Die Anbieter von spezialisierten Frequenzumrichtern für Aufzüge weisen darauf hin, dass die Drehzahlregelung des Frequenzumrichters eine konstante Beschleunigungs- und Verzögerungsregelung des Aufzugs ermöglicht, wodurch Unfälle wie Über- und Überdrehen des Aufzugs wirksam verhindert werden können; Die Drehzahlregelung des Frequenzumrichters ermöglicht außerdem einen sanften Anlauf des Motors, wodurch der durch den Rotorwiderstand verursachte Energieverbrauch eliminiert und eine sehr signifikante Energieeinsparung erzielt wird.
Aufbau eines Frequenzumrichter-Drehzahlregelungssystems für Aufzüge
Das Frequenzumrichter-Drehzahlregelungssystem des Hebezeugs besteht im Wesentlichen aus einem Frequenzumrichter, einer Fahrsteuerung und einer Betriebssteuerung. Der Frequenzumrichter, bestehend aus einer energieverbrauchenden Bremse und einer Haltebremse, ermöglicht die variable Drehzahlregelung für das Heben und Senken des Hebezeugs. Die Fahrsteuerung gewährleistet die präzise Steuerung des Fahrvorgangs, des Parkens und des Bremsens des Hebezeugs. Die Betriebssteuerung übernimmt die Steuerung des Hebe- und Senkvorgangs, die Fehlerbehebung, die Notbremsung und weitere Betriebsabläufe des Hebezeugs. Die energieverbrauchende Bremse und die Haltebremse dienen der Parksteuerung des Aufzugs.
Prinzip der Drehzahlregelung mit variabler Frequenz
Im Einsatz mit Hebesystemen dient der Frequenzumrichter hauptsächlich der Drehzahlregelung für konstante Beschleunigung, Anlauf, konstante Verzögerung, Stopp und Betrieb. Die Drehzahlregelung passt die Motordrehzahl durch Änderung der Eingangsfrequenz an, wodurch ein sehr großer Regelbereich entsteht. Frequenzumrichter erreichen üblicherweise einen Bereich von 0–400 Hz mit einer Regelgenauigkeit von in der Regel 0,01 Hz. Dies erfüllt die Anforderungen an eine stufenlose Drehzahlregelung für konstante Beschleunigung und Verzögerung des Hebesystems. Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters wird ein sanfter Anlauf und eine gleichmäßige Drehzahlregelung ermöglicht. Die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter unterscheidet sich von der Drehzahlregelung über den Rotorwiderstand. Sie reduziert den Schlupf, verbessert den Leistungsfaktor und ermöglicht die Abgabe eines konstanten Drehmoments. Da die Ausgangsleistung drehzahlabhängig ist, ergibt sich ein hoher Energieeinsparungseffekt. Andererseits ermöglicht der Frequenzumrichter per Software die einfache Änderung des Ausgangsdrehmoments (d. h. die Anpassung der Drehmomentkompensationskurve), der Beschleunigungs- und Verzögerungszeit, der Zielfrequenz, der oberen und unteren Grenzfrequenzen usw. Er verfügt zudem über leistungsstarke Kompatibilitätsfunktionen und kann Funktionen kombinieren, Parameter einstellen (modifizieren) und die Drehzahl dynamisch an die jeweiligen Anwendungsanforderungen anpassen. Über Klemmenblöcke lässt sich der Frequenzumrichter ansteuern und ermöglicht so eine mehrstufige Hubdrehzahlregelung. Abbildung 2 zeigt schematisch den Regelprozess der konstanten Beschleunigung und Verzögerung des Frequenzumrichters. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge sind flexibel einstellbar, was die Vermeidung von Überwicklung, Überabwicklung, Entgleisung usw. des Hebezeugs erheblich erleichtert.
Die Drehzahlregelung mit variabler Frequenz umfasst nicht nur die Hubsteuerung, sondern auch die Bremssteuerung.
Die Fahrwegsteuerung ist ein schematisches Diagramm des Hebe- und Senkvorgangs eines Aufzugs. Sie gliedert sich in den Hebe- und Senkvorgang. Die Fahrwegsteuerung unterteilt den Hebevorgang in verschiedene Fahrabschnitte. Je nach den Gegebenheiten der einzelnen Abschnitte kann die Hubgeschwindigkeit des Aufzugs durch unterschiedliche Frequenzumrichter geregelt werden. Die Fahrwegsteuerung steuert nicht nur die Frequenzumrichterdrehzahl während des gesamten Hebevorgangs, sondern auch den Park- und Bremsvorgang. Sie beugt effektiv Unfällen wie Überdrehen, Überdrehen, Entgleisen und Umkippen des Förderbandes vor und eignet sich daher besonders für geneigte Schächte mit Kurven und Gabelungen.
Die Fahrsteuerung basiert auf der Hubposition (Fahrintervall) des Aufzugs. Der Fahrregler wandelt die Fahrposition in ein Schaltsignal um und führt über den Steueranschluss des Frequenzumrichters eine mehrstufige Frequenzumrichtersteuerung, eine Parksteuerung und eine Bremssteuerung durch.
Bremssteuerung – Für den sicheren Betrieb des Hebezeugs ist ein zuverlässiges Brems- und Bremssteuerungssystem erforderlich, das in der Regel energierückfließende Bremsung und Haltebremsung kombiniert. Die energierückfließende Bremsung nutzt hauptsächlich die durch die Trägheit des Hebezeugs beim Abbremsen und Absenken erzeugte Bremsenergie. Der Frequenzumrichter verwendet Energieeinheiten zur energierückfließenden Bremsung. Diese sanfte Bremsung verhindert effektiv mechanische Stöße und schnelles Abrutschen. Um Unfälle wie Entgleisungen zu vermeiden, ist das Hebezeug mit einer Bremse blockiert. Die Bremse wird üblicherweise beim Parken betätigt. Sobald das Fahrzeug die Parkposition erreicht hat, sendet die Fahrsteuerung ein Stoppsignal an den Frequenzumrichter und gleichzeitig ein Bremssteuersignal an die Bremse, um den Bremsvorgang zu aktivieren. Im Falle einer Entgleisung oder anderer Unfälle leitet die Betriebssteuerung eine Notbremsung ein.