Dobavitelji posebnih frekvenčnih pretvornikov za dvigala vas opominjajo, da se z nenehnim razvojem kitajske gradbene industrije in nenehnim izboljševanjem ravni gradbene mehanizacije povečujejo tudi zahteve glede kakovosti izdelave in splošne tehnične ravni gradbenih dvigal. Navadna dvigala običajno uporabljajo metodo krmiljenja s kontaktorjem in relejem, ki neposredno zažene in mehansko aktivira zavore za prisilno zaviranje. Vpliv zagona in zaviranja je velik in povzroča znatno škodo na mehanski strukturi in mehanizmu, prav tako pa so nagnjene k poškodbam tudi električne komponente. Hkrati je lahko material v dvigalu padec, kar ne vpliva le na hitrost gradnje, temveč tudi na učinkovitost gradbenega podjetja. Zlasti pri gradbenih dvigalih z dvojno uporabo za ljudi in blago obstajajo velika varnostna tveganja. Z naraščajočimi zahtevami uporabnikov glede delovanja in varnosti gradbenih dvigal so tradicionalne metode krmiljenja postale vse bolj neustrezne.
Zaradi zgoraj navedenih razlogov so profesionalni proizvajalci doma in v tujini poskušali uporabiti številne nove načine pospeševanja pri regulaciji hitrosti dvigal, kot je uporaba večstopenjskih elektromotorjev za regulacijo napetosti in hitrosti ter uvedba regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco. Postopoma je s stalnim razvojem tehnologije pretvorbe frekvenc ta s svojimi absolutnimi prednostmi presegla vse druge sheme regulacije hitrosti in zavzela prevladujoč položaj. Uporaba regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco v dvigalih ima številne prednosti, kot so zadrževalne zavore pri ničelni hitrosti, ki ne povzročajo obrabe zavor; visoka natančnost niveliranja pri nizki hitrosti pozicioniranja; gladek prehod hitrosti ne vpliva na mehanizem in strukturne komponente, kar izboljšuje varnost dvigala; skoraj poljubno širok razpon hitrosti izboljšuje delovno učinkovitost dvigala; varčna metoda regulacije hitrosti zmanjšuje porabo energije med delovanjem sistema. Prav zaradi teh očitnih lastnosti in prednosti se frekvenčni pretvorniki pogosto uporabljajo v dvigalih, kar bo imelo pomemben pomen za varno delovanje dvigal in zmanjšanje porabe energije med delovanjem.
Struktura in upravljanje dvigal:
Gradbeno dvigalo je gradbeni stroj, ki uporablja kletko (ali ploščad, lijak) za prevoz ljudi in blaga gor in dol po vodilnem okvirju ali vodilni tirnici. Široko se uporablja v gradbeništvu in na drugih področjih, kot so industrijske in civilne stavbe, gradnja mostov, podzemna gradnja, gradnja velikih dimnikov itd. Je idealna oprema za prevoz materialov in osebja. Kot trajno ali poltrajno gradbeno dvigalo se lahko uporablja tudi v različnih primerih, kot so skladišča in visoki stolpi. Vertikalni transport je najbolj obremenjena vrsta strojev pri gradnji visokih stavb in je prepoznan kot ena bistvene ključne opreme za gradnjo visokih stavb.
Glavne komponente gradbenega dvigala so naslednje: okvir vodilne tirnice, dvižna kletka, prenosni sistem, stenski okvir, zaščitna ograja šasije, električni sistem, varnostna zaščitna naprava, kabelska napajalna naprava itd.
Zasnova sistema za regulacijo hitrosti s spremenljivo frekvenco za dvigala
1. Uvod v strukturo sistema za regulacijo hitrosti s spremenljivo frekvenco
Sistem za regulacijo hitrosti s spremenljivo frekvenco dvigala je sestavljen iz naslednjih delov: trifaznega asinhronega motorja s kolutno zavoro, regulatorja hitrosti s spremenljivo frekvenco, zavorne enote s spremenljivo frekvenco in zavornega upora, platforme za povezovanje, električne zaščitne naprave itd. Postopek krmiljenja je upravljanje stikala za pretvorbo hitrosti na platformi za povezovanje, izbira prestavne ročice in nato oddajanje signala frekvenčnemu pretvorniku za spremembo vrednosti frekvence, s čimer se končno doseže namen regulacije hitrosti.
2. Točke načrtovanja elektronskega krmilnega sistema
⑴ Izbira elektromotorja
Ko so podani osnovni parametri prenosnega sistema (kot so največja dvižna nosilnost, največja delovna hitrost itd.), je mogoče določiti in izračunati število stopenj in moč elektromotorja. Dvižni mehanizem gradbenega dvigala mora izbrati motor s spremenljivo frekvenco, primeren za pogost zagon, nizek vztrajnostni moment in visok zagonski navor. Izbira moči motorja mora temeljiti na velikosti pogonske mehanske obremenitve, njena formula za izračun pa je:
P=WV/(η×10-3)(1)
V formuli W predstavlja težo nazivne obremenitve plus težo kletke in vrvi.
V - Delovna hitrost, m/s;
η - Mehanski izkoristek (produkt izkoristka prenosa vsakega dela prenosnega sistema).
