VS616G5变频器在电梯调速控制系统中的应用_工业自动化_中国百科网
VS616G5变频器在电梯调速控制系统中的应用
    
摘&&要：本文先容了安川公司VS-616G5变频器及PLC在电梯控制中的应用。具体先容了控制系统结构、主要功能、性能特点及实现方案，并针对客户要求设计出一种速度曲线模型，通过对现有电梯控制系统的改进，进步了电梯的舒适性、经济性和可靠性。&&&&&&&& 关键词：变频器、可编程控制器、速度曲线、电梯、控制系统&&&&&&&& 1&引言&&&&&&&& 　　随着经济发展的日新月异，城市建设的步伐不断加快，电梯成为关系到人们生活和工作的重要工具之一。然而随着人们生活水平的进步，对于电梯的要求也在逐步进步。电梯乘客对电梯性能的评价十分重要,&作为公共交通工具的电梯系统,&最重要的是为乘客提供安全感和舒适感。然而传统的电梯控制系统往往忽视了舒适感的要求，针对这一题目，运用VS-616G5变频器可编写速度曲线的优点，对现有的电梯调速控制系统进行改进，既可以达到节能的要求又可以最大限度的满足乘客的要求。&&&&&&&& 2&控制系统&&&&&&&& 　　电梯的控制系统主要由变频器、PLC及旋转编码器组成。变频器用来实现电机的调速。本文所选用的安川VS-616G5&通用变频器的可自行设置速度曲线的特点来实现平稳操纵和精确控制,使乘客在乘坐电梯时更加舒适。为满足电梯安全性的要求,变频器通过与电动机同轴连接的旋转编码器和PG卡,完成速度检测及反馈,形成闭环系统。可编程控制器（PLC）负责处理各种信号的逻辑关系,从而向变频器发出起、停等信号,同时变频器也将工作状态信号送给PLC&,形成双向联络关系,这是系统的核心。旋转编码器与电动机同轴连接,对电动机进行测速。旋转编码器输出A、B&两相脉冲,旋转编码器根据AB&脉冲的相序,可判定电动机转动方向,并可根据A、B&脉冲的频率测得电动机的转速。旋转编码器将此脉冲输出给PG卡,PG卡再将此反馈信号送给变频器内部,以便进行运算调节。所以旋转编码器和PG卡实现了闭环运行。控制系统结构图如下图1所示。&&&&&&&&
图1&电梯控制系统结构图&&&&&&&& 　　2.1&现有速度曲线的分析&&&&&&&& 　　乘客对电梯的需要包括生理需求和心理需求，从生理和心理上满足乘客需要是设计电梯转速的基本出发点。生理需求是指乘客对其在垂直平面内的运行方式提出的要求。人们在垂直平面内乘坐电梯承受加速度或减速度时，会引起体内器官的相对运动，从而产生不舒服的感觉，这就是重力加速度效应。根据专家经验[1]，电梯的加、减速度应限制在1.5m/S2以内，且加速度变化率应限制在2.0m/S3以内。以往的速度控制曲线往往如下图2所示，在A、B、C、D处加速度变化率为正、负无穷大，其它时刻则为0。在VS-616G5变频器中有15种速度曲线可供选择，但多数均为如图2所示的线性，即使少数几种S型，也不能满足客户对电梯性能的要求（加、减速时间为1.5s，额定转速为1m/s），针对以上的情况，在本文中设计了一种新型的速度控制曲线。如下图3所示。&&&&&&&&
图2&常规的速度控制曲线&
图3&改进后的速度控制曲线&&&&&&&& 　　2.2&改进后速度曲线的确定&&&&&&&& 　　在AE、FB、CG、HD四段选用抛物线平滑地完成加速、减速，EF、GH两段选用曲线的切线来完成调速过程。由系统实际要求所知：电梯的额定转速为1m/s，加、减速所用时间为1.5s，人体所能承受的最大加速度为amax=1.5m/s2，ρmax&=2m/s3，根据上述要求所用的速度曲线模型如下所示&&&&&&&& 　　AE：V=0.9t2&t∈[0,0.667]&&&&&&&& 　　EF:&V=1.2t-0.4004&t∈[0.667,0.833]&&&&&&&& 　　FB:&V=1-0.9（1.5-t）2&t∈[0.833,1.5]&&&&&&&& 　　CG：V=1-0.9（tc-t）2&tc=1.5+T0&t∈[1.5+T0,2.167+T0]&&&&&&&& 　　GH：V=0.6-1.2（t-2.167-T0）&t∈[2.167+T0,2.334+T0]&&&&&&&& 　　HD:&V=0.9（t-3-T0）2&t∈[2.334+T0,3+T0]&&&&&&&& 　　其中T0是电梯以额定转速运行的时间&&&&&&&& 　　2.2.1函数分析过程&&&&&&&& 　　1.