Los proveedores de dispositivos de retroalimentación de emergencia para ascensores les recuerdan que, con el continuo avance tecnológico y la mejora de la calidad de vida, las exigencias en materia de calidad de vida también aumentan. El uso de ascensores se ha generalizado, y la seguridad y la protección del medio ambiente también se han convertido en la prioridad en su desarrollo. Debido a los cortes de energía repentinos que pueden ocurrir durante el funcionamiento de los ascensores, que pueden causar que personas u objetos queden atrapados en su interior, surgió el dispositivo de emergencia para cortes de energía en ascensores.
Principio estructural del dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía
Los dispositivos de rescate de emergencia para cortes de energía se pueden dividir en dos categorías según sus principios estructurales:
(1) Dispositivo especial de rescate de emergencia en caso de corte de energía en el ascensor
Es independiente del armario de control del ascensor. Cuando se interrumpe el suministro eléctrico, el dispositivo asume el control total del ascensor, controla la cabina para que se desplace al nivel más cercano y abre la puerta para evacuar a los pasajeros de forma segura.
Este tipo de dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía generalmente consiste en un conjunto completo de productos, instalado en un gabinete, con buena versatilidad y compatible con la mayoría de los gabinetes de control de ascensores. Para las empresas productoras de ascensores, siempre que se adquiera el conjunto completo, se instale junto al gabinete de control y el cableado de interfaz con este se realice correctamente, el personal técnico no necesita invertir mucho esfuerzo en comprender a fondo la estructura interna del dispositivo. Además, la mayoría de las empresas productoras de dispositivos de emergencia en caso de corte de energía ofrecen servicios de instalación y puesta en marcha. Por lo tanto, este tipo de producto es muy popular entre las pequeñas y medianas empresas productoras de ascensores y las empresas de ingeniería, y ha sido el primero y más utilizado en China. Este dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía consta de dos partes: un circuito de control y una batería. El circuito de control generalmente consta de un circuito de detección y control, un circuito de carga y un circuito inversor. El circuito de detección y control se encarga de detectar la fuente de alimentación del ascensor, activar el dispositivo de emergencia en caso de corte de energía y, a continuación, detectar las señales relevantes del ascensor. Cuando se detecta que el circuito de seguridad del ascensor está conectado (si hay un relé de secuencia de fase, debe estar cortocircuitado) y el interruptor de mantenimiento/normal del ascensor está en estado normal, el dispositivo comienza a funcionar para detectar la posición de la cabina. Si la cabina está nivelada, el dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía proporciona la energía y la señal para abrir la puerta, y el ascensor abre la puerta para evacuar a los pasajeros. Si la cabina no está nivelada, el circuito inversor se activa para convertir la corriente continua de la batería en corriente alterna de baja tensión y baja frecuencia para que funcione el motor de tracción. El ascensor avanza lentamente hasta la posición nivelada más cercana y luego abre la puerta para evacuar a los pasajeros. Tras unos segundos de retraso, cuando la puerta del ascensor se abre, el rescate se completa y el dispositivo se desactiva.
El circuito principal de arrastre y el circuito de control de apertura de puertas del sistema se muestran en el siguiente diagrama. QA es el interruptor principal de alimentación del ascensor, MD es el motor de tracción, YC es el contactor de salida del convertidor de frecuencia, YC1 es el contactor de salida de emergencia en caso de corte de energía, y YC e YC1 deben estar enclavados eléctricamente durante el control.
Una breve discusión sobre los dispositivos de rescate de emergencia para cortes de energía en ascensores
Cabe señalar que este tipo de dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía se controla mediante lazo abierto durante el arrastre, y la velocidad del motor no se retroalimenta a la placa del inversor. Para motores asíncronos comunes, este control es totalmente factible, pero para motores síncronos, el control mediante lazo abierto dificulta el funcionamiento normal del motor a la velocidad establecida. Por lo tanto, este tipo de dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía generalmente no es adecuado para máquinas de tracción síncrona.
Algunos fabricantes de dispositivos de rescate de emergencia por cortes de energía afirman que sus productos no solo cuentan con una función automática de rescate por cortes de energía, sino también con una función de rescate por fallas. Es decir, si el ascensor falla y se detiene en medio de la planta sin poder operar, el dispositivo de rescate por cortes de energía detectará la falla. Si cumple con las condiciones de operación para el rescate, cortará la alimentación del gabinete de control y el dispositivo de rescate por cortes de energía implementará la operación de rescate. Por ejemplo, si todos los circuitos de control del ascensor cumplen con las condiciones de operación, pero debido a una falla en el convertidor de frecuencia, el ascensor se detiene en medio de la planta y queda atrapado, se activa el dispositivo de emergencia por cortes de energía. Si esta función es realmente necesaria, debe usarse con extrema precaución, controlando estrictamente las condiciones para que el dispositivo de emergencia por cortes de energía se active y previniendo accidentes que puedan ocurrir durante su uso.
