【正文】 由于調(diào)壓可以連續(xù)地平滑地進(jìn)行，因此調(diào)壓后電機(jī)的機(jī)械特性可以覆蓋曲線 2與 3之間的區(qū)域，
。曲線 2是曳引電動(dòng)機(jī)快速繞組的調(diào)壓可控硅觸發(fā)角 α=0176。那么，當(dāng)調(diào)試正確時(shí)，電梯運(yùn)行過程中調(diào)壓、能耗兩部分應(yīng)怎樣工作呢？下面我們結(jié)合電梯不同的運(yùn)行情況加以分析。 ? （三）調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式的運(yùn)行分析 ? 我們已經(jīng)知道，調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式在運(yùn)行中或者由可控硅調(diào)壓電路向電機(jī)快速繞組提供交流電，或者由可控硅整流電路向電機(jī)低速繞組提供直流勵(lì)磁電流。在這種控制方式下，只要選取減速過程的減加速度數(shù)值比圖 3－ 43 d）中的減加速度 a2 的數(shù)值大，就不會(huì)出現(xiàn)反向溜車現(xiàn)象，這時(shí)電梯可以完全按圖 3－ 44 b）所示的減速曲線實(shí)行減速停車。 ? 圖 3－ 44 調(diào)壓 —渦流制動(dòng)器拖動(dòng)方式 ? a) 主電路 b) 速度、加速度曲線 ? 相類似地，也有一種起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行時(shí)開環(huán)控制，減速過程由渦流制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的拖動(dòng)方式。由于渦流制動(dòng)器的工作原理、機(jī)械特性均與電機(jī)能耗制動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)相似，因此這種拖動(dòng)方式的控制與調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式下的控制相似。 ? （二）調(diào)壓 —渦流制動(dòng)器拖動(dòng)方式的主電路 ? 在調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式下，電梯減速過程中將很大一部分能量消耗在電機(jī)繞組中，引起電機(jī)發(fā)熱，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，采用渦流制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)，這時(shí)損耗的能量在渦流制動(dòng)器中引起發(fā)熱，而曳引電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱則大大減小，因而可以改善電動(dòng)機(jī)的工作條件，但是這樣做需要增加一個(gè)渦流制動(dòng)器，增大了設(shè)備投資。因此，在這種拖動(dòng)控制方式下，平層區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大，以使出現(xiàn)上述情況時(shí)，到t0時(shí)刻轎廂也能進(jìn)入平層區(qū)，也能發(fā)出抱閘停車信號(hào)?？梢钥闯?，到減速點(diǎn) C之后，電梯以恒定的減加速度減速，直到過了G點(diǎn)之后的 I點(diǎn)，電梯的實(shí)際速度與予定速度相等后，開始進(jìn)入能耗制動(dòng)的閉環(huán)控制，電梯按予定速度曲線運(yùn)行，到了 H點(diǎn)，電梯又進(jìn)入失控區(qū)，電梯再次以重力決定的恒減加速度來減速，在 t0時(shí)刻速度減到零，如果這時(shí)不抱閘停車，則電梯將反向加速變成向下運(yùn)行，造成反向溜車事故。這時(shí)的減加速度是一個(gè)常數(shù)。這種控制方法的平均轉(zhuǎn)矩在能耗制動(dòng)機(jī)械特性曲線與縱坐標(biāo)軸之間（見圖 3－ 43 C））。