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变频调速vvvf电梯调试说明

一、引言

交流电梯的调速方法主要有三种：变极调速（双速）、交流调压调速（ａｃｖｖ） 和变频变压调速（ｖｖｖｆ），其中ｖｖｖｆ被认为是一种最理想的交流电梯调速方法， 代表了现代电梯控制技术发展方向。随着现代电子技术和微电子技术的发展，近年来 ｖｖｖｆ电梯调速系统在工业发达国家已经得到普遍应用，正在逐步取代ａｃｖｖ调 速和直流调速电梯。ｖｖｖｆ调速电梯的主要优点有如下两个方面：

１、优越的调速性能。ｖｖｖｆ调速电梯在起动和制动过程中，通过变频器均匀 改变电机供电的频率和电压，达到平滑调节电梯的目的，以获得良好的乘座舒适感。 ｖｖｖｆ系统的调速性能明显优于ａｃｖｖ系统，与直流调速系统相近。

２、明显的节能效果。由于ｖｖｖｆ电梯调速系统在电梯起动时采用降频软起动， 电机起动电流很小，不超过额定电流。而同样的ａｃｖｖ电梯在工频（５０ｈｚ）下 起动，电梯起动电流可达额定电流的３~ ５倍。在电梯的制动段，ｖｖｖｆ电梯调速系 统工作于发电制动状态，不从电网中取得电能，而ａｃｖｖ电梯调速系统则需从电网 中取得能耗制动电流，不仅浪费电能，而且引起电机发热。此外，ｖｖｖｆ系统的功 率因数较高（≈１）。，ｖｖｖｆ电梯调速系统比ａｃｖｖ系统节能约４０％~ ５０％，同传统的机组式直流电梯相比可节能７０％左右。

ｗｄｔ－ｖｆ变频调速电梯控制系统正是基于先进的ｖｖｖｆ变频调速技术和ｐｌｃ可编程控制器技术设计的。除上述两方面优点外，系统还具有结构简单、无测速 发电机、无选层器、系统组成元件少、集成度高、可靠性好等特点。可适用于速度为

2.0m/s   以下的各种交流调速电梯。

二、系统的组成

系统主要由以下两大部分组成。

１、逻辑控制部分。该部分以高可靠性的可编程控制器（ｐｌｃ机）为核心，实现电梯逻辑控制的全部功能，主要包括：呼梯信号、内指令信号及其它应答信号的管理；有／无司机及消防运行状态的转换；层站的记忆和显示，自动开、关门控制，自

动定向、判停及电梯运行规律的控制和部分故障的自诊断、保护功能。上述功能是通过设计的ｐｌｃ软件实现的。ｐｌｃ机通过它的输入信号端子输入电梯系统和各个呼梯信号、内指令信号和各有关电梯运行状态的信号，经过软件的运算处理，通过它的

输出信号端子输出相应的应答信号、层站指示信号和各种命令信号。关于ｐｌｃ机输入的几个主要状态信号做如下说明：

（１）、门联锁信号。无论电梯处在何种运行状态，只有当门联锁信号到来后才允许电梯运行。为了确保门系统的安全，将所有的厅门开关和轿门开关串联，接门联锁

继电器ｋｍｂ线圈。用ｋｍｂ的一个常开点给ｐｌｃ机输入一个门联锁信号，同时将该继电器的另两个常开点串在方向接触器ｋｓ和ｋｘ的线圈回路，以确保ｋｍｂ没有吸合时不能产生开闸命令。

（２）、司机（９７）和检修（９８）信号。这两个信号由轿内操纵盘上的方式电锁（或开关）控制。当检修信号有效时，电梯按检修运行。当检修信号无效时，如司机信号有效，则按有司机状态运行，否则按自动状态运行。轿顶检修转换开关ｓｚｈ

强迫系统进入检修状态。

（３）、门区信号（１５）。门区开关ｓｍｑ是安装在轿顶的感应开关。在井道中每层安装一个桥板与ｓｍｑ对应，桥板长度为 0.2~0.3m。当轿厢停止在某层平层位置时，ｓｍｑ应位于该层门区桥板的中间。门区信号是ｐｌｃ机对位置控制的基准信号。

