1 引言
電梯是一種機(jī)電結(jié)合，為高層建筑提供運(yùn)輸服務(wù)的復(fù)雜的特種設(shè)備。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中需求不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)電梯的要求也越來(lái)越高。如運(yùn)行平穩(wěn)性、外觀完美性、安全性及環(huán)保節(jié)能性。
目前電梯業(yè)界的主要制造廠商有美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等13家大型外商投資公司，占據(jù)中國(guó)內(nèi)地市場(chǎng)高達(dá)到76% 以上。比重如圖1所示。
電梯驅(qū)動(dòng)最顯著特點(diǎn)是位能拖動(dòng)負(fù)載，位能拖動(dòng)負(fù)載要求電機(jī)四象限運(yùn)行。電梯頻繁啟動(dòng)類負(fù)載，要求滿足重負(fù)載條件啟動(dòng)、換速、換向平穩(wěn)無(wú)沖擊（舒適感好），平層精度高（定位準(zhǔn)確）和低速力矩大。換言之，電梯驅(qū)動(dòng)對(duì)變頻器工程運(yùn)行能力有全面高等級(jí)技術(shù)要求。電梯可以說是要求最高變頻器應(yīng)用領(lǐng)域?；谧冾l器進(jìn)行電梯系統(tǒng)的控制和驅(qū)動(dòng)是業(yè)界共同研究和面對(duì)的重要課題。
臺(tái)達(dá)機(jī)電至今已經(jīng)能為客戶提供PLC控制器、溫度控制器、計(jì)數(shù)器、人機(jī)界面、變頻驅(qū)動(dòng)器、伺服驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，可以向客戶提供完善可靠的機(jī)電一體化解決方案。本文基于臺(tái)達(dá)VL系列變頻器在電梯行業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電梯的良好驅(qū)動(dòng)控制，效果良好，得到業(yè)界同行認(rèn)可。
2 電梯的分類
2.1按速度我國(guó)習(xí)慣上分為以下4類：
(1) 低速梯——速度低于1.009m/s速度的電梯；
(2) 中速梯——速度在1.00～2.00m/s的電梯；
(3) 高速梯——速度大于2.00m/s的電梯；
(4) 超高速——速度超過5.00m/s的電梯。
2.2 按電機(jī)分類可分為：異步電梯（感應(yīng)電機(jī)）及同步電梯（永磁同步電機(jī)）
?。?）異步電機(jī)(感應(yīng)電機(jī))的工作原理是通過定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子中并不直接產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定是小于同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速)的,故稱異步電機(jī)，也稱感應(yīng)電機(jī)（induction motor）。
其優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格便宜，運(yùn)行方便。
缺點(diǎn)：功率因素滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。
?。?）同步電機(jī)轉(zhuǎn)子本身產(chǎn)生固定方向的磁場(chǎng)(用永磁鐵或直流電流產(chǎn)生)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)“拖著”轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定等于同步轉(zhuǎn)速, 故稱同步電機(jī)。
其優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、損耗小、效率高；與異步電動(dòng)機(jī)相比，它由于不需要無(wú)功勵(lì)磁電流，因而效率高，功率因數(shù)高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測(cè)、控制性能好。能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動(dòng)態(tài)性能、大范圍的調(diào)速或定位控制。
缺點(diǎn)：成本高。
3 VL系列變頻器的功能特點(diǎn)
VL系列變頻器如圖2所示。
3.1特色一：
具有高效能磁束向量控制(FOC)；
使用于感應(yīng)馬達(dá)及永磁同步馬達(dá)；
IM/PM馬達(dá)參數(shù)自動(dòng)偵測(cè)；
磁極位置檢測(cè)及自學(xué)習(xí)功能；
薄型模組化設(shè)計(jì)，易安裝易維護(hù)；
內(nèi)建制動(dòng)剎車單元(至22kW)；
支持緊急用DC48/96V電源(EPS)；
無(wú)需稱重補(bǔ)償；
3.2特色二：
自動(dòng)修正啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及手動(dòng)微調(diào)功能；
內(nèi)建電梯機(jī)械剎車輸出接點(diǎn)；
內(nèi)建電梯啟動(dòng)/停止程序；
采用RS-485通訊界面，標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議；
可選購(gòu)買操作面板；
可選購(gòu)多種型式PG回授卡；
3.3特色三：
多種控制模式選擇，有V/F、V/F+PG、SVC、FOC+PG、TQR+PG及FOC+PG(PM)控制模式；
啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩0Hz時(shí)可達(dá)150%以上(+PG)；
速度控制范圍 1:1000(+PG)；
速度控制精度 ±0.02%(+PG)；
過載保護(hù)：定/轉(zhuǎn)矩150%60秒，200%額定電流3秒；
頻率設(shè)定分辨率：12bits。
4 電梯設(shè)備及控制系統(tǒng)的構(gòu)成
4.1 設(shè)備簡(jiǎn)介
該電梯樓層數(shù)為17層，系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)配置如下：
機(jī)種：VFD-185VL43A(34A)
軟件版本：1.06
上位機(jī)：無(wú)錫中秀WP-CAN3200
編碼器：海德漢1387
曳引機(jī)的規(guī)格如表1所示。
4.2 電氣控制系統(tǒng)架構(gòu)
電梯的電氣控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。
4.3 系統(tǒng)接線
系統(tǒng)的接線圖如圖5所示。
配線說明如表2所示。
5 系統(tǒng)調(diào)試
編碼器接線圖如圖6所示。
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)外部輸入端子狀態(tài)如表3所示。(其中1表示導(dǎo)通閉合；0表示開路)
注意：在拆除原有變頻器前，請(qǐng)先把電梯停到中間樓層。
VL變頻器調(diào)機(jī)步驟如下：
5.1 步驟一：基本設(shè)定與馬達(dá)參數(shù)
（1）確認(rèn)機(jī)種代碼與銘牌相符
（2）控制模式00-09選擇8，F(xiàn)OC PM控制模式
（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)定基本參數(shù)
01-00=31.83HZ 最大輸出頻率
01-01=31.83HZ第一輸出頻率設(shè)定1（基底頻率/電機(jī)額定頻率）
01-02=380V第一輸出電壓設(shè)定1（基底電壓/電機(jī)額定電壓）
（4）請(qǐng)選擇參數(shù)08群設(shè)定馬達(dá)參數(shù)
08-01=30A電機(jī)滿載電流(額定電流)
08-02=13.3kw電機(jī)額定功率
08-03=191r/min電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
08-04=20電機(jī)極數(shù)
（5）請(qǐng)選擇參數(shù)10群設(shè)定編碼器參數(shù)
10-00=3 編碼器種類
10-01=2048 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈波數(shù)
10-02=1 編碼器輸入型式
5.2 步驟二：馬達(dá)參數(shù)自動(dòng)量測(cè)
（1）按PU鍵此時(shí)PU燈亮起
（2）進(jìn)入?yún)?shù)08-00設(shè)定為2，按RUN執(zhí)行馬達(dá)參數(shù)自動(dòng)量測(cè)。(請(qǐng)<
