摘要:本文以某电梯厂家试验塔内测试电梯为背景,描述了一款专为高速电梯应用市场而设计的高性能电梯智能整体机。普通的电梯智能整体机/变频器通常都是以能耗制动,通过制动电阻来释放电梯运行中产生的回馈能量,以热能的形式散发出去,如果温度过高还有可能烧毁制动电阻,威胁电梯的运行安全。在高速运行当中同时也会消耗大量的电能,并会出现电梯平层精度不高,舒适感差等问题,而使用EC300电梯智能整体机控制系统,不仅可以将电梯运行中产生的能量反馈给电网,提高能源的利用率,节约运营成本,同时也能提高客户的舒适感,保障电梯的运行安全。
前言:目前市场上用的大多数是二象限变频器,这种变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流,然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态,无法实现能量的双向流动,将电机回馈系统的能量送回电网。所以只能在变频器上增加电阻制动单元,将电机回馈的能量消耗掉。
EC300电梯智能整体机采用IGBT功能模块制作整流桥,这种功率模块可以实现能量的双向流动,如果用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数,消除对电网的谐波污染,让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网,达到彻底的节能效果。
1现场详细描述
1.1电梯厂家88M电梯试验塔
图1电梯试验塔
图2EC300电梯控制柜
图3永磁同步电机
1.2现场配置情况
电机参数:42.8KW,380V,96A,49Hz,294rpm.
EC300功率:75KW
电梯楼层数:18/17/17
电梯额定速度:4m/s
1.3现场参数设置
1.3.1逆变单元参数
功能码 | 描 述 | 设定范围 | 默认值 | 设置值 |
P0_00 | 速度控制模式 | 0-2 | 1 | 1 |
P0_01 | 电梯额定速度 | 0.100~6.000m/s | 1.75 | 4 |
P0_02 | 电梯最大速度 | 0.100~6.000m/s | 1.75 | 4 |
P2_00 | 电机类型选择 | 0-1 | 1 | 1 |
P2_01 | 电机额定功率 | 0.1~150.0kW | 7.5 | 42.8 |
P2_02 | 电机额定频率 | 3Hz~400Hz | 27.8 | 49 |
P2_03 | 电机额定转速 | 0~30000rpm | 167 | 294 |
P2_04 | 电机额定电压 | 0~460V | 380 | 380 |
P2_05 | 电机额定电流 | 0.1~1000.0A | 15 | 96 |
P3_00 | 编码器类型选择 | 0-2 | 1 | 1 |
P3_01 | 编码器分辨率 | 1~10000 | 2048 | 2048 |
P3_02 | 编码器方向 | 0-1 | 1 | 1 |
P3_10 | 静止识别电流 | 10.0-150.0% | 50 | 50 |
A1_01 | 总楼层设置 | 2-64 | 17 | 17 |
H1_00 | 逻辑设置1 | 0~255 | 0 | 152 |
1.3.2整流单元参数
功能码 | 功能描述 | 设定范围 | 默认值 | 设置值 |
P00.00 | 运行指令通道 | 0~2 | 0 | 0 |
P00.01 | 通信运行指令通道选择 | 0~1 | 0 | 0 |
P00.02 | 直流母线电压设置方式 | 0~2 | 0 | 1 |
P00.03 | 直流母线电压设定值 | 300.0~2000.0 | 机型确定 | 680 |
P00.04 | 主接触器吸合反馈检测 | 0~1 | 1 | 0 |
P00.05 | 上电缓冲控制方式 | 0~2 | 0 | 0 |
P00.06 | 上电缓冲超时时间1 | 0.10~10.0 | 1.00S | 3 |
P00.07 | 上电缓冲超时时间2 | 0.10~10.0 | 2.00S | 5 |
P00.08 | 故障自动复位次数 | 0~10 | 0 | 0 |
P00.09 | 故障自动复位延时时间 | 0.0~3600.0s | 1.0 | 1.0 |