在減速過程中，如果實(shí)際速度比預(yù)定速度慢了，就要減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也就是要減小勵(lì)磁電流，如果勵(lì)磁電流減到最小，實(shí)際轉(zhuǎn)速仍比預(yù)定轉(zhuǎn)速要慢，則封鎖整流橋，使其輸出電壓為 0，這時(shí)電機(jī)被斷電，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為零，其機(jī)械特性相當(dāng)于 MOn坐標(biāo)系里的縱坐標(biāo)軸，這時(shí)電梯以慣性滑行，如果速度又高于預(yù)定速度了，則減小可控硅觸發(fā)角，使其導(dǎo)通，輸出直流勵(lì)磁電流，電機(jī)又進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)的動(dòng)作過程是：當(dāng)發(fā)出減速指令后，與快速接法有關(guān)的接觸器 KS、 KA、 KS2斷電， KS1也斷電，與制動(dòng)有關(guān)的接觸器 KB KB吸合，將電機(jī)慢速（ 24極）運(yùn)行的三相繞組彼此串聯(lián)起來（兩相順串、一相反串），接到由單相半控整流所輸出的直流電源上，流入的直流電流在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一靜止不動(dòng)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)對(duì)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子起作用，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使其減速停車。它采用一臺(tái) 6／ 24極單繞組變極電機(jī)作為曳引電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)共有 9個(gè)引出端，電機(jī)的繞組與接線端的關(guān)系表示如圖 ? 電梯的起動(dòng)及穩(wěn)速運(yùn)行控制過程是開環(huán)的，與雙速電梯相似；起動(dòng)初 KS ? KS、 KM（或 KMR）、 KS1吸合，將電機(jī)接成雙星形接法（六極的接線方式）并串入電阻 Rk 起動(dòng)，轉(zhuǎn)速升上來后，吸合 KA將 Rk短路，電梯以快速穩(wěn)速運(yùn)行。 ? 還有一種類型的電梯，它在減速停車階段采用能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制，而在起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行階段則采用開環(huán)控制。 ? 與曳引電動(dòng)機(jī)同軸（或經(jīng)皮帶輪傳動(dòng)）裝有測(cè)速發(fā)電機(jī) TG，由 TG產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號(hào)送到拖動(dòng)控制電路，作為速度的反饋信號(hào)與給定速度比較，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定速度曲線的閉環(huán)控制。 ? 當(dāng)電梯檢修運(yùn)行時(shí)，不使用可控硅調(diào)壓、勵(lì)磁電路，只需給低速繞組提供三相交流電，使電梯低速運(yùn)行。圖 3－ 42中的可控硅V V8和二極管 VD VD2構(gòu)成單相半控全波整流電路，給低速繞組提供能耗制動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁電流。當(dāng)然也可以增加兩對(duì)可控硅來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反向，但是由于目前可控硅價(jià)格較接觸器要貴，因此圖 3－ 42仍是當(dāng)前主要的電路形式，在這種形式下，還可以利用接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖、傳遞信號(hào)， KM、 KMR在不運(yùn)行時(shí)可以斷開電路，起到保護(hù)可控硅的作用，還可以避免由于可控硅的誤觸發(fā)或短路故障造成電梯誤動(dòng)作的事故。它的主電路見圖 3－ 42。 ? 由于渦流制動(dòng)器的機(jī)械特性在正常工作區(qū)間沒有轉(zhuǎn)矩的極值點(diǎn)，是單調(diào)變化的，可控性比能耗制動(dòng)要好，其制動(dòng)機(jī)械特性比較平緩，電梯空載上升停車前的速度控制死區(qū)（圖 3－ 40中的 G’D段）比較小。 ? 采用異步電動(dòng)機(jī) —渦流制動(dòng)器拖動(dòng)方式代替異步電動(dòng)機(jī)高速繞組調(diào)壓 —低速繞組能耗的拖動(dòng)方式時(shí)，原來在電機(jī)低速繞組中能耗制動(dòng)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到渦流制動(dòng)器中發(fā)熱，從而減輕異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱，改善了異步電動(dòng)機(jī)的工作條件。