變頻器在電梯控制中的應用

蔣洋

摘要 電梯是住宅小區、高層建筑中運用比較普遍的運輸機械，在方便人們生活的同時，我們還要做好定期檢查和維護，在保障安全的前提下正常使用。電梯的控制系統運用變頻器來實現電路控制，闡述變頻器在電梯工作中的重要作用，詳細說明電梯控制系統的各部分零件的作用，并將變頻器應用到電梯控制中的優勢表述出來，從而使建筑物在安裝電梯時，可以使用變頻器自動控制系統，讓更多的人了解電梯自動控制系統的操作簡單和方便維護。

關鍵詞 變頻器；電梯控制；應用

電梯的快慢走停都是由電機運轉控制的，電機轉的速度快慢則是由變頻器改變頻率來控制的，變頻器可以改變交流電機，實現調頻調壓，從而滿足電梯的正常上下運行，其中還要運用到PCL控制器件，電梯工作中，將到達幾層的指令直接發給PLC，然后再由PCL來控制電機以及變頻器來實現運轉，也不是直接由變頻器來完成指定的工作。文章對變頻器的工作過程進行詳細的陳述，針對變頻器的工作過程和零件作用進行重點說明，讓更多的人了解電梯如何運行，增加電梯控制系統知識。

1.變頻器如何工作

變頻器的主電路是使電動機完成調頻調壓，主電路由電壓型和電流型兩種：電壓型是將電壓源的直流電通過變頻器變換成交流電，工作中直流回路的濾波是電容；電流型是將直流電通過變頻器變換成為交流電，此時工作的直流回路的濾波是電感。變頻器是由變換電源的“整流器”、吸收電壓脈動的“平波電路”“逆變器”，還有制動單元、驅動組件、檢測微處理單元等組成，從而達到控制速度的目的。

1.1整流器

在電梯主電路中使用比較普遍的是二極管的變流器，在工作中整流器可以把經過它的交流電變為直流電，再經濾波之后將直流電供給負載，或者供給逆變器，從而實現正常的工作運轉，在這里整流器在工作中還為蓄電池提供了充電電壓，在運行中完成充電，這樣就能很好的節約電能，使設備耗電量減少。

1.2逆變器

與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為要求頻率的交流功率，確保交流電機的正常運轉。

1.3檢測電路

檢測電路中安裝的電流傳感器可以檢測變頻器的輸出電流，而整流變壓器TP的作用是檢測主電路是否信號同步，電位器RP的作用是檢測直流回路電壓，從而使各器件正常工作。

1.4控制電路

控制電路可以將檢測電路接收到的信號傳送到運算電路，再由運算電路來提供主電路必要的門極驅動信號，從而完成自動控制。控制電路還可以很好的保護變頻器和電機，此外，控制電路還能通過外部接口電路接受多種信號并輸出系統工作狀態，從而保障各設備配合正常工作。

2.電梯傳動系統

2.1電梯基本構造

目前高層建筑物以及居民小區中使用的電梯都是固定升降電梯，其主要組成部分有曳引機、導軌、控制柜、門聯動裝置、轎廂、信號控制系統、對重裝置等，這些裝置安裝在建筑物的井道和機房中，從而方便人們安全的使用電梯。

2.2電梯的工作過程

電梯的工作是由曳引繩分別連接著轎廂和與轎廂相同重量物體的兩端，曳引繩是固定在曳引輪和導向輪上的，工作時由曳引電動機配合減速器變速后帶動曳引輪轉動，用牽引力的轉動完成升降的運動過程。電氣系統設備與電梯運動設備相互配合工作，電氣設設施可以完成選層、平層、測速、照明等任務，機房控制系統可以隨時相示轎廂的所在方位和運動狀態，從而保障電梯運行的安全、正確。

2.3電動機如何工作

電梯乘坐中會有重載和輕載的情況，當轎廂滿載時，轎廂是在做上升運動，這時電動機處于正轉的狀態，下降過程是電動機反轉的狀態。而轎廂輕載時，轎廂的重量小于配重物重量，轎廂在上升時，是由配重物體重力拉著轎廂上升，電動機是正轉的運動工作狀態，這個時候電動的轉速加快，就可以完成再生發電；而在轎廂下降時，電動機的運動過程是反轉的方向，是需要用電來驅動的。

