安川变频器在奥安达电梯改造中的应用

安川变频器在奥安达电梯改造中的应用
内容摘要
本文简要阐述了奥安达UP870电梯控制系统结构原理，最主要讲述了应用安川变频器进行改造UP870拖动部分全过程，即配合安装，调试等。

关键词
变频控制UP870电梯安川变频器改造应用
一．前言
目前各大厦在使用的电梯中，大多采用变频调速系统，变频器利用电力半导体IGBT作为频率变换器件，采用脉冲宽度调制技术（PWM）载波频率高达15KHZ，保证了电机的无噪声运行。

采用矢量控制系统，使电梯具有更高的运行精度。

在起动停梯等关键上提高了电梯运行舒适感。

但是电梯前期控制系统大多已老化，故障偏高，于是，给我们电梯工作带来了一个新课题，即控制系统改造，下面我便以自身经历叙述UP870电梯拖动的全过程，以供各位参考。

二．问题提出
我单位碧荔花园有台奥安达UP870电梯,其调速系统用微机板和欧姆龙变频器控制，变频器型号为3G31V-A4075-EV2,电梯层站数为10层10站，载重量为550KG，速度为1M／S的电梯，由于使用已多年，现场维修时发现变频器损坏且一时难以修复，经多方联系，无法找到原欧姆龙变频器型号，考虑到现电梯调速系统目前大多采用安川变频器，且性能稳定，价格合理，将欧姆龙变频器与安川G7系列CIMR-G7B47P5型号变频器进行对照，考虑到两变频器各接线端子基本相同，只作少许的变动即可，变频器各参数设置也很接近，于是我考虑用安川G7
系列CIMR-G7B47P5变频器，对奥安达电梯用欧姆龙变频器进行代换及各参数进行设置。

三．奥安达UP870电梯控制系统简介及接线图
UP870控制电路接线图1
控制主电机运行，停车和速度选择的调速输入信号如下：
——端子11,为变频器输入信号公共端。

——端子1,电机运转正方向指令，轿厢上行
——端子2,电机运转反方向指令，轿厢下行
——端子5,选择电机最高速指令。

——端子6，选择电机中速指令。

.
——端子7,选择电机平层速度指令。

——端子8,选择电机检修速度指令。

一旦输入UP或DOWM指令，变频器就开始进入调速运行，这时如果无速度指令输入，则运行速度为零速。

b.欧姆龙变频器输出到奥安达UP870电梯控制系统的调速指令为：
——端子9.10,控制抱闸的吸合和断开
——端子26.27,当电机停止运转时通过此指令断开主接触器A或B和P1.在原理图中，此信号闭合后，通过延时器作一定的延时后，才能断开主接触器。

——端子25.27,变频器一切正常可以投入运行时，此指令闭合。

——端子19.20,一般情况此指令闭合，如出现故障时断开，变频器停止运行。

四．安川CIMR-G7B47P5型变频器电梯调速系统
1．CIMR-G7B47P5型变频器的技术特性CIMR-G7B47P5型变频器可实现平稳操作和精确控制，使电动机达到理想的输出，主要有以下几种技术特性：
a.CIMR-G7B47P5适用于多种应用场合，在低速下实现平稳起动，并能精确运
行。

b.可直接控制交流异步电动机的电流，使电动机保持较高的输出转矩。

c.CIMR-G7B47P5型变频器的自动调整功能可使各种电动机达到高性能的控
制。

d.它将U/F控制，矢量控制，闭环U/F控制，闭环矢量控制的四种控制融为
一体，其中采用闭环矢量控制是最适合电梯的控制要求。

2．变频器的配置及容量的选择：变频器用在电梯调速系统中，必须配PG卡及旋转编码器，以供电动机测速和反馈，旋转编码器与电动同轴连接，对电动机进行测速，旋转编码器输出A.B两相脉冲，当A相脉冲超前B相脉冲90°时，认为电动机处于正转状态，当A相脉冲滞后于B相脉冲90°时，电动机处于反转状态，旋转编码器根据A.B脉冲的相序，可判断电动机转动的方向，并可根据A,B脉冲的频率测得电动机的转速，旋转编码器将此脉冲输出给PG 卡，PG卡再将此反馈信号送给变频器内部，以便进行运算和调节。

脉冲波形
基本配置如下：GIMR－G7B47P5变频器
PG－B2速度卡
脉冲旋转编码器
制动电阻
容量的选择：由于电动机的容量是7.5KW，可选1：1配置，即变频器的容量和电动机的容量相等，当然，最好采是用大一数量级选配，即11KW的电动机选15KW的变频器。