曲线的选择&&&&&&&& 　　根据系统的快速性和舒适性以及加、减速时间和额定转速进行以下分析：&&&&&&&& 　　加速曲线AE&：V=kt2&则可知此段aAE&=2kt、ρAE=2k&&&&&&&& 　　加速切线EF&：V=VE+2ktE（t-tE）则可知此段&aEF=2ktE、ρE=0&&&&&&&& 　　设计中考虑到加速的快速性、选择加速曲线FB与AE对称，即tE=tB-tF&;&&&&&&&& 　　匀速运行时电梯的额定转速是1m/s，这要求B点加速度及加速度变化率均须为0，由此选择匀速曲线BC&:&V=VN&a=0&ρ=0根据以上分析可知选择am=1.2m/s2<1.5m/s2=amax&;ρm=1.8m/s3<2m/s3=ρmax&&&&&&&& 　　由&&&&&&&&& 　　由&&&&&&&&& 　　由于设定AE与FB对称则有&&&&&&&& 　　ΔVFB=VE=0.4m/s&;ΔtFB=tE=0.667s&&&&&&&& 　　ΔVEF=VN-2VE=1-2×0.4=1-0.8=0.2m/s&&&&&&&& 　　ΔtEF=并得各点参数进下所示&&&&&&&& 　　E:&tE=0.667s&VE=0.4m/s&&&&&&&& 　　F:&tF=tE+ΔtEF=0.667+0.167=0.833s&VF=VE+ΔVEF=0.4+0.2=0.6m/s&&&&&&&& 　　B:&tB=tF+tE=0.833+0.667=1.5s&VB=VF+VE=VN=1m/s&&&&&&&& 　　∴&AE段：V=kt2=ρ/2-t2=0.9t2&t∈[0,0.667]&&&&&&&& 　　EF:&V=VE+a（t-tE）=0.4+1.2（t-0.667）=1.2t-0.4004&t∈[0.667,0.833]&&&&&&&& 　　FB:V=VB-k（tB-t）2=1-0.9（1.5-t）2&t∈[0.833,1.5]&&&&&&&& 　　由于加速和减速段曲线是对称的，由对称性可知&&&&&&&& 　　CG：V=&VC-k（tc-t）2=1-0.9（tc-t）2&tc=1.5+T0&t∈[1.5+T0,2.167+T0]&&&&&&&& 　　GH：V=VG-a（t-tG）=0.6-1.2（t-2.167-T0）&t∈[2.167+T0,2.334+T0]&&&&&&&& 　　HD:&V=k?（t-tD）2=0.9（t-3-T0）2&t∈[2.334+T0,3+T0]各段曲线分段显示如下&&&&&&&& 　　图4所示。&&&&&&&&
图4&各段曲线分段显示&&&&&&&& 　　2.曲线的公道性检验&&&&&&&& 　　（1）光滑性&&&&&&&& 　　VN=1m/s&、VE=0.4m/s满足VN>2VE则两段曲线间存在切线，加速曲线光滑。&&&&&&&& 　　（2）快速性&&&&&&&& 　　aav=&、aav>aavb=0.65m/s3&&&&&&&& 　　（3）最小间距可实现性&&&&&&&& 　　&&&&&&&& 　　∴起动段&电梯走了0.75m的间隔&&&&&&&& 　　由对称性知，降速段亦运行0.75m，∴&H=2×0.75=1.5m&&&&&&&& 　　由于普通楼层一层楼高度为2.5m，所以在电梯的额定转速为1m/s，加、减速所用时间为1.5s的条件下所设计的加速曲线满足最小间距的要求。&&&&&&&& 　　（4）舒适性&&&&&&&& 　　在A、B、C、D四点，加速度的变化率均为0，也即此时的生理加速度为0。在整个运行过程中加速度变化率最大值为1.8m/S3，这大大减小了重力效应对人体的影响。&&&&&&&& 　　2.3&变频器参数设置&&&&&&&& 　　变频器部分参数设置如下表1所示：&&&&&&&& 　　表1&变频器参数 &&&&&&&& 3&控制系统特点&&&&&&&& 　　（1）&采用新型速度控制曲线。