改變勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電流，得到不同的機(jī)械特性，圖中機(jī)械特性曲線 3分別為勵(lì)磁電流為 IL IL IL3時(shí)的機(jī)械特性，勵(lì)磁電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也就越大，顯然圖中 IL3＞ IL2＞IL1。 ? 圖 3－ 41 a）表示的是一臺(tái)凸極式渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，在它的定子上裝有若干個(gè)磁極，轉(zhuǎn)子電樞是一個(gè)由鋼板卷成的圓筒，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞切割定子磁場(chǎng)，在電樞圓筒中產(chǎn)生渦流，渦流受磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是阻礙轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的。而渦流制動(dòng)器中的磁場(chǎng)是一個(gè)靜止的磁場(chǎng)，它總是企圖拉住旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和它一樣靜止下來。圖 3－ 41 a）中簡(jiǎn)單地畫出了渦流制動(dòng)器的剖面圖 。 （ 3）采用渦流制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)第 Ⅱ 、 Ⅳ 象限的運(yùn)行。好在雙速電梯的電機(jī)大多體積大，而且是開啟式的，散熱條件較好，因此改成調(diào)速梯后還可以使用。在雙速電梯中，電路中的損耗很大一部分消耗在外串的電阻上，因此電機(jī)發(fā)熱井不嚴(yán)重，這種電梯的曳引電動(dòng)機(jī)基本上沒有裝冷卻風(fēng)機(jī)的。在電動(dòng)狀態(tài)起動(dòng)、運(yùn)行時(shí)，由于采用了調(diào)壓的方法，能耗要比雙速電梯小。 ? 從耗能的角度來看，能耗制動(dòng)將系統(tǒng)動(dòng)能消耗在電機(jī)電路中，因此不如雙速電梯，雙速電梯在由高速到低速的制動(dòng)過程中電機(jī)運(yùn)行在回饋制動(dòng)狀態(tài)，可以向電網(wǎng)回送一部分能量。 ? 能耗制動(dòng)方法與反接制動(dòng)一樣，不能用開壞的方法使電梯穩(wěn)定運(yùn)行在圖 3－ 40的 B點(diǎn)。如果出現(xiàn)諧振，可通過改變電動(dòng)、制動(dòng)切換判據(jù)的速度差值，或改變調(diào)節(jié)器參數(shù)來改變切換周期，使其遠(yuǎn)離諧振周期。這種控制方式對(duì)減速機(jī)及其它傳動(dòng)環(huán)節(jié)也有較高要求，傳動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、嚙合應(yīng)緊密，否則將造成沖擊、振動(dòng)、噪音。其本質(zhì)上就是使電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩按圖 3－ 40的曲線 1變化。 ? 在電梯中利用斷續(xù)控制法得到曲線 7’之間區(qū)域的工作點(diǎn)主要靠速度的閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)，其控制原則是：當(dāng)電梯的實(shí)際速度比預(yù)定速度快了并超過一定量時(shí)（超過了該量表明靠降低電機(jī)電壓已不能滿足要求了，這時(shí)電機(jī)電壓已降到最低了），切斷高速繞組，投入低速繞組的勵(lì)磁電流，使其產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，則電梯速度下降，如仍超過預(yù)定轉(zhuǎn)速，則增大勵(lì)磁電流從而增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，直至速度與預(yù)定速度相等時(shí)保持該勵(lì)磁電流不變。 ? 另一種方法是斷續(xù)控制法，這種方法是這樣做的：如果欲使電機(jī)工作在圖 3－ 40曲線 1的 R點(diǎn)，那么在△ t1的時(shí)間里讓電機(jī)工作在曲線 3的 R3點(diǎn)，緊接著在△ t2的時(shí)間里讓電機(jī)工作在曲線 7’的 R7點(diǎn)，只要適當(dāng)控制面△ t1和△ t2這兩個(gè)時(shí)間之比例，就可以使在△ t=△ t1+△ t2的時(shí)間間隔內(nèi)電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩為 : ? 