現代交流伺服系統在新興電梯驅動中的應用
電梯是高層建筑中不可缺少的垂直交通運輸工具,已有百年的歷史。隨著現代高層建筑的發展,不但電梯的數量不斷增加,而且對電梯的性能要求也越來越高。乘客對電梯主要的要求是安全可靠,乘坐舒適。 電梯的關鍵技術是它的主驅動系統,它對電梯的安全可靠性和舒適性有決定性的影響,同時必須具有足夠的運動平穩性、快速性,運行時還要經濟節電、低耗、無噪聲、不干擾人和環境,快速準確地抵達預定的樓層。電梯主拖動實際上是一個能實現高精度位置控制的速度伺服跟蹤系統。 電梯的驅動系統主要由永磁同步伺服電動機、變頻放大器、光電編碼器、微機控制器等部分組成,如圖9—7所示。 永磁同步電動機體積小、質量輕、高效節能,具有多極結構、低速大轉矩的特點,可方便的實現大范圍平滑無級調速,可以省去齒輪減速器,而通過微型化曳引機實現直接驅動轎廂,給建筑設計提供了寬廣的自由度。 位置控制器給出了滿足速度大小和方向以及舒適感要求的速度指令,在各反饋環的作用下,永磁電動機帶動轎廂跟隨指令的變化,實現乘坐舒適、精確平層的安全運行。電梯的理想運行速度曲線如圖9—8所示。 由于采用新型永磁交流三相同步電動機,實現了無齒輪減速直接曳引驅動,提高了效率,也減小了驅動電動機的容量。例如,對于運行速度1.75m/s、載質looOkg的電梯主驅動來說,有齒輪驅動的電梯需配置18.5~22kw之間的變頻器;而采用永磁同步電動機直接驅動時,只需配置容量為11~15kw之間的變頻器。一個永磁電動機曳引的典型電梯產品主拖動數據如表9—4所示。 由表9-4可知,永磁伺服電動機的特點是低速下提供大轉矩,結合高分辨率傳感器,實現低速平穩運行。
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