解析變頻技術在雙速電梯改造中的應用

吳亮鋒（深圳市特種設備安全檢驗研究院，廣東 深圳 518029）

解析變頻技術在雙速電梯改造中的應用

吳亮鋒
（深圳市特種設備安全檢驗研究院，廣東 深圳 518029）

隨著社會經濟的快速增長，電梯數量增多，電梯能耗已經成為社會關注的要點。在變頻調速技術應用于電梯前，交流雙速調速技術是電梯的主要調速方式之一，交流雙速電梯市場占有量大。交流雙速電梯有能耗高，啟動、停止運行時不平穩的缺點。變頻調速改造是電梯節能改革重要步伐之一。本文重點闡述變頻調速技術在交流雙速電梯節能改造中的應用。

變頻技術；雙速電梯；改造

電梯是當代高層建筑中每天高頻利用的耗能大戶，在國際提倡的“低碳經濟”主題之下，如何降低電梯能耗已成為行業積極應對的課題。隨著電梯調速技術的發展，20世紀80年代變頻調速電梯開始逐步投入市場。變頻技術在空調行業的使用情況表明變頻空調比一般空調節能30%以上，而電梯利用變頻調速技術節能效果同樣明顯。電梯的變頻調速技術已相當成熟、穩定，在用交流雙速電梯的龐大數量，令電梯的變頻改造具有可行性高，節能效果強，經濟適用的特點。

1 交流雙速電梯和變頻變壓電梯概況

(1)交流雙速電梯采用雙繞組三相異步電動機的變極調速原理，只可進行兩級調速，只有啟動→快速→慢速→慣性停車幾個扼要步調，在電梯全程運行中，由于電流的變化較大，速率轉換過快，使得初次使用的乘客可能產生，眩暈的感覺，舒適感差。而這類電梯的布局較為簡樸、造價低、性能穩定，是以在用大部分曳引式貨梯都采用交流雙速調速方式。

（2）變頻變壓電梯調速體系是在當今國際上運用最廣泛的電梯控制技術，通過對電壓、電流、速度的信號反饋，由微機進行準確的計算及調控，令電梯的運行提速減速穩定，平層精確度高，舒適性好，節能經濟。

2 變頻器的特點

現在市場的變頻器種類繁多，價格迥異，像富士變頻器，安川變頻器，西威變頻器等幾種進口變頻器性價比較高，且質量與國產變頻器平分秋色，我國市場較多采用蘇州默納克一體化控制體系。它是電梯專用的一體化變頻控制體系，它將電梯控制與電機驅動有機的聯合在一起，是新一代智能化矢量型電梯一體化控制器，該控制體系主要囊括電梯一體化控制器（變頻器+編程控制板）、轎頂控制板、表現控制器、轎內指令板等。電梯一體化變頻控制器是集計算機、自動控制技術、網絡通訊技術、電機矢量驅動技術于一身的智能控制體系，具有國際領先水平，是真正以距離控制為原則的直接停靠技術，還包括自適應的應急運行方案、人為短接隱患辨認等功能。電梯一體化變頻控制器的矢量控制，可更高程度上發揮電機性能，從而達到非凡的舒適程度。電梯一體化變頻控制器，使得電梯控制體系更簡樸，淘汰了大部分外圍接線，節能、經濟、易用且舒適感高。

3 電梯變頻技能及改革的計劃應用

（1）編程控制器控制體系的開關設置裝備部署。將體系中發出的指令大概開關、傳感器、按鈕作為編程控制的輸入，并在體系中設有主動利用的檢驗開關和轉換；將體系中的實行機構如打仗器、繼電器、報警器、變頻調速器等的速率指令端子、電扇、開關門信號燈作為編程控制體系的輸出，主回路的通斷受到寧靜回路信號的控制，使變頻器和編程控制器之間有相互的通訊線路，可以相互監控電梯的妨礙環境。

（2）變頻調速體系。電梯專用的變頻調速一體化控制器多采用16位或者32位的微處理器，主要由驅動和控制兩部分組成，變頻器通過外部的控制對端子實現正反轉、起停、多段 速率控制等。矢量控制在運算中必要用到電機自己的相關參數，可由變頻器測出，同時，變頻器另有過載、過流、電動機過熱、超速和失速等的檢測。電梯調速控制主要體現在減速平層和啟動加速，控制時細分如下：①減速平層控制。要求各層的減速間隔一致，減速后端爬行（控制體系分為兩種：數字量控制為有爬行，模仿量控制為無爬行）后轉為零速。為保證電梯制停過程的舒適性，應保證驅動主機到零速時給出抱閘指令；②再平層的控制。電梯停止后，平層不準多是由于鋼絲的伸長使轎廂產生的移位，應舉行再平層校正（平層校正有兩種：一是就近平層，另一種是微動平層）；③起動控制。為了使電梯起動時無異響及不反向溜車，起動控制要依序進行，并檢查稱重裝置設置和零速力矩及零速保持時間的設定。

