其優(yōu)越的性能，超長的使用壽命和安全節(jié)能的使用方法，已全面取代繼電器控制的交流調(diào)速門機(jī)。

1 VVVF 型變頻調(diào)速門機(jī)的硬件組成

VVVF型變頻調(diào)速門機(jī)的硬件組成如圖員所示。由圖1 可知，VVVF 型變頻調(diào)速門機(jī)由控制室、數(shù)字式VVVF 門機(jī)變頻器、三相異步電動機(jī)、編碼器和門機(jī)底板等機(jī)械結(jié)構(gòu)組成。控制室提供控制系統(tǒng)所需的AC220 V和DC24 V電源，并將開門關(guān)門信號傳送給門機(jī)變頻器，門機(jī)變頻器根據(jù)接收到的開門關(guān)門信號輸出電壓，驅(qū)動電動機(jī)開門或關(guān)門，并將開門關(guān)門到位信號反饋到控制室;編碼器是將編碼器板安裝在電動機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上，上面裝有一個帶磁環(huán)的同步帶輪，同步帶輪的磁環(huán)每隔90毅有一對NS 極，編碼器板上有兩個霍爾元件，當(dāng)NS 極經(jīng)過霍爾元件時會產(chǎn)生脈沖，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)導(dǎo)致編碼器輸出正脈沖或負(fù)脈沖給門機(jī)變頻器，門機(jī)變頻器根據(jù)反饋回來的脈沖數(shù)來判斷門機(jī)當(dāng)前的位置;由于門機(jī)有開門或關(guān)門兩種運行方式，門機(jī)變頻器根據(jù)接收到的開門或關(guān)門信號變頻驅(qū)動三相異步電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)即為開門，反轉(zhuǎn)即為關(guān)門，并根據(jù)接收到的正脈沖或負(fù)脈沖判斷門機(jī)是否已經(jīng)開關(guān)到位。

2 VVVF 門機(jī)變頻器控制系統(tǒng)及工作原理

門機(jī)變頻器系統(tǒng)接線圖如圖2 所示。

2.1 門機(jī)變頻器工作原理

開門及關(guān)門信號經(jīng)過濾波器濾波以后輸入到光耦的輸入側(cè)，產(chǎn)生一個低電平信號給控制用的CPU SM5964，SM5964 隨即發(fā)出一串字符給控制功率模塊STK621 -050 的CPU MC56F8013，MC56F8013 根據(jù)收到的字符傳回一個握手信號，如果SM5964 判斷這個握手信號正確，則說明握手成功，功率模塊對應(yīng)輸出頻率0耀50 Hz，電壓0~310 V，驅(qū)動三相異步電動機(jī)運轉(zhuǎn)，由編碼器產(chǎn)生脈沖反饋電機(jī)的運行位置及狀況，反饋信號經(jīng)由濾波器處理后送給SM5964，達(dá)到精確的控制。

2.2 門機(jī)變頻器性能特點

門機(jī)變頻器直接輸入AC220 V，310 V 變頻輸出。變頻器主要由開關(guān)電源模塊、功率模塊、控制模塊和操作顯示模塊組成。開關(guān)電源模塊提供所有的直流電源;控制模塊根據(jù)各種不同的工況要求對門機(jī)的運行進(jìn)行精確的控制，對變頻器進(jìn)行實時的監(jiān)控和控制，從而保證變頻器的輸出可靠;功率模塊輸出接近正弦的PWM 波形，電機(jī)的諧波損耗大大減少，變頻器無需外接濾波器即可給電機(jī)供電，而且轉(zhuǎn)矩脈動低，可有效的消除電機(jī)發(fā)熱及負(fù)載機(jī)械的振動;操作顯示模塊提供一個觀察和操作變頻器的平臺，可以根據(jù)不同的需要任意修改參數(shù)，改變變頻器的壓頻比曲線，使門機(jī)運行得更加舒適。變頻器性能穩(wěn)定可靠，并配有5045 等看門狗程序?qū)μ幚砥鞯倪\行狀況進(jìn)行監(jiān)控和復(fù)位，這在硬件上提高了可靠性。

變頻器具有完備的保護(hù)功能，主要有過電壓、過電流、欠電壓、過載、缺相、過熱、負(fù)載短路等保護(hù)功能。在條件比較惡劣的環(huán)境下也能正常使用，低頻力矩大，耗電少，可以很好的控制門機(jī)的開關(guān)，門機(jī)在開關(guān)的過程中運行平穩(wěn)，速度快，無任何撞擊現(xiàn)象，噪音低。

3 變頻器部分功能參數(shù)設(shè)置

變頻器部分功能參數(shù)設(shè)置如表1 所列。

4 變頻器常見故障現(xiàn)象及排除方法

門機(jī)變頻器常見故障現(xiàn)象及排除方法如表2所列。

5 結(jié)語

隨著變頻技術(shù)的快速發(fā)展，VVVF 變頻門機(jī)以其可靠的性能、快捷的控制方式和超常的使用壽命，完全替代了原來的交直流門機(jī)，不僅大大降低了門機(jī)的成本，而且給電梯使用者節(jié)省了成本，使用效果良好。

關(guān)鍵詞：