پارامترهای ترمز مکانیکی 

محدوده آزاد شدن ترمز مکانیکی 

هر درایوی برای آزاد نمودن ترمز مکانیکی موتور، چند شرط شامل جریان ، گشتاور و فرکانس را کنترل می کند، به عنوان مثال در لحظه راه اندازی با افزایش تدریجی فرکانس خروجی درایو، هرگاه پارامترهای فوق، به مقدار تنظیم شده برسند، ترمز مکانیکی باز می شود. باید دقت شود تنظیم دقیق این پارامترها بسیار اهمیت دارد. به عنوان مثال اگر شرط باز شدن ترمز، رسیدن فرکانس به عدد خاصی باشد، حال اگر این فرکانس بالا تعریف شده باشد ( مثلا 5 هرتز) تا رسیدن به این فرکانس ترمز همچنان بسته می ماند و با باز شدن ان به علت اینکه فرکانس به 5 هرتز رسیده است یک حرکت جهشی ناگهانی ایجاد می شود. و اگر مقدار بسیار پایین تعریف شود و ترمز الکتریکی میز فعال نشده باشد پیش از آن که موتور گشتاور لازم برای حرکت را به دست آرود ترمز مکانیکی باز شده، موجب حرکت ناخواسته موتور ( پس زدن کابین ) می گردد. 

 

محدوده بسته شدن ترمز مکانیکی 

مانند توضیحات بالا، در هنگام توقف نیز، بسته شدن ترمز مکانیکی وابسته به شرایطی است که هر کدام از پارامترهای مربوطه دارند. به عنوان مثال اگر شرط بسته شدن ترمز فرکانس خروجی درایو باشد، و مقدار آن یک هرتز تنظیم شده باشد، تا زمانی که فرکانس خروجی به یک هرتز نرسیده باشد ترمز مکانیکی بسته نخواهد شد. 

 

تاخیر در باز و بسته شدن ترمز مکانیکی 

در برخی درایوها ، بدون در نظر گرفتن شرایط ذکر شده در بالا، تنها با استفاده از یک تاخیر پس از فرمان راه اندازی، ترمز زا آزاد کرده، به صورت اتوماتیک پارامترهای فرکانس و گشتاور و ... را کنترل می کند و در هنگام توقف نیز با اعمال یک تاخیر دیگر ترمز مکانکی را می بندد. 

 

پارامترهای ترمز الکتریکی 

تزریق جریان dc در لحظه استارت  : 

در لحظه استارت موتور، پیش از با شدن ترمز مکانیکی، درایو یک جریان dc را به موتور تزریق می کند تا موجب قفل شدن روتور می شود، سپس ترمز مکانیکی را باز کرده، بتدریج فرکانس را افزایش می دهد، این عمل باعث یک استارت نرم در موتور می شود، برای این قسمت معمولا دو پارامتر زیر تنظیم می شود : 

 

- مقدار جریان DC در لحظه استارت v1 معمولا برابر با درصدی از جریان نامی موتور ویا بر حسب آمپر می باشد. 

 

- مدت زمان تزریق جریان DC در لحظه استارت t1 که بر حسب ثانیه می باشد. 

 

 

تزریق جریان dc در لحظه توقف :

در لحظه توقف موتور نیز ، ابتدا یک جریان DC تزریق می گردد و بعد از متوقف شدن کامل موتور، فرمان بسته شدن ترمز مکانیکی صادر می گردد. در این قسمت نیز دو عامل مقدار جریان و مدت زمان تزریق جداگانه قابل تنظیم می باشد، در  بعضی درایوها تزریق جریان DC به صورت اتوماتیک بعد از برداشتن فرمان سرعت آغاز میگردد، البته به شرط فعال بودن پارامترهای مربوطه ، اما در بعضی دیگر باید فرکانس آغاز تزریق جریان DC را مشخص کرد و هرگاه فرکانس خروجی درایو کمتر از آن مقدار شد تزریق آغاز می شود. 

 

نکته : در اعمال جریان DC نباید زیاده روی کرد زیرا اعمال جریان زیاد باعث داغ شدن موتور و همچنین مصرف انرژی بی مورد می شود، در بعضی شرایط حتی بدون اعمال جریان DC نیز می توان موتور را تنظیم کرد تا حرکت مناسبی داشته باشد. 

