【正文】 應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻 調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式己由原來(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到變頻調(diào)速，不僅 能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行 費(fèi)用，本文將基于 PLC 的變頻調(diào)速方法應(yīng)用到電梯系統(tǒng)中。 傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)，由于繼電器本身的機(jī)械和電磁慣性大，大大降低了電梯系統(tǒng) 的可靠性和安全性。根據(jù) PLC 電梯控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)，和電梯的變頻調(diào)速控制的介紹，及變頻器類型 和參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)確定 PLC 選型原則以及 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。最后的模擬調(diào)試結(jié)果表明，基 于 PLC 的變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行效率高，系統(tǒng)安全可靠性 強(qiáng)，并且系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，滿足了對(duì)電梯系統(tǒng)期望的要求。 ⑵ 按速度分類低速電梯 1M/S 以下；高速電梯 1~2M/S 超高速電梯 4M/S 以上。 ⑷ 按控制方式分類層間控制；簡(jiǎn)易集選控制；集 選控制有無(wú)司機(jī)控制。 ⑵ 轎廂尺寸 (MM)寬 *深 *高。 ⑷ 轎門形式有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙 折門、封閉式雙折中分門等。 ⑹ 開(kāi)門方向人在轎外面對(duì)轎廂門向左方向開(kāi)啟的 為左開(kāi)門，門向右方向開(kāi)啟的為 右開(kāi)門，兩扇門分別向左右兩邊開(kāi)啟者為中開(kāi)門 ，也稱中分門。半繞 2： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩運(yùn)行速度 的一半。 ⑻ 額定速度 (M/S)制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 ⑾ 提升高度 (MM)由底層端站樓面至頂層端站樓面 之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一 般越高。 電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。 ⒂ 井道尺寸 (MM)寬 *深。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn) 、載運(yùn)對(duì)象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參 數(shù)與 規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物，否則會(huì)影響電梯的使用效果。 ⒄ 其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。 ⑵強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)：起分別裝于井道的頂部和底 部，當(dāng)轎廂駛過(guò)端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開(kāi)關(guān)，通過(guò)電器傳動(dòng)控制 裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。 ⑷行程極限保護(hù)開(kāi)關(guān)：當(dāng)限位開(kāi)關(guān)不起作用， 轎廂經(jīng)過(guò)端站時(shí)，此開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 ⑹廳門開(kāi)關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開(kāi)關(guān)。在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯立即停車。 ⑻超載開(kāi)關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電 梯不能關(guān)門 和運(yùn)行。 3 PLC 的選擇及其控制系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā) 電力調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展 隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，拖動(dòng)控制的電 力調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防軍事設(shè)施以及日常生活中越來(lái)越得到了廣 泛的應(yīng)用。 長(zhǎng)期以來(lái)，直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速領(lǐng)域 占主導(dǎo)地位，這主要是因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)調(diào)速方便。因此直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速比較容易得到良好 的動(dòng)態(tài)特性，但是直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費(fèi)時(shí)、價(jià)格昂貴、可靠性差、運(yùn)行出現(xiàn)火 花等缺點(diǎn)使得直流電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)向高速、大容量發(fā)展的要求。但由于交流電動(dòng)機(jī)平滑調(diào)速比 較困難，在早期采用的主要是繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外串電阻和鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)變 極調(diào)速。 直到本世紀(jì) 50 年代中期，晶閘管研制成功，開(kāi)創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代，使交 流電機(jī)調(diào)速技術(shù)得以應(yīng)用。雖然交流電動(dòng)機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于變頻器的成本高，以及需要比較復(fù)雜的控 制系 統(tǒng)，在與直流傳動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)中受到了阻礙，在 70 年代中期，在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)能源危機(jī)，節(jié) 約能源的問(wèn)題世界矚目。由此可見(jiàn)，研究電力傳動(dòng)系統(tǒng)，特別是交流調(diào)速的問(wèn)題有著重 要的意義。