Системы управления лифтами

Основными частями лиф­та являются: лебедка, каби­на, противовес, направляю­щие для кабины и противо­веса, двери шахты, ограни­читель скорости, тяговые ка­наты и канат ограничителя скорости, узлы и детали при­ямка, электрооборудование (включая систему управления).

В механизмах подъема лифтов применяют различные типы элек­троприводов.

В нерегулируемом приводе используют одно- и двухскоростные двигатели переменного тока. Односкоростной нерегулируемый асинхронный привод применяется в тихоходных лифтах с невысокими требованиями к точности остановки кабины. Силовая схе­ма привода включает в себя односкоростной асинхронный двига­тель с короткозамкнутым ротором. Контакторы обеспечивают вклю­чение двигателя для движения кабины вверх и вниз за счет изме­нения чередования фаз питающего напряжения. Электромагнит­ный тормоз получает питание через выпрямитель и обеспечивает отпускание тормоза при включении привода и ввод в действие тормоза при отключении привода, когда кабина подходит к этажу назначения.

В двухскоростном асинхронном приводе лифта используется двигатель с короткозамкнутым ротором и двумя статорными обмотками большой и малой скорости. В обмотке малой скорости лифтовых двигателей число пар полюсов обычно в три, четыре или шесть раз превышает число пар полюсов обмотки большой скорости, что обусловливает уменьшенную в такое же число раз синхронную скорость.

Регулируемый привод постоянного тока обеспечивает аналогич­ные условия и применяется для формирования диаграммы дви­жения кабины лифта, близкой к оптимальной, а также высокую точность остановки кабины.

В современных лифтах используются два принципа управления: разомкнутый и замкнутый. При разомкнутом принципе для управления приводом лебедки используются сигналы, формируемые в логической управляющей системе (станции управления). Возможные изменения параметров кабины и лебедки в процессе работы не учитываются.

Замкнутый принцип позволяет учитывать все изменения парамет­ров и управлять приводом по сигналам, получаемым от логичес­кой управляющей системы, а также учитывать результаты функ­ционирования привода. Вследствие этого система управления приводом дает возможность увеличить точность останов­ки, повысить плавность движения кабины.

Система частотного регулирования ско­рости асинхронного электропривода OVF 20 фирмы Otis выполнена на основе ШИМ и состоит из двух основных узлов: управляющей платы МСВ II и силовой части. Функциональная схема OVF 20 представлена на рис. 11.3.

Си­ловая часть состоит из схемы подключения к электрической сети и преобразователя, состоящего из неуправляемого трехфазного двухполупериодного выпрямителя, линии связи по постоянному току и трехфазного инвертора. Напряжение трехфазной электрической сети выпрямляется и сглаживается фильтром в линии связи по постоянному току, пос­ле чего транзисторный инвертор с помощью заданной последовательности коммутации IGBT-транзисторов преобразует напряжение посто­янного тока посредством ШИМ в трехфазное переменное напря­жение с переменной частотой. Транзисторы обеспечивают высо­кую скорость переключения (с несущей частотой 10 кГц).

Рисунок 11.3

Информация о выходных значениях принимается с датчика скорости BR, находящегося на валу электродвигателя. Применя­ется двухканальный (трековый) энкодер со сдвигом фаз сигналов на 90° GBA633A1 (по 1024 импульса на каждый трек). Контроллер MCS 220 обменивается сигналами с OVF20 (сигнал управления VI... V4, кодируемый четырьмя бита­ми; UIB, DIB, NOR – сигналы, кодируемые одним битом каждый; сигналы текущего состояния лифта DS1... DS3, кодируемые тремя битами). Сигналы UIB, DIB, NOR представляют собой дан­ные, определяющие начальное состояние системы OVF 20 перед работой, т. е. лифт работает в режиме обучения «вверх—вниз» или в нормальном режиме.

Замкнутый контур контроля скорости гарантирует точное и комфортное поведение привода в каждый момент работы. Изме­ренная скорость электродвигателя вводится в регулятор скорости типа ПИ-регулятора. Динамическая точность регулирования ско­рости (время устранения системой регулирования ошибки по ско­рости) высока.

Алгоритм работы системы управления (рисунок 11.4) состоит из основного алгоритма, алгоритма подпрограмм, реализующих различные ре­жимы работы системы управления (ревизии, деблокировки, управления из машинного помещения, нормальной работы, по­жарной опасности), и алгоритмов дополнительных подпрограмм, реализующих типовые действия, производимые в режиме нор­мальной работы (движение лифта по приказу, остановка каби­ны на этаже).

Рисунок 11.4

Алгоритм начинается с включения лифта и работу (блок 1), после чего начинается постоянный контроль цепи безопасности (2). Если цепь разомкнута, происходит ава­рийная остановка лифта (3). В зависимости от причины аварийной остановки применяется режим деблокировки (5), если кабина лифта установилась на ловители или конечные выключатели, либо производится определение и устранение другого рода сбоя в системе (6). Блоки 7...9 определяют необходимость вклю­чения того или иного режима работы лифта, блоки 10...12 реа­лизуют соответствующие подпрограммы. Программа продолжает свою работу до тех пор, пока не будет выполнен принудитель­ный останов лифта.

Схема алгоритма подпрограммы, реализующей режим нормаль­ной работы, приведена на рисунке 11.5.

Рисунок 11.5

В этом режиме производятся контроль пожарной безопасности (2), регистрация и выполнение всех вызовов и приказов, контроль загруженности кабины. Этот алгоритм составлен с учетом работы системы с собирательным управлением вниз, т.е. выполняются попутные вызовы при движении кабины вниз (если загрузка менее 90 % от номинальной), Таким образом, в подпрограмме реализуются ожидание и регист­рация вызова (3, 4), проверка нахождения кабины лифта на этаже вызова (5). В зависимости от этого осуществляется открытие дверей кабины с последующей работой лифта по приказу (6, 7) или проверяется условие занятости кабины (8). Если кабина сво­бодна, то блоки 9… 20осуществляют выбор направления движе­ния кабины и в зависимости от этого после получения приказа выполняются попутные вызовы при движении вниз (если они за­регистрированы) (14...20)или движение кабины на наивысший из этажей, с которых поступили вызовы, а затем после получе­ния приказа собирательное управление для движения вниз.

Если при регистрации вызова кабина занята, вызов выполня­ется при попутном следовании кабины при условии, что она за­гружена менее чем на 90 % номинальной загрузки. В противном случае (рисунок 11.6) ожидают, пока кабина не освободится или не проследует в попутном направлении, загруженная менее чем на 90% (21...29).

Рисунок 11.6