P00.10 | 载波频率 | 2.0~8.0s | 3 | 5 |
P00.11 | PWM方式选择 | 0~1 | 1 | 0 |
P00.12 | 过调制选择 | 0~1 | 0 | 0 |
P00.13 | 冷却散热风扇运行模式 | 0~1 | 1 | 1 |
P00.14 | 可控整流相移补偿角 | -30~+30 | 0 | 15 |
P00.15 | 整流回馈开通角 | 0~150 | 120 | 115 |
P00.16 | 回馈允许 | 0~1 | 0 | 1 |
P00.17 | 功能参数恢复 | 0~2 | 0 | 0 |
P00.18 | 上电自动运行允许 | 0~1 | 0 | 1 |
2EC300的优势
随着社会经济的发展,高层建筑也变得越来越多,对于高速梯的需求也越来越大,普通的电梯智能整体机已经不能满足高层建筑的需求,新型的电梯智能整体机也就变得尤为重要,EC300满足了高速梯的需求,它具有低能耗、平层精度准、舒适感好等特点,EC300电梯智能整体机主要有以下几个优势:
2.1电梯运行舒适感提升
普通的电梯智能整体机在电梯高速运行中会出现电梯抖动和噪音,电梯在减速停车过程中舒适感和平层都较差,EC300电梯智能整体机采用井道绝对位置编码技术及减行程技术,实现高精度的速度控制与位置控制,电梯运行时舒适感很好,启动和停车都很平稳,平层精度也比较高,电梯的品质有着显著提高。
2.2电梯安全性能提升
普通的电梯智能整体机在电梯高速运行中,由于电梯速度较快,电梯在运行的过程中惯性也比较大,电机在制动过程中会消耗大量的能量,同时在高速运行中缺少转矩截止等功能,电梯的安全性缺失,而EC300电梯智能整体机不仅可以负载再生能量转化为电能回馈至电网,而且其采用的独立安全运行使能、安全转矩截止STO,安全停车SS,安全限速SLS,安全抱闸SBC等功能,有效的保证电梯安全、可靠的运行。
2.3电梯通讯能力的提升
普通的电梯智能整体机在信号传输的过程中,会发生信号衰减,楼层越高信号衰减的越厉害,离信源越远,显示板越容易出现黑屏或无法呼梯等情况,而EC300电梯智能整体机的控制单元与功率单元采用光纤通讯,在元器件上采用电气隔离和EMC性能强的产品,提升了产品性能的可靠性,可以实现长距离通讯。
2.4节能优势
普通的电梯变频器只能工作在电动状态,无法实现能量的双向流动,将电机回馈系统的能量送回电网,而EC300电梯智能整体机,整流部分采用IGBT功率器件,利用PWM调制技术,将负载再生能量转化为电能回馈至电网,功率因数可达到0.98以上,最大限度节约电能,并且母线电压和输出电压连续可控且平稳。
3EC300电梯智能整体机产品特点
EC300电梯智能整体机是新系列高性能矢量变频器,可广泛应用于异步电机和永磁同步电机的调速控制。产品采用32位DSP芯片,采用国际领先的矢量控制算法,实现高性能、高精度的电机驱动控制,在提高产品可靠性和环境的适应性同时,强化了客户易用性和行业专业化的设计,功能更优化,应用更灵活,性能更稳定。
其主要特点如下:
模块化设计,结构紧凑,节省空间
控制单元与功率单元采用光纤通讯,电气隔离,EMC性能强,提升产品可靠性,长距离通讯。
LCLPWM滤波单元,有效降低电网恻谐波。
整流部分采用IGBT功率器件,PWM调制技术可将负载再生能量转化为电能回馈至电网。功率因数可达到0.98以上,最大限度节约电能;母线电压和输出电压连续可控且平稳。
井道绝对位置采用磁栅尺技术及减行程技术,实时读取轿厢位置,安全冗余,保证高速电梯安全可靠运行。
独立安全运行使能、安全转矩截止STO,安全停车SS,安全限速SLS,安全抱闸SBC,有效保证电梯安全、可靠运行。
丰富的I/O接口,友好的LCD用户中英文界面,方便用户调试及运行。
静态元件认证,多重安全保护,符合EN81和GB7588安全标准。
EMC满足C3标准。
冗余安全设计。电梯控制和驱动控制都具有安全保护功能,使电梯的安全系数大大提高。
4结束语
综上所述,采用EC300电梯智能整体机能满足各种位势负载的调速要求,可就电机的再生能量转化为电能送回电网,达到最大限度的节能目的。不仅如此,它还可以减少电源的谐波污染,功率因数可接近于1,是一种真正的“绿色”电梯智能整体机。能够使电梯在安全性、舒适感、节能等方面有很大的提升,使用户能亲身感受到EC300电梯智能整体机系统带来的好处。