Zaradi konstantnega navora, značilnega za navor obremenitve dvigala, navor pri nizkih frekvencah ostane v bistvu nespremenjen, kar zahteva delovanje motorja in frekvenčnega pretvornika pri nizkih hitrostih. Zato je treba povečati moč motorja ali namestiti zunanji ventilator za hlajenje.
⑵ Izbira frekvenčnega pretvornika
Ko je motor sistema določen, se lahko začne načrtovanje krmilnega sistema. Najprej je treba izbrati frekvenčne pretvornike. Trenutno obstaja veliko blagovnih znamk frekvenčnih pretvornikov tako doma kot v tujini, z znatnimi razlikami v stopnji krmiljenja in zanesljivosti. Za prenosni sistem dvigal je najbolje izbrati frekvenčni pretvornik z vektorskim krmiljenjem ali neposrednim krmiljenjem navora, ki zagotavlja stabilno delovanje in visoko zanesljivost. Zaradi različnih blagovnih znamk frekvenčnih pretvornikov se preobremenitvena zmogljivost in nazivni tok frekvenčnih pretvornikov pri isti moči ne ujemata popolnoma. Zato pri izbiri zmogljivosti frekvenčnega pretvornika ni treba upoštevati le nazivne moči, temveč tudi preveriti, ali je nazivni delovni tok večji od nazivnega toka motorja. Splošna izkušnja je, da se izbere frekvenčni pretvornik z zmogljivostjo, ki je za eno stopnjo večja od zmogljivosti motorja.
⑶ Izbira zavornega upora
Kot sistem za pretvorbo frekvence, ki se uporablja za dvigovanje, je poudarek njegove zasnove na zanesljivosti sistema, ko je motor v stanju povratnega zaviranja, saj se takšne okvare sistema pogosto pojavljajo med delovnimi pogoji, ko se kletka spušča, kot so prenapetost, prekoračitev hitrosti in kotaljenje. Sistem za pretvorbo frekvence ohranja motor v stanju generiranja skozi celoten postopek spuščanja težkih predmetov. Regenerirana električna energija se vrne v enosmerni vodilo frekvenčnega pretvornika, naprave, ki porabljajo energijo, kot so zavorne enote in zavorni upori, pa so običajno priključene na enosmerno stran. V zgodnjih fazah načrtovanja sistema je težko določiti natančne vrednosti parametrov. Preden je izdelek dokončan, je nemogoče natančno izmeriti in izračunati vztrajnost prenosa vsake komponente; v praktični uporabi se bodo karakteristike pojemka sistema spreminjale glede na potrebe lokacije. Zato je v večini primerov vrednost izkušenj običajno med 40 % in 70 % moči motorja. Vrednost upora R zavornega upora se izračuna v naslednjem območju.
3. Odpravljanje napak v sistemu za regulacijo hitrosti s spremenljivo frekvenco
Ko zagotovite pravilno ožičenje glavnega tokokroga in krmilnega tokokroga, sistem začne z odpravljanjem napak ob vklopu. Parametre motorja nastavite prek nadzorne plošče na frekvenčnem pretvorniku in izberite metodo statičnega samoučenja za identifikacijo motorja. Po končani identifikaciji nastavite način krmiljenja, izhodno frekvenco, čas pospeševanja in zaviranja, način izhoda releja RO1, frekvenco zaznavanja za sprostitev in zaklepanje zavore ter druge ustrezne parametre (za specifične parametre nastavitve glejte uporabniški priročnik vsakega frekvenčnega pretvornika). Po končani nastavitvi parametrov se v skladu z nacionalnimi standardnimi eksperimentalnimi pravili za gradbena dvigala izvede več stopenj odpravljanja napak v prostem teku, pri nazivni obremenitvi in pri 125 % nazivni obremenitvi. Med odpravljanjem napak, če pride do zdrsa, lahko frekvenco zavore ustrezno prilagodite, vendar je ne smete nastaviti previsoko, sicer bo frekvenčni pretvornik nagnjen k poročanju o napakah. Na splošno je nastavljena v območju 0,3~2 Hz.
4. Varnostno odpravljanje napak v dvigalih
Varnost je najpomembnejši standard za gradbena dvigala, varnostne preskuse pa je treba med odpravljanjem napak v sistemu izvajati v skladu z nacionalnimi standardi. Med odpravljanjem napak v prostem teku je mogoče preizkusiti, ali končna stikala zgornje in spodnje meje dvigala ter vrata kletke delujejo v skladu s konstrukcijskimi standardi. Po odpravljanju napak pri 125 % nazivne obremenitve je treba zaščito pred preobremenitvijo nastaviti na 110 % in izvesti preskus preobremenitve. Preizkus proti padcu običajno vključuje namestitev varnostnih naprav proti padcu na gradbena dvigala. Varnostne naprave proti padcu so pomemben sestavni del gradbenih dvigal in se uporabljajo za preprečevanje nesreč s padcem kletke. Dvigala, ki se uporabljajo na gradbiščih, morajo vsake tri mesece opraviti preizkus padca. Preizkus padca se lahko izvede s povečanjem izhodne frekvence frekvenčnega pretvornika za pogon motorja, ki poganja kletko s simulirano hitrostjo padanja, da se preveri, ali je varnostna naprava proti padcu aktivirana.