浅析电梯驱动单元的电气防护

浅析电梯变频驱动单元的电气防护暨EC100智能整体机电气方案关键词：运行接触器、驱动使能在常规变频电气电路设计中，变频器到电机都采用直连的方式。但在电梯的控制中，因标准《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》（以下简称《GB7588》）12.7.3的规定：12.7.3交流或直流电动机用静态元件电和控制应采用下述方法中的一种：a）用两个独立的接触器来切断电动机电流。电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，必须防止轿厢再运行。b）一个由以下元件组成的系统：1）切断各相（极）电流的接触器。至少在每次改变运行方向之前应释放接触器线圈。如果接触器未释放，应防止电梯再运行。2）用来阻断静态元件中电流流动的控制装置。3）用来检验电梯每次停车时电流流动阻断情况的监控装置。在正常停车期间，如果静态元件未能有效的阻断电流流动，监控装置应使接触器释放并应防止电梯再运行。变频器到电机间加装运行接触器，如图。图一常规变频电气电路图二电梯变频电气电路在电梯上使用同步电机后，驱动回路增加了电机的封心回路（图二）我们在实际使用中，发生运行接触器非正常断开时，变频器会出现“过流”故障、甚至损坏功率模块。这是因为在变频器驱动电机时，运行接触器突然断开，接触器要切断大电流，在这瞬间接触器触点间产生拉弧（图三），而电弧使电流继续流通直至接触器触点完全断开电弧熄灭。而此时，接触器的常闭触点开始接通，导致变频器输出瞬间短路（图四）。图三接触器释放瞬间拉弧图四接触器断开时，电流流向在实际使用中，为了避免此类问题发生损坏变频器，通常单独增加封心接触器，或增加运行接触器延时板。增加封心接触器会增加电气方案的使用成本，而增加运行接触器延时板，因其配置功率不同，参数配置较为麻烦且不稳定。无锡英威腾德仕卡勒科技有限公司推出的EC100电梯智能整体机，在电梯电气方案中增加了独立的使能控制。此使能控制的原理是在变频驱动的DSP芯片上提供一个IO脚，作为独立的控制端口，其断开后，DSP芯片关断驱动模块，从而起到保护作用。此使能控制信号是在变频驱动的DSP芯片上直接由硬件回路实现，有别于一般变频驱动的IO端口由MCU接收后通讯给DSP芯片，减少了IO扫描和通讯的时间，使其动作更快。图五使能控制信号驱动的使能端口，在电路中，由运行接触器常开触点控制（图五），当遇到运行接触器突然断开时，能及时关断变频驱动输出电流，保护功率模块。此方案既简化了电路，也降低了电气回路的整体成本。