يُذكركم مُورِّدو مُحوِّلات التردد الخاصة بالمصاعد بأنه مع التطور المُستمر لصناعة البناء في الصين والتحسين المُستمر لمستوى ميكنة البناء، تتزايد أيضًا متطلبات جودة التصنيع والمستوى التقني العام لمصاعد البناء. تستخدم المصاعد العادية عادةً طريقة تحكم بمُرحِّل التلامس، والتي تبدأ التشغيل مُباشرةً وتُطبِّق الفرامل ميكانيكيًا للكبح القسري. يكون تأثير البدء والكبح كبيرًا، مما يُسبب أضرارًا جسيمة للهيكل والآلية الميكانيكية، كما أن المكونات الكهربائية معرضة للتلف. في الوقت نفسه، من السهل أن يُسبب سقوط المواد في المصعد، مما لا يؤثر فقط على سرعة البناء، بل يؤثر أيضًا على كفاءة شركة البناء. توجد مخاطر سلامة كبيرة، خاصةً في مصاعد البناء ذات الاستخدام المزدوج للأشخاص والبضائع. مع تزايد مطالب المستخدمين بأداء وسلامة مصاعد البناء، أصبحت طرق التحكم التقليدية غير كافية بشكل متزايد.
نظراً للأسباب المذكورة أعلاه، بذل المصنعون المحترفون محلياً ودولياً العديد من محاولات تطبيق تسريع جديدة في تنظيم سرعة رفع المصاعد، مثل استخدام محركات كهربائية متعددة المراحل لتنظيم الجهد والسرعة، وإدخال تنظيم سرعة التردد المتغير. ومع التطور المستمر لتكنولوجيا تحويل التردد، تجاوزت هذه التكنولوجيا تدريجياً أي نظام تحكم في السرعة آخر بمزايا مطلقة، واحتلت مكانة رائدة. يتميز استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير في المصاعد بالعديد من المزايا، مثل فرامل تثبيت السرعة الصفرية التي لا تسبب تآكلاً للفرامل؛ أي سرعة تحديد موضع منخفضة، ودقة تسوية عالية؛ لا يؤثر الانتقال السلس للسرعة على الآلية والمكونات الهيكلية، مما يحسن سلامة المصعد؛ نطاق السرعة الواسع تقريباً يحسن كفاءة تشغيل المصعد؛ طريقة تنظيم السرعة الموفرة للطاقة تقلل من استهلاك الطاقة في تشغيل النظام. وبفضل هذه الخصائص والمزايا الواضحة، تُستخدم محولات التردد على نطاق واسع في المصاعد، مما سيكون له أهمية كبيرة في التشغيل الآمن للمصاعد وتقليل استهلاك الطاقة أثناء التشغيل.
هيكل وتحكم المصاعد:
مصعد البناء هو آلة بناء تستخدم قفصًا (أو منصة، أو قادوسًا) لنقل الأشخاص والبضائع صعودًا وهبوطًا على طول إطار سكة التوجيه. يُستخدم على نطاق واسع في البناء ومجالات أخرى، مثل المباني الصناعية والمدنية، وبناء الجسور، والإنشاءات تحت الأرض، وبناء المداخن الكبيرة، وغيرها. وهو معدّ مثالي لنقل المواد والأفراد. ويمكن استخدامه، سواءً كان مصعد بناء دائمًا أو شبه دائم، في مناسبات مختلفة مثل المستودعات والأبراج العالية. يُعدّ النقل الرأسي أكثر أنواع الآلات استخدامًا في تشييد المباني الشاهقة، ويُعتبر من المعدات الأساسية في هذا المجال.
المكونات الرئيسية للمصعد الإنشائي هي كما يلي: إطار السكك الحديدية التوجيهية، قفص الرفع، نظام النقل، إطار الجدار، سياج الهيكل، النظام الكهربائي، جهاز حماية السلامة، جهاز إمداد الطاقة بالكابل، إلخ.
تصميم نظام التحكم في سرعة التردد المتغير للمصاعد
1. مقدمة عن هيكل نظام التحكم في سرعة التردد المتغير
يتكون نظام تنظيم سرعة التردد المتغير للمصعد من الأجزاء التالية: محرك غير متزامن ثلاثي الطور بفرامل قرصية، ووحدة تحكم في سرعة التردد المتغير، ووحدة فرامل التردد المتغير ومقاومة الفرامل، ومنصة الربط، وجهاز الحماية الكهربائية، إلخ. تتمثل عملية التحكم في تشغيل مفتاح تحويل السرعة على منصة الربط، واختيار ترس السرعة، ثم إخراج إشارة إلى محول التردد لتغيير قيمة التردد، وتحقيق الغرض النهائي من تنظيم السرعة.
2. نقاط تصميم نظام التحكم الإلكتروني
⑴ اختيار المحرك الكهربائي
بعد تحديد المعلمات الأساسية لنظام النقل (مثل أقصى قدرة رفع، وأقصى سرعة تشغيل، إلخ)، يُمكن تحديد عدد مراحل وقوة المحرك الكهربائي وحسابها. يجب أن تختار آلية رفع مصعد البناء محركًا متغير التردد مناسبًا لبدء التشغيل المتكرر، وعزم قصور ذاتي منخفض، وعزم بدء تشغيل عالٍ. يجب أن يعتمد اختيار قوة المحرك على حجم الحمل الميكانيكي الدافع، وصيغة حسابها هي:
P=WV/(η×10-3)(1)
في الصيغة، يمثل W وزن الحمل المقدر بالإضافة إلى وزن القفص والحبل
V - سرعة التشغيل، م/ث؛
η - الكفاءة الميكانيكية (حاصل ضرب كفاءة النقل لكل جزء من أجزاء نظام النقل).
