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1、闭环矢量控制变频器在提升系统抱闸失效时的应用广州新能恒自动控制技术有限公司 谢智辉摘要：目前在起重装置，电梯式立体车库的驱动系统使用变频闭环矢量控制的非常普遍，其优点是调速范围宽，低速扭矩大，速度稳定。提升系统中安全问题是非常重要的，现有的安全系统大都是建立在抱闸可靠的前提下实现，如果一但抱闸出现问题是非常危险的，即使系统具备超速或断绳保护，也难避免抱闸出故障时在限速以下的溜车或冲顶等事故，本文着重介绍了立体车库在抱闸发生故障后，如何通过闭环控制系统立刻检测报警并避免出现溜车或冲顶事故发生。关键词：立体车库，闭环矢量控制，变频器，抱闸失效1：前言通用变频器矢量控制的基本原理矢量控制的基本原理是
2、通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数
3、，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。提升系统通过使用变频闭环矢量控制，可保证在重栽情况下，长时间低速稳定运行，并可实现零速保持。2：立体车库电梯式机械停车设备目前基本采用 PLC+变频器智能控制系统，电梯式机械停车设备
4、一般采用卷筒提升或曳引提升，负荷包括：升降机构，搬运器，汽车，总重在 5T 左右。由于速度比较高（最高速 2M/S 或更高），安全监测条件多，紧急制动比较频繁，抱闸故障的出现概率也相应增大，一但抱闸出现磨损、卡阻或其电气部分出现故障有可能出现溜车现象，是非常危险的。3：解决方案31 方案原理采用可编程控制器及变频器+编码器采集电机上的转速脉冲，通过可编程控制器及变频器内部处理，判断抱闸是否出现异常，如果负载出现溜车倾向，根据脉冲方向，判断负载溜车方向（有平衡附重的场合可能会朝反方向溜车），变频器立刻自动出力（响应时间200MS 以内），按溜车方向给电机一个很抵的运行速度，直到负载或平衡附重安全
5、到地面为止，避免冲顶或墩底事故的发生。32 软硬件实现硬件要求：PLC（以三菱 Q02 为例），带编码器反馈变频电机，矢量控制型提升专用变频器，声光报警装置。控制流程：321：溜车方向判别 ,通过脉冲值比较，判定系统溜车方向322： 救出运行 ,系统停止 0.5S 以上，系统无升降指令时，出现脉冲变化，救出程序才启动322： 救出完成负载或平衡重下行到地面后电机保持零速停止，确保系统稳定 5 秒后，才停止变频器运行如果系统无平衡重，可通过力矩检测停止系统。323：由于该段程序设计到系统安全，所以必须考虑到很多互锁条件，保证在系统正常运行时不会出现误动作，同时又要保证故障出现时能保护程序能立即启动。4 结束语在试验样机测试中，我们在满载情况下人为模拟故障，调试程序手动打开抱闸（如果程序有误，超速保护程序启动，立刻释放抱闸） ，救出程序立即启动，负载慢速下降至地面，同时声光报警提示抱闸故障，我们将该段程序利用在电梯式立体车库上，在原有的超速、断绳保护程序基础上增加该安全程序后，极大提高了系统的安全性，同时该安全控制程序也可应用在电梯或启重设备中。