（４）、上端站信号（１８）和下端站信号（１９）。由安装在井道中上、下端站换速点位置的端站开关产生此信号，在轿厢上安装一块0.2m 长的桥板与之对应，上、下端站信号的作用是强迫系统进入换速状态，同时如果层站记忆出错可进行层站数校正，防止电梯冲顶和蹲底。

（５）、上次端站信号（１８’）和下次端站信号（１９’）（１. ５米以上电梯）。

安装在顶层的下临层和底层的上临层的门区范围内。上下次端站的功能是电梯一但串层用次端站来效号，防止电梯冲顶和蹲底。

（６）、消防信号。当系统要进入消防状态时，由消防开关ｓｘｆ给ｐｌｃ机输入此信号。ｐｌｃ收到此信号的后，首先电梯进入消防初态，自动关门清除所有呼梯。

控制电梯无条件返回基站。然后，返回基站后进入消防状态，在基站长开门点动关门

按钮关门。如果，有多个内选完成一个内选，外呼不应答。按消防规律调度电梯运行。

（７）、锁梯信号。当要关闭电梯时，钥匙插入装于基站（或合同指定的其它层站） 召唤盒中的钥匙开关std 的钥匙孔中，旋向停止（stop）位置。如电梯不在基站，则电梯在无内选情况下将自动返基站开门，如果有内选完成内选后返基站。在基站自动关门有门联锁信号６秒掉电。

（８）、消妨到站信号。当电梯在消妨状态或消妨初态时，只要到达消妨基站此信号有输出。

２、速度控制部分。速度控制部分主要包括变频调速器、速度调节单元和制动单元三个组件。变频调速器作为电梯调速系统中的主驱动元件，可产生三相频率、相序可变和电压可调的交流电驱动主电机。

本电梯系统中的拖动部分是采用日本安川（ｙａｓｋａｗａ）公司生产的多功能

全数字化低噪声通用变频器varispeed-g7              （简称ｖｓ－g7），并在该变频器中配有该公司生产的速度控制卡（pg－b2卡）。ｖｓ－g7 变频器是采用正弦波ｐｗｍ控制方式， 其主要工作原理是：该变频器的主回路采用交－直－交方式。由电网输入给变频器的

三相频率和电压固定的交流电经整流电路转变成直流电，在控制电路控制下，再经逆变电路的大功率晶体管ｉｇｂｔ转变成频率和电压均可变的三相交流电，以达到通过改变供给电机的供电频率和电压的方法来调节电机速度的目的。当电动机的转子转速

高于由变频器供给电动机定子三相交流电所形成的旋转磁场的速度时，电动机进入发电制动状态。这时，电动机将发出的电能，通过变频器逆变电路中反并联在大功率晶体上的续流二级管向变频器的直流侧电容充电。当变频器直流侧电压超过直流侧的上

限值时，变频器中的制动单元电路工作，将变频器直流侧多余的能量，通过变频器制动中的大功率晶体管释放到连在制动单元上的制动电阻上，以达到稳定变频器直流侧电压和制动电机的目的。

三、日本安川ｖｓ－ｇ7 变频器在电梯控制系统中所用控制端子说明

（一）变频器逻辑输入信号：电压等级为ｄｃ２４ｖ

１、正转运行ｆｗｄ。变频器端子ｓ１，低电平有效。当该输入端为低电平时，变频器将正转运行；当该输入端为高电平时（或悬浮时），变频器将停止运行。在这里规定，该端口有效时，电梯为上行运行。 

２、反转运行ｒｅｖ。变频器端子ｓ２，低电平有效。当该输入端为低电平时，变频器将反转运行；当该输入端为高电平时（或悬浮时），变频器将停止运行。在这里规定，该端口有效时，电梯为下行运行。

３、慢车速度输入端ｘ３。变频器端子ｓ７，低电平有效。当该输入端有效时，变频器将根据端子ｓ１或端子ｓ２给出的运行方向以ｄ１－０５参数所设定的速度来运行。当该输入端有效时，在电梯系统中，将以此信号作为电梯检修运行的控制端。 