(2) Dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía controlado por un sistema de alimentación ininterrumpida universal (UPS)
Cuando se corta la alimentación eléctrica normal del ascensor, el dispositivo suministra energía al gabinete de control del ascensor (incluido el convertidor de frecuencia) y el ascensor sigue estando totalmente controlado por el gabinete de control cuando se alimenta con la alimentación eléctrica de respaldo y funciona a velocidad de mantenimiento o de autorrescate hasta la posición de nivel.
Este es un nuevo tipo de dispositivo de emergencia para cortes de energía que se ha utilizado en China recientemente, pero aún no se ha generalizado, principalmente debido a las limitaciones de la función del convertidor de frecuencia. Actualmente, no todos los convertidores de frecuencia pueden controlarse de esta manera. Dado que la alimentación del SAI suele ser monofásica de 220 V CA, es necesario que el convertidor de frecuencia pueda operar la máquina de tracción a baja velocidad cuando se alimenta con una fuente de alimentación monofásica de 220 V.
La estructura de este tipo de dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía es muy simple y consiste en un SAI estándar y sus circuitos de control correspondientes. El SAI puede ubicarse dentro del gabinete de control o de forma independiente junto a él. Su circuito de control generalmente se ubica dentro del gabinete de control e integrado con el diseño del gabinete de control. El siguiente diagrama es un diagrama de circuito de control común, donde QA es el interruptor principal de energía del ascensor, MD es el motor de tracción, YC es el contactor de salida del convertidor de frecuencia, AC es el contactor de entrada trifásico del convertidor de frecuencia, TC1 es el contactor de entrada monofásico de 220 V del convertidor de frecuencia, DC es el contactor de potencia del gabinete de control durante el suministro de energía normal y TC2 es el contactor de potencia del gabinete de control durante la operación de emergencia en caso de corte de energía. AC y TC1, DC y TC2 deben estar enclavados eléctricamente en el control. El transformador de potencia requiere una entrada de voltaje monofásico de 220 V.
Una breve discusión sobre los dispositivos de rescate de emergencia para cortes de energía en ascensores
Aunque algunos convertidores de frecuencia no tienen una entrada monofásica de 220 V, sí ofrecen una entrada de CC de bajo voltaje. Por ejemplo, los convertidores de frecuencia Yaskawa G5 y L7 pueden operar a baja velocidad con CC de 48 V. Con esta función, se puede diseñar un dispositivo de emergencia para cortes de energía similar a un SAI. Su estructura incluye un inversor/cargador de baja potencia y una batería. Cuando la alimentación es normal, el inversor/cargador carga la batería. En caso de un corte de energía, la batería invierte la tensión para generar una fuente de alimentación de 220 V que permite el funcionamiento del armario de control. Al mismo tiempo, la batería alimenta el terminal de entrada de CC del convertidor de frecuencia, lo que impulsa el motor a baja velocidad.
Comparación de dispositivos de rescate de emergencia para cortes de energía
A través del análisis de los principios estructurales del dispositivo de rescate de emergencia en caso de corte de energía mencionado anteriormente, podemos comparar su desempeño y proporcionar una referencia para la dirección de desarrollo de la industria.
(1) Universalidad
El primer tipo tiene buena generalidad en máquinas asíncronas, pero su aplicación en máquinas síncronas es limitada. El segundo tipo no es aplicable a todos los convertidores de frecuencia y presenta ciertas limitaciones de uso. Sin embargo, para los fabricantes de convertidores de frecuencia, siempre que exista demanda en el mercado, es relativamente sencillo añadir funciones de operación con entrada monofásica de 220 V o entrada de baja tensión de CC, sin costos adicionales. Por lo tanto, en términos de generalidad, la segunda categoría tiene mayor margen de desarrollo.
(2) Seguridad
El primer tipo de dispositivo de emergencia por corte de energía funciona arrastrando directamente el ascensor. Sin un control estricto, existe un alto riesgo de peligro. El segundo tipo no controla directamente el funcionamiento del ascensor, sino que alimenta el armario de control, que lo controla. En términos de seguridad, no difiere mucho del funcionamiento normal, y no se produce ningún error en la señal de posición al restablecerse el suministro eléctrico. Obviamente, el segundo tipo de dispositivo de emergencia por corte de energía ofrece un mejor rendimiento de seguridad.
(3) Viabilidad económica
En cuanto a la estructura interna del producto, el primer tipo de dispositivo de emergencia para cortes de energía es mucho más complejo que el segundo. No solo cuenta con detección de seguridad, salida de contactor y otros circuitos en la parte de control, sino que también incluye un inversor de CC trifásico. Por lo tanto, su costo directo de material es mucho mayor que el del segundo tipo. Además, al ser un producto especializado, su producción y escala son mucho menores que las de un SAI, que es un producto universal, lo que también incrementa su costo. En términos de precio, el primer tipo de dispositivo de emergencia para cortes de energía es el doble que el segundo.