2.4電梯變頻調速抗干擾

變頻器本身的工作中會產生高頻噪聲和諧波污染，這些傳導和射頻會引起電磁干擾，影響系統控制電路的正確工作，使信號發生誤導。所以，變頻調速系統在投入工作時，不僅要抵御外界對變頻器的干擾，還要防止變頻調速系統對外界產生的電磁干擾。為了防止高頻噪聲干擾，需要在變頻器的輸入側安裝噪聲濾波器，在輸出側安裝交流電抗器，防止由于長距離增大分布電容而引起的過電漉，安裝全系統的設備從而保障各電器器件的正常工作。

2.5控制電路優勢

在電梯運作中，控制系統可以合理根據距離控制速度，運行中不斷的調整校正速度，從而正常的運行工作。裝置中的位置檢測系統，可以隨時檢測判斷轎廂目前的位置，從而正確地接受指令和執行操作，根據檢測到的信號來判斷是要加速運行還是減速爬行。控制電路需要做到隨時的搜索，才能正常的接受指令，自動切換運行，完成指定軌跡動作。

3.變頻器在電梯控制操作中的重要作用

3.1變頻器調速功能

電梯的正常工作，不僅需要機械器件的硬件設施，還需要良好的電氣控制系統，從而實現各部分零件在自動化控制化密切協作，才能使電梯正常有序的運行工作。在電梯工作中，變頻器與PCL控制系統合作完成調速和接受信號、處理信號。變頻器在工作中與PLC形成雙向聯絡關系，工作中由PLC接受并處理各種信號的指令，然后向變頻器發出停起的工作指令，然后變頻器再將自己的工作狀態返回到PLC控制系統，從而高效地完成各項任務。此外，電動機再發電狀態下，電梯重載下降，就要用到制動電阻和制動單元，從而在運行中向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。

3.2變頻器節電

變頻器是利用電能來作業的，電梯在投入使用后，每天的工作時間很長，所以消耗的電量也非常大，而變頻器在作業中會產出運動電壓，從而為蓄電池進行充電，這樣一來就可以節約一部分電能。變頻器的頻率變換是通過電力半導體器件來完成的，借助不同電動機的負荷狀況來輸出相應的電能，工作過程中頻率的轉換、直流電、交流電的轉換，可以有效地節約電能，與非變頻的電動機對比，至少要節約30%的電能。

3.3層高自學習

對電梯開展層高自學習之前，首先要檢查電梯各個信號點是否正常工作，電梯各層的門鎖是否通斷，檢查安裝是否符合要求等，待一切準備工作做好之后，方可進行層高自學習測定，操作過程一定要細心，正確安全的操作，從而測定出電梯層高的真實數據。在整個檢測過程中，不可隨意改變電梯運行的速度，否則檢測層次數據就會不準確。如果自學習途中遇到非人為原因導致學習中斷，那么需要重新再做一次測試。層高自學習測試中，首先將電梯開到最低層，使轎廂停在下限位上，將轎廂開關轉置于正常位置，在電梯停止運行的狀態下，接通消防信號，再按動慢上按鈕，這時電梯將自動進入層次自學習過程，電梯會以檢修速度從底層向最高層運行，在頂層自動停下來，測試完之后，還要確定推出層高自學習狀態才能離開。

總之，變頻器可以使電梯操作和維護更加方便，還能節約電能，使操作過程更加簡單，安全系數得到提升，變頻器運用于電梯中可以使電梯實現自動化控制，提高設備的質量和安全性能，減少電梯事故的發生率，在保障安全的前提下方便人們的生活。變頻器與PCL控制系統配合工作，從而使各項指令信號正常的傳輸，使整個電梯系統可以工作正常，由機房控制室的各信號裝置，檢測電梯運動的軌跡，時刻掌握電梯的所在位置，檢測電梯的正常使用情況。在電梯使用中還要定期進行檢修、維護，從而對未發生的問題進行及時的排除，保障使用者的人身安全。