Dodavatelé nouzových zpětnovazebních zařízení pro výtahy připomínají, že s neustálým pokrokem technologií a zlepšováním životní úrovně lidí rostou i požadavky na kvalitu života. Používání výtahů se stalo velmi rozšířeným a bezpečnost a ochrana životního prostředí se staly také směrem vývoje výtahů. Vzhledem k náhlému výpadku proudu, ke kterému může dojít během provozu výtahů a způsobit uvěznění osob nebo předmětů uvnitř výtahu, se zrodilo nouzové zařízení pro výpadek proudu ve výtahu.
Konstrukční princip záchranného zařízení při výpadku proudu
Záchranná zařízení pro případ výpadku proudu lze na základě jejich konstrukčních principů rozdělit do dvou kategorií:
(1) Speciální nouzové záchranné zařízení pro případ výpadku proudu ve výtahu
Je nezávislý na rozvaděči výtahu. Když dojde k výpadku běžného napájení výtahu, zařízení převezme veškeré ovládání výtahu, nastartuje pohyb kabiny do nejbližší úrovně a otevře dveře pro bezpečnou evakuaci cestujících.
Tento typ nouzového záchranného zařízení pro případ výpadku proudu je obecně kompletní sada produktů instalovaných ve skříni, s dobrou univerzálností a lze jej sladit s většinou rozvaděčů výtahů. V podnicích vyrábějících výtahy, pokud je celá sada zakoupena, instalována vedle rozvaděče výtahu a propojení s rozvaděčem je správně provedeno, technický personál podniku vyrábějícího výtahy nemusí vynakládat příliš mnoho úsilí na hluboké pochopení vnitřní struktury zařízení. Většina podniků vyrábějících nouzová zařízení pro případ výpadku proudu navíc poskytuje instalační a uvedení do provozu. Proto je tento typ produktu velmi oblíbený mezi malými a středními podniky vyrábějícími výtahy a strojírenskými podniky a v Číně se používá nejdříve a nejrozšířeněji. Toto nouzové záchranné zařízení pro případ výpadku proudu se skládá ze dvou částí: řídicího obvodu a baterie. Řídicí obvod se obvykle skládá z detekčního a řídicího obvodu, nabíjecího obvodu a obvodu střídače. Detekční řídicí obvod je zodpovědný za detekci napájení výtahu, aktivaci nouzového zařízení pro případ výpadku proudu v případě výpadku proudu a následnou detekci příslušných signálů výtahu. Pokud je detekováno připojení bezpečnostního obvodu výtahu (pokud existuje relé fázové posloupnosti, mělo by být zkratováno) a spínač údržby/normálního stavu výtahu je v normálním stavu, zařízení začne pracovat na další detekci polohy kabiny. Pokud je kabina v horizontální poloze, záchranné zařízení pro případ výpadku proudu dodá energii a signál k otevření dveří a výtah otevře dveře pro evakuaci cestujících. Pokud kabina výtahu není v horizontální poloze, aktivuje se obvod měniče, který přemění stejnosměrný proud z baterie na nízkonapěťový nízkofrekvenční střídavý proud pro provoz trakčního motoru. Výtah se pomalu pohybuje do nejbližší horizontální polohy a poté otevře dveře pro evakuaci cestujících. Po několika sekundách zpoždění, kdy se dveře výtahu otevřou, je záchrana dokončena a záchranné zařízení je deaktivováno.
Hlavní hnací obvod a obvod ovládání otevírání dveří systému jsou znázorněny na následujícím diagramu. QA je hlavní vypínač výtahu, MD je trakční motor, YC je výstupní stykač frekvenčního měniče, YC1 je nouzový výstupní stykač pro výpadek napájení a YC a YC1 by měly být elektricky propojeny v ovládání.
Stručná diskuse o záchranných zařízeních pro případ výpadku proudu ve výtahu
Je třeba poznamenat, že tento typ záchranného zařízení pro případ výpadku napájení je během tažení řízen v otevřené smyčce a otáčky motoru nejsou zpětně předávány do desky měniče. U běžných asynchronních motorů je toto řízení zcela proveditelné, ale u synchronních motorů je řízení v otevřené smyčce samozřejmě obtížné, aby motor běžel normálně při nastavené rychlosti. Proto tento typ záchranného zařízení pro případ výpadku napájení obecně není vhodný pro synchronní trakční stroje.
Někteří výrobci záchranných zařízení pro případ výpadku proudu tvrdí, že jejich produkty mají nejen automatickou funkci záchrany při výpadku proudu, ale také funkci záchrany při poruše. To znamená, že jakmile výtah selže a zastaví se uprostřed patra a nemůže fungovat, záchranné zařízení pro případ výpadku proudu detekuje poruchu. Pokud jsou splněny provozní podmínky pro záchranu, napájení rozvaděče se přeruší a záchranné zařízení pro případ výpadku proudu provede záchrannou operaci. Například když všechny řídicí obvody výtahu splňují provozní podmínky, ale kvůli poruše frekvenčního měniče se výtah zastaví uprostřed patra a uvízne, aktivuje se nouzové zařízení pro případ výpadku proudu. Pokud je tato funkce skutečně potřeba, měla by být používána s velkou opatrností, přísně kontrolovány podmínky pro uvedení nouzového zařízení pro případ výpadku proudu do provozu a předcházeno nehodám, ke kterým může dojít během používání.
