1 概述
電氣作為電梯的軟件系統(tǒng),是電梯的靈魂,包含電力拖動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。一般電梯由變頻器拖動電動機(jī)運(yùn)行,再通過電動機(jī)側(cè)安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行信息反饋,從而來控制電梯,使之安全平穩(wěn)地運(yùn)行。因此,電梯的電氣對電梯舒適感的影響很大,直接關(guān)系到電梯心脈的跳動,電氣影響電梯舒適感的因素主要有變頻器、電磁干擾和供電、制動器打開和釋放時間等方面的因素。本文就影響電梯舒適感的電氣因素進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的改善措施。
2 影響電梯舒適感的變頻器方面的因素及改善措施
由電機(jī)學(xué)原理可以得到,如果可以連續(xù)改變頻率f,則可以獲得很好的機(jī)械特性,這就促進(jìn)了交流可變電壓可變頻率(VVVF)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,此技術(shù)運(yùn)用于電梯,可節(jié)能5%~10%,同時,在乘坐電梯舒適感上有很好的改進(jìn)作用。目前,VVVF調(diào)速系統(tǒng)大多采用的脈沖寬度調(diào)制控制器PWM,主要從載波頻率、PID參數(shù)、電動機(jī)參數(shù)等方面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。要先寫入電動機(jī)基本參數(shù),然后由變頻器自動對電動機(jī)等效電路的參數(shù)進(jìn)行測定,并儲存在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi),以便進(jìn)行矢量控制運(yùn)算時調(diào)用,如果此環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,電梯就會出現(xiàn)明顯的臺階感。
異步電機(jī)矢量控制是完全基于電機(jī)參數(shù)的矢量控制,因此電機(jī)參數(shù)必須能夠進(jìn)行自動學(xué)習(xí)。否則,取得不了優(yōu)越的性能。因此,首先必須選用能夠進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的變頻器。其次,變頻器必須具有零速150%以上的轉(zhuǎn)矩輸出,可以保證良好的啟動和停車舒適感。另外,需要非常好的過載能力,110%的額定負(fù)載,必須連續(xù)運(yùn)行,特別對于高層電梯,需要滿載運(yùn)行超過30s以上的,更要考慮這一點。選定好變頻器后,要得到比較好的舒適感,關(guān)鍵還要調(diào)試好變頻器的性能及運(yùn)行曲線。
3 影響電梯舒適感的磁場干擾和供電的因素及改善措施
電梯的供電設(shè)備是電梯的能量來源地,供電的穩(wěn)定性對電梯系統(tǒng)的影響是不可估量的。供電電壓由于自身或電網(wǎng)間用電設(shè)備的影響,會出現(xiàn)諧波電流,導(dǎo)致電壓畸變、漏電流過大、電動機(jī)中性點過熱、三相電壓不平衡等問題。另外,雷電引起的電壓波動和閃爍,外界的大功率無線高頻信號的干擾等,也會引起電梯運(yùn)行的不平穩(wěn)、抖動和共振等問題。再有,電梯內(nèi)部各部分的電流等產(chǎn)生的電磁波也相互影響,對電梯運(yùn)行的平穩(wěn)構(gòu)成一定的危害。
為了解決此問題,我們首先要保證供電設(shè)備的穩(wěn)定,盡量使用單一線路供電,保證不受外界大型設(shè)備啟停對電壓造成的振動。同時,我們也可以在電動機(jī)的供電主路和控制回中采用濾波措施、防電壓浪涌措施等方法。另外,針對漏電問題,我們可以在電梯安裝的時候就使用優(yōu)質(zhì)的電線、電纜保證使用壽命,并定期檢修;另一方面我們在電梯調(diào)試的時候就保證控制柜、曳引機(jī)、轎廂以及信號線纜等合理可靠接地。電梯控制系統(tǒng)中,接地是一個影響可靠性的關(guān)鍵問題。由于我國供電的不規(guī)范,大多數(shù)場合是三相四線制,而非三相五線制,接地問題變得更加突出。在安裝調(diào)試時首先必須保證控制柜、曳引機(jī)及轎箱可靠接地或零,然后是編碼器接地。針對電流間的電磁波相互干擾問題,我們可以這樣解決:(1)盡可能的使強(qiáng)電電線與弱電電線的線槽分開走線;(2)在直流繼電器上安裝二極管,可消除磁電流;(3)在變頻器輸入側(cè)接入濾波器,不僅可以阻止設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入電源線,同時還可以阻止電源線上的干擾進(jìn)入設(shè)備。
4 影響電梯舒適感的制動器打開與釋放時間的因素及改善措施
現(xiàn)在大多數(shù)曳引式電梯都是采用常閉式的機(jī)電工作制動器,制動器的打開與釋放相對變頻器的輸出有一個先后順序關(guān)系,制動器的打開應(yīng)該是在變頻器的輸出后延遲一段時間,制動器的釋放應(yīng)當(dāng)在變頻器停止制動前一段時間,兩者之間的有個間隔的時間參數(shù),參數(shù)過大或過小,會使電梯的啟動或制動過程產(chǎn)生“倒流”或者嚴(yán)重的臺階感,從而影響乘坐電梯的舒適感。
解決上述問題,首先要保證制動彈簧的松緊有度,制動材料的磨損較少。另外,在設(shè)置上制動器的打開和釋放時間要與預(yù)轉(zhuǎn)矩的加設(shè)時間、零伺服功能的維持時間相配合,這樣可避免啟動或制動時的“溜車”現(xiàn)象。