تأمینکنندگان مبدل فرکانس ویژه آسانسورها به شما یادآوری میکنند که با توسعه مداوم صنعت ساخت و ساز چین و بهبود مستمر سطح مکانیزاسیون ساخت و ساز، الزامات مربوط به کیفیت تولید و سطح فنی کلی آسانسورهای ساختمانی نیز در حال افزایش است. آسانسورهای معمولی عموماً از روش کنترل رله کنتاکتوری استفاده میکنند که مستقیماً شروع به کار میکند و به صورت مکانیکی ترمزها را برای ترمز اجباری اعمال میکند. تأثیر شروع و ترمز زیاد است و باعث آسیب قابل توجهی به ساختار و مکانیسم مکانیکی میشود و اجزای الکتریکی نیز مستعد آسیب هستند. در عین حال، به راحتی میتوان باعث ریزش مصالح در آسانسور شد که نه تنها بر سرعت ساخت و ساز تأثیر میگذارد، بلکه بر کارایی شرکت ساختمانی نیز تأثیر میگذارد. به ویژه در آسانسورهای ساختمانی دو منظوره برای افراد و کالاها، خطرات ایمنی زیادی وجود دارد. با افزایش تقاضای کاربران برای عملکرد و ایمنی آسانسورهای ساختمانی، روشهای کنترل سنتی به طور فزایندهای ناکافی شدهاند.
با توجه به دلایل فوق، تولیدکنندگان حرفهای در داخل و خارج از کشور تلاشهای زیادی برای افزایش سرعت آسانسورها انجام دادهاند، مانند استفاده از موتورهای الکتریکی چند مرحلهای برای تنظیم ولتاژ و تنظیم سرعت و معرفی تنظیم سرعت فرکانس متغیر. به تدریج، با توسعه مداوم فناوری تبدیل فرکانس، این روش از هر طرح کنترل سرعت دیگری با مزایای مطلق پیشی گرفته و جایگاه غالب را به خود اختصاص داده است. استفاده از تنظیم سرعت فرکانس متغیر در آسانسورها مزایای بسیاری دارد، مانند ترمزهای نگهدارنده سرعت صفر که هیچ سایشی روی ترمزها ندارند؛ هر سرعت موقعیتیابی پایین، دقت تراز بالا؛ انتقال نرم سرعت هیچ تاثیری بر مکانیسم و اجزای سازهای ندارد و ایمنی آسانسور را بهبود میبخشد؛ محدوده سرعت تقریباً دلخواه، راندمان کاری آسانسور را بهبود میبخشد؛ روش تنظیم سرعت با صرفهجویی در مصرف انرژی، مصرف انرژی سیستم را کاهش میدهد. دقیقاً به دلیل همین ویژگیها و مزایای آشکار است که مبدلهای فرکانس به طور گسترده در آسانسورها مورد استفاده قرار گرفتهاند، که اهمیت مهمی برای عملکرد ایمن آسانسورها و کاهش مصرف انرژی عملیاتی خواهد داشت.
ساختار و کنترل آسانسورها:
آسانسور ساختمانی یک ماشین ساختمانی است که از یک قفس (یا سکو، قیف) برای حمل و نقل افراد و کالاها به بالا و پایین در امتداد یک قاب ریل راهنما یا ریل راهنما استفاده میکند. این دستگاه به طور گسترده در ساخت و ساز و سایر زمینهها، مانند ساختمانهای صنعتی و عمرانی، ساخت پل، ساخت و ساز زیرزمینی، ساخت دودکشهای بزرگ و غیره استفاده میشود. این یک وسیله ایدهآل برای حمل مواد و پرسنل است. به عنوان یک آسانسور ساختمانی دائمی یا نیمه دائمی، میتوان از آن در موارد مختلفی مانند انبارها و برجهای بلند نیز استفاده کرد. حمل و نقل عمودی شلوغترین نوع ماشین آلات در ساخت و ساز ساختمانهای بلند است و به عنوان یکی از تجهیزات کلیدی ضروری برای ساخت و ساز ساختمانهای بلند شناخته شده است.
