電梯變頻門機的運動控制分析

　　電梯是現代生活中不可缺少的工具，而電梯門機系統又是整梯系統中動作最頻繁的部件，其性能直接影響到整梯的性能。電梯門機分為直流門機、交流異步變頻門機、永磁同步門機[1（] 至于這三種門機的區別，因篇幅所限，不在本文分析）。在這三種門機中，交流異步變頻門機是目前使用量最大的電梯門機，本文所分析的就是這種門機。

　　交流異步變頻門機通常簡稱為變頻門機，其構成主要分為三部分：變頻門機控制系統、交流異步變頻電機、變頻門機機械系統[2]，三部分的關系如圖1所示。

　　圖1可知，控制系統用于控制變頻電機運行，變頻電機又拖動機械系統運行。

　　對于不同廠家的電梯，變頻門機控制系統的具體設計會有所不同，但結構原理是基本一樣的，圖2 即為變頻門機控制系統的硬件結構原理框圖。

　　在圖2 中，高壓直流驅動電源為310 V 左右，用作驅動模塊的逆變工作電源，低壓直流控制電源的電壓等級包括5 V、15 V、24 V等，不同廠家的系統會有所不同；參數存儲器一般使用EEPROM；電流傳感器一般設有兩個，接在兩相電機線上，第三相電機線的電流通過程序中的數學運算得到；編碼器及其反饋信號接口電路在“編碼器控制方式”下需要，在“速度開關控制方式”下不需要，關于控制方式（即運動控制方式），將在下文分析。

　　與變頻門機控制系統的情況類似，對于不同廠家的電梯，變頻門機機械系統的具體設計也會有所不同，但結構原理是基本一樣。變頻門機的機械系統分為兩大部分：轎門側機械部分和廳門側機械部分，轎門和廳門通過一種稱為“系合裝置”的機械部件聯接在一起，電機拖動轎門運動，轎門通過“系合裝置”帶動廳門一起運動。廳門側機械部分除沒有電機及其減速機構外，其余跟轎門側機械部分相似，為節省篇幅，本文僅介紹轎門側機械部分。變頻門機轎門側機械部分的結構示意圖如圖3 所示。

　　從圖3可看出，轎門側機械結構由兩扇轎門和轎門上坎兩大部分組成，上坎上分布著各種部件，圖中所畫為主要部件。其中滑輪組（兩組）聯接轎門與上坎，將轎門吊掛在上坎導軌上，滑輪組的皮帶夾板卡住皮帶，使得皮帶可以拖動滑輪組在導軌上運動，從而拖動轎門運動。上坎上的開門極限開關和關門極限開關，用于檢測轎門是否運動到開門極限位置或關門極限位置。電機尾部的編碼器和上坎上的速度開關并不是同時都需要，這取決于不同的運動控制方式。