针对电梯所运行的不同环境和运行速度要求设计符合人体所满足的速度曲线，无论在节能方面还是满足度方面都是传统电梯控制系统所不能达到的。&&&&&&&& 　　（2）&采用检测逻辑控制。当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时，判别该楼层是否有同向的呼唤信号（有呼唤请求时，相应寄存器为l，否则为0），如有，将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较，如相同，则在该楼层减速停车;假如不相同，则将该寄存器数据送进比较寄存器，并将原比较寄存器数据保存，执行该楼层的减速停车。&&&&&&&& 　　（3）&采用优先级队列。根据电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼唤信号，该呼唤信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列：上行次优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼唤信号，该呼唤信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。&&&&&&&& 　　（4）&灵活的变频器控制。PLC根据控制的要求，可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号，再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。&&&&&&&& 　　（5）&可靠的系统工作状态。当系统出现故障时，PLC可向变频器发出信号，者避免了更大事故的发生&&&&&&&& 4&结束语&&&&&&&& 　　以变频器和PLC为核心的电梯控制系统可根据客户的要求对以往的电梯控制系统进行改造，尤其是安川VS-616G5型变频器可编制速度曲线的特点为电梯舒适度的进步，提供了技术支持。通过公道分析所得速度控制曲线既可以满足快速性的要求又避免了重力加速度效应。本控制系统具有先进、可靠、经济的特色。&&&&&&&& 参考文献&&&&&&&& 　　[1]&Ishikaw&a&T&,&M&iyauch&i&A&,&Kaneko&M.&Supervisory&control&of&elevator&group&by&using&fuzzy&expert&system&which&also&addressing&t&raveling&time&[A&].&P&roc&of&the2000&IEEE&Int&Conf&on&Industrial&Technology&[C&].Bangalo&re,&.&&&&&&&& 　　[2]&唐姝洁，变频调速器在电梯驱动系统中的应用，中国电梯，2004（23）
Copyright by ；All rights reserved.六层透明仿真教学电梯模型,六层电梯,上海西瓯教学仪器有限公司
您现在的位置：
>&六层透明仿真教学电梯模型
产品名称：
六层透明仿真教学电梯模型
产品型号：
1DT6-FX3U-64MR/1DT6-CPU226-EM223
浏览次数：
六层透明仿真教学电梯模型
(三菱主机：1DT6-FX3U-64MR/西门子主机：1DT6-CPU226-EM223)
&&&&透明仿真教学电梯是为了配合各大院校、职业技术学院、技师学院、技校、劳动就业培训中心、质量技术监督局特检中心、电梯维修物业管理部门等有关电梯专业和工业自动化专业课程实验演示，使更多的人能够更好地了解电梯、使用电梯，培养出更多的电梯专业人才，适应电梯行业的发展需要，我公司经过深入探索研究，精心设计的。
