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電梯變頻器驅(qū)動單元的電氣防護(hù)

發(fā)布時(shí)間:2023-11-06
在常規(guī)變頻電氣電路設(shè)計(jì)中,變頻器到電機(jī)都采用直連的方式。但在電梯的控制中,因標(biāo)準(zhǔn)《gb7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范》(以下簡稱《gb7588》)12.7.3的規(guī)定:
12.7.3 交流或直流電動機(jī)用靜態(tài)元件供電和控制應(yīng)采用下述方法中的一種:
1)用兩個(gè)獨(dú)立的接觸器來切斷電動機(jī)電流。
電梯停止時(shí),如果其中一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)未打開,最遲到下一次運(yùn)行方向改變時(shí),必須防止轎廂再運(yùn)行。
2)一個(gè)由以下元件組成的系統(tǒng):
a)切斷各相(極)電流的接觸器。
至少在每次改變運(yùn)行方向之前應(yīng)釋放接觸器線圈,如果接觸器未釋放,應(yīng)防止電梯再運(yùn)行。
b)用來阻斷靜態(tài)元件中電流流動的控制裝置。
c)用來檢驗(yàn)電梯每次停車時(shí)電流流動阻斷情況的監(jiān)控裝置。
在正常停車期間,如果靜態(tài)元件未能有效的阻斷電流流動,監(jiān)控裝置應(yīng)使接觸器釋放
并應(yīng)防止電梯再運(yùn)行。
變頻器到電機(jī)間加裝運(yùn)行接觸器,如下圖所示:
圖1 常規(guī)變頻電氣電路
圖2 電梯變頻電氣電路
在電梯上使用同步電機(jī)后,驅(qū)動回路增加了電機(jī)的封心回路(圖2)。我們在實(shí)際使用中,發(fā)生運(yùn)行接觸器非正常斷開時(shí),變頻器會出現(xiàn)“過流”故障,甚至損壞功率模塊。
這是因?yàn)樵谧冾l器驅(qū)動電機(jī)時(shí),運(yùn)行接觸器突然斷開,接觸器要切斷大電流,在這瞬間接觸器觸點(diǎn)間產(chǎn)生拉弧(圖3),而電弧使電流繼續(xù)流通直至接觸器觸點(diǎn)完全斷開電弧熄滅,而此時(shí),接觸器的常閉觸點(diǎn)開始接通,導(dǎo)致變頻器輸出瞬間短路(圖4)。
圖3 接觸器釋放瞬間拉弧
圖4 接觸器斷開時(shí),電流流向
在實(shí)際使用中,為了避免此類問題發(fā)生損壞變頻器,通常單獨(dú)增加封心接觸器,或增加運(yùn)行接觸器延時(shí)板。增加封心接觸器會增加電氣方案的使用成本,而增加運(yùn)行接觸器延時(shí)板,因其配置功率不同,參數(shù)配置較為麻煩且不穩(wěn)定。
無錫英威騰德仕卡勒科技有限公司推出的ec100電梯智能整體機(jī),在電梯電氣方案中增加了獨(dú)立的使能控制。此使能控制的原理是在變頻驅(qū)動的dsp芯片上提供一個(gè)io腳,作為獨(dú)立的控制端口,其斷開后,dsp芯片關(guān)斷驅(qū)動模塊,從而起到保護(hù)作用。
此使能控制信號是在變頻驅(qū)動的dsp芯片上直接由硬件回路實(shí)現(xiàn),有別于一般變頻驅(qū)動的io端口由mcu接收后通訊給dsp芯片,減少了io掃描和通訊的時(shí)間,使其動作更快。
圖5 使能控制信號
驅(qū)動的使能端口,在電路中,由運(yùn)行接觸器常開觸點(diǎn)控制(圖5),當(dāng)遇到運(yùn)行接觸器突然斷開時(shí),能及時(shí)關(guān)斷變頻驅(qū)動輸出電流,保護(hù)功率模塊。
此方案既簡化了電路,也降低了電氣回路的整體成本。
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