درایو کنترل سرعت موتور آسانسور
تکان‌های شدید کابین آسانسور هنگام حرکت، یک خصیصه‌ی بارز در آسانسور‌های سنتی موسوم به دوسرعته می‌باشدکه برای برخی افراد، به خصوص بیماران و سالخوردگان بسیار ناخوشایند است.
درایور کنترل سرعت موتور، یک سیستم الکترونیکی قدرت است که با قرار گرفتن در مجموعه‌ی سیستم کنترل آسانسور می‌تواند جهت کنترل سرعت وشتاب موتور آسانسور که معمولا از نوع سه فاز آسنکرون می‌باشد، مورد استفاده قرار گیرد.
امکان کنترل سرعت و شتاب موتور، در آسانسور‌های با سرعت حداکثر حدود یک متر بر ثانیه، باعث نرمی استارت، تغییرات سرعت ایست آسانسور شده و همچنین دقت توقف کابین در سطح همتراز طبقه را بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، در مقایسه با سیستم‌های دو سرعته، درایو کنترل سرعت با کنترل و کاهش جریان زیاد هنگام استارت و تغییر سرعت موتور، باعث تقلیل تلفات حرارتی و صرفه جویی در مصرف انرژی می‌گردد.
درایو‌های vvvf باعث شده اند که موتور‌های سه فاز آسنکرون پردوام، بسیار کم استهلاک، ارزان و کارآمد مبدل به سیستم‌های محرکه رام، کنترل پذیر و بدون نقص گردد.
امروزه آشنایی صنعتگران و کارفرمایان با مزایای آسانسور‌های مجهز به سیستم درایو سرعت vvvf باعث استقبال روز افزون آن‌ها از این سیستم گردیده است
با ظهور درایو‌های کنترل سرعت VVVF نوع دیگری از موتور‌های سه فاز آسنکرون به بازار آمده است که با توجه به خصیصه‌های مورد نیاز سیستم‌های کنترل سرعت، موارد زیر در آن لحاظ شده است:
درایور کنترل سرعت موتور آسانسور
۱-داشتن فقط یک سیم پیچی و در نتیجه یک سرعت:
سرعت آسنکرون این موتور‌ها نیز همانند سرعت تند موتور‌های دو سرعته معمولا” مقدار اندکی (حدود ۵%) کمتر از ۱۵۰۰دور در دقیقه است. به دلیل قابلیت افزایش و کاهش تدریجی سرعت توسط درایو، دیگر لزومی به تعبیه سیم پیچی اضافی برای سرعت دوم وجود ندارد.
۲-استفاده از عایق با کیفیت بهتر برای سیم پیچی موتور:
این امر جهت تامین مقاومت بیشتر در برابر میدان‌های الکتریکی قوی ناشی از اعمال شکل موج غیر سینوسی ولتاژ تغذیه توسط درایو می‌باشد.
۳-حذف فلایویل فلزی سنگین و جایگزینی آن با هندویل پلاستیکی سبک:
با وجود درایو کنترل سرعت، دیگر نیازی به نقش فلایویل فلزی سنگین برای کاهش شوک حرکتی وجود نداشته و حذف آن باعث کاهش بار دینامیکی موتور و صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی خواهد شد. از طرف دیگر تعبیه هندویل پلاستیکی یک ضرورت است که با استفاده از آن هنگام تخلیه اضطراری کابین هنگام قطع برق می‌توان محور موتور را با دست حرکت داده و کابین را به محدوده نزدیکترین طبقه رساند.
۴-فن الکتریکی خارجی و پرده دار کردن انتهای موتور برای تامین تهویه:
به دلیل توانایی قابل ملاحظه درایو در کاهش تلفات حرارتی موتور به فن الکتریکی جداگانه برای تهویه نیازی نمی‌باشد.
۵-تعبیه پایه و محور کوپلینگ در انتهای موتور جهت اتصال شفت انکودر:
در صورت استفاده از شفت انکودر یا به اختصار انکودر، دقت عملکرد درایو‌های کنترل سرعت افزایش می‌یابد. در اکثریت کاربرد‌های با سرعت بالا و یا آسانسور‌های سنگین باری از شفت انکودر استفاده می‌شود، اما در آسانسور‌های معمولی با سرعت یک متر بر ثانیه که معمولا” دقت ایست خیلی بالا مورد انتظار نیست، لزوما” از شفت انکودر استفاده نمی‌شود. در هر صورت با داشتن پایه و محور کوپلینگ به انکودر، عمل نصب انکودر روی موتور در صورت نیاز، بسادگی، با اطمینان و هزینه کمتر قابل انجام است.
نقاط ضعف و قوت آسانسور‌های کم سرعت، مجهز به درایو کنترل سرعت vvvf:
با توجه به اینکه هم اکنون اکثریت قاطع کاربرد‌های آسانسوری از درایو‌های VVVF به عنوان سیستم کنترل سرعت استفاده کرده و انواع قدیمی‌تر ACVV تقریبا” منسوخ گردیده اند، از این ژس فقط درایو‌های فرکانسی یا VVVF را مورد توجه قرار می‌دهیم.
