学文网摘要：电梯是现代生活中不可缺少的工具之一，电梯的每一次运行都要经过开门动作过程两次，关门动作过程两次，门机工作频繁，久而久之，容易造成门机的机械传动部分动作不可靠。若维修更换不及时，电梯携带隐患运行，则很容易发生安全事故。电梯门系统起隔离轿厢与井道、层站与井道及供乘客和物品进出轿厢的作用，电梯门机系统除了能自动开、关电梯门，还应具有自动调速的功能，以使开关门柔和及避免在开、关门终端时发生撞击。本文介绍一种新型的门机控制系统，即变频器控制的门机系统。
关键词：变频器；控制；门机系统
1、变频门机的调速控制原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。现在使用的变频器主要采用交―直―交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制四个部分组成。
交流变频调速的优异特性：调速平滑性好，效率高；调速范围较大，精度高；启动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显；变频器体积小，便于安装、调试，维修简便；易于实现过程自动化。变频器具有完备的保护功能，主要有过电压、过电流、欠电压、过载、缺相、过热、负载短路等保护功能。变频器体积小，便于安装在狭窄的工作环境。在条件比较恶劣的环境下也能正常使用，低频力矩大，耗电少。
将变频器应用在电梯门机控制系统，可很好地控制门电动机的旋转。变频门机系统其结构主要由变频器、三相交流异步电动机及机械传动三大部分组成。变频器是核心控制部件，变频器输出频率可调的交流电用于控制三相交流异步电动机的运行，三相交流异步电动机旋转后拖动机械传动系统运行，使门扇打开或关闭。
2、变频门机的机械传动系统
***1 变频门机轿门侧机械结构简***
变频器控制门电动机按预设的速度旋转，通过皮带减速后带动驱动轮旋转，驱动轮带动皮带2运行，皮带夹板带动轿门挂板沿着门导轨水平移动，并带动轿门门扇打开或关闭。轿门上的“系合装置”使厅门上的钩子锁打开，带动厅门门扇一起运动。门上坎的开门极限开关和关门极限开关，用于检测轿门是否运动到开门极限位置或关门极限位置，速度开关用于检测门电动机的换速位置，发出控制信号，实现开、关门过程的减速及停止。
3、变频门机的电气控制系统
***2变频门机控制系统的硬件结构原理框***
变频门机输入单相220V交流电，通过处理后分别给主控模块、驱动模块及辅助部分供电，主控模块把各种信号综合处理后控制驱动模块工作，驱动模块输出三相交变的交流电，控制电动机的运行。供电电流传感器一般设有两个，接在两相电机线上，第三相电机线的电流通过程序中的数学运算得到，编码器及其反馈信号接口电路在编码器控制方式下需要，在速度开关控制方式下不需要。
变频门机接线时的注意事项：将电源连接到输入端子（L，N）上，电动机连接到输出端子（U，V，W）上；电源和电动机的端子请使用带套筒的圆形压紧式端子；为适应CE标记的要求，变频器的电源输入端，必须设置过电流、短路及漏电的保护设备。
4、变频门机两种控制方式下的控制信号分析
变频门机的运动控制方式分为速度开关控制方式和编码器控制方式两种。当使用速度开关控制方式时，电动机转轴尾部不需安装编码器，而是依据门上坎的速度开关来检测速度切换点。这种控制方式，没有位置检测，也没有速度检测，因此只能使用位置和速度开环控制，速度开关控制方式下的控制信号构成如***3所示。
***3速度控制方式下的控制信号构成
当使用编码器控制方式时，电动机转轴尾部安装有编码器，但门上坎不安装速度开关。这种控制方式，通过编码器既能检测轿门的位置，又能检测轿门的运行速度，因此可使用位置和速度闭环控制，采用编码器控制方式的控制信号构成如***4所示。
***4编码器控制方式下的控制信号构成
5、变频门机的调试流程
接线检查：验证编码器接线；验证四个限位端子的接线；插紧各接插件电动机的正、反转确认调整开门保持力：将电梯运行至平层位置，轿门系合装置（门刀）带上厅门，变频器面板上按键使门开至任意非闭合位置，若门机能保持不动表示开门保持力符合要求获取门宽数据：采用编码器控制方式时，将电梯门从关门到位状态运行至开门到位状态，观察并记录编码器旋转的圈数设定开、关门最高速度门机运行曲线调试试运行及异常现象调整运行控制设定的确认。
参考文献：
[1]王卯升/朱岩/纪三红：《门梯合一式登机门机构优化设计》[J]四川兵工学报，2013（04）
[2]韩春霞/陈志***：《客车门梯设计研究》[J]重庆电子工程职业学院学报，2010（04）
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