解决方案
四象限电梯一体化控制系统的应用

1.      引言

电梯控制系统经历了继电器控制、PLC控制、专用微机控制,发展到今天流行的一体化控制系统。电梯一体化控制器将电梯控制逻辑、距离控制和变频器驱动等功能高度集成,从而简化了电梯电气控制系统的构成,减少了电梯电控系统的布线和调试工作,提高了系统的可靠性。电梯一体化控制器以其高集成度、低成本和高可靠性,目前已经成为电梯控制系统主流产品,电梯一体化控制系统正朝着网络化、智能化和绿色节能等方向发展。

电梯是民用建筑中的耗能大户,随着人们绿色环保意识的增强和节能减排工作的推进,电梯节能也是大势所趋。电梯属于位能负载,曳引机存在电动和发电两种状态,将曳引机发电产生的能量回馈到电网就能节约能源。深圳海浦蒙特科技有限公司生产的MONT70电梯一体化控制器和HDRU系列能量回馈单元构成的电梯四象限运行一体化控制系统,就能很好的实现电梯一体化控制并将曳引机发电能量回馈到电网,达到节约能耗的目的。

2.      产品技术特点

2.1       MONT70电梯一体化控制器技术特点

MONT70电梯一体化控制器,是集自动化控制技术、电力电子技术、电机驱动技术、网络通讯技术于一体的智能控制系统,能适应各种电梯控制系统的应用需求。

(1)、真正的一体化控制

将电梯逻辑控制与曳引机驱动完美结合,用单一DSP高度整合,实现电梯一体化控制。

(2)、领先的矢量控制技术

领先的曳引机控制技术,卓越的控制性能,是电梯安全舒适运行的有力保障。

(3)、无称重装置转矩自动补偿技术

不需要称重装置就能实现电梯无冲击起动,适应各种类型的曳引机和编码器。

(4)、直接停靠技术

采用以距离控制为原则的直接停靠技术,速度曲线平滑、运行效率高。

(5)、丰富的电梯控制功能

丰富的电梯控制功能,通过功参数灵活选定。主控板、轿顶板和指令板输入输出端子功能可以灵活设定。

(6)、方便的轿厢调试

通过操作面板在轿厢即可实现电梯舒适感调试,监控电梯运行状态

 

2.2       HDRU系列能量回馈单元技术特点

HDRU系列能量回馈单元基于DSP芯片控制,采用PWM整流控制技术,将电梯运行中产生的再生能量回馈给电网,达到减少能耗和节能环保的目的。

(1)、数字化控制,低谐波污染、高功率因数

(2)、内置三相回馈电感,正负母线保险管

(3)、具有过流、过压、过温和过载等完善保护

(4)、只需要接3根电源线和2根母线,就可免调试应用

(5)、配置有Modus通讯接口,构成远程监控系统

3.      四象限运行电梯一体化控制系统构成

3.1       主回路构成

图1 主回路构成

三相输入电源接到HDRU系列能量回馈单元交流侧,HDRU系列能量回馈单元的母线端子连接到MONT70电梯一体化控制器的母线端子上。当曳引机工作在电动状态时,电能通过HDRU流向曳引机,当曳引机工作在发电状态时,电能通过HDRU逆变成三相交流电回馈到电网。

3.2       控制系统构成

图2 控制系统构成

各个部分功能如下:

(1)、MONT70主控板:主控板是MONT70控制系统的核心,采用业界领先的32位DSP作为控制核心,完成高性能的曳引机矢量控制,与轿顶板、外召板和能量回馈单元进行通讯,完成信号的输入输出处理和电梯逻辑控制。

(2)、轿顶板:轿顶板是MONT70电梯轿厢的控制板,是MONT70信号采集和控制信号输入、输出的重要中转站。

(3)、指令板:用来接收楼层、司机、独立等指令。

(4)、显示控制板:显示控制板是MONT70和用户进行交互的重要接口之一。

上述各部分即构成了一个完整的电梯一体化控制系统,在四象限运行电梯一体化控制系统中,HDRU系列能量回馈单元作为主控板与厅外显示板Modbus通讯中的一个节点。主控板通过Modbus读取HDRU中实时回馈功率和累计回馈电量等值,主控板将HDRU中的信息通过CAN通讯传到轿顶板,轿顶板再通过Modbus将实时回馈功率和累计回馈电量等值传给轿内显示板。如果轿内显示板采用LCD显示器,就可以将实时回馈功率和累计回馈电量等值显示在轿内显示板上,这样就增加了客户对电梯节能的直观认识,增加客户对电梯采用四象限节能运行的信心。

4.      四象限运行电梯一体化控制系统应用案例

4.1       主控板接线图

图3所示为用户手册推荐的主控板接线图,控制柜根据此图设计。对比目前市场上某款常用的一体化控制器,MONT70至少具有以下特点。

(1)、MONT70输入端子输入高、低电平有效可选,可以适配各型光电开关。

(2)、具备X25-X27三个高压输入端子,可以节省安全和门锁接触器,降低系统成本。

(3)、只需要两根线即可实现两台梯的并联,不需要附加的电气设计。

 

4.2       调试步骤

(1)、参数设置

根据图纸设置好F12组合F13组参数,根据实际情况设置好F00组基本参数,F07/F10组曳引机参数、F11组编码器参数。

(2)、参数自整定

MONT70支持带负载静止自整定,同步曳引机需要进行角度自整定,异步曳引机一般不需要进行自整定。

(3)、确认安全后,检修运行。

(4)、检修运行检测井道信号,包括平层信号、强减信号、限位信号等。

(5)、根据实际情况设置好总楼层数F19.00。

(6)、电梯开到下限位后,将F26.01设置为1,启动井道自学习。

(7)、快车运行。

(8)、功能测试。

(7)、平层微调和舒适感调整。

 

4.3       现场效果

图4 输出电流和运行速度波形


图4 回馈电流和母线电压波形

现场应用表明,MONT70和HDRU构成的四象限运行电梯一体化控制系统,输出电流波形正弦度好,运行速度波形平滑,采用无称重自动补偿实现电梯无冲击起动。能量回馈波形正弦、母线电压稳定,能量回馈单元没有对电网和周边系统造成干扰。

5.      结语

MONT70电梯一体化控制器和HDRU系列能量回馈单元构成的四象限运行电梯一体化控制系统,将能量回馈单元作为一体化控制系统一部分,实现了四象限运行,将能量回馈到电网,减少了能耗,实现了节能环保的目的,还能直观的显示节能信息,推动了电梯一体化控制器的向前发展。

 

 

 

文章转自《控制与传动》 2013年第四期



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