变频器在电梯控制系统中的应用

　　　一、系统概述

　　电梯行业是一个特种行业，国家对电梯的设计、制造、安装以及使用都有详细的国家标准。电梯的主要部分有土建、机械和电气等组成，机械部分有导轨、轿厢、对重、钢丝绳以及其他机械部分。电气部分有主控制板，变频器、曳引机等部分构成。电梯的运行在主控制板的指令控制变频器，有变频器驱动曳引机带动轿厢运行。变频器作为电梯中系统的核心部件，对电梯的安全可靠的运行是非常重要的。同时系统也对变频器有一些特殊的要求。许多公司针对电梯的特殊要求，推出了电梯专用变频器来满足电梯的特殊要求。而西门子的通用多功能变频器MM440采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率输出器件，具有很高的运行可靠性和功能的多样性，采用脉冲频率可选的专用脉宽调制技术，可使曳引机在低噪声下运行，系统更加平稳。全面而完善的保护功能为系统提供了可靠而良好的保护性能，高性能的矢量控制技术，有多种控制方式灵活选用，适用不同的领域。在电梯控制系统中，采用的是闭环矢量控制。具有快速的动态响应特性和超强的过载能力。众多的自由功能模块通过BICO(二进制互联连接)组成了大量资源供用户使用，从而完成复杂的多种控制。正是MM440强大而灵活的功能可以胜任电梯控制系统的要求。通过MM440驱动异步曳引机构成的电梯系统完全满足国标GB7588-2003《电梯制造与安装规范》，GB/T10058-1997《电梯技术条件》的要求。

　　二、系统的组成和基本原理

　　电梯是一个复杂的系统，本文就针对由MM440和曳引机主控板组成的电气控制系统进行介绍。如图1所示。

　　电源经空气开关Q接电源接触器KMC之后连接到变频器的进线端RST，变频器出线端UVW经接触器KMY连接到曳引机构成了系统的主供电回路。在上电后主控制板闭合KMC一直带电，为变频器自身提供电源和系统动力。并且使变频器初始化，并把初始化的结果通过GZ节点输出给主控制板，而运行接触器KMY平时是断开的，在电梯需要启动时在启动KMY使曳引机带电。

　　在曳引机的驱动轴上安装有旋转编码器，经过屏蔽线接到变频器的信号输入端PGP、PGM、PFA、PFB构成闭环控制，同时也把输出信号也经过屏蔽线接到主控制板APCR的型号输入端，以便主控制板控制电梯的正常运行。

　　图1：电气系统原理图。

　　MM440变频器采用多段速控制方式，主控制板APCR根据内选以及外呼等命令，计算出要去的目的楼层，此时首先闭合KMY，根据上行或者下行命令接通FWD或者REV，使变频器建立励磁，输出转矩。变频器输出运行信号RUN，之后经过一定的时间打开抱闸YB。再根据启动设置不同的段速输出到多段速端子SS1、SS2、SS3。变频器就会按照预先设定的速度曲线控制曳引机运行。