1.2. Литературный обзор по теме дипломного проекта.

1.2.1. Анализ существующих схем электропривода.

В лифтовых установках применяются электродвигатели, обладающие жесткой механической характеристикой и достаточной перегрузочной способностью. К таким двигателям можно отнести трехфазные асинхронные двигатели и двигатели постоянного тока с независимым возбуждением.

Электропривода постоянного тока находили применение в скоростных лифтах, в которых скорость перемещения более 2 м/с. Это обусловлено необходимостью плавного регулирования скорости при пуске и торможении кабины лифта. Первыми системами электропривода в таких лифтах бала система генератор – двигатель. Регулирование скорости в такой системе производится за счет изменения ЭДС генератора путем управления током в обмотке возбуждения генератора. К достоинству системы Г-Д можно отнести плавное регулирование скорости движения кабины лифта. В тоже время имеются и существенные недостатки, такие как большие габариты и масса приводной установки, завышенная мощность электрических машин системы Г-Д, низкий кпд, сложность схемы управления, частые профилактические мероприятия.

С появлением тиристоров система Г-Д была полностью вытеснена системой тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока. Эта система лишена ряда существенных недостатков системы Г-Д, поэтому она на долгие годы стала основной системой регулируемого электропривода лифтовых установок. Регулирование скорости в системе ТП-ДПТ осуществляется за счет изменения величины выпрямленного напряжения. Применение управляемых выпрямителей позволяет работать двигателю в генераторном режиме с рекуперацией энергии в сеть, что является одним из достоинств данной системы. Вместе с тем применение ТП приводит к усложнению системы управления из-за наличия режима прерывистых токов. А наличие щеточно-коллекторного узла в конструкции ДПТ в настоящее время привело к полному вытеснению привода постоянного тока приводом переменного тока.

Привод переменного тока лифтовых установок можно разделить на регулируемый и не регулируемый. Не регулируемый привод применялся в тихоходных лифтах со скоростью менее 1м/с. Для обеспечения точной остановки производится переход на пониженную скорость изменением механической характеристики или переключением двигателя на пониженную скорость. В первом случае используются асинхронный двигатель с микроприводом или асинхронный двигатель с фазным ротором (в настоящее время не применяются). Во втором случае используются лифтовые двухскоростные двигатели, которые применяются и в настоящее время. Применение двухскоростных двигателей не позволяет оптимально регулировать скорость кабины лифта, но позволяет незначительно уменьшить потери энергии при переходе на пониженную скорость за счет рекуперативного торможения.

Современный регулируемый электропривод лифтовых установок строится на основе системы преобразователь частоты – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, которая по своим характеристикам не уступает системе ТП-ДПТ. В зависимости от условий применения преобразователи частоты строятся на основе автономного инвертора напряжения с управляемым или неуправляемым выпрямителем. Преобразователи с неуправляемым выпрямителем применяются, как правило, в приводах мощностью менее 30кВт. Однако выбор того или иного преобразователя зависит от условий работы привода.

Для регулирования скорости в системе ПЧ-АД используются два основных способа:

1) скалярное управление;

2) векторное управление.

Скалярное управление заключается в согласованном изменении амплитуды и частоты питающего напряжения (тока), что позволяет плавно регулировать скорость вращения двигателя. Существует два вида систем скалярного управления: разомкнутые (вольтчастоные) и замкнутые (системы стабилизации потокосцепления). Системы скалярного управления имеют хорошие регулировочные свойства электропривода в статических режимах работы. Динамические же свойства определяются функцией задания частоты в переходном процессе и параметрами самого электропривода, в первую очередь отношением электромеханической постоянной времени к электромагнитной.

Векторное или амплитудно-фазовое управление позволяет добиться наилучших энергетических и регулировочных свойств, как в статических, так и в динамических режимах работы. Высокие показатели получаются за счет раздельного управления магнитного потока и электромагнитного момента с помощью составляющих тока статора, по аналогии с ДПТ НВ. Векторные системы управления применяются для механизмов с высокими требованиями к динамике. К таким механизмам можно отнести и лифты, поскольку в большинстве случаев формирование переходных процессов должно происходить с учетом ограничения ускорения и рывка.

Такие фирмы как Omron, Siemens, ABB выпускают преобразователи частоты ориентированные на применение их для управления скоростью движения лифтов. Причем в преобразователях реализованы как скалярные, так и векторные способы управления асинхронным двигателем.