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变频器在电梯控制中的应用
作者：蒋洋
来源：《科学家》2017年第01期
摘要 电梯是住宅小区、高层建筑中运用比较普遍的运输机械，在方便人们生活的同时，我们还要做好定期检查和维护，在保障安全的前提下正常使用。电梯的控制系统运用变频器来实现电路控制，阐述变频器在电梯工作中的重要作用，详细说明电梯控制系统的各部分零件的作用，并将变频器应用到电梯控制中的优势表述出来，从而使建筑物在安装电梯时，可以使用变频器自动控制系统，让更多的人了解电梯自动控制系统的操作简单和方便维护。 关键词 变频器；电梯控制；应用
电梯的快慢走停都是由电机运转控制的，电机转的速度快慢则是由变频器改变频率来控制的，变频器可以改变交流电机，实现调频调压，从而满足电梯的正常上下运行，其中还要运用到PCL控制器件，电梯工作中，将到达几层的指令直接发给PLC，然后再由PCL来控制电机以及变频器来实现运转，也不是直接由变频器来完成指定的工作。文章对变频器的工作过程进行详细的陈述，针对变频器的工作过程和零件作用进行重点说明，让更多的人了解电梯如何运行，增加电梯控制系统知识。 1.变频器如何工作
变频器的主电路是使电动机完成调频调压，主电路由电压型和电流型两种：电压型是将电压源的直流电通过变频器变换成交流电，工作中直流回路的滤波是电容；电流型是将直流电通过变频器变换成为交流电，此时工作的直流回路的滤波是电感。变频器是由变换电源的“整流器”、吸收电压脉动的“平波电路”“逆变器”，还有制动单元、驱动组件、检测微处理单元等组成，从而达到控制速度的目的。 1.1整流器
在电梯主电路中使用比较普遍的是二极管的变流器，在工作中整流器可以把经过它的交流电变为直流电，再经滤波之后将直流电供给负载，或者供给逆变器，从而实现正常的工作运转，在这里整流器在工作中还为蓄电池提供了充电电压，在运行中完成充电，这样就能很好的节约电能，使设备耗电量减少。 1.2逆变器
与整流器的作用相反，逆变器是将直流功率变换为要求频率的交流功率，确保交流电机的正常运转。 1.3检测电路
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检测电路中安装的电流传感器可以检测变频器的输出电流，而整流变压器TP的作用是检测主电路是否信号同步，电位器RP的作用是检测直流回路电压，从而使各器件正常工作。 1.4控制电路
控制电路可以将检测电路接收到的信号传送到运算电路，再由运算电路来提供主电路必要的门极驱动信号，从而完成自动控制。控制电路还可以很好的保护变频器和电机，此外，控制电路还能通过外部接口电路接受多种信号并输出系统工作状态，从而保障各设备配合正常工作。
2.电梯传动系统 2.1电梯基本构造
目前高层建筑物以及居民小区中使用的电梯都是固定升降电梯，其主要组成部分有曳引机、导轨、控制柜、门联动装置、轿厢、信号控制系统、对重装置等，这些装置安装在建筑物的井道和机房中，从而方便人们安全的使用电梯。 2.2电梯的工作过程
电梯的工作是由曳引绳分别连接着轿厢和与轿厢相同重量物体的两端，曳引绳是固定在曳引轮和导向轮上的，工作时由曳引电动机配合减速器变速后带动曳引轮转动，用牵引力的转动完成升降的运动过程。电气系统设备与电梯运动设备相互配合工作，电气设设施可以完成选层、平层、测速、照明等任务，机房控制系统可以随时相示轿厢的所在方位和运动状态，从而保障电梯运行的安全、正确。 2.3电动机如何工作
电梯乘坐中会有重载和轻载的情况，当轿厢满载时，轿厢是在做上升运动，这时电动机处于正转的状态，下降过程是电动机反转的状态。而轿厢轻载时，轿厢的重量小于配重物重量，轿厢在上升时，是由配重物体重力拉着轿厢上升，电动机是正转的运动工作状态，这个时候电动的转速加快，就可以完成再生发电；而在轿厢下降时，电动机的运动过程是反转的方向，是需要用电来驱动的。 2.4电梯变频调速抗干扰
变频器本身的工作中会产生高频噪声和谐波污染，这些传导和射频会引起电磁干扰，影响系统控制电路的正确工作，使信号发生误导。所以，变频调速系统在投入工作时，不仅要抵御外界对变频器的干扰，还要防止变频调速系统对外界产生的电磁干扰。为了防止高频噪声干扰，需要在变频器的输入侧安装噪声滤波器，在输出侧安装交流电抗器，防止由于长距离增大分布电容而引起的过电漉，安装全系统的设备从而保障各电器器件的正常工作。
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2.5控制电路优势
在电梯运作中，控制系统可以合理根据距离控制速度，运行中不断的调整校正速度，从而正常的运行工作。装置中的位置检测系统，可以随时检测判断轿厢目前的位置，从而正确地接受指令和执行操作，根据检测到的信号来判断是要加速运行还是减速爬行。控制电路需要做到随时的搜索，才能正常的接受指令，自动切换运行，完成指定轨迹动作。 3.变频器在电梯控制操作中的重要作用 3.1变频器调速功能
电梯的正常工作，不仅需要机械器件的硬件设施，还需要良好的电气控制系统，从而实现各部分零件在自动化控制化密切协作，才能使电梯正常有序的运行工作。在电梯工作中，变频器与PCL控制系统合作完成调速和接受信号、处理信号。变频器在工作中与PLC形成双向联络关系，工作中由PLC接受并处理各种信号的指令，然后向变频器发出停起的工作指令，然后变频器再将自己的工作状态返回到PLC控制系统，从而高效地完成各项任务。此外，电动机再发电状态下，电梯重载下降，就要用到制动电阻和制动单元，从而在运行中向变频器回馈电能，抑制直流电压升高。 3.2变频器节电
变频器是利用电能来作业的，电梯在投入使用后，每天的工作时间很长，所以消耗的电量也非常大，而变频器在作业中会产出运动电压，从而为蓄电池进行充电，这样一来就可以节约一部分电能。变频器的频率变换是通过电力半导体器件来完成的，借助不同电动机的负荷状况来输出相应的电能，工作过程中频率的转换、直流电、交流电的转换，可以有效地节约电能，与非变频的电动机对比，至少要节约30%的电能。 3.3层高自学习
对电梯开展层高自学习之前，首先要检查电梯各个信号点是否正常工作，电梯各层的门锁是否通断，检查安装是否符合要求等，待一切准备工作做好之后，方可进行层高自学习测定，操作过程一定要细心，正确安全的操作，从而测定出电梯层高的真实数据。在整个检测过程中，不可随意改变电梯运行的速度，否则检测层次数据就会不准确。如果自学习途中遇到非人为原因导致学习中断，那么需要重新再做一次测试。层高自学习测试中，首先将电梯开到最低层，使轿厢停在下限位上，将轿厢开关转置于正常位置，在电梯停止运行的状态下，接通消防信号，再按动慢上按钮，这时电梯将自动进入层次自学习过程，电梯会以检修速度从底层向最高层运行，在顶层自动停下来，测试完之后，还要确定推出层高自学习状态才能离开。 总之，变频器可以使电梯操作和维护更加方便，还能节约电能，使操作过程更加简单，安全系数得到提升，变频器运用于电梯中可以使电梯实现自动化控制，提高设备的质量和安全性能，减少电梯事故的发生率，在保障安全的前提下方便人们的生活。变频器与PCL控制系统
变频器在电梯控制中的应用
