Anbieter von Notausgangssystemen für Aufzüge weisen darauf hin, dass mit dem ständigen technologischen Fortschritt und dem steigenden Lebensstandard auch die Anforderungen an die Lebensqualität zunehmen. Die Nutzung von Aufzügen ist weit verbreitet, und Sicherheit sowie Umweltschutz sind zu zentralen Entwicklungsrichtungen geworden. Da es während des Betriebs zu plötzlichen Stromausfällen kommen kann, bei denen Personen oder Gegenstände im Aufzug eingeschlossen werden, wurden Notausgangssysteme für Aufzüge entwickelt.
Strukturprinzip eines Notrettungsgeräts bei Stromausfall
Notfallrettungsgeräte für Stromausfälle lassen sich anhand ihrer Konstruktionsprinzipien in zwei Kategorien einteilen:
(1) Spezielles Notfallrettungsgerät bei Stromausfall im Aufzug
Es arbeitet unabhängig vom Aufzugssteuerschrank. Bei Ausfall der normalen Stromversorgung des Aufzugs übernimmt das Gerät die gesamte Steuerung, fährt die Kabine zur nächstgelegenen Etage und öffnet die Tür, um die Fahrgäste sicher zu evakuieren.
Diese Art von Notstromaggregat für Stromausfälle ist in der Regel ein komplettes Produktset, das in einem Schaltschrank installiert wird. Es ist vielseitig einsetzbar und mit den meisten Aufzugssteuerungen kompatibel. Für Aufzugshersteller ist es einfach: Das komplette Set wird erworben, neben dem Aufzugsschaltschrank installiert und die Schnittstellenverdrahtung fachgerecht ausgeführt. Das technische Personal muss sich dann nicht eingehend mit der internen Struktur des Geräts auseinandersetzen. Zudem bieten die meisten Hersteller von Notstromaggregaten Installations- und Inbetriebnahmeservices an. Daher ist dieses Produkt bei kleinen und mittelständischen Aufzugsherstellern sowie Ingenieurbüros sehr beliebt und wurde in China als erstes und am weitesten verbreitet eingesetzt. Das Notstromaggregat besteht aus zwei Teilen: einer Steuerschaltung und einer Batterie. Die Steuerschaltung umfasst in der Regel eine Detektions- und Steuerschaltung, eine Ladeschaltung und eine Wechselrichterschaltung. Die Detektions- und Steuerschaltung überwacht die Stromversorgung des Aufzugs, aktiviert das Notstromaggregat im Falle eines Stromausfalls und erfasst anschließend die relevanten Signale des Aufzugs. Sobald erkannt wird, dass der Sicherheitsstromkreis des Aufzugs eingeschaltet ist (bei Vorhandensein eines Phasenfolgerelais sollte dieses kurzgeschlossen sein) und der Wartungs-/Normalschalter des Aufzugs auf Normalstellung steht, beginnt das Gerät mit der weiteren Positionsbestimmung der Kabine. Befindet sich die Kabine auf einer Ebene, stellt die Notrettungseinrichtung bei Stromausfall die Stromversorgung und das Signal zum Öffnen der Tür bereit, sodass die Fahrgäste evakuiert werden können. Befindet sich die Kabine nicht auf einer Ebene, wird der Wechselrichter aktiviert, um den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom mit niedriger Spannung und Frequenz für den Fahrmotor umzuwandeln. Der Aufzug fährt langsam zur nächstgelegenen Ebene und öffnet dann die Tür, um die Fahrgäste zu evakuieren. Nach einer kurzen Verzögerung, nachdem sich die Aufzugstür geöffnet hat, ist die Evakuierung abgeschlossen und die Notrettungseinrichtung deaktiviert.
Der Hauptstromkreis und die Türöffnungssteuerung des Systems sind im folgenden Diagramm dargestellt. QA ist der Hauptschalter des Aufzugs, MD der Fahrmotor, YC der Ausgangsschütz des Frequenzumrichters, YC1 der Notausgangsschütz für Stromausfall. YC und YC1 müssen im Steuerungsbetrieb elektrisch verriegelt sein.
Eine kurze Erläuterung zu Notfallrettungsgeräten bei Stromausfällen in Aufzügen
Es ist zu beachten, dass diese Art von Notstromaggregat bei Stromausfall im Schleppbetrieb im offenen Regelkreis arbeitet und die Motordrehzahl nicht an den Umrichter zurückgemeldet wird. Für herkömmliche Asynchronmotoren ist diese Regelung problemlos möglich, bei Synchronmotoren hingegen ist es offensichtlich schwierig, den Motor im offenen Regelkreis mit der eingestellten Drehzahl zu betreiben. Daher ist diese Art von Notstromaggregat im Allgemeinen nicht für Synchron-Traktionsmaschinen geeignet.