本电梯是根据最常见的升降式电梯结构，采用钢管焊接一体而成，表面经过磷化喷塑处理、具有良好的结构刚性。为了便于教学，电梯主要机构部件均采用透明有机材料制成&(包括：限速器、轿厢、层门及门厅立面、轿门、轿厢、机房底板、导轨支架&&)为了使电梯运行控制更加精密可靠逼真，设计了与实际电梯比例缩小的铝合金轿厢对重导轨、及轿门门机导轨、层门导轨。
本公司设计的透明限速器，能调整到电梯模型实现限速器触发安全钳制动所需要的速度，真实演示电梯安全运行保护功能（电梯模型轿厢运行速度低于实际电梯的速度20-30倍）。由于实际电梯无法实现在故障状态下的超速运行，因此永远无法真实演示限速器触发安全钳制动的安全运行保护功能，让学生观察了解安全运行保护机电联合控制的过程。
教学电梯的电气控制系统是采用PLC和交流变频调速控制，其硬件结构的组成及功能与实际电梯完全一样，具有自动平层、自动开关门、顺向响应轿内外呼梯信号、直驶、电梯安全运行保护等功能，以及电梯停用、急停、检修、慢上、慢下、照明和风扇等特殊功能。通过直观的机械结构、精心的电气线路设计、完善的控制程序、完美的展示了电梯的精确可靠的控制过程。使学生能够直观、透彻地了解、掌握电梯的结构及动作原理，达到事半功倍的效果。解决了以往电梯教学中单纯的理论教学方式或是参观实际电梯时所带来的不安全，无法全面了解其内部结构及运行控制过程。
透明仿真教学电梯的软硬件均采用开放式结构。因此，院校也可以利用此套装置进行二次开发研究。如：1.&群控电梯（统一调度多台集中并列的电梯）2&.&并联控制电梯：（2-3台电梯的控制线路并联，进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮）3&.&集选控制电梯&&4.&信号控制电梯。
电梯的基本结构
电梯机房部分：曳引减速机、曳引电动机、制动器、曳引轮、限速器、旋转编码器。
电梯井道部分：导轨、对重机构、轿厢（门机机构、安全钳、导靴、照明灯、风扇）、层门、楼层召唤指示控制器、曳引绳、导向轮、一层平层感应器(计数复位)、上(下)限位开关、上(下)极限开关、随行电缆、轿厢控制器、缓冲器。
电梯电气控制部分：电源空气开关（漏电脱扣器）、DC12V驱动电源、PLC可编程控制器、接线端口电路板、到站钟、变频器、报警蜂鸣器。
主要技术参数&
外形尺寸：长&宽&高=900&600&2530mm
净重量：135kg
载重量：5kg&&
变频器：&松下VF200
输入电压：220V
输入频率：50Hz
额定电流：2.5A
功&率：0.4KW
曳引机减速比：1:15
模数：1.5(蜗轮减速器)
曳引电动机型号：YS-5634W&&
电压：3*220V
功率：0.18KW
转速：1400&rpm
控制方式：&PLC控制（三菱FX3U-64MR/西门子CPU226+EM223）&
调速方式：交流变频调速
电梯平层机构：旋转编码器/永磁感应器
结构形式：六层六站
1、传感器检测
2、变频器的基本使用
3、定时器指令
4、数学运算指令
5、高速计数器
6、轿厢自动开关门控制
7、电梯运行呼叫指示驱动
8、楼层显示
9、厅门安全控制
10、电梯终端开关保护
11、电梯升降减速控制
12、采用光电编码器的定位
电梯的基本功能
1、&22种常见故障设置
2、&轿顶检修控制器
3、& 远程视频控制&&&
24小时电梯运行状态检测、记录
24小时音视频实时监视、指挥救援
电梯维保全程监控，延期维保主动提醒
电梯检验二维码扫描，检验故障单独记录
故障困人主动报警，主动音视频对话，主动地图定位
支持分级账户、权限查询、管理、部分/全部联网电梯
支持所有运营商（2G/3G/4G）网络接入，支持有线、wifi、电力载波等
免自建庞大数据管理服务器群组，真正实现云管理、云存储、信息保障一致
遮光板及平层传感器一套、拾音器一只、音响一只、智慧电器控制器一只、摄像机一只、人机红外传感器一台、3G/4G传输一套。
4、&消防功能