اجزای اصلی آسانسور ساختمانی به شرح زیر است: قاب ریل راهنما، قفس بالابر، سیستم انتقال قدرت، قاب دیوار، گاردریل شاسی، سیستم الکتریکی، دستگاه حفاظت ایمنی، دستگاه منبع تغذیه کابل و غیره.
طراحی سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر برای آسانسورها
۱. مقدمهای بر ساختار سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر
سیستم تنظیم سرعت فرکانس متغیر آسانسور از قطعات زیر تشکیل شده است: موتور آسنکرون سه فاز ترمز دیسکی، کنترل کننده سرعت فرکانس متغیر، واحد ترمز فرکانس متغیر و مقاومت ترمز، سکوی اتصال، دستگاه حفاظت الکتریکی و غیره. فرآیند کنترل شامل فعال کردن سوئیچ تبدیل سرعت روی سکوی اتصال، انتخاب دنده سرعت و سپس ارسال سیگنال به مبدل فرکانس برای تغییر مقدار فرکانس است که در نهایت به هدف تنظیم سرعت دست مییابد.
۲. نکات طراحی سیستم کنترل الکترونیکی
⑴ انتخاب موتور الکتریکی
پس از مشخص شدن پارامترهای اساسی سیستم انتقال قدرت (مانند حداکثر ظرفیت بالابری، حداکثر سرعت کار و غیره)، میتوان تعداد طبقات و قدرت موتور الکتریکی را تعیین و محاسبه کرد. مکانیزم بالابر آسانسور ساختمانی باید یک موتور با فرکانس متغیر مناسب برای استارت مکرر، گشتاور اینرسی کم و گشتاور استارت بالا انتخاب کند. انتخاب قدرت موتور باید بر اساس اندازه بار مکانیکی محرک باشد و فرمول محاسبه آن به صورت زیر است:
P=WV/(η×10-3)(1)
در فرمول، W نشان دهنده وزن بار نامی به علاوه وزن قفس و طناب است.
V - سرعت عملیاتی، متر بر ثانیه؛
η - راندمان مکانیکی (حاصل ضرب راندمان انتقال هر بخش از سیستم انتقال).
با توجه به مشخصه گشتاور ثابت گشتاور بار آسانسور، گشتاور اساساً در فرکانسهای پایین بدون تغییر باقی میماند و نیاز به موتور و مبدل فرکانس برای کار در سرعتهای پایین دارد. بنابراین، افزایش قدرت موتور یا نصب یک فن خارجی برای خنکسازی ضروری است.
⑵ انتخاب مبدل فرکانس
پس از تعیین موتور سیستم، طراحی سیستم کنترل میتواند آغاز شود. ابتدا، انتخاب مبدلهای فرکانس. در حال حاضر، برندهای زیادی از مبدلهای فرکانس چه در داخل و چه در سطح بینالمللی وجود دارند که تفاوتهای قابل توجهی در سطح کنترل و قابلیت اطمینان دارند. برای سیستم انتقال قدرت آسانسورها، بهتر است مبدل فرکانسی با کنترل برداری یا کنترل گشتاور مستقیم، عملکرد پایدار و قابلیت اطمینان بالا انتخاب شود. با توجه به برندهای مختلف مبدلهای فرکانسی، ظرفیت اضافه بار و مقدار جریان نامی مبدلهای فرکانسی تحت توان یکسان کاملاً سازگار نیستند. بنابراین، هنگام انتخاب ظرفیت مبدل فرکانسی، نه تنها لازم است توان نامی در نظر گرفته شود، بلکه باید بررسی شود که آیا جریان کاری نامی از جریان نامی موتور بیشتر است یا خیر. تجربه کلی این است که مبدل فرکانسی با ظرفیت یک سطح بزرگتر از ظرفیت موتور انتخاب شود.
