電梯變頻門機(jī)的運(yùn)動控制分析

　　電梯是現(xiàn)代生活中不可缺少的工具，而電梯門機(jī)系統(tǒng)又是整梯系統(tǒng)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(jī)分為直流門機(jī)、交流異步變頻門機(jī)、永磁同步門機(jī)[1（] 至于這三種門機(jī)的區(qū)別，因篇幅所限，不在本文分析）。在這三種門機(jī)中，交流異步變頻門機(jī)是目前使用量最大的電梯門機(jī)，本文所分析的就是這種門機(jī)。

　　交流異步變頻門機(jī)通常簡稱為變頻門機(jī)，其構(gòu)成主要分為三部分：變頻門機(jī)控制系統(tǒng)、交流異步變頻電機(jī)、變頻門機(jī)機(jī)械系統(tǒng)[2]，三部分的關(guān)系如圖1所示。

　　圖1可知，控制系統(tǒng)用于控制變頻電機(jī)運(yùn)行，變頻電機(jī)又拖動機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行。

　　對于不同廠家的電梯，變頻門機(jī)控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)會有所不同，但結(jié)構(gòu)原理是基本一樣的，圖2 即為變頻門機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)原理框圖。

　　在圖2 中，高壓直流驅(qū)動電源為310 V 左右，用作驅(qū)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(tǒng)會有所不同；參數(shù)存儲器一般使用EEPROM；電流傳感器一般設(shè)有兩個(gè)，接在兩相電機(jī)線上，第三相電機(jī)線的電流通過程序中的數(shù)學(xué)運(yùn)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(guān)控制方式”下不需要，關(guān)于控制方式（即運(yùn)動控制方式），將在下文分析。

　　與變頻門機(jī)控制系統(tǒng)的情況類似，對于不同廠家的電梯，變頻門機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)也會有所不同，但結(jié)構(gòu)原理是基本一樣。變頻門機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)分為兩大部分：轎門側(cè)機(jī)械部分和廳門側(cè)機(jī)械部分，轎門和廳門通過一種稱為“系合裝置”的機(jī)械部件聯(lián)接在一起，電機(jī)拖動轎門運(yùn)動，轎門通過“系合裝置”帶動廳門一起運(yùn)動。廳門側(cè)機(jī)械部分除沒有電機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)外，其余跟轎門側(cè)機(jī)械部分相似，為節(jié)省篇幅，本文僅介紹轎門側(cè)機(jī)械部分。變頻門機(jī)轎門側(cè)機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 所示。

　　從圖3可看出，轎門側(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)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(lián)接轎門與上坎，將轎門吊掛在上坎導(dǎo)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(dǎo)軌上運(yùn)動，從而拖動轎門運(yùn)動。上坎上的開門極限開關(guān)和關(guān)門極限開關(guān)，用于檢測轎門是否運(yùn)動到開門極限位置或關(guān)門極限位置。電機(jī)尾部的編碼器和上坎上的速度開關(guān)并不是同時(shí)都需要，這取決于不同的運(yùn)動控制方式。