&&& 消防电梯的控制分为两个阶段：1、消防电梯的优先召回（及消防迫降）2、在消防员控制下消防电梯的使用。具体如下：阶段一应确保：1、所有的层站控制和消防电梯的轿厢内控制均应失效，所有已登记的呼梯均被取消；2、开门和紧急报警的按钮应保持有效；3、正在离开消防员入口层的消防电梯，在可以正常停层的最近楼层做一次正常的停止，不开门，然后返回到消防员入口；4、在消防电梯开关启动后，井道和机房照明自动点亮。5、消防电梯会脱离同一群组中的所有其他电梯独立运行；阶段二应确保：1、如果消防电梯是由一个外部信号触发进入阶段1的，在操作消防员轿内控制开关被操作到位置&1&前，消防电梯应不能运行；也可以直接操作消防员轿内控制开关，进入阶段2。2、消防电梯不能同时登记一个以上的轿厢内选层指令；3、当轿厢正在运行时，可以登记一个新的轿厢内选层指令，原来的指令立即被取消，轿厢应在最短的时间内运行到新登记的层站；4、唯一登记的指令将使消防电梯轿厢运行到所选择的层站后停止，并保持门关闭；5、通过消防控制，轿厢停止在某一个层站后，通过持续按压轿厢内&开门&按钮能将门打开。如果在门未完全打开之前释放轿厢内&开门&按钮，门应自动再关闭。当门完全打开后，应保持在打开状态直到轿厢内控制装置上有一个新的指令（指楼层指令或关门按钮）被登记；6、通过操作消防员轿内控制开关从位置&1&到&0&，保持时间不大于5S，再回到&1&，则重新进入阶段1，消防电梯应返回到消防员入口层（1层）。7、已登记的轿厢内指令应地显示在轿厢内控制按钮上；8、直到已登记下一个轿厢内指令以前，消防电梯应停留在它的目的层站；9、在正常或应急电源有效时，应在轿厢内和消防员入口层显示出轿厢的位置；&
六层透明仿真教学电梯配置清单
名&&&&&&称
可编程控制器(FX3U-64MR/CPU226-EM223)
安装在电气控制板上
松下VF200变频器
安装在电气控制板上
到层提示电铃
安装在电气控制板上
曳引电动机
安装在电梯架顶部
蜗轮减速器（15&：1）
安装在电梯架顶部
安装在电梯架顶部
电磁制动器
安装在电梯架顶部
安装在电梯架顶部
安装在电梯架顶部
安装在电梯架顶部
旋转编码器
安装在电梯架顶部
安装在井道上
安装在导轨上
弹簧缓冲器
安装在电梯底座坑里
安装在井道中
限速器钢索张紧装置（重块）
安装在电梯底座上
安装在轿厢顶部
安装在井道中
永磁感应器
安装在井道中
楼层召唤盒
安装在各楼层外部
轿厢内操纵盒
安装在电梯底座外部
楼层显示屏
安装在各楼层及底座外部
安装在各楼层外部
安装在导轨上
安装在轿厢架底部
安装在轿厢架顶部
安装在轿厢上
安装在轿厢一侧
安装在轿厢背部
电气控制板
安装在电梯架一侧
报警蜂鸣器
安装在电气控制板上
DC&12V电源板
安装在电气控制板上
交流接触器
安装在电气控制板上
漏电脱扣器
安装在电气控制板上
安装在电气控制板上
极限开关（上、下）、限位开关（上、下）
安装在井道上、下部
内六角扳手（M2、M3、M5、M6）&各1只&；&活动扳手&150mm&&1只；十字螺丝刀&P3、&P6&&&各1只&；一字螺丝刀&P3、&P6&&各1只&；轴用挡圈钳&&6#&&1只；尖嘴钳&&1只；502胶水&&1瓶；常用螺钉&&若干；微动开关4只；毛巾1条
可编程控制器使用手册
变频器使用手册
专用通讯电缆
PLC编程软件光碟（内含PLC控制参考程序）
旋转编码器使用说明书
教学电梯使用说明书
您的邮箱：
联系电话：
所在地区：
联系地址：液压电梯的控制方法_百度知道
液压电梯的控制方法
我有更好的答案
负载刚度很大，油缸中的油液在压力作用下经过下行节流阀从控制理论角度看.com/zhidao/wh%3D450%2C600/sign=6a77ded22f381f309e4c85ad9c31603e/a5c27d1ed21b0ef4ef8d74b4dac451da80cb3ef7，有着良好的应用前景，如最早出现的双速液压电梯，采用容积调速方案的液压系统由于泵输出功率大致与电梯上行所需功率相等。由于下行油路节流损失产生的热量占一个工作循环内总发热量的80%以上。控制方式可以分成开关控制。（4）复合控制液压电梯复合控制系统主要是指融合多种控制方式的系统，容积调速控制液压电梯的运行彭文性能较好、容积调速控制，还没有形成很大的市场。同时其性能也较早期的系统有了较大的提高，而乘坐的舒适性又对其位置，去控制变量泵或调速电机.jpg" esrc="http，而且存在各种非线性因素的影响，而控制电梯下行部分具有独特的结构。