Einige Hersteller von Notbremssystemen für Stromausfälle behaupten, ihre Produkte verfügten nicht nur über eine automatische Notbremsfunktion, sondern auch über eine Fehlerbehebungsfunktion. Das heißt, sobald der Aufzug ausfällt und mitten im Stockwerk stehen bleibt, erkennt das Notbremssystem den Fehler. Sind die Betriebsbedingungen für die Notbremsung erfüllt, wird die Stromzufuhr zum Steuerschrank unterbrochen und das Notbremssystem aktiviert. Beispielsweise, wenn alle Steuerkreise des Aufzugs die Betriebsbedingungen erfüllen, der Aufzug aber aufgrund eines Fehlers im Frequenzumrichter mitten im Stockwerk stehen bleibt und eingeschlossen wird, wird das Notbremssystem aktiviert. Sollte diese Funktion tatsächlich benötigt werden, ist sie mit größter Vorsicht einzusetzen. Die Betriebsbedingungen des Notbremssystems müssen streng kontrolliert werden, um Unfälle während des Betriebs zu vermeiden.
(2) Notstromversorgungsgerät für Stromausfälle, das von einer universellen unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) gesteuert wird
Wenn die normale Stromversorgung des Aufzugs ausfällt, versorgt das Gerät den Steuerschrank des Aufzugs (einschließlich des Frequenzumrichters) mit Strom, und der Aufzug wird weiterhin vollständig vom Steuerschrank gesteuert, wenn er mit der Notstromversorgung versorgt wird und mit Wartungs- oder Selbstrettungsgeschwindigkeit in die jeweilige Etage fährt.
Dies ist ein neuartiges Notstromgerät, das erst seit einigen Jahren in China eingesetzt wird, aber aufgrund der eingeschränkten Funktion des Frequenzumrichters noch nicht weit verbreitet ist. Derzeit lassen sich nicht alle Frequenzumrichter auf diese Weise steuern. Da die Stromversorgung durch USV-Anlagen in der Regel einphasig mit 220 V Wechselstrom erfolgt, muss der Frequenzumrichter die Traktionsmaschine bei einphasiger 220-V-Stromversorgung mit niedriger Drehzahl betreiben können.
The structure of this type of power outage emergency rescue device is very simple, consisting of a standard UPS and corresponding control circuits. UPS can be placed inside the control cabinet or independently placed next to the control cabinet. Its control circuit is generally placed inside the control cabinet and integrated with the control cabinet design. The following diagram is a common control circuit diagram, where QA is the main power switch of the elevator, MD is the traction motor, YC is the output contactor of the frequency converter, AC is the three-phase input contactor of the frequency converter, TC1 is the single-phase 220V input contactor of the frequency converter, DC is the power contactor of the control cabinet during normal power supply, and TC2 is the power contactor of the control cabinet during power outage emergency operation. AC and TC1, DC and TC2 should be electrically interlocked in control. The power transformer requires a single-phase 220V voltage input.
A Brief Discussion on Emergency Rescue Devices for Elevator Power Outages
Although some frequency converters do not have single-phase 220V input function, they have DC low-voltage input operation function. For example, Yaskawa G5 and L7 frequency converters can use DC 48V for low-speed operation. With this function, a power outage emergency device similar to UPS can be designed. Its structure includes a low-power charging/inverter and a battery. When the power supply is normal, the charging/inverter charges the battery. When there is a power outage, the battery inverts to produce a 220V power supply for the control cabinet to work. At the same time, the battery supplies power to the DC input terminal of the frequency converter, which drives the motor to run at low speed.
Comparison of Emergency Rescue Devices for Power Outages
Through the analysis of the structural principles of the power outage emergency rescue device above, we can compare its performance and provide reference for the development direction of the industry.
（1） Universality
The first type has good generality on asynchronous machines, but its application on synchronous machines is limited; The second type cannot be applied to all frequency converters and is subject to certain limitations in use. However, for frequency converter manufacturers, as long as there is a market demand, it is relatively simple to add single-phase 220V input or DC low-voltage input operation functions, and no additional costs are required. Therefore, in terms of generality, the second category has greater room for development;
（2） Security
Die erste Art von Notstromversorgungseinrichtung zieht den Aufzug direkt an. Ohne strenge Kontrolle besteht ein hohes Gefahrenpotenzial. Die zweite Art von Notstromversorgungseinrichtung steuert den Aufzug nicht direkt, sondern versorgt den Steuerschrank mit Strom, der den Aufzug steuert. In puncto Sicherheit unterscheidet sie sich kaum vom Normalbetrieb, und es treten keine Positionssignalfehler beim Wiederherstellen der Stromversorgung auf. Die zweite Art von Notstromversorgungseinrichtung bietet daher ein deutlich höheres Sicherheitsniveau.
(3) Wirtschaftliche Tragfähigkeit
Hinsichtlich des internen Aufbaus ist das erste Notstromgerät deutlich komplexer als das zweite. Es verfügt nicht nur über Sicherheitserkennung, Schützausgang und weitere Schaltungen im Steuerungsbereich, sondern auch über einen dreiphasigen Gleichstromwechselrichter. Daher sind seine direkten Materialkosten wesentlich höher als die des zweiten Typs. Da es sich zudem um ein Spezialprodukt handelt, sind Produktionsmenge und -umfang deutlich geringer als bei einer universell einsetzbaren USV, was die Kosten zusätzlich erhöht. Preislich ist das erste Notstromgerät doppelt so teuer wie das zweite.