⑶ انتخاب مقاومت ترمز
به عنوان یک سیستم تبدیل فرکانس که برای بلند کردن استفاده میشود، تمرکز طراحی آن بر قابلیت اطمینان سیستم در زمانی است که موتور در حالت ترمز بازخوردی قرار دارد، زیرا چنین خرابیهای سیستمی اغلب در شرایط کاری هنگام پایین آمدن قفس، مانند اضافه ولتاژ، اضافه سرعت و غلتش، رخ میدهند. سیستم تبدیل فرکانس، موتور را در کل فرآیند پایین آمدن جسم سنگین در حالت تولید نگه میدارد. انرژی الکتریکی احیا شده به باس DC مبدل فرکانس بازگردانده میشود و دستگاههای مصرفکننده انرژی مانند واحدهای ترمز و مقاومتهای ترمز معمولاً به سمت DC متصل میشوند. تعیین مقادیر دقیق پارامترها در مراحل اولیه طراحی سیستم دشوار است. قبل از تکمیل محصول، اندازهگیری و محاسبه دقیق اینرسی انتقال هر جزء غیرممکن است. در استفاده عملی، ویژگیهای کاهش سرعت سیستم با توجه به نیازهای سایت تغییر خواهد کرد. بنابراین در بیشتر موارد، مقدار تجربه معمولاً بین 40 تا 70 درصد از توان موتور است. مقدار مقاومت R مقاومت ترمز در محدوده زیر محاسبه میشود.
۳. اشکالزدایی سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر
پس از اطمینان از سیمکشی صحیح مدار اصلی و مدار کنترل، سیستم شروع به اشکالزدایی میکند. پارامترهای موتور را از طریق پنل عملیاتی روی مبدل فرکانس تنظیم کنید و روش خودآموزی استاتیک را برای شناسایی موتور انتخاب کنید. پس از تکمیل شناسایی، حالت کنترل، فرکانس خروجی، زمان شتابگیری و کاهش سرعت، حالت خروجی رله RO1، فرکانس تشخیص برای آزاد کردن و قفل کردن ترمز و سایر پارامترهای مربوطه را تنظیم کنید (برای پارامترهای تنظیم خاص به دفترچه راهنمای کاربر هر مبدل فرکانس مراجعه کنید). پس از تکمیل تنظیم پارامترها، طبق قوانین آزمایشی استاندارد ملی برای آسانسورهای ساختمانی، چندین مرحله اشکالزدایی بدون بار، اشکالزدایی بار نامی و اشکالزدایی بار نامی ۱۲۵٪ انجام خواهد شد. در طول اشکالزدایی، اگر پدیده لغزش وجود داشته باشد، فرکانس ترمز را میتوان به طور مناسب تنظیم کرد، اما نباید خیلی زیاد تنظیم شود، در غیر این صورت مبدل فرکانس مستعد گزارش خطا است. به طور کلی، در محدوده ۰.۳ تا ۲ هرتز تنظیم میشود.
۴. اشکالزدایی ایمنی آسانسورها
ایمنی مهمترین استاندارد برای آسانسورهای ساختمانی است و آزمایش ایمنی باید مطابق با استانداردهای ملی در طول اشکالزدایی سیستم انجام شود. در طول اشکالزدایی بدون بار، میتوان آزمایش کرد که آیا کلیدهای حد بالا و پایین آسانسور و همچنین درهای قفس مطابق با استانداردهای طراحی عمل میکنند یا خیر. پس از اشکالزدایی در بار نامی ۱۲۵٪، محافظ اضافه بار را روی ۱۱۰٪ تنظیم کرده و آزمایش اضافه بار انجام دهید. آزمایش ضد سقوط معمولاً شامل نصب دستگاههای ایمنی ضد سقوط روی آسانسورهای ساختمانی است. دستگاههای ایمنی ضد سقوط جزء مهمی از آسانسورهای ساختمانی هستند و برای از بین بردن حوادث سقوط قفس استفاده میشوند. آسانسورهای مورد استفاده در سایتهای ساختمانی باید هر سه ماه یکبار تحت آزمایش سقوط قرار گیرند. آزمایش سقوط را میتوان با افزایش فرکانس خروجی مبدل فرکانس برای چرخاندن موتور به منظور چرخاندن قفس با سرعت سقوط شبیهسازی شده انجام داد تا مشخص شود که آیا دستگاه ایمنی ضد سقوط فعال شده است یا خیر.