如果電梯在啟動(dòng)加速和減速制動(dòng)時(shí)，速度曲線圖性 的加、減交界處不圓滑，乘客會(huì)感覺(jué)很不電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 4 舒服，為了滿足舒適感提高運(yùn)輸效率及正確平 層要求，電梯的速度給定曲線是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了獲得良好的舒適感，將電梯的 起制動(dòng)速度曲線設(shè)計(jì)成由兩段拋物線 (S 曲線 )及一段直線構(gòu)成，而這一曲線形狀的構(gòu)成及改 變，則是由加速度斜率及 S 曲線變化率決定的。其意義為加速度由 0 加速到 1000 轉(zhuǎn) /秒 178。因此通過(guò)改變起動(dòng)加速時(shí)間可 獲得不同的起動(dòng)曲線斜率。同理，增加S 曲線變化率起動(dòng)曲線彎曲部分變緩，反之，起 動(dòng)曲線彎曲部分變急。同理，制動(dòng)曲線也可按此方 法調(diào)整。 圖中 A 為加速度， V為速度， 0T1 和 T2T3 時(shí)間內(nèi)為拋物線速度曲線， T1T2 時(shí)間內(nèi)為直線速度曲線 。減速制動(dòng)階段速度曲線與加速起動(dòng)階段相對(duì)稱。 V A , V A T 0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T 圖 31 速度運(yùn)行曲線 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 5 從式（ 41）可以看出，要調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以 從改變下列三個(gè)參數(shù)入手 ：改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極數(shù) 即變極調(diào)速 ； 改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 即改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 ； 改變供電電源的頻率 即變頻調(diào)速。改變定子繞組的接法，以改變定子的極對(duì) 數(shù)，使異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 01n=60f/p 得到改變，達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。其缺點(diǎn)是 ： 只能有極調(diào)速，而且調(diào)速等級(jí)有限，只適用于 不要求平滑調(diào)速的場(chǎng)合。 下面依次介紹上述調(diào)速方法的簡(jiǎn)單原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速方法簡(jiǎn)單、 初期投人少，一般適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。由于轉(zhuǎn)子電路串接電阻，使機(jī)械特性變軟，而 且串接電阻的數(shù)值越大，特性就越軟，因而在低速下穩(wěn)定性差 。調(diào)速范圍受負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響，當(dāng)輕載時(shí)，調(diào)速范圍很小。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于與最大轉(zhuǎn)矩對(duì) 應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，其機(jī)械特性部分對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不能穩(wěn)定運(yùn)行，因此調(diào)速范圍很小。但它的機(jī)械特性變軟，使運(yùn)行不大穩(wěn)定。 ③ 滑差電機(jī)調(diào)速。 滑差電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù) 方便、可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。由于磨擦與剩磁的存在，使其存在不可控區(qū)，即當(dāng) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于 10%的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)可能失 控。繞線型轉(zhuǎn)子的異步電機(jī)與其它電機(jī) 或電子設(shè)備 (例如由晶閘管 組成的逆變器 )串級(jí)連接，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)差功率可返回電網(wǎng)，效率較高。 由于外加電勢(shì)的頻率也得隨之變化，這在技術(shù)上是比較復(fù)雜的，設(shè) 備較多，這是申極調(diào)速的一個(gè)主要缺點(diǎn)。由于系統(tǒng)采用高精度電光碼盤，微機(jī)全數(shù)字化控制，使 電梯平層精度達(dá)到毫米級(jí)，并且絕對(duì)保證電動(dòng)機(jī)零速下閘，舒適感非常好。但是，在改變轉(zhuǎn)速的同時(shí)，希望勵(lì)磁電 流和功率因數(shù)基本保持不變。 1f —— 定子頻率 。 1NK —— 基波繞組系數(shù) 。 對(duì)于固定電機(jī)， 1N 1NK 為常量，因此，要想在改變 1f 的時(shí)候磁通 m? 保持不變，只需同步地改變 gE 使 / mEg? =常值 ， 然而，繞組中的感應(yīng)電勢(shì)是難以直接控制的， 當(dāng)電勢(shì)較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降， 此時(shí)定子相電壓 1 gUE? 從而我們認(rèn)為當(dāng)1/ 1UF=常值時(shí)， m? 基本恒定，即 1U 和 1F 成正比例函數(shù)。 在電梯的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機(jī)的實(shí)際最大轉(zhuǎn) 速為其額定轉(zhuǎn)速，因此，電梯的變頻調(diào)速屬“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”。這樣的裝置統(tǒng)稱為變壓變頻裝置，即 VVVF 裝置 (VVVF 是英文 VARIABLE VOLTAGE VARIABLE FREQUENCY 的縮寫 )。下面與 ACVV控制的電梯相比較。先進(jìn)的電腦控 制技術(shù)，完善的檢測(cè)、自診斷、自保護(hù)功能最大限度地考慮了 電梯在任何情況下出現(xiàn)故障的可能性，設(shè)置了各種防故障和應(yīng)急裝置。理想 的電梯運(yùn)行速度曲線，根據(jù)人體生理適應(yīng)能力由高性能的微電腦設(shè)計(jì)而成，采用矢量控 制技術(shù)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，使電梯運(yùn)行極其平衡、舒適。 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 7 節(jié)約電能。 節(jié)省機(jī)房空間。因此，節(jié)省機(jī)房空間， 減輕機(jī)房承重，提高建筑利用率，從而可節(jié)約建筑費(fèi)用。全電腦控制可以方便地使兩臺(tái)、三 臺(tái)、四臺(tái)以上的電梯進(jìn)行群控，合理安排，合理分配，提高電梯的運(yùn)行效率。一般的電梯系統(tǒng)都的位置信號(hào)都是靠 設(shè)置在井道中的位置開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如我們上