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電梯的驅動系統
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電梯的電力驅動系統對電梯的啟動加速,穩速運行,制動減速起著控制作用。驅動系統的優劣直接影響電梯的起動,制動加減速度,平層精度,乘座的舒適性等指標。

一. 變極調速系統

電機極數少的繞組稱為快速繞組,極數多的繞組稱為慢速繞組。變極調速是一種有極調速,調速范圍不大,因為過大地增加電機的極數,就會顯著地增大電機的外形尺寸。

快速繞組作為起動和穩速之用,而慢速繞組作為制動和慢速平層停車用。

二. 交流調壓調速系統

雙速梯采用串電阻或電抗起動,變極減速平層,一般起制動加減速度大,運行不平穩。因此可用可控硅取代起,制動用電阻,電抗器,從而控制起,制動電流,并實現系統閉環控制。通常采用速度反饋,運行中不斷檢查電梯運行速度是否符合理想速度曲線要求,以達到起制動舒適,運行平穩的目的。這種系統由于無低速爬行時間,使電梯的總輸送效率大大提高,而且按距離制動直接停靠樓層,電梯的平層精度可控制在+-10mm之內。

調壓調速電梯也常以制動方式來劃分,有如下幾種:

能耗制動型 - 采用可控硅調壓調速再加直流能耗制動組成
渦流制動器調速系統 - 通常由電樞和定子兩部份組成
反接制動方式 - 電梯減速時,把定子繞組中的兩相交叉改變其相序,使定子磁場的旋轉方向改變。而轉子的轉向仍未改孌,即電機轉子逆磁場旋轉方向運轉,產生制動力矩,使轉速逐漸降低,此時電機以反相序運轉于第2象限。當速度下降到零時,需立即切斷電機電源,抱閘制動,否則電機就自動反轉。

三. 變壓變頻調速系統

交流異步電動機的轉速是施加于定子繞組上的交流電源頻率的函數,均勻且連續地改變定子繞組的供電頻率,可平滑地改變電機的同步轉速。但是根據電機和電梯為恒轉矩負載的要求,在變頻調速時需保持電機的最大轉矩不變,維持磁通恒定。這就要求定子繞組供電電壓要作相應的調節。因此,其電動機的供電電源的驅動系統應能同時改變電壓和頻率。即對電動機供電的變頻器要求有調壓和調頻兩種功能。使用這種變頻器的電梯常稱為VVVF型電梯。

a. 變頻器

變頻器可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器兩大類。
交-交變頻器的頻率只能在電網頻率以下的范圍內進行變化。

交-直-交變頻器的頻率是由逆變器的開關元件的切換頻率所決定,即變頻器的輸出頻率不受電網頻率的限制。

b. PWM控制器

目前,電梯用VVVF調速系統大多采用脈寬調制控制器PWM。它按一定的規律控制逆變器中功率開關元件的通斷,從而在逆變器的輸出端獲得一組等幅而不等寬的矩形脈沖波,用來近似等效于正弦波。

c. 低,中速VVVF電梯拖動系統

VVVF電梯的驅動部份是其核心,也是與定子調壓控制方式的主要區別之處。VVVF驅動控制部份由三個單元組成:第一單元是根據來自速度控制部份的轉矩指令信號,對應該供給電動機的電流進行運算,產生出電流指令運算信號;第二單元是將數/模轉換后的電流指令和實際流向電動機的電流進行比較,從而控制主回路轉換器的PWM控制器;第三單元是將來自PWM控制部份的指令電流供給電動機的主回路控制部份。

主回路的控制部份構成:

將三相交流電變換成直流的整流器部份
平滑該直流電壓的電解電容器
電動機制動時,再生發電處理裝置以及將直流轉換成交流的大功率逆變器部份

d. VVVF電梯驅動系統

矢量變換控制原理(參見教材)
矢量變換控制的高速VVVF電梯拖動系統(參見教材)

四. 電梯的直流驅動系統

直流電梯的拖動系統通常有二種:

一是用發動機組成的可控硅厲磁的發電機-電動機驅動系統
二是可控硅直接供電的可控硅-電動機系統(end)


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