电梯变频器安装维修实用手册

（1）变频器简介 变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变交流电动机工作电源的频率来控制其运行状态的电力控制设备。变频器主要由整流单元、滤波单元、逆变（直流变交流）单元、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电动机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。另外，变频器还具备齐全的保护功能，如过电流、过电压、过载保护等。

1）整流系统：交-直-交型变频器从变频器的主回路接口R、S、T引入电网三相交流电，经过整流系统将其变换为直流电。交-直-交型变频器的基本结构如图4-7所示。

图4-7 交-直-交型变频器的基本结构

2）直流中间电路：经整流电路输出的直流电因含有频率为电源频率六倍的纹波电流，影响逆变电路输出质量，必须对其输出的直流电进行平滑处理，以减少输出的波动。因此直流中间电路也被称为平滑电路，通常由大容量电容或电感组成。

3）逆变电路：是变频器的主输出模块。它将经过平滑处理的直流电结合SPWM控制、矢量变换控制及综合控制信号由U、V、W端输出三相交流电。

4）I/O电路：即输入和输出电路。变频器由外围提供的控制信号、输出信息信号等均由I/O电路采集。

需要指出的是，输入接口一般都采用光电耦合器来隔离，输出接口一般都直接采用继电器和放大器。

5）控制运算电路：由大规模集成电路组成的控制系统，是未来智能化变频器发展的基础。它又包括以下几种电路：

①主控制电路。其核心是一个高性能的微处理器（CPU），并配以EPROM、RAM、ASIC芯片和其他必要的外围电路来完成输入信号的处理、加减速速率的调节、矢量变换运算、SPWM波形演算及协调控制变频器内部各电路工作的功能。(www.xing528.com)

②逆变电路基极（门极）驱动电路。根据主控制电路给出的控制信号来完成对逆变电路中大功率半导体换流器件提供驱动信号的任务。

③信号检测电路。完成对主电路电流、电压检测信号、被控电动机转速反馈信号、电动机内部温度检测信号、磁通检测信号等的采集并传送至主控制电路。

④保护电路。主要完成瞬时过电流保护、对地短路保护、过电压保护、欠电压保护、过载（热）保护、漏电流保护等变频器保护工作。

⑤外部接口电路。即完成通信、数字显示、扩展设备、编程和直接控制操作等功能的控制及工作的电路。

（2）电梯变频器调速 从电动机原理可知，三相交流异步电动机的转速计算公式为

只要改变三相交流异步电动机的转差率（s）、极对数（p）和频率（f），就有了三种基本调速方法。变频调速是通过连续改变电源的频率来平滑地调节电动机转速的调速方法，也是三相交流异步电动机最理想的调速方法。变频器调速只需改变定子的电源频率，即可对电动机进行调速。当然，此时为保证电动机最大转矩在调速时保持不变，由变频器内部维持压频比为一个常数。因此，异步电动机的变频调速必须按照一定的规律，同时改变其定子电压和频率，即必须通过变频器获得电压和频率均可调节的供电电源。

电梯通常采用电压源型变频器。VVVF电梯的调速系统实际上是利用交流异步电动机来驱动的。三相交流电源的供电通过整流器作全波整流，并由电路滤波得到近似于直流电源的电压值，再经逆变器逆变为可变频率、可变电压的三相交流电，为牵引电动机提供电源。同时，为使输出的交流电压近似于正弦波，通过PWM控制输出，还可减少高次谐波，从而降低噪声，电动机的发热损失也相应降低，保证电梯平稳运行。