由于可以采用交流调速电机控制系统流量.com/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=47445edba68b87d8d1ed21b0ef4ef8d74b4dac451da80cb3ef7，会引起液压系统的温升.jpg" target="_blank" title="点击查看大图" class="ikqb_img_alink"><img class="ikqb_img" src="http。（2）容积调速控制液压电梯容积调速控制系统大多为流量闭环控制、运行平稳性都很好，而且一般采用3个以上的输入信号来控制变化比较平缓的流量曲线，这类控制系统目前成本较高。但作为一种节能控制系统、非线性因素对系统性能的影响。目前还开发了对速度直接反馈的液压电梯电液比例控制系统们.baidu。不过。由于构成了流量闭环，从而使液压电梯工作性能达到最佳，因此系统的动态性能、变载荷，这类系统控制电梯上行部分采用容积调速控制或电液比例控制，系统对负载变化只能有小范围得补偿能力，因此这类控制系统对降低发热量作用有限，只能减小电梯上行过程中能耗，运行平稳性不高，就是利用输入的开关量（机械量或电量）来控制系统在高速运行与平层停靠两种工况之间的切换。目前常见的是能量回收式系统.baidu.baidu，主油路中的流量传感器检测流过的实际流量://e，能量损耗所引起的系统发热量也较小。目前开关控制系统大多应用于液压货梯和液压客货两用梯，所以与节流调速方案相比效率更高，加上高频响应的反馈回路。（3）比例控制液压电梯比例控制系统是目前液压电梯应用最广泛的系统.com/zhidao/pic/item/a5c27d1ed21b0ef4ef8d74b4dac451da80cb3ef7://e、流量-电反馈等构成反馈回路。不过，抑制了负载，如负载刚度大大增强，电梯下行时，经与电路中设置的最佳流量曲线比较后、变参数的系统。这类系统利用流量-位移-力反馈.hiphotos，最高运行速度受到限制，它能将下降过程中轿厢的势能通过液压回路转化为电能，可以排除油温变化引起的非线性干扰。不过，还可以采用各种现代控制策略来提高控制精度://e。能量回收式液压电梯可以比较彻底地解决液压系统温升问题，国外一些研究机构正投入不少资金研制这类系统，采用电梯容积调速控制系统。同时理想的流量曲线被存储在电路中控制实际流量变化.hiphotos，估计这一类控制系统近期内将会大量应用、速度的控制精度指标提出了比较高的要求，已研发开发了多种电梯液压控制系统。（1）开关控制采用开关控制方式的电梯液压控制系统大多见于早期的液压电梯，电梯液压系统是典型的非线性，是80年代初随着电液比例技术的发展而兴起的，由于开关控制的局限.hiphotos。到目前为止。<a href="http、比例控制和复合控制4类
液压电梯的速度控制实际上是液压系统的流量控制。 液压系统得流量控制理论上有两种基本方式：容积调速控制和节流调速控制。 容积调速是通过采用变量泵或改变油泵电动机的转速而调节油泵的输出流量来达到调速目的。常见容积调速：采用变量泵容积调速液压电梯，采用变频变压调速的容积调速电梯 容积调速具有功率损耗小，效率高，系统发热少等优点，也存在早期调速精度低，系统响应慢，调速系统相对复杂的缺点。 节流调速是利用节流的方法来调节主油路（接油缸）和旁油路（接油箱）两条并联油路的相对液阻，使部分压力油从旁油路返回油箱，从而改变进入油缸的油量实现调速。常见节流调速：多极开关控制阀调速系统，电液比例调速系统。
其他类似问题
为您推荐：
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁论文发表、论文指导
周一至周五
9：00&22：00
浅谈电梯电机控制技术的现状和发展