نظرًا لثبات عزم حمل المصعد، يبقى عزم الدوران ثابتًا تقريبًا عند الترددات المنخفضة، مما يتطلب تشغيل المحرك ومحول التردد بسرعات منخفضة. لذلك، من الضروري زيادة قدرة المحرك أو تركيب مروحة خارجية للتبريد.
⑵ اختيار محول التردد
بمجرد تحديد محرك النظام، يمكن البدء بتصميم نظام التحكم. أولًا، اختيار محولات التردد. يوجد حاليًا العديد من ماركات محولات التردد محليًا ودوليًا، مع اختلافات كبيرة في مستوى التحكم والموثوقية. بالنسبة لنظام نقل المصاعد، يُفضل اختيار محول تردد مزود بتحكم متجه أو تحكم مباشر في عزم الدوران، مع استقرار في التشغيل وموثوقية عالية. نظرًا لاختلاف ماركات محولات التردد، لا تتطابق سعة التحميل الزائد وقيمة التيار المقنن لمحولات التردد تمامًا عند نفس القدرة. لذلك، عند اختيار سعة محول التردد، لا يكفي مراعاة القدرة المقننة فحسب، بل يجب أيضًا التحقق مما إذا كان تيار العمل المقنن أكبر من تيار المحرك المقنن. عادةً ما يُنصح باختيار محول تردد بسعة أكبر من قدرة المحرك بمستوى واحد.
⑶ اختيار مقاومة الكبح
كنظام تحويل ترددي يُستخدم في الرفع، يُركز تصميمه على موثوقية النظام عندما يكون المحرك في حالة كبح تغذية راجعة، لأن مثل هذه الأعطال تحدث غالبًا أثناء ظروف العمل عند نزول القفص، مثل الجهد الزائد والسرعة الزائدة والتدحرج. يُبقي نظام تحويل التردد المحرك في حالة توليد طوال عملية نزول الأجسام الثقيلة. تُعاد الطاقة الكهربائية المُتجددة إلى ناقل التيار المستمر لمحول التردد، وعادةً ما تُوصل الأجهزة المستهلكة للطاقة، مثل وحدات الكبح ومقاومات الكبح، بالتيار المستمر. من الصعب تحديد القيم الدقيقة للمعلمات في المراحل الأولى من تصميم النظام. قبل اكتمال المنتج، من المستحيل قياس وحساب عزم الدوران لكل مكون بدقة؛ في الاستخدام العملي، تتغير خصائص التباطؤ للنظام وفقًا لاحتياجات الموقع. لذلك، في معظم الحالات، تتراوح قيمة الخبرة عادةً بين 40% و70% من قدرة المحرك. تُحسب قيمة المقاومة R لمقاومة الكبح ضمن النطاق التالي.
3. تصحيح أخطاء نظام التحكم في سرعة التردد المتغير
بعد التأكد من صحة توصيلات الدائرة الرئيسية ودائرة التحكم، يبدأ النظام بتصحيح أخطاء التشغيل. اضبط معلمات المحرك من خلال لوحة التشغيل على محول التردد، واختر طريقة التعلم الذاتي الثابتة لتحديد المحرك. بعد اكتمال التحديد، اضبط وضع التحكم، وتردد الخرج، وزمن التسارع والتباطؤ، ووضع خرج مرحل RO1، وتردد الكشف لتحرير الفرامل وقفلها، والمعلمات المقابلة الأخرى (انظر دليل المستخدم لكل محول تردد لمعلمات الضبط المحددة). بعد اكتمال ضبط المعلمات، ووفقًا للقواعد التجريبية القياسية الوطنية لمصاعد البناء، سيتم تنفيذ عدة مراحل من تصحيح أخطاء عدم التحميل، وتصحيح أخطاء الحمل المقدر، وتصحيح أخطاء الحمل المقدر بنسبة 125٪. أثناء التصحيح، في حالة وجود ظاهرة انزلاق، يمكن ضبط تردد الفرامل بشكل مناسب، ولكن يجب ألا يكون مرتفعًا جدًا، وإلا فسيكون محول التردد عرضة للإبلاغ عن الأعطال. بشكل عام، يتم ضبطه في حدود 0.3 إلى 2 هرتز.
4. تصحيح أخطاء المصاعد من حيث السلامة
السلامة هي المعيار الأكثر أهمية لمصاعد البناء، ويجب إجراء اختبارات السلامة وفقًا للمعايير الوطنية أثناء تصحيح أخطاء النظام. أثناء تصحيح أخطاء عدم التحميل، من الممكن اختبار ما إذا كانت مفاتيح الحد الأقصى للحدود العليا والسفلى للمصعد، وكذلك أبواب القفص، تعمل وفقًا لمعايير التصميم؛ بعد تصحيح الأخطاء عند 125٪ من الحمل المقدر، اضبط واقي الحمل الزائد على 110٪ وأجري اختبار الحمل الزائد. يتضمن اختبار منع السقوط عادةً تركيب أجهزة أمان ضد السقوط على مصاعد البناء. تُعد أجهزة أمان منع السقوط مكونًا مهمًا في مصاعد البناء وتُستخدم لمنع حوادث سقوط القفص. يجب أن تخضع المصاعد المستخدمة في مواقع البناء لاختبار السقوط كل ثلاثة أشهر. يمكن إجراء اختبار السقوط عن طريق زيادة تردد خرج محول التردد لتشغيل المحرك لتشغيل القفص بسرعة سقوط محاكاة لمعرفة ما إذا كان جهاز أمان منع السقوط نشطًا.