高速电梯变频器控制环节简介

    高速电梯变频器在控制方面有如下环节：

   (1)速度指令运算环节

    电梯控制的第一要求是平层的迅速和准确，该系统选用16位专用CPU进行速度指令运算，并根据电梯轿厢位置检测信号，发出速度指令，使电梯运行时间缩短。

   (2)速度控制环节

    根据速度指令运算环节发出的指令，控制电梯驱动电动机的转矩和转速。这里又分别采用两个专用CPU，以便使电动机运行在最佳效率工作点上，且在动态上具有高速响应的能力。

    ①速度和转矩控制  根据速度指令信号以及安置于提升机构上的速度传感器输出信号和用于正确控制转矩的加减速指令、轿厢内载重传感器信号等信息，将其输入到用于控制速度的主CPU(16位)内。通过数字运算，算出转矩给定值，用于转差频率矢量控制。最后，给出电动机用于控制频率和电流的指令。

    ②正弦波电流指令发生器和PWM控制  根据主CPU计算出的电流和频率指令，再通过从CPU转变为理想的三相正弦波电流指令，该指令与逆变器输出的实时电流相比较后输出供给功率晶体管的PWM信号，使电动机产生平滑而正确的正弦电流。此外，在正弦波电流指令中还包含有使三相电流对称供给电动机的附加控制信号。最终使得电动机的力矩纹波大为削减，轿厢的振动减小，使乘客的舒适感提高。

    ③逆变器主回路  逆变器主回路的6个功率晶体管装于散热板上。为抑制由于PWM斩波而产生的浪涌电压、每个晶体管均接有浪酒电路，此外，还要考虑由于载波的高频(2.5kHz)产生的电磁噪声，故主电路应设有降低噪声的滤波电路，由AC电抗和电容器构成。

    ④整流器控制（直流电压控制）  电流侧的整流电路同样是由功率晶体管构成的直流电源，该环节称为AVR控制。它由基准电压与反馈电压以及电流环构成。它保证电梯运行在电动和再生制动的不同方式时，整流器的交流侧电源和输出直流的电能供给量以及反馈量，可精确地通过电流指令进行控制。

    当电梯电动机处于电动的提升状态时，电流和电源电压同步，通过正弦波电流的控制，使输入端功率因数高达95%以上。此外，低阶的高次谐波大大削减（3～13次），使变频器容量和体积均减小。图9-23所示为电梯提升状态下的电源输入端电压、电流波形。

    图9-23    电梯提升状态下的电源输入端电压、电流波形

    ⑤驱动电动机的改进  电梯驱动的电动机应当选用适应变频调速的特种电机，为减少转矩的纹波和电磁噪声，电动机的槽形要进行特殊设计。

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