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘　要　作为垂直交通工具的电梯，在高层建筑、大型商场等公共场所已经成为重要的建筑设备，方便了大家的日常生活，并成为人类物质文明的一种标志。本文从我国电梯产业和电梯电机的现状出发，全面了解国内外应用现状，并结合当前的电机控制的发展趋势，分析了如何推进电梯电机控制技术的发展方向，提高国产电梯的竞争力。关键词　电梯电机控制　VVVF　智能控制中图分类号：TU857中国论文网 /3/view-3313687.htm　　文献标识码：A　　据统计，电梯在最初30年的产销量不足1万台，而仅去年电梯新增就达42万台，远远超过了全世界电梯产量的一半，而如此巨大的产销量也没有达到发达国家的人均拥有电梯量的水平。每年仅报废更新的电梯就需要近6万台，再加之巨大的安装、维保和质检缺口，就像十几年前的汽车行业，供需两旺，电梯市场前景一片光明。巨大的市场带来了机遇和挑战，吸引了世界上所有大型电梯公司，也为国内的电梯厂商设立了很高的门槛和技术壁垒。随着用户对电梯的安全性要求越来越高，对响应速度、运行速度、舒适度也都有很高的要求，我国电梯产业的发展举步维艰。而我国电机行业随着生产现代化程度的不断提高，以及技术的进步，产品的快速更新换代，所以如何找到电梯行业的突破口，增加产品竞争力是目前摆在所有电梯企业领导目前的一个十分重要的问题。一、电梯电机的发展　　电机行业是一个传统的行业，是劳动密集型产业。经过200多年的发展，它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础，是国民经济中重要的一环。　　电机是利用电磁感应原理工作的机械。控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。随着设计、评价、测量、控制、功率半导体、轴承、磁性材料、绝缘材料、制造加工技术、电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高，电动机本体经历了轻量化、小型化、高效化、高力矩输出、低噪音振动、高可靠、低成本等一系列变革，相应的驱动和控制装置也更加智能化和程序化。电梯电机也向节约资源、环境好、高效节能运行、可靠性高及抗震的方向发展。二、电梯控制技术　　电梯是一个频繁启动、制动的设备，在加、减速运行过程中，既不能过猛，又不能过慢，如果减少电梯的起、制动时间，无疑可以节省乘客的宝贵时间。因此，电梯的运行控制是一个时间最优问题。电梯是由电动机拖动的，因此对电梯的调速控制，就是对电动机调速的控制，而电动机又分为直流和交流。因此电梯驱动控制技术的发展经历了直流电机驱动控制、交流单速电机驱动控制、交流双速电机驱动控制、直流有齿轮、无齿轮调速驱动控制、交流调压调速驱动控制、交流变压变频调速驱动控制以及交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。下面简单介绍电梯调速控制技术的发展与特点。　　传统的电梯控制系统主要采用继电器——接触器进行控制，这种方式线路复杂，响应缓慢，易出故障，难以实现较复杂的控制功能。　　PLC综合了最新电子技术、计算机技术及超精密加工技术，省去了接口电路的制作，具有体积小、结构简单紧凑、可靠性高等优点。该控制技术核心为PLC主机，信号送入PLC后，进行运算处理，经输出接口分别向楼层显示数码管、召唤指示灯、驱动系统等发出显示信号及控制信号。　　目前电梯PLC控制系统很难竞争过国外厂商，因为硬件技术的突破需要技术积累和创新支持，国内的厂商可在软件方面下功夫，增加国产电梯的附加值：一要遵循结构简练、易读易改的原则，尽量减少程序量，采用模块化设计，充分发挥PLC程序控制的优势，保证电梯的精度，从而提高乘坐的舒适度；二要尽量做到考虑周全、功能完善、方便用户，实现时间最优化控制，保证电梯安全快捷运行。三、电梯控制的发展方向　　（一）交流变压变频调速技术。　　交流变压变频调速技术，简称VVVF，即通过改变正弦调制波的角频率来改变输出等效正弦波的频率，达到变频变压的目的。该技术使电梯运行平稳，速度快，效率高，又节能，是电梯理想的调速技术。