升降負載是變頻器的重要應用，因此必須要仔細了解這些變頻器的主要用戶。

當提起某物時，很明顯是在工作。當放下東西時，如果不使用制動器（或摩擦力太大），則會從負載中吸收能量，因此可以再生。這意味著在大多數(shù)應用中，我們需要決定如何處理電動機返回的能量。網頁題目“制動與再生”對此進行了解釋。實際上，這意味著要根據變頻器的尺寸，占空比等來選擇合適的制動電阻。由于大多數(shù)電梯都具有配重，因此很多時候它并不像你想象的那樣處于電動或發(fā)電狀態(tài)，比如提升一個空轎廂可能是處在發(fā)電狀態(tài)。

電梯上下移動，滿載和空載，這意味著變頻器必須正反轉運行，電動或者發(fā)電。這稱為四象限運算。然而，起重機不同于電梯，下降吊鉤或負載時幾乎完全處于發(fā)電狀態(tài)，而提升時處于電動狀態(tài)，所以它只有兩個象限。電梯的四個象限操作如圖1所示。

圖1 電梯中的四象限運行

再生制動將控制電梯或起重機的速度，但是要完全停止他們的運動，需要單獨的機電抱閘裝置。這些通常由變頻器一個輸出繼電器控制。通常，抱閘的釋放會延遲，以使勵磁電流和轉矩在電動機中累積。這樣可以確保在釋放抱閘時，電機在增加轉矩，負載不會溜勾。同樣，抱閘也用在電機的停止上。變頻器可通過參數(shù)調整這個延遲時間。在某些變頻器（例如英泰P2變頻器）上，電機的轉矩被實時監(jiān)測，并且在釋放抱閘之前，必須達到預設值。這被稱為轉矩驗證。

請記住，如果將繼電器用于控制電磁抱閘器，則必須使用單獨的接觸器（由繼電器控制），因為制動器的電感性很強，很容易損壞繼電器。

從上面可以清楚地看到，釋放制動器時控制電動機可能很棘手。在電動機檢測到負載并開始旋轉之前，尚不清楚負載是在再生還是在運轉。電梯可能是滿載的（傾向于下降）或空載的（由于對重而傾向于上升）。如果電梯在上樓之前就下降了一點，那實際上對轎廂中的乘客是不可接受的。通常使用編碼器來減少這種影響。

編碼器是一個小型傳感器，安裝在電動機背面，并連接至旋轉軸。隨著軸的轉動，安裝在編碼器中的光盤將旋轉，并且光盤中的插槽會阻擋光盤一側的LED發(fā)出的光，照射到另一側的光電傳感器上。因此會產生一系列脈沖，其頻率與電動機速度成正比。如果提供兩組插槽和光電傳感器，則在插槽偏移的情況下可以確定旋轉方向。插槽數(shù)量各不相同；通常每轉1024個。圖2顯示了編碼器的工作方式。

圖2 編碼器操作

如果將編碼器輸出連接到變頻器，并且變頻器具有適當?shù)妮斎胍宰x取和編譯編碼器信號，則變頻器可以在制動器松開時檢測到最小的運動并做出相應的響應。信號進一步監(jiān)視可用于進行精確的速度控制。

最近，編碼器已經成為電梯和起重機的標準配置。然而，矢量控制的最新改進使得有可能達到與僅使用矢量控制的編碼器控制系統(tǒng)相似的性能水平。

一旦停止和啟動問題解決了，升降就非常簡單了?？赡艽嬖谝恍┌踩珕栴}，大型起重機可能具有諸如防搖擺軟件以及橫移和平動系統(tǒng)的功能。以上構成一臺復雜的機器，也可使用高功率的全再生變頻器。

電梯則有點難。您需要平穩(wěn)、安全地行駛，并在離地面幾毫米的范圍內停車。還有安全問題和緊急操作需要考慮。

使用標準變頻器可以實現(xiàn)這些功能，但是包括Invertek在內的許多制造商都為電梯提供了特殊的變頻器，其軟件和硬件可以滿足這些要求。

例如，為避免轎廂在加速和減速過程中發(fā)生顛簸，使用“ S”曲線來確保平穩(wěn)的起停。如果需要編碼器，則可以安裝可選的編碼器接口模塊?，F(xiàn)代電梯使用大型多極無齒輪永磁電動機，因此變頻器可針對這種電機專門設計。圖3顯示了這些“ S”曲線。

圖3 'S'曲線

其他特征可能包括控制輸出接觸器和回收補償，以改善使用編碼器時的地面對準度。

任何電梯系統(tǒng)的重要要求是緊急操作。如果電源中斷，電梯應該能夠移動到下一層以進行疏散。例如，使用24V電池并由此緩慢運行變頻器即可實現(xiàn)。變頻器需要進行重大的硬件更改才能做到這一點。另一個解決方案是安裝低成本的不間斷電源（UPS），該電源可以在短時間內為變頻器提供230V的電壓。只需進行較小的設計更改，就可以使400V變頻器在緊急操作下從UPS運行。無論哪種方式，轎廂都可以緩慢行駛到下一層，而乘客可以離開黑暗的走廊。

控制電梯流量的軟件非常復雜。考慮一個六層電梯系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)具有來自多個樓層的上下，優(yōu)先請求等。幸運的是，這是電梯供應商而不是變頻器工程師的任務。