４、爬行速度输入端ｘ２。变频器端子ｓ６，低电平有效。当该输入端有效时，变频器将根据端子ｓ１或端子ｓ２给出的运行方向以ｄ１－０３参数所设定的速度来运行。当该输入端有效时，在电梯系统中，将以此信号作为电梯爬行运行的控制端。 

*５、１. ５米以上电梯快车运行信号ｘ１。低电平有效。当该输入端有效时，变频器将根据端子ｓ１或端子ｓ２给出的运行方向，配合ｘ１、ｘ２、ｘ３以ｄ１－０８参数所设定的速度来运行。 

６、快车速度输入端（１. ０m/s ）或（１. ５m/s ）以上跑单层ｘ２、ｘ３。低电平有效。当该输入端有效时，变频器将根据端子ｓ１或端子ｓ２给出的运行方向以ｄ１－０７参数所设定的速度来运行。当该输入端有效时，在电梯系统中，将以此信号作为电梯快车运行的控制端。 

*７、快车速度输入端（１. ５m/s ）以上跑多层ｘ１、ｘ２、ｘ３。低电平有效。当该输入端有效时，变频器将根据端子ｓ１或端子ｓ２给出的运行方向以ｄ１－０８参数所设定的速度来运行。当该输入端有效时，在电梯系统中，将以此信号作为（１. ５m/s ）以上跑多层电梯快车运行的控制端。 

８、变频器端子ｓｃ端子。它是逻辑输入端子ｓ１－ｓ８公共端。它与控制系统中的ｐｌｃ输出给变频器逻辑端的输出点的ｃｏｍ相连。 

（二）变频器逻辑输出信号

１、变频器零速输出(变频器端子p1)。当变频器减速到零速时输出给plc频率达到规定的零频率以下时，此触点为ｏｎ，否则为ｏｆｆ。以通知控制系统ｐｌｃ下闸。 

２、晶体管ｏｃ输出的公共端(变频器端子pc)。它与控制系统的２４ｖ－端相连。

３、变频器故障输出端(变频器端子mb、mc)。此端为继电器输出，触头容量为

ｄｃ３０ｖ. １ａ          ａｃ２５０ｖ １ａ，当变频器出现故障时，此触点为ｏｆｆ，否则为ｏｎ。

（三）、ｐｇ速度控制卡（ｐｇ－ｂ２）端口的说明：

ｐｇ速度控制卡（ｐｇ－ｂ２），根据安装在电机同轴上的旋转编码器的ａ、ｂ输出脉冲，进行速度反馈控制，补偿由滑差造成的速度波动。根据ａ、ｂ二相输入脉冲，

判断电机旋转的方向。当变频器控制方式设置成带ｐｇ的矢量控制时，使用此卡。此卡有３组端子，下面分别介绍。

１、ｔａ１ 此组为旋转编码器输入器。

ｔａ１－１端          此端为＋１２ｖ端，它为旋转编码器提供工作电源。

ｔａ１－２端          此端为ｏｖ端，与旋转编码器的地相连。

ｔａ１－３端          ＋ａ端，它与旋转编码器的ａ相输出相连。

ｔａ１－４端          －ａ端，它与ｏｖ相连。

ｔａ１－５端          ＋ｂ端，它与旋转编码器的ｂ相输出相连。

ｔａ１－６端          －ｂ端，它与ｏｖ相连。

２、ｔａ２ 此组为脉冲输出端。它输入给ｐｇ卡的脉冲，经分频电路，以ｏｃ输出形式输出。

ｔａ２－１         ａ相输出端

ｔａ２－２         ａ相输出的地端

ｔａ２－３          ｂ相输出端

ｔａ２－４          ｂ相输出的地端 

３、ｔａ３ 接地端。将旋转编码器输出电缆的屏蔽层与此端相连。

４、旋转编码器。本系统采用日本光洋（ｋｏｙｏ）电子公司生产的ｔｒｄ－ｊ1024－ｒｚ增量型旋转编码器。此旋转编码器为ａ、ｂ、ｚ三相输出。ａ、ｂ两项每                              。

