英威腾EC300四象限电梯智能整体机的应用

　　摘要：本文以某电梯厂家试验塔内测试电梯为背景，描述了一款专为高速电梯应用市场而设计的高性能电梯智能整体机。普通的电梯智能整体机/变频器通常都是以能耗制动，通过制动电阻来释放电梯运行中产生的回馈能量，以热能的形式散发出去，如果温度过高还有可能烧毁制动电阻，威胁电梯的运行安全。在高速运行当中同时也会消耗大量的电能，并会出现电梯平层精度不高，舒适感差等问题，而使用EC300电梯智能整体机控制系统，不仅可以将电梯运行中产生的能量反馈给电网，提高能源的利用率，节约运营成本，同时也能提高客户的舒适感，保障电梯的运行安全。

　　前言：目前市场上用的大多数是二象限变频器，这种变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，无法实现能量的双向流动，将电机回馈系统的能量送回电网。所以只能在变频器上增加电阻制动单元，将电机回馈的能量消耗掉。

　　EC300电梯智能整体机采用IGBT功能模块制作整流桥，这种功率模块可以实现能量的双向流动，如果用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。

　　1、现场详细描述

　　1.1电梯厂家88M电梯试验塔

图1电梯试验塔

图2 EC300电梯控制柜

图3 永磁同步电机

　　1.2现场配置情况

　　电机参数：42.8KW，380V，96A，49Hz,294rpm.

　　EC300功率：75KW

　　电梯楼层数：18/17/17

　　电梯额定速度：4m/s

　　1.3 现场参数设置

　　1.3.1逆变单元参数

　　2、EC300的优势

　　随着社会经济的发展，高层建筑也变得越来越多，对于高速梯的需求也越来越大，普通的电梯智能整体机已经不能满足高层建筑的需求，新型的电梯智能整体机也就变得尤为重要，EC300满足了高速梯的需求，它具有低能耗、平层精度准、舒适感好等特点，EC300电梯智能整体机主要有以下几个优势：

　　2.1电梯运行舒适感提升

　　普通的电梯智能整体机在电梯高速运行中会出现电梯抖动和噪音，电梯在减速停车过程中舒适感和平层都较差，EC300电梯智能整体机采用井道绝对位置编码技术及减行程技术，实现高精度的速度控制与位置控制，电梯运行时舒适感很好，启动和停车都很平稳，平层精度也比较高，电梯的品质有着显著提高。

　　2.2电梯安全性能提升

　　普通的电梯智能整体机在电梯高速运行中，由于电梯速度较快，电梯在运行的过程中惯性也比较大，电机在制动过程中会消耗大量的能量，同时在高速运行中缺少转矩截止等功能，电梯的安全性缺失，而EC300电梯智能整体机不仅可以负载再生能量转化为电能回馈至电网，而且其采用的独立安全运行使能、安全转矩截止STO，安全停车SS，安全限速SLS，安全抱闸SBC等功能，有效的保证电梯安全、可靠的运行。

　　2.3 电梯通讯能力的提升

　　普通的电梯智能整体机在信号传输的过程中，会发生信号衰减，楼层越高信号衰减的越厉害，离信源越远，显示板越容易出现黑屏或无法呼梯等情况，而EC300电梯智能整体机的控制单元与功率单元采用光纤通讯，在元器件上采用电气隔离和EMC性能强的产品，提升了产品性能的可靠性，可以实现长距离通讯。

　　2.4节能优势

　　普通的电梯变频器只能工作在电动状态，无法实现能量的双向流动，将电机回馈系统的能量送回电网，而EC300电梯智能整体机，整流部分采用IGBT功率器件，利用PWM调制技术，将负载再生能量转化为电能回馈至电网，功率因数可达到0.98以上，最大限度节约电能，并且母线电压和输出电压连续可控且平稳。

　　3、EC300电梯智能整体机产品特点

　　EC300电梯智能整体机是新系列高性能矢量变频器，可广泛应用于异步电机和永磁同步电机的调速控制。产品采用32位DSP芯片，采用国际领先的矢量控制算法，实现高性能、高精度的电机驱动控制，在提高产品可靠性和环境的适应性同时，强化了客户易用性和行业专业化的设计，功能更优化，应用更灵活，性能更稳定。

　　其主要特点如下：

　　模块化设计，结构紧凑，节省空间

　　控制单元与功率单元采用光纤通讯，电气隔离，EMC性能强，提升产品可靠性，长距离通讯。

　　LCL PWM滤波单元，有效降低电网恻谐波。

　　整流部分采用IGBT功率器件，PWM调制技术可将负载再生能量转化为电能回馈至电网。功率因数可达到0.98以上，最大限度节约电能;母线电压和输出电压连续可控且平稳。

　　井道绝对位置采用磁栅尺技术及减行程技术，实时读取轿厢位置，安全冗余，保证高速电梯安全可靠运行。

　　独立安全运行使能、安全转矩截止STO，安全停车SS，安全限速SLS，安全抱闸SBC，有效保证电梯安全、可靠运行。

　　丰富的I/O接口，友好的LCD用户中英文界面，方便用户调试及运行.

　　静态元件认证，多重安全保护，符合EN81和GB7588安全标准。

　　EMC满足C3标准。

　　冗余安全设计。电梯控制和驱动控制都具有安全保护功能，使电梯的安全系数大大提高。

　　4、结束语

　　综上所述，采用EC300电梯智能整体机能满足各种位势负载的调速要求，可就电机的再生能量转化为电能送回电网，达到最大限度的节能目的。不仅如此，它还可以减少电源的谐波污染，功率因数可接近于1，是一种真正的“绿色”电梯智能整体机。能够使电梯在安全性、舒适感、节能等方面有很大的提升，使用户能亲身感受到EC300电梯智能整体机系统带来的好处。