西威變頻器在永磁同步電梯上改造上的應(yīng)用

姜冰

摘 要：近年來，隨著城市的發(fā)展，高層建筑的迅速增多，電梯成了不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備；我國電梯的數(shù)量每年幾乎以20%的量高速增長。我國雖然沒有全國性電梯報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)和年限，但是大部分電梯參考日本電梯行業(yè)15年標(biāo)準(zhǔn)制定，同時(shí)各類高新技術(shù)在電梯中的應(yīng)用，用戶對(duì)電梯舒適感、功能、裝潢等各方面的要求也越來越高，這就意味著近十年來高速發(fā)展的中國電梯市場(chǎng)也將迎來電梯改造的巨大市場(chǎng)。以前電梯大部分都是渦輪蝸桿式的曳引結(jié)構(gòu)，這種機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行噪音大，維護(hù)不方便，已經(jīng)被變頻可調(diào)速的永磁同步電梯逐漸淘汰，其中變頻器是永磁同步電梯的重要部件，控制電梯的驅(qū)動(dòng)。

關(guān)鍵詞：變頻器；永磁同步電梯；改造

1 以北京某小區(qū)改造為例進(jìn)行分析

該小區(qū)電梯使用時(shí)間剛好十年，但是運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)遛車、不平層，沖頂和蹲底等速度不受控制的現(xiàn)象，而造成這一現(xiàn)象的設(shè)備就是變頻器。綜合電梯的機(jī)械性能和運(yùn)行效果，經(jīng)由物業(yè)及電梯公司判定此次改造更換變頻器整體報(bào)廢。由于該款科比變頻器已經(jīng)停產(chǎn)，且該阿爾法曳引機(jī)原廠內(nèi)置使用旋轉(zhuǎn)變壓器，而市場(chǎng)上能適用的變頻器只有西威變頻器。所以采用西威變頻器控制電梯的速度及調(diào)整電梯的舒適感。

本項(xiàng)目電氣控制系統(tǒng)由意大利西威變頻器，德國阿爾法主機(jī)，米高控制器組成。

變頻器：AVY4185-KBLM電梯專用型矢量變頻器。

曳引機(jī)：EPM500 額定功率：9.3KW。

曳引機(jī)額定轉(zhuǎn)速：2320rpm 電壓：380VAC電流：23.5A 控制方式：同步控制方式 編碼器：旋轉(zhuǎn)變壓器，脈沖數(shù)1024。

控制器：MIC3000。

2 系統(tǒng)控制線路圖（如圖1所示）

圖1

3 變頻器接線圖、參數(shù)

西威科比I/O接線對(duì)照表：

旋轉(zhuǎn)變壓器端口定義：

4 快車調(diào)試要點(diǎn)

變頻器受電梯控制器控制， 接受控制器數(shù)字信號(hào)，如正反轉(zhuǎn)起動(dòng)信號(hào)、多段速度給定信號(hào)，變頻器的狀態(tài)及報(bào)警信號(hào)通過自定義端口既可以通過繼電器觸點(diǎn)也可以通過TTL電平信號(hào)反饋給控制器，控制器根據(jù)變頻器的信號(hào)作出相應(yīng)的響應(yīng)。曳引機(jī)在運(yùn)行前必須做電機(jī)自學(xué)習(xí) ，以此獲得準(zhǔn)確的電機(jī)電氣參數(shù)，變頻器才能在最佳狀態(tài)下工作，電梯才能運(yùn)行平穩(wěn)、舒適、安全。

（1）電機(jī)電流自學(xué)習(xí)

短接變頻器的12和19端子，使輸出接觸器吸合、抱閘打開（如有必要）；執(zhí)行下列自學(xué)習(xí)命令：

（2）Cur reg autotune電流自學(xué)習(xí)

永磁同步電機(jī)只需要進(jìn)行電流自學(xué)習(xí)而不需要磁場(chǎng)自學(xué)習(xí)。變頻器控制永磁同步電機(jī)需要知道電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的絕對(duì)位置，這個(gè)位置可以通過學(xué)習(xí)編碼器的絕對(duì)位置通道得到；Enable變頻器，電機(jī)將運(yùn)行并停止在某一個(gè)固定的位置。此時(shí)可通過（A）機(jī)械方式、（B）軟件方式、（C）自動(dòng)定位（動(dòng)態(tài)、靜態(tài)）三種方式來完成磁場(chǎng)定位。