 

 

پارامترهای درایو

منحنی حرکت و پارامترهای مربوطه 

مجموعه پارامترها که در هر درایو موجود است را می توان به چند گروه کلی دسته بندی کرد. اگرچه نام آنها در درایوهای مختلف متفاوت است اما عملکردشان مشابه می باشد. 

 

پارامترهای اصلی 

پارامترهای اصلی شامل پارامترهای مشخصات پلاک موتور آسانسور  می باشد و باید قبل از از هر تنظیمی این مشخصات خوانده شده، در درایو تنظیم شوند. این پارامترها عبارتند از : 

 

1. ولتاژ نامی موتور (nominal voltage) 

با توجه به این که موتورهای آسانسور معمولا به صورت ستاره استفاده می شوند ولتاژ حالت ستاره وارد می شود. 

 

2. جریان نامی ( nominal current) 

با توحه به اتصال موتور جریان نامی در حالت ستاره و سرعت تند وارد می شود.

 

3. سرعت نامی  nomimnal speed) 

در صورت استفاده از موتور دو سرعته ، اتصال درایو به سرعت تند موتور انجام می گیردو 

سرعت نامی آسانسور که روی پلاک موتور نوشته می شود ممکن است مقدار مناسبی نباشد و لزومی ندارد که حتما سرعت نوشته شده روی پلاک وارد گردد، بلکه این سرعت باید به صورت تجربی و مقداری وارد شود که سرعت آسانسور در دو جهت بالا و پایین یکی بود آسانسور بدون لرزش حرکت نماید. 

 

4. فرکانس نامی (nominal frequency) 

درایوها اکثر قابلیت راه اندازی موتورها را تا چند برابر فرکانس نامی دارند، و باید دقت شود وارد نمودن اطلاعات اشتباه در این قسمت موجب چرخاندن موتور به شکل خطرناک میشود، البته درایو ها به صورت پیش فرض ماکزیمم فرکانس خروجی را روی 50 یا 60 هرتز تنظیم می کنند. این مقدار در این 50 هرتز است. 

 

5. ضریب توان (power factor)

 

6. تعداد قطب های موتور (motor poles) 

تعداد قطب که به صورت زوج نوشته میش ود بیشتر در موتورهای سنکرون اهمیت دارد. 

 

7. توان موتور ( power) 

توان موتور الکتروموتور مهم است و با توجه به ضریب قدرت و توان ورودی محاسبه می شود. در مثال زیر هر دو توان بر روی پلاک ثبت شده است ولی معمولا فقط توان خروجی ( توان مکانیکی ) بر روی پلاک درج می گردد. 

 

نکته مهم : در هنگام سیم کشی درایو دقت شود که به هیچ وجه برق تغذیه شبکه ، به خروجی درایو متصل نگردد، زیرا این کار قطعا باعث صدمه دیدن درایو می گردد. 

 

 

 

پارامترهای کنترل سرعت 

این پارمترها مقادیر سرعت آسانسور است که در برخی درایوها به صورت فرکانس HZ و در برخی دیگر به صورت متر بر ثانیه وارد می شوند. هر درایو ، ورودی هایی برای انتخاب سرعت به صورت دیجیتالی دارد، این امکان اجازه انتخاب چندین سرعت طبق مطالب زیر را می دهد. معمولا در کاربرد آسانسوری از 3 سرعت استفاده می شود که شامل سرعت تند، سرعت دور اندازی یا سرعت کند و سرعت رویزیون می باشد. 

 

1. سرعت نامی ( full speed) 

این پارامتر سرعت نامی کابین را تعربف می کند و بر حسب متر بر ثانیه و یا هرتز می باشد و برابر است با حداکثر سرعت موتور در فرکانس نامی آن به عنوان مثال در یک آسانسور معمولی ، حداکثر مقدار قابل انتخاب یک متر بر ثانیه است و اگر این مقدار کمتر انتخاب شود درایو حداکثر سرعت موتور را به آن مقدار محدود می کند. 

 

2. سرعت کند 

این سرعت پس از رسیدن به مکان دوراندازی انتخاب می شود و تا زمان رسیدن به تراز طبقه ادامه پیدا میکند. 

 

3. سرعت رویزیون 

سرعتی است که برای حرکت در حالت رویزیون انتخاب می گردد، حداکثر سرعتی که استاندارد مجاز دانسته، 0/63 متر بر ثانیه می باشد. ولی معمولا برابر 0/25 متر بر ثانیه تنظیم می گردد. 