转输出 1024 脉冲，相位相差９０                 ，其输出形式为电压型输出。ｚ相每转输出一个脉冲，在这里我们不用。在这里需要说明的是，旋转编码器与同轴相连时（或与曳引机相连时）一定要保证其同心度，否则，将会影响系统的稳定性。

四、开关门

１、快车运行时，停车后自动开门，３秒后点动关门按钮，自动关门。      ２、在正常无司机状态下本层呼梯开门。

３、如果进入超载长开门，在消防状态下在基站长开门，关门点动。如果不在基站，长关门点动开门，按住开门按钮５秒以上长开门。

４、如果是贯通门电梯，正常情况下开门转换开关（ｍｚｈ）不通就开前门，开门转换开关（ｍｚｈ）通时开后门。如果要求两套开门按钮，则按要求在某层开前门或后门。

五、速度调节单元和变频器在安装与连接时应注意的几个问题：

１、安装环境。一般情况下，要求环境温度不超过５５℃，温度在９０％ｒｈ以下（不结露）。变频器的散热片靠变频器自身的排风扇散热。空气由下而上通过散热片。

因此，变频器上、下两个端口不应有器件挡住，以免阻碍通过散热片的气流。当环境温度超过允许值时，可能会造成元件损坏，元件寿命下降或产生误动作等。

２、布线。在电梯控制系统中，变频器和速度调节单元的所有控制信号线和模拟屏蔽电缆线应尽量远离动力线，尽量减少与动力线平行，尤其是制动放电电阻的动力线，应特别注意。

３、减少干扰。为了确保变频器和速度调节单元能正常工作，应尽量减少外界对变频器和速度调节单元的干扰信号。对于控制柜内所有交流接触器线圈应并联灭弧器，所有直流继电器、接触器、电磁闸线圈应用续流二极管。对于外界的强磁场干扰应采

取适当的屏蔽措施。另外，对于井道电缆而言，强电和弱电应各走各的电缆。

４、防止接线错误。变频器和速度调节单元的所有控制信号和ｐｌｃ的所有输入信号为２４ｖ，ｐｌｃ的输出，根据各自的控制对象，电压等级不同，应注意ｃｏｍ的连接；对于变频器来说，特别注意千万不要把进线接到变频器的输出端子上，否则

会造成变频器的严重损坏。所以，上电前应仔细检查接线是否正确，避免损坏设备。

５、当变频器采用闭环控制时，应连接旋转编码器，在速度闭环控制方式时，决对不允许连接旋转编码器使变频器拖动电机运行。因为工作在这种情况下，变频器是在极限下工作，易使变频器损坏，请用户千万要注意。

６、关于旋转编码器的安装与连线

旋转编码器在此控制系统中是至关重要的一个环节，它与机械连接的好坏，将直接影响到整个系统的稳定性，请用户要认真对待。关于如何使旋转编码器与机械相连，应根据现场情况来决定。如果有条件的情况下，最好将旋转编码器连接到曳引机侧，

但无论是以曳引机侧还是电机侧，都应使旋转编码器与机械具有很好的同心度。关于旋转编码器到变频器输出连线，应采用良好的屏蔽电缆，屏蔽线应尽量短，屏蔽线外应套上金属管，不要放在动力线槽中，尽量减少外界对此线的干扰。

六、变频调速系统的运行。

变频调速系统共有两种运行方式：检修运行方式和正常运行方式。在检修运行方式中，电梯按规定的检修速度（大约２００r ／min ）运行。在正常运行方式中，电梯稳速段以电机的额定速度运行。在１. ０m/s                   电梯中，电梯速度不分单层、双层速度， 电梯在稳速时都以１. ０m/s           速度运行。在电梯的起动过程中，电机速度跟踪由速度调