استفاده از سیستم‌های کنترل سرعت در آسانسور‌های سریعتر از ۱/۶ متر در ثانیه، اجباری بوده، اما در آسانسور‌های کم سرعت (حدود یک متر بر ثانیه) این عمل اختیاری بوده و می‌توان بدون استفاده از سیستم کنترل سرعت، از موتور‌های دو سرعته استفاده کرد. شناخت قوت و ضعف هر کدام از این دو وضعیت ممکن می‌تواند کمک موثری برای انتخاب درست باشد.
در سیستم‌های مجهز به درایو ۳ VF مزایای زیر نسبت به سیستم‌های دو سرعته وجود دارند:
افزایش کیفیت حرکت (استارت و ایست ملایم، بدون شوک و تکان‌های شدید).
دقت خوب هنگام ایست کابین در سطح همتراز طبقه (خصوصا”در سیستم‌هایی که از شفت انکودر استفاده می‌کنند).
کاهش تلفات حرارتی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی خصوصا” در کاربرد‌های پر ترافیک (تا حد ۵۰%).
افزایش ضریب حفاظت موتور.
متقابلا”در سیستم‌های مجهز به درایو vvvf عیوب زیر را نیز می‌توان نسبت به سیستم‌های دو سرعته بر شمرد:
افزایش قیمت تمام شده.
بالا رفتن پیچیدگی سیستم برای افراد با اطلاعات کم.
افزایش حساسیت به اختلالات برق شهر و ریسک (هر چند کم) سوختن درایو بر اثر آن.
دشوار و پر هزینه بودن عیب یابی و تعمیرات درایو.
استهلاک برخی از اجزای درایو نظیر فن خنک کننده و خازن‌های پر ظرفیت که عمر محدودی دارند.
در نتیجه حتی با صرف نظر از بقیه مزایا، فقط یک مزیت مهم یعنی صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف انرژی، دلیل محکمی است که می‌توان با قاطعیت، سیستم‌های مجهز به درایو ۳ vf را برای آسانسور‌های پر ترافیک توصیه کرد. با وجود این گسترش استفاده از این سیستم ها، حتی در کاربرد‌های مسکونی کم ترافیک، باعث بالا رفتن سطح توقع اکثر کارفرمایان از کیفیت آسانسور گردیده و در اکثر آپارتمان‌های مسکونی با کیفیت نیز استقبالی از آسانسور‌های سنتی دو سرعته به عمل نمی‌آید.
انتخاب سایز مناسب درایو:
یکی از مهمترین نکات طراحی آسانسور، انتخاب قدرت مناسب برای سیستم محرکه آن شامل موتور و درایو می‌باشد.
در مرحله اول، تخمین قدرت موتور به روش محاسباتی با استفاده از قوانین فیزیک مکانیک و لحاظ کردن راندمان اجزاء آسانسور مثل گیریبکس و …. صورت می‌گیرد. همچنین در بسیاری از موارد نیز بر آورد قدرت موتور به روش تجربی و بدون انجام محاسبات صورت می‌گیرد.
پس از انتخاب مارک و مدل موتور، می‌توان از روی کاتالوگ سازنده، نزدیکترین سایز موتور که قادر به تامین این قدرت برآوردی در شرایط محیطی و ترافیکی مورد نظر باشد را انتخاب کرد.
لازم به یادآوری است که:
قدرت نامی بر حسب کیلو وات یا اسب بخار که معمولا” بر روی موتور‌ها درج می‌گردد معرف قدرت مکانیکی نامی موتور می‌باشد. برای به دست آوردن قدرت یا توان الکتریکی مصرفی موتور می‌بایست این قدرت مکانیکی را بر عدد راندمان موتور تقسیم کرد.
نکات مهم در نصب سیستم‌های مجهز به VVVF:
به طور کلی، آسانسور‌های مجهز به درایو نسبت به آسانسور‌های متداول دو سرعته پیچیده تر، آسیب پذیرتر بوده و عملیات نصب، راه اندازی و نگهداری این آسانسورها، نیازمند استفاده از نیرو‌های با تجربه و تخصص کاقی و به کارگیری دقت و مراقبت بیشتری هستند.
در این رابطه ذیلا” به ذکر برخی از نکات پرداخته می‌شود: ۳
موارد ارتقاء یافته از سیستم دو سرعته:
در سیستم‌هایی که از موتور‌های دو سرعته استفاده می‌کنند بهتر است در صورت امکان برای کاهش بار دینامیکی موتور و صرفه جویی در مصرف انرژی، فلایویل فلزی سنگین از روی شفت موتور باز شده و به جای آن، یک هندویل پلاستیکی تعبیه گردد. همچنین با بررسی میزان کاهش گرم شدن موتور، در برخی موارد می‌توان به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، تجهیزات خننک کننده اضافی را از مدار خارج کرد.
در سیستم‌هایی که برای کنترل دقیق‌تر از شفت انکودر استفاده می‌کنند، عمل نصب انکودر روی موتور و اتصال کوپلینگ آن می‌بایست توسط افراد ماهر، به صورت مطمئن و با دقت و ظرافت زیاد صورت پذیرد.
