EC300四象限電梯智能整體機的應用
2015/5/5 16:03:16
摘要：本文以某電梯廠家試驗塔內測試電梯為背景，描述了一款專為高速電梯應用市場而設計的高性能電梯智能整體機。普通的電梯智能整體機/變頻器通常都是以能耗制動，通過制動電阻來釋放電梯運行中產生的回饋能量，以熱能的形式散發出去，如果溫度過高還有可能燒毀制動電阻，威脅電梯的運行安全。在高速運行當中同時也會消耗大量的電能，并會出現電梯平層精度不高，舒適感差等問題，而使用EC300電梯智能整體機控制系統，不僅可以將電梯運行中產生的能量反饋給電網，提高能源的利用率，節約運營成本，同時也能提高客戶的舒適感，保障電梯的運行安全。
前言：目前市場上用的大多數是二象限變頻器，這種變頻器大都采用二極管整流橋將交流電轉化成直流，然后采用IGBT逆變技術將直流轉化成電壓頻率皆可調整的交流電控制交流電動機。這種變頻器只能工作在電動狀態，無法實現能量的雙向流動，將電機回饋系統的能量送回電網。所以只能在變頻器上增加電阻制動單元，將電機回饋的能量消耗掉。
EC300電梯智能整體機采用IGBT功能模塊制作整流橋，這種功率模塊可以實現能量的雙向流動，如果用高速度、高運算能力的DSP產生PWM控制脈沖。一方面可以調整輸入的功率因數，消除對電網的諧波污染，讓變頻器真正成為“綠色產品”。另一方面可以將電動機回饋產生的能量反送到電網，達到徹底的節能效果。
1 現場詳細描述
1.1電梯廠家88M電梯試驗塔
圖1電梯試驗塔
圖2 EC300電梯控制柜
圖3 永磁同步電機
1.2現場配置情況
電機參數：42.8KW，380V，96A，49Hz,294rpm.
EC300功率：75KW
電梯樓層數：18/17/17
電梯額定速度：4m/s
1.3 現場參數設置
1.3.1逆變單元參數
1.3.2 整流單元參數
2 EC300的優勢
隨著社會經濟的發展，高層建筑也變得越來越多，對于高速梯的需求也越來越大，普通的電梯智能整體機已經不能滿足高層建筑的需求，新型的電梯智能整體機也就變得尤為重要，EC300滿足了高速梯的需求，它具有低能耗、平層精度準、舒適感好等特點，EC300電梯智能整體機主要有以下幾個優勢：
2.1電梯運行舒適感提升
普通的電梯智能整體機在電梯高速運行中會出現電梯抖動和噪音，電梯在減速停車過程中舒適感和平層都較差，EC300電梯智能整體機采用井道絕對位置編碼技術及減行程技術，實現高精度的速度控制與位置控制，電梯運行時舒適感很好，啟動和停車都很平穩，平層精度也比較高，電梯的品質有著顯著提高。
2.2電梯安全性能提升
普通的電梯智能整體機在電梯高速運行中，由于電梯速度較快，電梯在運行的過程中慣性也比較大，電機在制動過程中會消耗大量的能量，同時在高速運行中缺少轉矩截止等功能，電梯的安全性缺失，而EC300電梯智能整體機不僅可以負載再生能量轉化為電能回饋至電網，而且其采用的獨立安全運行使能、安全轉矩截止STO，安全停車SS，安全限速SLS，安全抱閘SBC等功能，有效的保證電梯安全、可靠的運行。
2.3 電梯通訊能力的提升
普通的電梯智能整體機在信號傳輸的過程中，會發生信號衰減，樓層越高信號衰減的越厲害，離信源越遠，顯示板越容易出現黑屏或無法呼梯等情況，而EC300電梯智能整體機的控制單元與功率單元采用光纖通訊，在元器件上采用電氣隔離和EMC性能強的產品，提升了產品性能的可靠性，可以實現長距離通訊。
2.4節能優勢
普通的電梯變頻器只能工作在電動狀態，無法實現能量的雙向流動，將電機回饋系統的能量送回電網，而EC300電梯智能整體機，整流部分采用IGBT功率器件，利用PWM調制技術，將負載再生能量轉化為電能回饋至電網，功率因數可達到0.98以上，最大限度節約電能，并且母線電壓和輸出電壓連續可控且平穩。
3 EC300電梯智能整體機產品特點
EC300電梯智能整體機是新系列高性能矢量變頻器，可廣泛應用于異步電機和永磁同步電機的調速控制。產品采用32位DSP芯片，采用國際領先的矢量控制算法，實現高性能、高精度的電機驅動控制，在提高產品可靠性和環境的適應性同時，強化了客戶易用性和行業專業化的設計，功能更優化，應用更靈活，性能更穩定。
其主要特點如下：
模塊化設計，結構緊湊，節省空間
控制單元與功率單元采用光纖通訊，電氣隔離，EMC性能強，提升產品可靠性，長距離通訊。
LCL PWM濾波單元，有效降低電網惻諧波。
整流部分采用IGBT功率器件，PWM調制技術可將負載再生能量轉化為電能回饋至電網。功率因數可達到0.98以上，最大限度節約電能；母線電壓和輸出電壓連續可控且平穩。
井道絕對位置采用磁柵尺技術及減行程技術，實時讀取轎廂位置，安全冗余，保證高速電梯安全可靠運行。
獨立安全運行使能、安全轉矩截止STO，安全停車SS，安全限速SLS，安全抱閘SBC，有效保證電梯安全、可靠運行。
豐富的I/O接口，友好的LCD用戶中英文界面，方便用戶調試及運行。
靜態元件認證，多重安全保護，符合EN81和GB7588安全標準。
EMC滿足C3標準。
冗余安全設計。電梯控制和驅動控制都具有安全保護功能，使電梯的安全系數大大提高。
4 結束語
綜上所述，采用EC300電梯智能整體機能滿足各種位勢負載的調速要求，可就電機的再生能量轉化為電能送回電網，達到最大限度的節能目的。不僅如此，它還可以減少電源的諧波污染，功率因數可接近于1，是一種真正的“綠色”電梯智能整體機。能夠使電梯在安全性、舒適感、節能等方面有很大的提升，使用戶能親身感受到EC300電梯智能整體機系統帶來的好處。