电梯中的变频是怎么实现的

摘 要：本文主要讨论台达V 系列变频器在电梯行业的应用。工程实践证明台达V系列变频器应用在电梯调速上能体现出良好的调速性能和稳定性。

关键词：电梯 台达V系列变频器 变频器参数设计

1 引言

电梯驱动最显著的特点是位能拖动负载，位能拖动负载要求电机在四象限运行。电梯还是频繁启动类负载，要求满足重负载条件启动、换速、换向平稳无冲击（舒适感好），平层精度高（定位准确）和低速力矩大。换言之，电梯驱动对变频器的工程运行能力有全面的高等级技术要求。电梯可以说是要求最高的变频器应用领域。因此讨论电梯工程用变频器的性能是十分有意义的话题。

2 V系列变频器简介

台达V系列高性能无感测磁束矢量型变频器属于最高等级的工程型多功能变频器。

2.1动力部

V系列矢量型变频器动力部输出力矩大最大达到200%转矩电流并且具有四象限转矩控制能力;零速运转可达150%-180%保持转矩输出。

2.2 控制部

V系列矢量型变频器控制部采用32位高速CPU芯片，具有响应速度快、

控制精度高、具有定位控制功能等特点。支持Modbus协议等工业总线。V/F控制, 矢量控制模式,最高输出频率可达3000Hz。速度控制，转矩控制，定位控制功能，模拟量/数字量/RS485/PWM脉冲量调速等多种控制方式。分频功能, 摆频（扰动）输出等特殊机电协同功能;内置PID功能;自动侦测（autotunning）电机参数功能, 可储存2台电机参数 精确的速度PI动态控制;PWM &SoftPWM调制技术;低速励磁补偿。

2.3 应用范围

V系列矢量型变频器具有应用于机床、电梯、起重设备，加工中心及其相关的各种高性能应用场合等。本系列采用的磁场导向的向量控制，不但可做速度控制而且可作为伺服位置控制。具有丰富的多功能I/O可灵活依应用来弹性设定，而且提供Windows Base的PC监控软件可供参数管理与动态监控，具超强的张力控制、收放卷功能，同时具有原点、多点位置控制功能，最适合产业机械的高端应用。

2.4台达V系列特点小结

（1）提供六种控制方式;提供高启动转距（0.5Hz 180%以上高启动转距实现，0.0Hz 180%以上制动动转距实现）。

（2）能在低速下实现平稳启动;速度控制精度高;

（3）采用32位RISC芯片，反应快;

（4）提供PG03和PG04接口，能检测外部脉冲反馈或接收脉冲作为主频率给定。

（5）提供四组S曲线设定、能预设两组电机参数、提供多种保护。

3 V系列变频器电梯应用

3.1 V系列变频器建筑电梯应用

变频器是电梯的心脏，是现代电梯所有部件中对技术要求最高的单元组件，过去一直由进口品牌垄断市场。因此中达电通成功应用台达V系列变频器在建筑电梯上，并凭借优异的表现得到了用户肯定，具有行业突破的商业意义。

建筑电梯一般要求人货混装，过去无变频控制时启动和停止的冲击使得乘坐电梯既不安全也不舒适。变频器建筑电梯实现无级调速且加减速柔顺平滑，加之变频器配线简单成本不高，故在建筑电梯中得到越来越广泛的应用。建筑电梯中提起重物时，要求变频器在机械放闸时能提供足够扭力支持并提起重物，若低速扭力不足，则造成抖动、堵转甚至倒滑;放下重物时，同样要有足够扭力使重物迅速停住，否则将造成过冲。台达V系列变频器能完全解决这类问题，据客户反馈，不论是V/F模式还是矢量控制模式，V系列变频器都能达到很好的控制效果。

3.2 电控原理设计

台达V系列变频器：完成调速功能，同时通过与电机同轴连接的编码器和另外配置的PG卡完成速度监测及反馈。PG卡：可用PG-04或PG-03，完成速度检测及反馈。其中PG-04自带CPU，处理速度快，具有除频能力（能使系统少用一个位置检测PG）和接收脉冲作为主频率给定功能。制动电阻：消耗回馈电能。制动单元：当P-N电压高于允许值时，在P-N间选通接入制动电阻消耗多余能量，保证变频器安全。变频器容量大于11Kw时选用。变频器电控原理设计如图1图所示。

图1 变频器电控原理图

3.3 电控参数设计

（1）运行曲线设计：变频器驱动泄引机从启动、匀速运行到停车的一个过程为电梯的一个完整的运行过程，如图2所示。MI1、MI2、MI3多段速输入：第一段速：返基站;第三段速：爬行;第四段速：检修;第六段速：中速运行;第七段速：高速运行;RA-RC：运行指示;MRA-MRC：故障指示。

图2 中速示例曲线

（2）运行参数设计:执行AUTO TUNING;确认电机处于停止状态;确认电机空载：输出轴无负载;重置出常设定：00-02=9;输入电机额定电压：01-02-380;输入电机额定频率：01-01=50.00;输入电机额定电流：05-01/05-01（选择2#电极）;电机极数：05-05/05-15（选择2#电极）;设定义上参数后，设05-00=1，按RUN，电机将运行执行调试动作。运行完毕后检查05-02、05-06～09（05-12，05-16～19）参数是否已填入测量值，若没有，重设05-00=1～3按RUN重新调试。

（3）参数调整:零速频率副=0.00Hz。选择控制模式：00-01=3：向量控制+PG频率来源：00-21=1：由外部端子操作/键盘操作。停车方式：00-02=1：自由停车。启动频率：01-10=0.00Hz。第一停车时间：01-12=2.3±0.2S。第二停车时间：01-13=2.3±0.2S。S曲线加速起始时间：1±0.2S调整。S曲线加速结束时间：1±0.2S调整。S曲线减速起始时间：1±0.2S调整。S曲线减速结束时间：1±0.2S调整。运转指示：02-11=1。故障指示：02-12=15。

第一段速设定：返基站04-00=30Hz。第三段速设定：爬行04-02=1～4Hz。第四段速设定：检修04-03=8Hz。第六段速设定：中速04-05=42Hz。第七段速设定：高速04-06=50Hz。

ASR PI参数：05-21～24依据现场情况调整。PG输入设定：10-01=0（根据所选用PG定）。

PG点数：10-00=1024（根据所选用PG定）。PG电子齿轮A:10-07=1（根据PG安装位置及拽引机传动比定）。分频设定：10-20=16（当选用PG-04时使用，根据PLC需要设定）。

（4）试车运行:为防试车时冲顶或蹲底，手动将轿厢升到中间位置，然后从慢车开始调试，根据调试情况调整PI参数、S参数、加减速时间、多段运行频率，力求达到舒适感好、平层精度高。

（5）控制效果：性能稳定、电梯舒适感好、平层精度高。

4 结束语

台达V系列变频器拥有各项优异的调速性能，适用于电梯的调速和其他要求较高的应用场合。台达变频器的品质得到业界的广为认可，产品众多，应用广泛，在纺织、机械、塑料、造纸等行业占据着重要地位，台达现已成为国内变频器市场最主要的供应商之一。为满足不同行业用户的特殊需求，进一步扩大自己的行业应用，台达针对建筑电梯行业的特殊应用，推出了V系列变频器，大大提高了建筑电梯的使用性能和安全系数。凭借台达不断开拓勇于追求的精神以及雄厚的技术实力，V系列变频器在建筑电梯行业满足用户更多特殊的需求，从而推动中国建筑电梯行业发展。

变频器