（3）編碼器自動(dòng)定位

在Regulation param/Flux config/Magnetiz config中的Autophase rot（動(dòng)態(tài)）、Autophase stii（靜態(tài)）都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自己選擇動(dòng)態(tài)或靜態(tài)ENTER鍵，當(dāng)顯示W(wǎng)aiting start…時(shí)給定運(yùn)行信號(hào)（使能+方向）。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位時(shí)要注意觀察曳引輪是否為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，否則任意交換兩根電機(jī)線，重新進(jìn)行自動(dòng)定位。由于編碼器是絕對(duì)值編碼器，所以必須要學(xué)習(xí)編碼器的原點(diǎn)位置?，F(xiàn)場(chǎng)使用的是旋轉(zhuǎn)變壓器，配西威變頻器需加一塊擴(kuò)展模塊EXP-RES卡，西威變頻器可以做靜態(tài)編碼器原點(diǎn)定位，可以不需要吊轎廂，這樣用戶使用起來很方便，節(jié)省了人力和時(shí)間，對(duì)于一些無機(jī)房電梯來說這個(gè)特點(diǎn)尤為重要。永磁同步曳引機(jī)由于沒有減速箱，起動(dòng)的時(shí)候必須要求有很大的轉(zhuǎn)矩，否則電梯起動(dòng)時(shí)會(huì)溜車，例如安川IP、富士lift都是采取增加轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，使電梯在起動(dòng)的時(shí)候有足夠大的轉(zhuǎn)矩。西威變頻器是專為電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交流矢量變頻器，最大特點(diǎn)是運(yùn)行的平穩(wěn)性與位置控制的準(zhǔn)確性，55KW以下內(nèi)置制動(dòng)單元，且提升高度在80米以下無須外加稱量補(bǔ)償，可得到很好的起動(dòng)運(yùn)行效果。通過編碼器的反饋，通過快速響應(yīng)速度，變頻器在起動(dòng)的瞬間提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，這樣電梯可以做到平滑起動(dòng)，為電梯廠家節(jié)約生產(chǎn)成本，而且減少了電梯調(diào)試的復(fù)雜性。

變頻器調(diào)試的具體參數(shù)如下：

（1）起動(dòng)過程的調(diào)整。加大Spd 0 P gain與Spd 0 I gain，一般I 比 P 值設(shè)的較大，直到起動(dòng)不溜車為止，若設(shè)的太大會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，如果起動(dòng)時(shí)有震動(dòng)，先判斷震動(dòng)產(chǎn)生在開閘之前還是在開閘之后，若在開閘之前則將 Brake open delay加大，若發(fā)生在開閘之后則相應(yīng)減小Spd 0 I gain與Spd 0 P gain。（2）加速過程中的調(diào)整。調(diào)整MR0 acc ini jerk、MR0 acceleration使起動(dòng)加速度適中過大會(huì)產(chǎn)生失重感，但要使在單層運(yùn)行時(shí)有額定速度出現(xiàn)，并保持一斷時(shí)間（1S以上），若做不到時(shí)需將相應(yīng)速度降低。（3）高速過程中的調(diào)整。在高速時(shí)存在垂直震動(dòng)時(shí)則相應(yīng)加大 Spd 1 P gain、Spd 1 I gain。（4）減速過程中的調(diào)整。調(diào)整MR0 deceleration、MR0 dec end jerk使電梯跑單層與多層時(shí)都有較短的爬行距離，但要能看到穩(wěn)定的爬行1S以上，必要時(shí)調(diào)整控制器的減速距離。（5）平層精度的調(diào)整。調(diào)整 Speed profile中的爬行速度來調(diào)整平層精度，若上高下低則減小爬行速度，若上低下高則加大爬行速度（在以精確調(diào)好平層插板的基礎(chǔ)上調(diào)整）。（6）停車的調(diào)整。若停車后感覺向下一層，則相應(yīng)加長控制器上的抱閘關(guān)閉延時(shí)，或加高零速參考值 Spd 0 speed thr，若在爬行時(shí)就有震動(dòng)感，則相應(yīng)減小零速參考值 Spd 0 speed thr。

5 結(jié)束語

電梯調(diào)試可以走慢車后，將井道信號(hào)，呼梯信號(hào)等全部安裝完畢后， 快車調(diào)試時(shí)只需調(diào)整電梯的平層。通過調(diào)整變頻器的P、I值、時(shí)序等參數(shù)，使電梯達(dá)到平穩(wěn)舒適運(yùn)行。變頻器通過重量參數(shù)的設(shè)置，自動(dòng)計(jì)算出系統(tǒng)的慣量補(bǔ)償，對(duì)電梯在調(diào)試舒適感時(shí)，具有一定的幫助作用。而且由于具有電梯專用參數(shù)菜單結(jié)合高度自由編程方式，現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試人員能夠通過操作面板或PC編程軟件以在線或離線方式輕易完成設(shè)置工作。此現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過調(diào)試電梯舒適感良好，運(yùn)行快速平穩(wěn)取得了預(yù)期的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]西威變頻器手冊(cè)[Z].

[2]科比變頻器手冊(cè)[Z].

[3]米高控制器手冊(cè)[Z].