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1、電機(jī)參數(shù)及配重的選擇

電梯曳引機(jī)選用江蘇西德電梯有限公司生產(chǎn)的無齒輪永磁同步電梯曳引機(jī)。
主要電機(jī)參數(shù)：曳引輪直徑 400mm 額定電流 25.7A
額定速度 1.5m/s 額定功率 11.5Kw
額定負(fù)載 1150Kg 額定扭矩 765N
額定電壓 380V 懸掛方式 2/1
額定頻率 24Hz 工作制 S5 40%
注： S5工作制包括電制動的斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運行時間、一段快速電制動時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。
電梯配重的計算，配重是一種平衡體，其質(zhì)量應(yīng)選擇大約跟電梯廂(包括平均塔載的乘客)的質(zhì)量相等。當(dāng)起動電動機(jī)時，它只需要供給提升多搭載的乘客上升或少搭載的乘客下降的動力。其余的重力由配重來平衡。按照國家標(biāo)，出現(xiàn)電梯里面坐滿40%-50%額定載荷的人的概率大，這樣經(jīng)濟(jì)的情況下應(yīng)該是對重的重量等于轎廂的重量加上它額定載荷40%-50%的重量好。減去轎廂重量的有效配重占額定載荷的比例也叫電梯的平衡系數(shù)。本樣機(jī)中的動平衡系數(shù)約為45%，且懸掛方式為2/1，則：
正常運行時的大扭矩M按照超載10%來計算，
M = (1.1-ψ) × QD1g/2r
= (1.1-0.45) × 1150 × 0.4 × 9.8/4
= 732N
式中，曳引比 r="2," Q為轎廂載重量，D1為曳引輪直徑，D1=400mm， ψ為平衡系數(shù)，
ψ=0.45。

2、電力拖動系統(tǒng)方案

曳引機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的要求：
1、驅(qū)動永磁同步電機(jī)，實現(xiàn)閉環(huán)矢量控制。
2、西德電梯永磁同步電機(jī)的編碼器為海德漢 ERN 1387，增量式編碼器 SIN/COS (1 Vpp) 。
3、要求變頻器帶Encoder Simulation TTL差分 5V 輸出信號，此信號輸出到電梯控制主板監(jiān)控電梯實際速度。
4、為保證電梯乘坐舒適性，速度環(huán)比例積分根據(jù)實際速度切換。
5、變頻器脈寬調(diào)制頻率需要8KHz,達(dá)到降低電機(jī)運行噪音的目的。

基于西門子S120可以提供以下兩個方案，

方案1：S120 CU320-2DP+CUA31+PM340+TM41+SMC20

方案2：S120 CU310-2DP+SMC20+PM340+編碼器信號轉(zhuǎn)換器

方案1中，西門子提供了整個電力拖動系統(tǒng)，S120為了實現(xiàn)變頻器TTL模擬信號的輸出，選擇了TM41選件，且需要選配CU320-2DP做為變頻器的控制單元。相對于方案1，方案2的優(yōu)點是曳引機(jī)驅(qū)動變頻器結(jié)構(gòu)簡單，在實現(xiàn)拖動功能的同時，大大節(jié)省了曳引同步電機(jī)驅(qū)動的成本。選用了可靠的第三方編碼器轉(zhuǎn)換器，變頻器只負(fù)責(zé)驅(qū)動永磁同步電機(jī)實現(xiàn)閉環(huán)矢量速度控制，TTL差分5V信號通過編碼器信號轉(zhuǎn)換器直接輸出到電梯控制主板，調(diào)試簡單。

3、電力拖動系統(tǒng)選型

因為在電梯提升系統(tǒng)中，用于電梯的永磁無齒同步曳引機(jī)根據(jù)電梯行業(yè)經(jīng)驗直接提供負(fù)載重量和運行線速度。關(guān)于變頻器，需要對應(yīng)同步電機(jī)功率的選擇重載功率，客戶通過計算提供了變頻器功率和制動電阻功率。但是為了達(dá)到降低電機(jī)運行噪音的目，變頻器的脈寬調(diào)制頻率需要增加到8KHz，因此需要考慮實際變頻器因脈寬調(diào)制頻率增大而造成的輸出電流降容。當(dāng)變頻器的脈寬調(diào)制頻率需要增加到8KHz時，變頻器允許的持續(xù)輸出電流降容到額定的70%。

PM340模塊型功率模塊的降額特性曲線

客戶主要選擇第三方制動電阻，在S120功率單元PM340有對制動電阻阻值的要求，即客戶選擇的制動單元阻值不能小于PM340功率單元允許的小阻值要求，如果選擇的制動單元阻值小于功率單元允許的阻值，會導(dǎo)致PM340內(nèi)置的制動單元損壞。

4、第三方永磁同步電機(jī)的調(diào)試及優(yōu)化

磁極位置識別：

S120驅(qū)動永磁同步電機(jī)需要進(jìn)行磁極位置識別功能來確定同步電機(jī)的電氣磁極位置，在磁場定向控制中需要該位置。所以對于帶未校準(zhǔn)編碼器的電機(jī)，只需要進(jìn)行一次性磁極位置識別，相比較客戶原先使用施耐德ATV71L, 因為ATV71L不能接入編碼器C, D信號，每次變頻器上電*次運行會自動執(zhí)行磁極位置識別，從而引起電梯產(chǎn)生較大的震動，降低了電梯的舒適性，而本樣機(jī)中S120驅(qū)動沈陽藍(lán)光永磁同步電機(jī)，編碼器為海德漢ERN1387，帶有C，D 信號，所以只需在電梯調(diào)試時執(zhí)行一次磁極位置識別，之后運行不會出現(xiàn)ATV71L的情況，保證了電梯運行的舒適性。
磁極位置識別主要步驟：
1.通過 p1980 選擇一個識別方法
2.設(shè)置 p1990 = 1，啟動一次性磁極位置識別
實際的磁極位置識別過程，電機(jī)至少旋轉(zhuǎn)360゜
實際磁極位置識別方法應(yīng)滿足以下補充條件：
轉(zhuǎn)速設(shè)定值 = 0 或靜止?fàn)顟B(tài)
電機(jī)能夠自由旋轉(zhuǎn)，垂直負(fù)載脫開

抱閘設(shè)置：

電機(jī)抱閘參數(shù)設(shè)置

P1215=3: 電機(jī)抱閘同順序控制，通過 BICO 連接。P1216 電機(jī)抱閘打開時間，抱閘通電后（打開抱閘），轉(zhuǎn)速/ 速度設(shè)定值在該時間內(nèi)保持為零，之后使能轉(zhuǎn)速/ 速度設(shè)定值。P1217 電機(jī)抱閘閉合時間, 在執(zhí)行 OFF1 或 OFF3、給抱閘斷電（閉合抱閘）后，驅(qū)動在該時間仍處于閉環(huán)控制中，轉(zhuǎn)速/速度設(shè)定值為零，在該時間屆滿后刪除脈沖。如果設(shè)置的閉合時間比實際閉合時間短，則可能會使負(fù)載滑落；而如果閉合時間設(shè)得太大，控制閉環(huán)會施加反作用在抱閘上，縮短抱閘使用壽命。