(2) Záchranné zařízení pro případ výpadku proudu ovládané univerzálním nepřerušitelným zdrojem napájení (UPS)
Když dojde k výpadku běžného napájení výtahu, zařízení napájí rozvaděč výtahu (včetně frekvenčního měniče) a výtah je i při napájení ze záložního zdroje stále plně řízen rozvaděčem a běží udržovací nebo samovyprošťovací rychlostí do vodorovné polohy.
Jedná se o nový typ nouzového zařízení pro výpadek proudu, které se v Číně používá teprve v posledních letech, ale stále není široce používáno, zejména kvůli omezením funkce frekvenčního měniče. V současné době nelze tímto způsobem ovládat všechny frekvenční měniče. Protože napájení poskytované UPS je obvykle jednofázové střídavé napětí 220 V, je nutné, aby frekvenční měnič mohl provozovat trakční stroj při nízkých otáčkách, pokud je napájen jednofázovým zdrojem 220 V.
Struktura tohoto typu nouzového záchranného zařízení pro případ výpadku napájení je velmi jednoduchá a skládá se ze standardní UPS a odpovídajících řídicích obvodů. UPS může být umístěn uvnitř rozvaděče nebo samostatně vedle rozvaděče. Jeho řídicí obvod je obvykle umístěn uvnitř rozvaděče a integrován s konstrukcí rozvaděče. Následující diagram je běžným schématem řídicího obvodu, kde QA je hlavní vypínač výtahu, MD je trakční motor, YC je výstupní stykač frekvenčního měniče, AC je třífázový vstupní stykač frekvenčního měniče, TC1 je jednofázový vstupní stykač 220V frekvenčního měniče, DC je výkonový stykač rozvaděče během normálního napájení a TC2 je výkonový stykač rozvaděče během nouzového provozu při výpadku napájení. AC a TC1, DC a TC2 by měly být elektricky propojeny při řízení. Výkonový transformátor vyžaduje jednofázové vstupní napětí 220V.
Stručná diskuse o záchranných zařízeních pro případ výpadku proudu ve výtahu
Ačkoli některé frekvenční měniče nemají funkci jednofázového vstupu 220 V, mají funkci provozu s nízkým stejnosměrným vstupem. Například frekvenční měniče Yaskawa G5 a L7 mohou pro provoz s nízkou rychlostí používat stejnosměrné napětí 48 V. Díky této funkci lze navrhnout nouzové zařízení pro případ výpadku napájení, podobné UPS. Jeho struktura zahrnuje nízkopříkonový nabíjecí/střídač a baterii. Při normálním napájení nabíjecí/střídač nabíjí baterii. Při výpadku napájení baterie invertuje napětí a vytváří tak napájení 220 V pro provoz rozvaděče. Zároveň baterie dodává energii do stejnosměrného vstupu frekvenčního měniče, což pohání motor tak, aby běžel s nízkou rychlostí.
Porovnání záchranných zařízení pro případ výpadku proudu
Prostřednictvím výše uvedené analýzy strukturálních principů záchranného zařízení pro případ výpadku proudu můžeme porovnat jeho výkon a poskytnout referenci pro směr vývoje odvětví.
(1) Univerzálnost
První typ má dobrou obecnost u asynchronních strojů, ale jeho použití u synchronních strojů je omezené; druhý typ nelze použít u všech frekvenčních měničů a jeho použití podléhá určitým omezením. Pro výrobce frekvenčních měničů je však relativně snadné, pokud existuje poptávka na trhu, přidat funkce pro provoz jednofázového vstupu 220 V nebo nízkonapěťového stejnosměrného vstupu a nejsou vyžadovány žádné další náklady. Z hlediska obecnosti má tedy druhá kategorie větší prostor pro rozvoj;
(2) Zabezpečení
První typ nouzového zařízení pro případ výpadku proudu funguje tak, že přímo táhne výtah. Bez přísné kontroly existuje vysoké riziko nebezpečí. Druhý typ nouzového zařízení pro případ výpadku proudu přímo neřídí provoz výtahu, ale dodává energii do rozvaděče, který výtah ovládá. Z hlediska bezpečnosti se příliš neliší od běžného provozu a při obnovení normálního napájení nedochází k chybě signálu polohy. Bezpečnostní výkon druhého typu nouzového zařízení pro případ výpadku proudu je samozřejmě lepší.
(3) Ekonomická životaschopnost
Co se týče vnitřní struktury produktu, první typ nouzového zařízení pro výpadek napájení je mnohem složitější než druhý typ. Nejenže má bezpečnostní detekci, výstup stykače a další obvody v řídicí části, ale také má třífázovou část DC měniče. Proto jsou jeho přímé náklady na materiál mnohem vyšší než u druhého typu nouzového zařízení pro výpadek napájení. Navíc, jako specializovaný produkt, jeho výkon a výrobní rozsah jsou mnohem menší než u UPS, což je univerzální produkt, což také zvyšuje jeho cenu. Co se týče ceny, první typ nouzového zařízení pro výpadek napájení je dvakrát dražší než druhý typ.