مقدمه
روش های کنترل سرعت در این صنعت از زمان های گذشته به روش های مختلفی مانند واردلئونارد در موتورهای DC و یا ACVV در موتورهای دو سرعته و ... مورد استفاده قرار گرفته است ، اما امروزه یکی از رایج ترین روش های کنترل سرعت، استفاده از درایوهای VVVF است .
موتورهای 3 فاز به دلیل ساختمان ساده تر نیاز کمتر به سرویس و نگهداری و قیمت ارزان تر نسبت به موتورهای DC به تدریج جایگزین آنها شده، همچنین با پیشرفت فناوری نیمه هادی های قدرت مانند TRIAC و IGBT امکان کنترل سرعت و گشتاور موتورهای 3 فاز به هزینه بسیار پایین فراهم آمده است.
با توحه به دلایل بالا، امروزه در صنعت آسانسور درایوهای VVVF جایگاه ویژه ای پیدا نموده ، به تدریج جایگزین سیستم های کنترل دو سرعته قبلی می شوند.
1. درایو VVVF :
به زبان ساده تر یک درایو VVVF دستکاهی است که بین شبکه برق و موتور 3 فاز آسانسور قرار گرفته، پس از دریافت توان الکتریکی از شبکه و تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی خود، سرعت و گشتاور موتور را به گونه ای تنظیم می نماید که همواره حرکت کابین، به بهترین شکل ممکن انجام می پذیرد.
شایان ذکر است که درایو VVVF توسط شرکت های گوناگونی تولید شده، هر کدام دارای مزایا و محدودیت های مختلفی می باشند. این درایو علاوه بر نرم کردن حرکت موتور ( کابین ) مزایای دیگری دارد.
- ویژگی های دو سرعته
- مزایا:
1. سادگی مدار الکتریکی
2. سهولت در خدمات پس از فروش
3. قیمت ارزان
- محدودیت ها
1. ضربه هنگام استارت و دور اندازی
2. مصرف برق زیاد
3. پله بودن تغییرات سرعت
4. دارای دو سرعت محدود
5. عدم استفاده از این روش در سرعت های بالا
6. بیکار بودن بخشی از موتور در نتیجه :
- گران شدن موتور
- حجم و وزن بالاتر موتور
- مزایای استفاده از VVVF
حرکت نرم و بدون ضربه
از مهمترین مزایای یک درایو کنترل سرعت، نرم کردن حرکت کابین آسانسور و حذف شوک های های لحظه استارت و توقف می باشد.
همانگونه که در منحنی حرکت یک آسانسور دو سرعته مشاهده می شود با اتصال برق 3 فاز ورودی به موتور در لحظه استارت، در مدت زمان کمتر از 0/5 ثانیه، سرعت موتور از صفر به یک متر بر ثانیه رسیده، این مسئله موجب پدید آمدن شتاب اولیه قایل توجهی گردد، البته وجود فلایویل در انتهای موتور که در واقع یک وزنه سنگین است و اینرسی ساکن ایجاد نماید - باعث کاهش این شتاب شده اما همچنان شوک ناشی از تغییرات سرعت، زیاد و محسوس می باشد.
زمان استارت در آسانسور مجهز به درایو VVVF تا حدود 2 ثانیه افزایش یافته این مسئله باعث کاهش شتاب استارت و افزایش نرمی حرکت کابین می شود البته بنا به کاربری آسانسور (نفربر ، بابر ، بیماربر و ... ) این زمان توسط پارامترهای مربوطه در درایو، قابل تنظیم بوده ، زیادتر یا کمتر شده، تا مدت زمان زیادی در این بخش از منحنی حرکت تلف نشود، اما در آسانسورهای بیماربر یا هتل ها و ساختمان های مسکونی کم ترافیک ، این زمان بیشتر شده تا راه اندازی نرم تر و حرکت دلپذیرتری به وجود بیاید.