 

4. سرعت های میانی 

این سرعتها ، برای فواصل کوتاه مانند یک طبقه ، در آسانسورهای پرسرعت استفاده می گردد. برای مثال در یک آسانسور با سرعت 2/5 متر بر ثانیه برای پیمودن یک طبقه 3 متری این سرعت ( حدود 1 متر بر ثانیه ) انتخاب می شود. 

 

5. ورودی های انتخاب جهت 

معمولا درایوها ، یک یا دو ورودی دیجیتال برای انتخاب جهت حرکت موتور وجود دارد، با انتخاب هر کدام از آنها، درایو جهت حرکت خود ذا انتخاب می کند. توضیح این  که انتخاب جهت حرکت به تنهایی منجر به حرکت نشده، بلکه باید هماره انتخاب یکی از سرعت ها باشد. 

 

 

بخش های یک درایو VVVF

سخت افزار درایو کنترل سرعت 

درایوها بسته به فناوری و ساخت کارخانه سازندشان ، دارای بخش های مختلفی هستند اما به طور کلی یک درایو VVVF از بخش های اصلی زیر تشکیل شده است : 

 

1 - مدار یکسو سازی ورودی 

در ابتدا برق سه فاز شبکه توسط یک پل دیود سه فاز به صورت یک ولتاژ DC تبدیل می شود که به DC BUS معروف است ، و در اکثر درایوها این ولتاژ در ترمینال های قدرت درایو از بیرون قابل دسترسی می باشد. و در شرایطی خاص نیز می توان مستقیما با اعمال ولتاژ DC از خارج به این قسمت ، درایو را راه اندازی نمود. 

 

 بلوک دیاگرام داخلی کنترل سرعت ( درایو VVVF) 

 

 

ساختمان الکتریکی کنترل سرعت ( درایو VVVF) 

 

 

2 - خازن های صافی 

در همه درایوها ، این خازن وجود دارد و بنا به مدل درایو ، از ظرفیت های کمتر یا بیشتر استفاده می شود و یکی از عوامل تاثیر گذار در قیمت تمام شده درایو می باشد، و نقش اساسی در عملکرد درایو دارد. 

 

نکته : در درایوها 400 ولتی که در شبکه سه فاز ایران مورد استفاده قرار می گیرد، از خازن هایی باولتاژ شکست 900 ولتی استفاده می گردد. 

 

 

3 - سوئیچ های خروجی 

ولتاژ DC توسط شش عدد سوئیچ IGBT تبدیل به شکل موجی با فرکانس متغیر می گردد و همچنین با کنترل عرض پالس خروجی ولتاژ دلخواه نیز ایجاد می شود به این معنی که این امکان وجود دارد که یک موتور را در هر فرکانسی با گشتاور دلخواه کنترل کنیم . این سوئیچ ها با فرکانس چند کیلوهرتز قطع و وصل می شوند که به فرکانس حامل معروف است . 

 

وجود این فرکانس بالا برای ایجاد یک حرکت نرم در موتور لازم است. در نهایت درایو با این فناوری امکان می یابد که یک موتور را از چند دهم هرتز تا چند صد هرتز به گردش در آورد. 

 

 

4 - مدار کنترل 

واحد کنترل دارای پردازنده های بسیار پر سرعت و قوی است که نقش کنترل تمام قسمت های مختلف درایو از جمله ورودی  ها و خروجی های دیجیتال و آنالوگ ، کنترل IGBT ها ، نمایشگرها و ... را به عهده دارد و با استفاده از نرم افزار های مختلف کاربری های متفاوتی را فراهم می سازد. در واقع نرم افزار جز عوامل تعیین کننده انتخاب یک درایو مناسب برای آسانسور می باشد، از ویژگی های مهم نرم افزار وجود کاربری آسانسور ( LIFT APPLICATION) در ساختار آن است. 

 

نکته : معمولا مدار کنترل با ولتاژ کمتر از 24 ولت کار میکند، که این ولتاژ توسط یک مبدل ولتاژ از DC BUS تهیه می شود. در بعضی از مدل ها ، امکان راه اندازی واحد پردازنده به طور مستقل نیز وجود دارد که برای راه اندازی درایو با ولتاژ های پایین ( به طور مثال هنگام برق اضطراری ) بسیار مناسب است. 

