變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)研究

李陽 杜欣 徐曉飛

摘? 要：變頻調(diào)速，是現(xiàn)代機(jī)械電力系統(tǒng)科學(xué)調(diào)配的有效方法，它能提升機(jī)械做功速率、及時(shí)給予信息反饋?；诖耍恼陆Y(jié)合變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的相關(guān)原理，著重對(duì)該程序的實(shí)踐要點(diǎn)進(jìn)行分析，以達(dá)到科學(xué)把握技術(shù)實(shí)踐要點(diǎn)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)機(jī)械供應(yīng)體系優(yōu)化完善的目的。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速;電梯控制系統(tǒng);技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU857? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）16-0074-02

Abstract： Frequency conversion speed regulation is an effective method for scientific allocation of modern mechanical power system. It can improve the rate of mechanical work and give timely information feedback. Based on this， combined with the relevant principles of the variable frequency speed regulation elevator control system， this paper focuses on the analysis of the practical points of the program， in order to scientifically grasp the key points of technical practice and promote the optimization and perfection of the domestic mechanical supply system.

Keywords： frequency conversion speed regulation; elevator control system; technical key points

引言

電梯是現(xiàn)代高層建筑中常見的運(yùn)輸設(shè)備，它在當(dāng)代建筑體系中的應(yīng)用，不僅可以方便人們的出行，也可以滿足現(xiàn)代城市建設(shè)結(jié)構(gòu)綜合調(diào)配的實(shí)際需要。研究表明，將高效率機(jī)械調(diào)控方式融合到電梯控制體系中，在提升電梯做功效率，保障電梯做功效率中發(fā)揮著重要作用。由此，關(guān)于變頻調(diào)速電梯控制要點(diǎn)的探究，將為國(guó)內(nèi)機(jī)械研究技術(shù)的深入性探究提供理論參考。

1 變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

普通電梯主要是由牽引系統(tǒng)、轎廂、平衡、導(dǎo)向、機(jī)械安裝五部分組成，牽引系統(tǒng)牽引著轎廂上、下運(yùn)轉(zhuǎn)，而導(dǎo)向系統(tǒng)中負(fù)責(zé)系統(tǒng)上、下時(shí)，在哪一樓層停止等工作，機(jī)械安裝部分是電梯運(yùn)行中動(dòng)力傳導(dǎo)的具體動(dòng)力來源。變速調(diào)控電梯系統(tǒng)，是在原有電梯結(jié)構(gòu)之上，對(duì)電力調(diào)控速率和自動(dòng)化控制程序的進(jìn)一步優(yōu)化（圖1）。其一，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)，可借助發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行做功功率的最高效率轉(zhuǎn)變;其二，以PLC為代表的電梯控制結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)自動(dòng)化感應(yīng)與安全防護(hù)的能力，繼而也就起到了提高安全防護(hù)的效果。

2 變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)控的過程中，巧妙的規(guī)避了電梯調(diào)控與處理問題，進(jìn)而提高了電梯做功的效率和做功周期循環(huán)次數(shù)。筆者將其要點(diǎn)歸納為：

2.1 電網(wǎng)三相相交正弦交流

傳統(tǒng)的電梯調(diào)整結(jié)構(gòu)，主要是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)的調(diào)整，雖然該種動(dòng)力供應(yīng)方式，可滿足電梯結(jié)構(gòu)動(dòng)力傳導(dǎo)的具體需求，但受到摩擦力和重力的影響，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部分的動(dòng)力在實(shí)際傳輸期間出現(xiàn)了較嚴(yán)重?fù)p耗。變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)期間，系統(tǒng)首先借助電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)原有的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)調(diào)整。整體傳輸結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)過程，是從電梯做功的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)上進(jìn)行整合，這樣的資源調(diào)節(jié)方式，自然實(shí)現(xiàn)了減少變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)做功損耗。同時(shí)，本次所實(shí)行三相相交電流傳輸方式，巧妙的利用了正弦信號(hào)調(diào)節(jié)的特征。這樣，只要變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的電力供應(yīng)狀態(tài)為周期性調(diào)節(jié)，電梯控制系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)電力動(dòng)力傳輸過程的周期性、穩(wěn)定性的動(dòng)力供應(yīng)。

如，某小區(qū)中的電梯設(shè)計(jì)時(shí)，整體樓層的高度為30層，若采用傳統(tǒng)的電梯設(shè)計(jì)方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控，設(shè)計(jì)人員需要分別在10層、20層、30層部分，設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力間歇性輔助結(jié)構(gòu)，這樣方可保障電力從1層到30層機(jī)械動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力供應(yīng)損耗的問題。若使用變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行電梯設(shè)計(jì)時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)直接采用電梯在運(yùn)行時(shí)所需的動(dòng)力強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)給予動(dòng)力供應(yīng)即可，且按照變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)一個(gè)周期，為一個(gè)正弦調(diào)控過程的標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期進(jìn)行電梯運(yùn)動(dòng)速率的來回調(diào)節(jié)。

