电梯变频门机的运动控制分析

　　电梯是现代生活中不可缺少的工具，而电梯门机系统又是整梯系统中动作最频繁的部件，其性能直接影响到整梯的性能。电梯门机分为直流门机、交流异步变频门机、永磁同步门机[1（] 至于这三种门机的区别，因篇幅所限，不在本文分析）。在这三种门机中，交流异步变频门机是目前使用量最大的电梯门机，本文所分析的就是这种门机。

　　交流异步变频门机通常简称为变频门机，其构成主要分为三部分：变频门机控制系统、交流异步变频电机、变频门机机械系统[2]，三部分的关系如图1所示。

　　图1可知，控制系统用于控制变频电机运行，变频电机又拖动机械系统运行。

　　对于不同厂家的电梯，变频门机控制系统的具体设计会有所不同，但结构原理是基本一样的，图2 即为变频门机控制系统的硬件结构原理框图。

　　在图2 中，高压直流驱动电源为310 V 左右，用作驱动模块的逆变工作电源，低压直流控制电源的电压等级包括5 V、15 V、24 V等，不同厂家的系统会有所不同；参数存储器一般使用EEPROM；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，关于控制方式（即运动控制方式），将在下文分析。

　　与变频门机控制系统的情况类似，对于不同厂家的电梯，变频门机机械系统的具体设计也会有所不同，但结构原理是基本一样。变频门机的机械系统分为两大部分：轿门侧机械部分和厅门侧机械部分，轿门和厅门通过一种称为“系合装置”的机械部件联接在一起，电机拖动轿门运动，轿门通过“系合装置”带动厅门一起运动。厅门侧机械部分除没有电机及其减速机构外，其余跟轿门侧机械部分相似，为节省篇幅，本文仅介绍轿门侧机械部分。变频门机轿门侧机械部分的结构示意图如图3 所示。

　　从图3可看出，轿门侧机械结构由两扇轿门和轿门上坎两大部分组成，上坎上分布着各种部件，图中所画为主要部件。其中滑轮组（两组）联接轿门与上坎，将轿门吊挂在上坎导轨上，滑轮组的皮带夹板卡住皮带，使得皮带可以拖动滑轮组在导轨上运动，从而拖动轿门运动。上坎上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。电机尾部的编码器和上坎上的速度开关并不是同时都需要，这取决于不同的运动控制方式。