 

 

5 - حسگرهای جریان 

درایو برای اینکه بتواند یک موتور را به طور قابل قبولی کنترل کند، نیازمند اندازه گیری های دقیقی از جریان لحظه ای آن می باشد، در واقع با اندازه گیری جریان است که واحد کنترل، تصمیم به اصلاح فرکانس قطع و وصل سوئیچ های قدرت می کند. 

 

 

6 - مقاومت ترمز 

در هنگامی که سرعا روتور از فرکانس ورودی از فرکانس خروجی درایو ( سرعت میدان دوار استاتور) بیشتر باشد، موتور در حالت ژنراتوری قرار می گیرد و همانطور که در شکل زیر مشاهد می شود، انرژی برگشتی از طریق دیودهای موازی با IGBT ها موجب افزایش ولتاژ DC BUS می گردد، این ولتاژ به اندازه ای افزایش می یابد که امکان صدمه دیدن درایو وجود دارد. برای جلوگیری از OVER VOLTAGE یک مقاومت پر وات که - معمولا در خارج از درایو نصب میشود - و یک سوئیچ ، به خط DC BUS وصل شده، انرژی اضافی ( برگشتی از موتور) به صورت حرارت بر روی مقاومت خارجی تلف می شود. 

انرژِی برگشتی از موتور به سمت درایو 

 

 

- حالت ژنراتور چه وقت رخ می دهد؟ 

در هنگام حرکت کابین خالی به سمت بالا، سنگینی وزنه تعادل، باعث سرعت گرفتن موتور شده، در این زمان درایو باید از افزایش سرعت موتور جلوگیری کرده، به این صورت انرژی برگشتی را به حرارت تبدیل کند. قابل ذکر است در برخی مدل درایوها انرژی برگشتی از موتور به جای آن که به صورت حرارت بر روی مقاومت تلف شود، به شبکه اصلی بازگردانده می شود، البته این نوع درایوها از قیمت بالاتری برخوردار هستند. 

 

- نکات مهم در نصب مقاومت : 

1. نصب به گونه ای باشد تا  دفع حرارت به آسانی انجام پذیرد و حرارت تولیدی به قطعات پیرامون صدمه نزند.  ( در داخل تابلو نصب نشود)

 

2. اهم و توان مقاومت بر اساس جداول کارخانه سازنده انتخاب می شود، بنابراین در هنگام نصب به مقدار توصیه شده دقت شود، ولی به طور کلی میتوان گفت که توان مفاومت در موتورهای گیربکسی  0/2 و در موتورهای گیرلس 0/1 درایو می باشد. 

 

3. در صورت سرخ شدن زیاد مقاومت باید به موارد زیر دقت نمود : 

 

الف) توان مقاومت کم می باشد و باید از مقاومت با توان بالاتر استفاده کرد . 

 

ب) شیب نزولی زیاد است، و توان زیادی در زمان کوتاهی بر روی مقاومت تلف می شود. 

 

ج) تعداد استارت زیاد است و مقاومت فرصت خنک شدن پیدا نمیکند. 

 

د) مقاومت اتصال بدنه دارد یا نیم سوز شده است که باید تعویض گردد. 

 

4. به علت ولتاژ بالا ( حداقل 600 ولت) و احتمال برق گرفتگی دقت شود سیم اتصال زخمی نشده محافظ فلزی جدا نشود. 

 

5. سیم ارتباطی مقاومت و درایو حتما از نوع شیلددار باشد تا نویز منتشر نشود. 

 

6. اتصال سیم مقاومت به درستی انجام شود، زیرا در صورت عدم اتصال مقاومت به درایو به ویژه در هنگام توقف کابین، مشکلات زیادی پیش می آید. 

 

7. اتصال ترموستات مقاومت به سیستم fto تابلو ( در صورت موجود بودن ) 

 

8. استفاده از مقاومت موازی در توان های بالا 

 

9. توجه شود هر چقدر اثر سلفی کمتر باشد پخش نویز ان کمتر می شود ( وجود میله و روش پیچیدن ) 

 

10. دقت شود سیم های مقاومت به همدیگر اتصال نداشه باشند ( بیشترین عامل سوختن درایوها ) 

 

 

 

انواع درایوهای رایج در بازار 

 

 

 

قطعات اصلی آسانسور