通过增设了各种故障显示装置，运行更加安全可靠，用户更加方便舒心。　　（二）智能控制。　　智能控制技术也是整个控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题，比如高档电梯。近年来，高层高档住宅的建设推动了智能控制的应用，推动了高档电梯中新技术的发展。常用的智能技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家系统、学习控制、分层递阶控制、遗传算法等。以智能控制为核心的智能控制系统具备一定的智能行为,如:自学习、自适应、自组织等。电梯控制管理系统中的新技术的研制及应用，提高了服务质量和安全性。这类智能电梯具有如下特点：(1)完善的鉴权机制；(2)设定IC卡权限，未经授权，无法进入权限外的其它区域和楼层；(3)乘梯时需先刷卡后使用，使无卡或无权限人员无法进入并使用电梯，可有效节省大量电力损耗；外部人员、楼宇居民无法乘坐未经授权的电梯，大大增加了安全性和节能性。　　（三）电梯群控技术。　　电梯群控技术，要正确计算到达基站的乘客人数以及乘坐电梯轿厢内的乘客人数，以选择合适的电梯运送这些乘客，是高峰时刻交通模式的最优化技术。1988年之前经历了三个发展阶段，之后其快速发展阶段的标志是基于计算机及其网络的人工智能技术的应用，即专家系统技术、模糊逻辑技术、神经网络技术、模糊神经网络技术和进化算法，如遗传算法、免疫算法等电梯最优化调度方案控制技术的应用，此为，还用到了Petri网技术、随机控制技术、目的层控制技术和多智能体技术。　　（四）电梯综合监控系统。　　除运动控制外，电梯还要有其它多方面的功能，例如监控，通讯，显示等。所以电梯的控制是一个多任务的系统。远程监控是网络技术、通讯技术与故障诊断技术相结合而发展的产物。通过信号采集、网络处理实现及时反应、资源共享、协同工作。目前的电梯远程监控系统有无线网监控，专线网监控和电话网监控三种实现方式。　　监控系统在安防系统和电梯安全隐患的自动发现方案中广泛应用，与主动报警相结合，提高电梯安全性。四、国产电梯的竞争方向　　近几年来，我国的电梯电机行业也涌现了一批产量、水平、质量好，技术装备先进的企业。但仍没有哪一家的产品份额能在国内市场上占到统治地位。笔者提出三点意见：　　1、从我国国情出发，密切关注与电梯有关的国家性政策。国内电梯厂商要团结协作，避免低级的同质化竞争，搞好销售、安装、质检维保售后服务工作。　　2、统一规范、标准，包括技术标准与质量标准，完善相应的法律法规、准入制度，做好市场监督，鼓励整合创新。　　3、加大研发力度和投入，在电梯的整个产业链上分头突破。要吸取其他行业的有益经验，做好自己的技术。可以把重点放在电梯电机的研究上，比如从研究电梯恒转速电机、恒转矩电机等方面，提高电梯的经济性、安全性和节能性。五、结束语　　本文介绍了电梯产业、电梯电机及电机控制技术的现状和发展，并结合当前国内外电梯厂商的发展现状，提出了研发低成本的软件升级功能，增加电梯附加值。国内厂商应密切关注国家政策，从国情出发，研究适合于电梯的电机，提高电梯的经济性、安全性和易用性，实现电梯运行时间的最优化控制，逐步掌握核心技术和定价权。□　　（作者单位：中蓝晨光化工研究设计院有限公司）参考文献：[1]张华军，张朝英．浅析电梯电机控制的现状和发展．科技创新导报．2010(14)：66-67．[2]陈立定．电气控制与可编程序控制器的原理及应用．机械工业出版社．2004．[3]王立忠，刘洪波，王广德．PLC在电梯控制系统中的应用研究．科技广场．2007(11)：203—204．[4]杨祯山 邵诚．电梯群控技术的现状与发展方向．控制与决策．2005(12)：．
转载请注明来源。原文地址：
【xzbu】郑重声明：本网站资源、信息来源于网络，完全免费共享，仅供学习和研究使用，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。
xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。