موارد نصب در ساختمان‌های در حال ساخت:
در برخی از ساختمان‌های در حال ساخت، خصوصا” در برج‌های مرتفع، به منظور استفاده برای حمل مصالح ساختمانی و کارگران، اقدام به نصب و راه اندازی بسیار زود هنگام آسانسور می‌نمایند. به کارگیری سیستم‌های بسیار حساس کنترل سرعت vvvf در شرایطی که بعضا” حتی برق سه فاز ساختمان هنوز به طور مطمئن برقرار نشده و ممکن است به جای آن از ژنراتور استفاده شود و همچنین میزان گرد و غبار ناشی از مصالح ساختمانی در موتورخانه بسیار بالاست، خطر بروز اشکال و سوختن درایو به شدت افزایش می‌یابد. توصیه می‌شود در صورت ضروری بودن استفاده از آسانسور در چنین شرایطی برای پیشگیری از مخاطرات پر هزینه برای درایو، تدابیر پیشگیرانه و کافی اتخاذ شده و یا در صورت امکان، به طور موقت از یک سیستم محرکه دو سرعته استفاده گردد.
اهمیت انجام تنظیمات بهینه درایو:
علی رغم اینکه نرمی حرکت و نداشتن تکان‌های شدید از مشخصات سیستم‌های مجهز به درایو کنترل سرعت می‌باشد، اما هر گونه افراط برای به دست آوردن نرم‌ترین حرکت ممکن، افزایش زمان حرکت و افت عملکرد آسانسور از نظر سرعت را به دنبال خواهد داشت. به همین منظور پارامتر‌های مرتبط با منحنی حرکت باید برای حصول نوعی تعادل بین کیفیت یعنی نرمی حرکت و کمیت یعنی تامین سرعت عملکرد مطلوب تنظیم گردد. به عبارت دیگر، دسترسی به یک سرعت مناسب ارزش تحمل یک تکان بسیار خفیف هنگام حرکت را دارا می‌باشد.
موارد حفاظتی:
حفاظت به معنی به کارگیری همه تدابیر لازم برای پیشگیری از صدمه به تجهیزات و سوختن آنهاست. نظر به اینکه درایو‌های کنترل سرعت vvvf با داشتن قطعات الکترونیکی قدرت، در برابر وضعیت‌های نا خواسته آسیب پذیر بوده و تعمیرات آن‌ها معمولا” پر هزینه می‌باشد.
لازم است نکات حفاظتی زیر با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرند:
جهت تامین برق موتورخانه آسانسور از یک کابل یک تکه مستقل با قطر کافی استفاده شده و پیچ‌های ترمینال الکتریکی دو انتهای کابل تا حد امکان سفت شده و مطمئن بودن اتصالات در بازدید‌های دورهای بازرسی شوند.
خط حفاظتی زمین ساختمان (ارت) باید مطابق استاندارد‌های مربوطه تامین گردیده و به صورت اتصال الکتریکی ستاره با مرکزیت ارت تابلو کنترل، توسط کابل با قطر کافی برقرار گردد.
به علت عدم اطمینان کافی در خصوص کیفیت برق تولیدی ژنراتور‌های محلی، حتی المقدور از به کارگیری ژنراتور برای تامین تغذیه آسانسور‌های مجهز به درایو خصوصا” در ساختمان‌های در حال ساخت خودداری نمایید.
شل بودن ترمینال‌های خطوط قدرت یکی از دلایل سوختن درایوهاست. لذا، کلیه کابل‌های قدرت در مدار ورودی و خروجی درایو، موتور و مقاومت ترمز باید با قطر کافی و یک تکه بوده و به طور مطمئن و محکم به ترمینال‌های مربوطه اتصال یابند. کیفیت این اتصالات باید همواره در بازدید‌های دورهای مورد بررسی قرار گیرند.
علی رغم اینکه عدم تنظیم پارامتر‌های حفاظتی درایو ممکن است در شرایط عادی، هیچ اثری بر کیفیت عملکرد آن نداشته باشد، اما هنگام بروز شرایط غیر عادی، خرابی درایو یا اجزاء متصل به آن را به دنبال خواهد داشت.
درایور کنترل سرعت موتور آسانسور
خدمات پس از فروش سیستم‌های کنترل مجهز به درایو:
آسانسور یکی از مهمترین اجزاء یک ساختمان بوده و خصوصا” در ساختمان‌های بلند و برج‌ها به منزله شاهرگ حیاتی ارتباط و حمل و نقل عمودی می‌باشد، لذا هر نوع خرابی مربوط به آن می‌بایست به طور سیستماتیک و در اسرع وقت مرتفع گردد. وجود قطعات یدکی و سرویس و خدمات پس از فروش کارآمد و سریع، از ضروریات اصلی سیستم‌های کنترل آسانسور و درایو‌های مورد استفاده در آن‌ها می‌باشد.
منبع: پیشگامان صنعت ماندگار
