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基于PLC和变频器的电梯控制系统的设计(河南理工大学毕业设计)

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控制方式。

1.1.15 VS-616G5变频器的简介

通用变频器VS-616G5可直接控制交流异步电动机的电流,使电动机保持较高的输出转矩;同时,它可以低速时实现平稳起动,并且极其精确地运行,其自动调整功能可使各种电动机达到高性能的控制。VS-616G5将U/F控制、矢量控制、闭环U/F控制、闭环矢量控制四种控制方式融为一体,其中闭环矢量控制是最适合电梯控制要求的。

当电梯减速运行时,电动机处于发电状态,向变频器回馈电能。这时同步转速下降,交-直-交变频器的直流部分电压升高,制动电阻的作用就是消耗回馈电能,抑制直流电压升高。电动机容量最好采用大一个数量级选配,即11kW电动机选15kW的变频器,15kW电动机选18kW的变频器。

变频器自学习功能在矢量控制方式时有效。当电机参数的设定非常困难时,或者电机的负载不能完全脱离的场合,这样的问题用自学习功能可以解决。设定在电机铭牌上记载的额定电压、额定电流、额定频率及电机极数,并按下RUN键。这些数值与通过自学习功能的数值,自动的计算后写入到电机参数中。为了使变频器工作在最佳状态,在完成参数设置后,需使变频器对所驱动的电动机进行自学习,VS-616G5参数自学习的功能使用方法是:将曳引机制动轮与电机轴脱离,使电动机处于空载状态,然后启动电动机,让变频器自动识别并存储电动机有关参数,变频器将根据识别到的结果调整控制算法中的有关参数。显然,这一组自学习到的参数,是和变频器匹配的最佳参数,使变频器能对该电动机进行最佳控制。

1.1.16 VS-616G5变频器的主要性能、特点及选用

VS-616G5变频器作为广泛应用的通用型变频器,有着优越的性能,是其他同类产品所无法比拟的,其性能如下:

(1)磁通矢量控制使任何类型的负载都可在低速时平稳启动

VS-616G5具有全频域磁通电流矢量控制的特点。它是根据现代控制理论,采用磁通检测和神经网络控制技术,直接控制电机的转矩。它在低速时(1%额定转矩),即使不采用PG反馈,也可提高启动转矩和无故障运行。当增加PG控制时,可以实现零速高转矩控制。

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(2)可靠的力矩控制

VS-616G5变频器是通过精确的力矩控制功能来控制输出力矩的。万一发生故障时,也能确保无冲击安全运行。VS-616G5在传送带和重型传输机械的应用中,证明了它的耐久性和完美的性能。 (3)宽调速范围的精确控制

VS-616G5变频器即使在负载变动条件下,也具有全速范围高精度运行的特点。 (4)优秀的伺服响应

带PG反馈时,需要选用PG速度控制卡。

VS-616G5变频器作为广泛应用的通用型变频器,有着优越的特点,是其他同类产品所无法比拟的,其特点如下:

(1)包括电流矢量控制在内的四种控制方式均实现了标准化。采用多重化PWM方式控制,输出电压波形接近正弦波,且功率因数高,输入谐波小。

(2)由于采用了最新式的硬件,因此,功能全、体积小,模块式设计使结构紧凑,维护方便,增强了产品的互换性。

(3)保护功能完善、维修性能好,有的采用光纤通讯技术,提高了产品的抗干扰能力和可靠性。

(4)功率单元自动旁通电路,能够实现故障不停机功能。

为了保证在低速时能有足够大的转矩,VS-616G5变频器最好采用带转速反馈的矢量控制方式。为满足吊钩从“床面”上升时,需要消除传动间隙,将钢丝绳拉紧的要求,VS-616G5变频器应采用S型起动方式。配合采用再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法,点动制动是用来调整被吊物体空间位置的,应能单独控制,点动频率不宜过高。

1.1.17 VS-616G5变频器运行参数及设置原则

VS-616G5变频器适用电机功率有0.4~300Kw(37机种)。电机的启动和加速特性,受到额定电流的制约。变频器发生故障时,保护功能动作,使输出停止,但是这不可能使电机急停,因此,必须设置非常停止所必要的机械设备。VS-616G5变频器具有瞬停再启动、跳跃频率、高滑差制动、故障自复位、转矩控制、自学习、节能控制等功能。由于我国三相电压为380V,故选用400V等级的变频器。其标准规格参数如表2.1。