节单元给出理想速度指令曲线，在电梯减速停止过程中以位置速度原则直接停靠，无爬行段。下面介绍电梯在这两种方式下运行时的工作原理。

１、检修运行。在检修运行时，只是由变频器按ｐｌｃ命令控制电梯运行。当ｐｌｃ得到命令时，使变频器输入端x3 有效，此时电梯抱闸打开，变频器根据ｐｌｃ给 出的方向信号控制电梯按变频器的内部速度指令，使电梯上行或下行运行。

２、电梯爬行找门区运行。电梯在正常状态下时，当电梯运行不在门区停车ｐｌｃ未收到门区信号开始爬行找门区，爬行找门区是由变频器按ｐｌｃ命令控制电梯运行。当ｐｌｃ得到命令时，使变频器输入端x2 有效，此时电梯抱闸打开，变频器根据

ｐｌｃ给出的方向信号控制电梯按变频器的内部速度指令，使电梯上行或下行运行。

３、井道自学习。对于采用井道计数方式运行电梯（无上、下换速板），在正常运行前要进行井道自学习。首先应将门区桥板安在每层的正中间位置（电梯平层门区感应器或光电开关应按在门区桥板中间），观察门区信号是否进入ｐｃ机，确认信号正常

后，将电梯停在最低层平层（门区）位置，使电梯处于检修状态，同时在用短路线点５１和自学习点（ｐｃ机最后一点）；使用富士spb 型 pc   机时，要将自学习点与 51号线封住，这时电梯自动慢车上行，从底层一直到最顶层门区时电梯停止上行，自学

习完毕，撤下自学习封线。楼层的位置数据自动存入ｐｃ机内，这时将电梯置于运行状态便可正常运行，如果某一层出现不平层，应调整门区桥板，调整后要重新自学习。

４、正常运行。在此方式下，变频器的速度指令由速度调节单元提供。当ｐｌｃ内部定向ｏｎ时，ｐｌｃ首先控制方向输出，此时如电梯门关好（要求方向信号比抱闸接触器先输出0.5s 左右），ｐｌｃ控制方向信号输出，电梯抱闸打开。同时给出与方

向继电器方向相同的运行信号。与此同时ｐｌｃ给速度调节单元一个起动信号。这时当速度位置控制器收到了由ｐｌｃ给出的起动信号后，立即使输出ｘ２、ｘ３信号（１. ０m/s 或１. ５m/s   以上单层）为低电平，当１. ５m/s   以上电梯跑多层起动后输出ｘ１、 ｘ２、ｘ３信号。通知ｐｌｃ已收到了起动命令，同时速度调节单元根据负载信号由速度调节单元的速度指令口发出速度指令曲线，此时，变频器根据这个指令，控制电梯起动，直到稳速运行。当电梯需要在某层停车时，由ｐｌｃ内部给出换速信号换速，

当速度段ｘ３（１. ０m/s 或１. ５m/s   以上单层）或（１. ５m/s   以上多层ｘ１、ｘ３）撤消后换速，当ｐｌｃ收到了换速信号，此时，速度调节按位置原则由速度指令口发减速曲线。减速后，电梯应有２－３秒爬行段时间，开始寻找门区信号。当电梯找到门区信号后，立即撤消ｘ２速度信号，这时电梯滑行到变频器给出零速信号通知ｐｌｃ。

ｐｌｃ接到零速信号后，电梯立即停车下闸、开门，在过０. ５秒后方向信号撤消。至此，电梯完成一次运行。

５、上、下端站位置调整。上、下端站开关是防止因电梯错层、冲层、蹲底设计的，因此它的位置应尽量与上、下换速距离一致，如果在端站停车时出现不平层，应移动上、下端站开关的位置，以保证电梯的平层精度。１. ５m/s                             以上电梯上、下端站

位置应按在离门区２. ２~ ２. ４米左右。１. ０m/s                电梯上、下端站位置应按在离门区１. ５~ １. ８米左右。

七、变频器参数的调整

变频器的指令曲线是靠外部速度指令和变频器的参数配合来实现的，速度的控制指令由外部指令提供，曲线的形状和运行速度由变频器的参数来调整。变频器的参数及编程器的使用见变频器说明书。用户可根据现场实际情况，对变频器的参数进行调整，下面就调试当中的几个主要问题作一下说明。 

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