نکته دیگر که موجب شوک اولیه بیشتر در آسانسورهای دو سرعته می شود، این است که برق فعال کننده ترمز مکانیکی موتور ، از کنتاکتورهای اصلی تامین شده ، موتور و ترمز به طور همزمان تحریک می شوند، در نتیجه هنگام استارت موتور ، ترمز به علت تاخیر مکانیکی - دیرتر باز شده، این امر سبب میشود شوک در هنگام استارت افزایش یافته ، سفت بودن فنر های ترمز مکانیکی موتور، این مشکل را تشدید می کند.
در صورتی که در آسانسورهای مجهز به درایو ، برق ترمز مکانیکی موتور از یک کنتاکتور مستقل که توسط درایو فرمان داده می شود - تامین شده ، در نتیجه ترمز مکانیکی در ابتدا پیش از حرکت موتور باز می شود. در ضمن برای جلوگیری از حرکت معکوس موتور ( در لحظه استارت) درایو با ترزیق جریان dc مناسب به سیم پیچ های موتور ، یک ترمز مغناطیسی ایجاد کرده از حرکت روتور آن جلوگیری می نماید، برای شروع حرکت ، این ترمز مغناطیسی به تدریج کاهش یافته ، افزایش فرکانس اعمالی به موتور ، استارت بسیار نرمی را ایجاد می کند.
در موتورهای دو سرعته در لحظه دور اندازی کم شدن سرعت از یک متر بر ثانیه به 0/25 متر بر ثانیه در زمان کوتاهی افاق می افتد، این مسئله موجب بروز شوک در کابین شده ، بنا به مدل موتور و گیربکس مقدار آن کم و زیاد می شود.
اما در آسانسورهای مجهز به درایو ، کاهش سرعت با استفاده از پارامترهای قابل تنظیم شتاب منفی متناسب با کاربری آسانسور، قایل تنظیم خواهد بود.
قابل ذکر است که در آسانسورهای دو سرعته ، معمولا از فاصله حدود 90 سانتی متر مانده به طبقه مقصد، کاهش سرعت ( دوراندازی) انجام می پذیرد، بدین معنی که کاهش سرعت به میزان 0/75 متر بر ثانیه در طی مسافت حدود 40 سانتی متر رخ می دهد. اما در آسانسورهای مجهز به درایو ( با سرعت 1 متر بر ثانیه) از فاصله حدود 180 سانتی متری کاهش سرعت آغاز شده ، سرعت تا حدود 0/1 متر بر ثانیه کاهش می یابد، در نتیجه کاهش سرعت 0/9 متر بر ثانیه در طی مسافت حدود 130 سانتی متر اتفاق می افتد، شتاب منفی خیلی کمتری را به مسافر تحمیل می کند.
در یک آسانسور 2 سرعته ، در لحظه توقف - که بدترین شوک حرکتی در آسانسور مربوط به این قسمت از حرکت می باشد، با قطع کنتاکتور های اصلی ، سرعت توسط ترمز مکانیکی در طی مسافت حدود 10 سانتی متر از 0/25 متر بر ثانیه ( دور کند) به صفر رسیده، کابین متوقف می شود و برای ایجاد توقف دقیق در تراز طبقه ، نیاز به سفت تر بودن ترمز مکانیکی بوده ، که منجر به شوک بیشتر توقف در کابین می شود.
اما در یک آسانسور مجهز به درایو ، با رسیدن کابین به تراز طبقه ، حدود 15 سانتی متر از هر طرف، سرعت از 0/1 کتر بر ثانیه با کاسته شدن از فرکانس خروجی درایو به تدریج کم شده پس از رسیدن به سرعت صفر ( توقف کامل) ترمز مکانیکی بسته شده ، بدون هیچ گونه شوکی متوقف می شود، به عبارت دیگر در این در این حالت ترمز مکانیکی در توقف کابین در تراز طبقه مقصد نقشی ندارد.