五．安川GIMR－G7B4P5变频器的调速系统原理：
a)系统电路原理：电梯每次完整的运行过程，也就是曳引电动机从起动，
匀速运行到减速停车的过程，当正转或反转及高速信号有效时，电动机从OHZ到50HZ开始起动，起动时间在3S左右完成，然后维持50HZ速度一直运行，完成起动及运行段的工作，当换速信号到来时，微电脑板UP870将高速信号撤消，同时输出爬行信号，此时爬行的输出频率较低为6HZ，从50HZ到6HZ的减速过程在3S之内完成，当达到6HZ的速度后，就以此速度爬行，当平层信号到来时，微电脑板UP870撤消正转或反转信号及爬行信号，此时电动机从6HZ减速到0HZ，在正常情况下，在总个起动，运行及及减速爬行段内，变频器的零速输出点及异常输出点一直处于闭合的，减到OHZ后，零速输出点断开，通过微电脑UP870板输出控制抱闸及自动开门，这就是电梯完整的一个运行过程，其电路原理图如
A1-02=3 带2PG的矢量控制
B1-01=0设定频率指令的输入方法
C1-01=3S，加速时间
C1-02=3S，减速时间
C2-01=0.7S 加速开始时间的S特性时间C2-02=0.7S加速结束时间的S字特性时间C2-03=0.7S减速开始时的S字特性时间C2-04=0.7S 减速完成时的S字特性时间C5-01=5 速度环比例
C5-02=1S 速度环积分
D1-02=50HZ快速速度
D1-03=6HZ爬行速度
D1-09=10Hz慢车速度
E1-01=380V输入电压
E1-04=50HZ最高输出频率
E1-05=380V最大电压输出
E2-01=20A电动机额定电流
E2-04=4电机极数
L3-04=0失速防止无效
F1-01=600 PG脉冲数
F1-05=0 设定PG旋转方向，正转时A相超前，反转时B向超前，
六．输入各参数后怎样对电机自学习：
由于采用的是一般三相异步电动机则必须对电机参数进行一次自学习，其目的是使变频器能更精确的与电动机参数相匹配，自学习的参数是无法人为输入的，如空载电流铁心饱和系数等，这些参数只能靠变频器自动测得。

自学习过程中，要求电动机空载，也就是要求电机与曳引电动机分离或将电梯轿厢吊起，也可以只给电动机和变频器通电。

1）进行自学习的程序：
a)安全性的确认;
b)变频器投入电源，确认PG的转向及无异常发生
c)模式选择：控制模式选择A1-02=3带PG矢量控制
d)输入电动机的名牌参数：自学习必须设定的参数
选择自学习模式T1-01=0停止型自学习模式
电动机的额定功率T1-02=7.5KW
电动机的额定电压T1-03=380V
额定电流T1-04=20A
额定频率T1-05=50HZ
电动机极数T1-06=4
额定转速T1-07=1435R/MIN
自学习的脉冲数T1-08=600
e)进入自学习：电动机的旋转方向由LED指示器确认，必要时按FWD/RFV
键变更运转方向后，再按RUN键
f）自学习完成后，当自学习完成或中断后，再按主功能键MENU回到运转模式
2）自学习的注意事项
a)为了安全起见，应将电机与机械部分分离
b)在自学习中，控制回路端子的输入信号应无效
c)自学习中，电机运转会有明显的电磁噪声
d)环境设定的存取级别为A1-01设定为ADVANCED后再自学习
e)在自学习开始前，要先确认电动机为停止状态后，再按运行键RUN
3）电梯现场调试中的几个问题
a)参数的设定，是首要问题，它牵涉到电梯是否最终能运行平稳和可靠，其
中主要注意C5-01应在5—40，C5-02应在0.5---5，加减速时间 C2-01，C2-02在3S左右，爬行频率在4—6HZ，旋转方向F1-05的设定。

b)电梯抱闸控制的处理
当起动信号从微电脑UP870输出给变频器时，变频器开始运行，控制端子9-10信号立即输出给微电脑UP870板，但微机要在9—10信号有效0.8S左右后再松开抱闸。

而在减速平层后，要在速度完全为零时即9—10信号无效后，再把抱闸闸瓦夹紧，BB基极封锁应和制动信号同时从微机输出，即电梯停在某层时，一直出在BB封锁状态，以防误动作。

七．运行效果
由于电梯控制电路的改造从方案到改造完工，得到了公司领导的重视和支持，使改造工程顺利完成。

从电梯投入运行以来，控制可靠、安全稳定、运行平稳，舒适感也很好并无故障。

达到了预期效果，取得了多方认可。

八.结束语
电梯改造是个不断更新的过程，所以我们要不断的总结经验，不断的开拓进取，特别是现今社会不断在进步,科技飞速发展,工作和生活环境不断改善,设备不断更新,我们必须与时俱进努力学习新知识、新技能、才能跟上社会进步的要求。

九．致谢
本人在撰写过程中，得到了同行和有关工程技术人员的指导与支持,在此表示衷心的感谢。

由于写作水平和经验有限,写作时间较仓促,文中难免存有错漏及不足之处,恳请各位专家及同行批评指正。

谢谢
十.参考文献及资料：
1.《电梯技术与工程实务》宇航出版社孟少凯等编2．《通用变频器及其应用》机械工业出版社韩安荣主编3．奥安达电梯技术资料
4．安川变频器使用调试说明书。