本小節(jié)案例中所描述的，高層電力傳輸方式的具體形式，很好的證明了變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)中，以三相電替代機(jī)械單層次的做功傳輸方式，不僅節(jié)約了電梯做功運(yùn)轉(zhuǎn)的具體力大小，還很好的進(jìn)行了變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的做功速率優(yōu)化。由此，該種電力傳輸方式具有較好的調(diào)控效果。

2.2 動(dòng)能控制與轉(zhuǎn)換

變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換過程，實(shí)現(xiàn)了平波電流的控制與轉(zhuǎn)換。一方面，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)以PLC程序?yàn)榛A(chǔ)，通過傳感器將動(dòng)力變速系統(tǒng)的調(diào)控速率傳導(dǎo)到外部轎廂控制導(dǎo)向上;另一方面，變速結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)控制回路采用16、或者32位參數(shù)代碼進(jìn)行動(dòng)能調(diào)控。這樣的代碼控制方法，是直接按照可參考數(shù)據(jù)的實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)能分析，因此，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)能夠始終保持著動(dòng)能長(zhǎng)效性控制與調(diào)節(jié)。

如，同樣是高層電梯體系，若采用傳統(tǒng)的電梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，電梯做功僅僅能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)所產(chǎn)生的60%-70% 能量轉(zhuǎn)換為轎廂上、下牽引的動(dòng)力能源;而運(yùn)用變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)直接在PLC程序上設(shè)定相應(yīng)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，然后借助傳感器依據(jù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行機(jī)械性動(dòng)力傳導(dǎo)即可。對(duì)比以上兩種電梯動(dòng)力傳輸方式而言，前者的動(dòng)能轉(zhuǎn)換與可控性較低，而后者基本可實(shí)現(xiàn)100%的動(dòng)力轉(zhuǎn)換，這就是現(xiàn)代系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綜合處理與優(yōu)化的表現(xiàn)。

2.3 變頻穩(wěn)定性檢測(cè)

變頻穩(wěn)定性檢測(cè)，也是變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)的代表。傳統(tǒng)的電梯牽引結(jié)構(gòu)，其重力的承擔(dān)部分主要是依靠牽引鎖和牽引繩兩部分，一旦牽引部分出現(xiàn)牽引部分“失重”的問題，電梯就很容易發(fā)生安全事故。而進(jìn)行電梯變頻調(diào)控期間，則是借助電力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)效果的綜合調(diào)節(jié)。

如，兩部電梯除了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，其他方面均相同，同時(shí)對(duì)這兩部電梯進(jìn)行上、下周期20次，觀察電梯牽引部分的磨損情況。研究結(jié)果表明：傳統(tǒng)的電梯開發(fā)形式，牽引繩部分磨損3%，牽引鎖部分磨損5%;而變頻調(diào)速電梯的牽引繩部分磨損1%，牽引鎖部分磨損2%。這一對(duì)比結(jié)果，也充分說明了變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)，可隨時(shí)按照動(dòng)力做功系統(tǒng)的具體情況，減少外部系統(tǒng)在實(shí)際中運(yùn)用的具體體現(xiàn)，且后者的動(dòng)力控制外部輔助調(diào)節(jié)效果也比較有效，在實(shí)際中起到了較好變頻穩(wěn)定性調(diào)節(jié)的作用。

此外，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，也在電梯做功變頻安全性方面給予了較好的保障。即，變頻調(diào)控下的二極管電流調(diào)控方式，可以一次性進(jìn)行變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的供應(yīng)，由此，無論電梯內(nèi)部所承載的重力大小為多少，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的周期做功供應(yīng)強(qiáng)度都不會(huì)受到干擾，電梯也就可以保障穩(wěn)定性的調(diào)控了。

3 結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)研究，是社會(huì)機(jī)械做功體系實(shí)踐中分析的理論歸納，它為機(jī)械做功傳導(dǎo)方法探究提供了方向引導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，本文通過電網(wǎng)三相相交正弦交流、動(dòng)能控制與轉(zhuǎn)換、變頻穩(wěn)定性檢測(cè)，對(duì)技術(shù)運(yùn)用要點(diǎn)進(jìn)行把握。因此，文章研究結(jié)果，將為國(guó)內(nèi)機(jī)械領(lǐng)域技術(shù)研究提供借鑒。

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