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表2.1 VS-616G5变频器220V级的标准规格参数表

功能 额定输出

说明 参数

三相200/208/220/230V 由参数设定最高400Hz可对应

三相200/208/220V50Hz 或200/208/220/230V 60Hz +10%,-15% +5%

正弦波PWM

150%/1Hz(有PG情况150%/0r/min) 1:100(带PG, 1:1000) ±0. 2%(带PG0. 02%) 5Hz(带PG, 30Hz) 0.1~400Hz

模拟量指令+0.01%( 25℃±10 ℃) 额定输出电流的150%,1分钟 0.01~6000.0秒

额定输出电流的约200%以上 额定输出电流的150%,1分钟 主回路电压410V以上时停止 主回路电压190V以上时停止

15ms以上时停止由运行方式选择,约2s秒内停电恢复时,继续运行

加减速运行中失速防止

最大输出电压 额定输出频率 电压、频率

电源 允许电压波动

允许频率波动 控制方式 起动方式 速度控制范围 速度控制精度

控制特性 速度响应

频率控制范围 频率精度 过负载能力 加减速时间 瞬时过电流 过负载 过电压

保护功能 不足电压

瞬时停电保护

失速保护

参数设置时,应该保证使电梯平稳安全运行,并具有舒适感,可实现零速抱闸,并使平层精度高。其设置原则如下:

(1)为减小启动冲击及增加调速的舒适感,其速度环比例系数宜小些,而积分时间常数宜大些,其斜坡上升时间和斜坡下降时间应当长一些;

(2)为了提高运行效率,快车频率应选为工频,而爬行频率要尽可能低些,以减小停车冲击;

(3)零速一般设置为0Hz,带速抱闸将影响舒适感。

为使电梯符合以上的设置要求,应该对相应的参数(表2-2)进行设置。具体设置如下表2-2:

表2-2 VS-616G5变频器常用参数设置表

参数 A1-01 A1-02

说明

存取级别为Advanced 带PG矢量控制方式

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设置 4 3

B1-01 C1-01 C1-02 C2-01 C2-02 C2-03 C2-04 C5-01 C5-02 D1-02 D1-03 D1-09 E1-01 E1-04 E1-05 E2-01 E2-04 F1-01 H2-01 H3-05 L3-04 L6-01 L6-03 L6-04 L6-05 L6-06 L8-01 L8-05 L8-07

主速来自D1-01 加速时间 减速时间

加速开始时S型曲线特性时间 加速完成时S型曲线特性时间 减速开始时S型曲线特性时间 减速完成时S型曲线特性时间

速度环比例,舒适感不好时,在5~40间调整 速度环积分,舒适感不好时,在0.5~5S间调整 快车速度 爬行速度 慢车速度 输入电压 最高输出频率 最大输出电压 电动机额定电流 电机极数 PG脉冲数

变频器输出端子9-10,频率速度一致 选D1-02,不选端子16输入 失速防止无效

过转矩检出动作时间 过转矩检出时间

过转矩检出动作选择2 过转矩检出标准2 过转矩检出时间2 制动电阻过热 输入缺相 输出缺相

0 3S 3S 0.8S 0.8S 0.8S 0.8S 5 1S 50Hz 6Hz 10Hz 380V 50Hz 380V 24.4A 6 600 37 1F 0 4 10S 4 200 2S 1 1 1

VS-616G5变频器常用参数可根据电网电压和电机铭牌数据直接输入,具体参数可根据说明书详细了解。另外,VS-616G5变频器已经成功地大幅降低了对电机及电源的不良影响,解决了变频器的潜在问题,能够快速的响应用户的特殊的要求。若安装PG,能实现从零速至150%以上的高力矩运行。

1.1.18 VS-616G5变频器控制回路的端子

控制回路的端子按种类索引,其功能如表2-3

表2-3 控制回路端子的一览表

端子记号

信号名 24

段子功能说明

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