臺達門機專用變頻器應用

通過介紹臺達電梯門機專用變頻器在電梯系統的應用技術，論述電梯門機自動化基礎原理。

關鍵字：電梯門機 專用變頻器?

1 引言

電梯是高層樓宇、公用建筑以及工礦企業中不可或缺的乘運工具。電梯門是電梯系統的出入通道。自動化電梯門的安全穩定精確運行性能是評價電梯系統功能和劃分電梯等級的重要技術指標。中國國家標準GB7588-1995《電梯制造與安裝安全規范》強制規范包括電梯門機在內的電梯系統制造安裝質量。電梯門驅動控制系統的使用安裝數量巨大，是現代建筑的重要自動化技術。

2 門機系統

電梯門機是用來控制驅動電梯廳門和轎門的開閉動作的機電一體化伺服系統。對于一部電梯而言，門機數目=廳門（樓層）數目＋1（轎門）。

門機系統由電機驅動機構和電氣控制系統組成。廣泛使用的自動門機采用電機為動力，通過減速機構和開門機構帶動轎廂門做開閉運動。減速機構由兩級三角帶傳動減速，第二級減速的帶輪就是曲柄輪，其通過連桿和搖桿帶動轎廂左右兩扇門運動，曲柄輪順，逆時旋轉180度，能使左右兩扇門同時開啟或閉合。電梯門分轎廂門與廳門兩部分。轎廂門有門機馬達、到位開關、門鎖開關、安全光電等，廳門電氣上有門鎖開關信號，在轎廂門帶動下開啟關閉。

先進的門機系統使用變頻門機與旋轉編碼器等組成運動控制系統。變頻器控制交流異步電機驅動開門機。控制器采用具有通訊功能的PLC控制技術，為電梯智控制技術的升級提供廣闊的空間。

3 臺達門機控制驅動系統

傳統的變頻門機電控方式是控制器+變頻器結構。臺達針對電梯門的特點，開發了VFD004M21W-D門機專用系統，臺達門機專用變頻器是根據電梯門機特點而專門制造，主要應用于電梯自動門及各種自動門的控制場合。臺達門機專用系統一體化集成控制器的變頻器，如圖片1所示。VFD004M21W-D可以為電梯制造商和建筑業主節省成本和安裝空間。

圖1 臺達一體化專用門機控制驅動器

3.1 VFD004M21W-D應用設計

FD004M21W-D門機控制系統電氣原理參見圖2。開關門機械擋塊在2個極限位置內左右移動，由于擋塊上安裝一顆永磁鐵；當擋塊在不同的位置，4個雙穩態開門狀態相應輸出4個不同的信號，此4組信號輸入給變頻器。變頻器從而判斷門的當前位置，給出對應的速度矢量驅動曲線，控制門機執行開門到位、開門減速、開門加速、關門加速、關門減速、關門到位等運動動作。速度矢量驅動曲線如圖3所示。開門時序如圖4所示。關門時序如圖5所示。

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圖2 臺達門機控制系統電氣原理

圖2中，FWD(關門啟動)可以做到脈沖信號控制；REV(開門啟動)可以做到脈沖信號控制。

3.2 VFD004M21W-D參數設置

（1）00-09----5：控制模式四，專為雙穩態開關控制模式。

（2）00-12----1：運轉信號由外部端子有效。

（3）02-01----1.7：電機額定電流（A）

（4）02-02----0.68:電機無載電流(A)????

（5）02-04----6 :電機級數

（6）時間設定：開門加速時間；開門減速時間；開門保持力矩（根據電機而調整）；開門到位至保持轉矩準位設定（根據電機而調整）；開門力矩保持時間；關門加速時間；關門減速時間；關門保持力矩（根據電機而調整）；關門到位至保持轉矩準位設定（根據電機而調整）；關門力矩保持時間。

（7）多段速設定：MI1；MI2；MI3；MI4；MI5（多光幕信號）；關門到位；開門到位。

圖3 速度矢量驅動曲線

3.3 多段速模式四(Pr.0-09=5)

圖4 開門時序

3.4 多段速模式四(0-09=5)

圖5 關門時序圖

4 結束語

臺達一體化電梯門機控制器大大簡化了門機的機械結構。采用的傳動電機結構簡單、免維護、使用壽命長，實現了門機的全電動控制。在幾萬次的可靠性試驗中無故障發生，用戶反映良好。