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交流变压变频(VVVF)调速乘客电梯的电力拖动控制系统
发布者:帝奥 发布时间: 2012-10-09 09:28 浏览次数:
自70年代以来,随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流电动机的调速技术取得了巨大的进展。各种交流调速技术在工业领域得到广泛应用的同时,乘客电梯的交流调速系统也日趋完善。除了前述的变极调速、交流调压调速(ACVV)乘客电梯以外,还有交流变压变频调速乘客电梯,交流变压变频调速技术是
乘客电梯的理想调速技术。
交流变压变频调速乘客电梯也称为VVVF乘客电梯。VVVF是英文Variable Voltage Variable Fre- quency的缩写。W VF乘客电梯速度调节平滑,能获得十分良好的乘坐舒适感;能明显地降低电动机的启动电流。与其他类型交流调速系统相比,其性能最好,运行效率最高,可以节能 30%一50%。在80年代初期,日本开发出了VVVF乘客电梯。现在,VVVF调速技术已被用于快速、高速和超高速乘客电梯。
对于按恒压频比控制方式进行变频调速的装置来讲,其一种是直接变频 (交一交变频)装置。这种装置的变频为一次换能形式,即只用一个变换环节就把恒压恒频电源变换成VVVF电源,所以效率较高。但是,所用的元件数量较多,输出频率变化范围小,‘功率因数较低,只适用于低转速大容量的调速系统。 另一类为间接变频(交一直一交变频)装置。这种变频装置是将恒压恒频交流电源先经整流环节转换为中间直流环节,再由逆变电路转换为VVVF电源,如图2.101所示。
这种装置的控制方式有以下两种: 1.用可控整流器变压,用逆变器变频的交一直一交变频装置 这种装置的输人环节是由晶闸管构成的可控整流器。输出电压幅度由可控整流器决定,输出电压频率由逆变器决定。也就是说,变压和变频分别通过两个环节并由控制电路协调配合来完成。这种装置结构简单,元件较少,控制方便,频率调节范围较宽。但是,在电压和频率调得较低时,电网端功率因数也降低。若由晶闸管构成逆变器,则输出电压谐波较大。
2.用不控整流器整流,通过脉宽调制方式控制逆变器同时进行变压变频的交一直一交变频装置
由于输人环节采用不控整流电路,所以电网端功率因数较高,而且与逆变器输出电压大小无关。逆变器在变频的同时实现变压.主电路只有一个可控的功率环节,简化了电路结构。逆变器的输出与中间直流环节的电容电感参数无关,加快了系统的动态响应。选择对逆变器的合理控制方式,可以抑制或消除低次谐波,使逆变器的输出电压为近似正弦波交变电压。这种控制方式称为正弦脉宽调制方式(Sinusoidal Pulse Width Modulation缩写为SP- WM)。本节将重点讨论SPWM变频装置。