（3）詳細改革方案。將一臺雙速電梯改革成變頻控制電梯，只需將電梯的控制系統、主機的接連線路改動即可，無需改得太繁雜。由于雙速電梯大多數都是由簡樸的計數器傳輸給PLC，改成變頻控制電梯就必需調換為編碼器，裝置在馬達中央軸上。再將原有的各類信號（門鎖檢測信號、抱閘檢測信號、電機運行檢測信號、超載檢測信號、極限檢測信號、限位檢測信號、換速檢測信號、平層檢測信號、司機檢測信號、消防檢測信號等等）接回變頻控制體系的各項指令點，然后在變頻控制體系內里設置種種參數（信號的輸入范例，電梯的控制方法，電梯的運行速率，額定載重，最大頻率，

電機的各項參數，編碼器的型號及脈沖數，電梯的速度與電流的參數，電梯啟動→加快→恒速→減速→爬行的S曲線的速率比例，電梯平層時的微調功效開放，電梯種種功效層站的設定，電梯門機對應各層的辦事狀態等等），參數設置完畢后就可舉行井道自學習，自學習完畢后電梯就可以正常運行了。在自學習的歷程中遇到種種題目，變頻控制體系會主動辨認，而且把妨礙陳訴出來，且保存在近來的20次妨礙內，使得查找妨礙及維修處置處罰非常簡樸方便快捷。

變頻調速體系是一個專業控制體系，針對電梯行程中的控制必須應細致到以下三點：一是再平層的控制。二是啟動控制。三是減速平層控制。以上三點在改造過程中最為基本，應嚴格檢查。

某些電梯改革歷程中的案例是值得我們學習。只有高度重視電梯運行過程中的故障才能實現電梯的穩定運行。在交流雙速電梯變頻化改造過程中，主要保證驅動主機與門機與其他設備的分開連接，從而防止參數檢測受到其他因素的干涉而影響調速性能。若使用過程中電梯轎廂存在過度裝修，則電梯的平衡系數可能小于預定值即存在轎廂過重的情況。會令電梯能耗增高，并可能出現制動電阻過熱乃至曳引力不足或制動力不足導致的溜車現象。在改造過程中應予以高度重視。

（4）改革結果。雙速電梯在變頻專業化的改革之后，運行性能得到明顯提升。變頻變壓調速屬于無極調速，調速范疇相比于其他方法更寬，乘坐的震動感及噪聲也明顯降低，舒適感大大提升，電能使用效率也大大提升。電網能量的使用到達了最佳結果，舒適節能，社會效益與經濟效益都很明顯。

隨著高層建筑成為時代主題，電梯在人們的日常出行中飾演著不可或缺的角色。而各類高能耗電氣設備的增加，電能形勢也日益告急。加強對電梯節能性能的研究，提高電梯的運行速率和節能性能已經成為當務之急。變頻調速改造的經濟性、可操作性，是交流雙速電梯節能改造的不二之選。本文詳細解析了交流雙速電梯調速方式，之后又闡述了變頻變壓調速技術的優點，再而重點敘述了改造方案和改造結果。在改造過程中獨立分開重點設置轎廂門機與驅動主機，科學設置變頻器參數是實現有用控制的關鍵。

4 結論

通過變頻改造后的雙速電梯在運行時的安寧感較好，在起動、減速、平層的運行沒有由于轎廂的負載變化產生變化，結果較為舒適。在能耗方面明顯降低，節能在20%以上，具有巨大的經濟效益和社會效益，符合低碳節能理念，故交流雙速電梯的變頻改造技術應得電梯市場認可、推廣及應用。

[1] 肖工贈.VVVF變頻器在電梯系統改造中的應用[J].華東地學院學報，2013(9).

[2] 史信芳，陳影，毛宗源.電梯技術[J].電子工業出版社2009.

[3] 劉勛凡.變壓變頻（VVVF）在電梯節能改造中的應用[J].節能，2011(9).

TU857

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1671-0711（2016）07（下）-0041-02