如果時(shí)間間隔△ t足夠?。ㄅc電機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)相比），那么電機(jī)轉(zhuǎn)矩的這種切換將不會(huì)造成轉(zhuǎn)速的明顯跳動(dòng)，也就不會(huì)引起大的不舒適感。當(dāng)然這種控制并不限于固定曲線 7’或固定曲線 3，而可以由任意一條能耗制動(dòng)機(jī)械特性與任意一條三相降壓機(jī)械特性合成得到新的機(jī)械特性，從而得到所需工作點(diǎn)。曲線 8與負(fù)載機(jī)械特性交于 L、 M點(diǎn)，顯然，在這種控制下，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載要求的 L、 M兩個(gè)工作點(diǎn)，如果固定曲線 3，增大低速繞組的勵(lì)磁電流，便可以得到新的合成機(jī)械特性，該特性曲線在曲線 8的左側(cè)，從而可以得到曲線 1上 L、 M以左、機(jī)械特性 7’以右的各工作點(diǎn)。為解決這個(gè)死區(qū)問題，可以用如下兩種方法之一： ? 其一是采用合成機(jī)械特性，例如將電機(jī)高速繞組通人最低電壓得到機(jī)械特性 3，在電機(jī)的低速繞組中同時(shí)通入最小勵(lì)磁電流得到機(jī)械特性 7’，假設(shè)電機(jī)是線性的，那么此時(shí)電機(jī)總的機(jī)械特性應(yīng)是特性 5和特性 7’的線性疊加。因此這種電梯不能以實(shí)際轉(zhuǎn)速到達(dá)零速作為抱閘停車的依據(jù)，而可以用時(shí)間、距離、給定速度變?yōu)榱慊驅(qū)嶋H速度到達(dá) nI’等作為抱閘停車的控制依據(jù)。當(dāng)然，由于能耗制動(dòng)的局限，曲線 1’的 G”A段是不能實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際上是按能耗制動(dòng)機(jī)械特性 4’的 G”I’段執(zhí)行的。因此通常把這種電梯歸于調(diào)速電梯類別中，而不稱其為雙速電梯。實(shí)際上在電梯曳引電機(jī)轉(zhuǎn)速降到 50r／ min（對(duì)應(yīng)梯速大約為 5cm／ s）時(shí)實(shí)施抱閘停車，已不會(huì)產(chǎn)生很大沖擊了。=％，因此平層精度可以大為提高。對(duì)于調(diào)壓調(diào)速電梯常用的 4／ 16極變極電機(jī)，它的 nI’＝（ ～ ） n1’，大約為 50r／ min左右。這可以采用降低電機(jī)同步速 n1的方法，而增加極對(duì)數(shù)可以降低 n1，因此在調(diào)壓調(diào)速電梯中，拖動(dòng)電機(jī)也常采用變極雙速電機(jī)，高速用于電動(dòng)運(yùn)行，低速用于能耗制動(dòng)運(yùn)行。 15mm的要求是有一定困難的。特別是能耗制動(dòng)曲線不能包容 A點(diǎn)，這就使得能耗制動(dòng)停車在輕載上升或重載下降時(shí)做不到零速抱閘停車，而只能是速度降到某一較低轉(zhuǎn)速（例如圖中 I點(diǎn)的 nI）時(shí)即抱閘，靠抱閘的摩擦力停車，因而做不到減速停車階段的全程閉環(huán)控制。曲線 7是電機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性，其中 4是最大勵(lì)磁電流時(shí)的能耗制動(dòng)機(jī)械特性， 7是最小勵(lì)磁電流時(shí)的能耗制動(dòng)機(jī)械特性，勵(lì)磁電流處在中間值時(shí)，機(jī)械特性處在 7之間， 6就是其中兩條。 ? （ 2）采用能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)第 Ⅱ 、 Ⅳ 象限的運(yùn)行，其原理可以用圖 3－ 40來分析。這樣一來增加了能耗降低了電梯運(yùn)行效率，同時(shí)還造成電機(jī)過熱。 ? 再有，若想利用機(jī)械特性曲線 5使電梯穩(wěn)速運(yùn)行在 B（ C）點(diǎn)是辦不到的，因?yàn)榍€ 5在該點(diǎn)具有正斜率，帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載是不能穩(wěn)定運(yùn)行的。但是這種方法有一些重大的缺陷影響其實(shí)際應(yīng)用。那么怎樣才能得到第二象限的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩呢？我們來考察如下幾種方法。曲線 7是電機(jī)反向運(yùn)行機(jī)械特性，其中 4為固有特性， 7是調(diào)壓到最低時(shí)的機(jī)械特性，其它電壓時(shí)的機(jī)械特性在 7之間， 6是其中兩條。 ? 圖 339中曲線 l為電梯空載運(yùn)行的負(fù)載機(jī)械特性。 ? ? 從前面的分析及圖 3－ 12的負(fù)載機(jī)械特性可以看到，電梯運(yùn)行當(dāng)中，曳引電機(jī)經(jīng)常要運(yùn)行在第 Ⅱ 、 Ⅳ 象限中，這時(shí)電機(jī)處在制動(dòng)狀態(tài)。這條曲線的特點(diǎn)是，它的最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率 sm≈。可見單純地提高電機(jī)功率不是最好的解決辦法。 4號(hào)曲線也不能包容負(fù)載機(jī)械傳性，在 IEFBJ區(qū)段，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩達(dá)不到這么大，因此如果用這臺(tái)電機(jī)作電梯曳引電機(jī)，那么在電梯起動(dòng)到 I點(diǎn)以后，速度也將開始偏離預(yù)定速度，起動(dòng)過程變慢，甚至到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)也達(dá)不到額定速度，而只能以低于額定速度的 nL轉(zhuǎn)速運(yùn)行。從圖 3－ 38可以看出，普通異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性曲線 2不能全部包容負(fù)載機(jī)械特性，在 GEH段的負(fù)載轉(zhuǎn)矩將是這臺(tái)電機(jī)達(dá)不到的。我們知道，異步電機(jī)降壓機(jī)械特性是最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)水平向左移動(dòng)的一族形狀與固有特性相類似的曲線，它們?cè)诘谝幌笙蘩锓植荚诠逃刑匦耘c縱坐標(biāo)軸 Z間的區(qū)域內(nèi)。這三條機(jī)械特性的最大轉(zhuǎn)矩都是 Mm，比負(fù)載的最大轉(zhuǎn)矩 Mmz要大一些，有一定的轉(zhuǎn)矩裕量。為了克服由于制造、安裝、調(diào)整的不當(dāng)造成的某些地方阻力的增大，電機(jī)的拖動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較曲線 1還應(yīng)有一定的富裕。 ? 圖 3－ 38中曲線 1是電梯滿載運(yùn)行時(shí)的負(fù)載機(jī)械特性。而電梯在加、減速階段則要進(jìn)行嚴(yán)格的速度閉環(huán)控制，這也就增加了電梯控制的難度。 ? 后一點(diǎn)對(duì)加、減速階段的過渡過程實(shí)行速度閉環(huán)控制是電梯控制與一般生產(chǎn)機(jī)械的速度控制所不同的。這樣做一方面可以克服摩擦阻力的波動(dòng)造成的速度不均和振動(dòng)，提高穩(wěn)速運(yùn)行階段的舒適感，另一方面可以保證任何運(yùn)行工況下減速停車前的初始速度都是同一個(gè)確定的值（即額定速度），從而提高減速階段的控制精度，最終提高平層精度。 ? 圖 3－ 37 三相“ Y”接、電阻負(fù)載調(diào)壓電路 I*α=f(α)關(guān)系 ? 圖 3－ 37 三相“ Y”接、電阻負(fù)載調(diào)壓電路 I*α=f(α)關(guān)系 ? 二、交流電梯調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn) ? （一）在電梯中采用調(diào)壓方法的目的 ? 在交流調(diào)速電梯中采用調(diào)壓方法的目的簡(jiǎn)單地說就是為了實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的速度曲線，獲得良好的運(yùn)行舒適感，提高平層精度。對(duì)于電機(jī)負(fù)載，由于有電感作用，因此電流連續(xù)性要比圖 3－ 41所示的電壓波形要好，諧波電流也會(huì)小些。 為例，從表中看出五次諧波電流是基波電流的四分之一，七次諧波為基波電流的八分之一稍多些。 時(shí)相電流有效值為基值，各次諧波的標(biāo)定值隨觸發(fā)角 α的變化如表 3－ 5所示。五次、七次諧波電流有相當(dāng)?shù)谋壤?，十一次以上諧波相對(duì)較小。 ? 對(duì)上述波形進(jìn)行富立葉分析可以得到各種觸發(fā)角的情況下各次諧波的情況。 時(shí)，鋸齒已不存在。 d) α=120176。 b) α=60176。 d) α=120176。 b) α=60176。 之間時(shí)．用細(xì)實(shí)線畫出這個(gè)區(qū)間的 uo，見圖 3－ 36 d），輸出的相電壓波形就更差了。當(dāng)觸發(fā)角在 α=120176。 ～ 120176。 時(shí)輸出相電壓波形