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 

 

 

 

معایت سیستم کنترل سرعت VVVF

محدودیت های استفاده از کنترل سرعت و راه حل های آن 

پس از بیان مزایای زیاد استفاده از سیستم کنترل سرعت VVVF، اینک به بررسی برخی از محدودیت های آن می پردازیم . 

 

1 - هزینه ی اولیه بالا 

یک درایو کنترل سرعت VVVF به علت تکنولوژی بالا در ساخت ان و استفاده از قطعات گران قیمت الکترونیک قدرت و همچنین هزینه تحقیقاتی قابل ملاحظه ای، دارای قیمت نسبتا بالایی می باشد اما نصب آن بین 30 تا 50 % ( با توجه با تعداد استارت) ئر مصرف انرژی صرفه جویی می شود، این مقدار صرفه جویی در مدتی نسبتا کوتاهی هزینه اولیه را جبران کرده ، پس از آن باعث صرفه جویی در هزینه های انرژی مصرفی میگردد. 

 

2 - انتشار نویز 

در درایوهای VVVF وجود سوئیچ های نیمه هادی ، که با فرکانس چند کیلوهرتز در حال قطع و وصل شدن هستند، باعث به وجود آمدن تویز ، هم در قسمت ورودی و هم در قسمت خروجی شده، این نویز می تواند بر روی عملکرد سیستم های حساس پیرامون درایو تاثیر منفی داشته باشد. 

 

برای برطرف نمودن این مشکل، در ورودی درایوها - متناسب با مدل های مختلف آ« فیلترهایی نصب می شوند تا از انتقال نویز به شبکه برق و انتشار آن در محیط جلوگیری نموده ، وجود این فیلترها بر قیمت تمام شده و حجم درایو بسیار موثر خواهد بود. 

 

در برخی موارد نیز، در صورت کافی نبودن فیلتر داخلی درایو ، می توان از فیترهای خارجی استفاده کرد، مخصوصا در مکان هایی که دستگاه های ابزار دقیق مانند بیمارستان ها و آزمایشگاه های کالیبراسیون وجود دارند. 

 

 

3 - فیلتر نویزگیر 

برای حذف نویز در خروجی درایو نیز از فیلترهایی می توان استفاده کرد، به ویژه در مواردی که فاصله درایو تا موتور زیاد می باشد، افزودن این فیلتر الزامی خواهد بود. اما راه حل ساده تر آن ، استفاده از کابل محافظ دار ( شیلددار) می باشد. 

 

4 - پیچیدگی نسبی 

استفاده از درایوهای VVVF نسبت به تابلوهای دو سرعته ، دارای پیچیدگی بیشتری است ، اما با فراگیر شدن استفاده از آنها، به تدریج کاربردشان نیز ساده تر می شود، به ویژه در درایوهایی که با کاربری آسانسور طراحی شده اند، این تنظیمات آسان تر شده، با یک تنظیم اولیه ساده، تابلو راه اندازی می گردد. 

 

5 - افزایش زمان سرویس دهی 

اگرچه با استفاده از یک درایو VVVF و کاهش شتاب ها ، حرکت و توقف بسیار نرمتر می گردد، اما زمنا بیشتری صرف شده، این مسئله می تواند بر روی ترافیک ساختمان تاثیر منفی بگذارد. 

برای حل مسئله، درایوهایی به بازار عرضه شده است که توقف آنها به صورت دسترسی مستقیم می باشد، به این صورت که حرکتی نرم با توقف عالی و دقیق را زمانی کوتاه فراهم می آورد.  البته با توجه به قیمت بالاتر از این گونه درایوها، استفاده از آن در مکان های پر ترافیک، با تعداد استارت زیاد و تردد بین طبقات متوالی، مانند ساختمان های اداری توجیه خواهد داشت. راه حل دیگر استفاده از سیستم Predoor opening می باشد. 

 

- موارد اجبار کننده برای استفاده از کنتزل سرعت :

در مواردی نیز استفاده از درایو، اجتناب ناپذیر می باشد که در ادامه به برخی از آنها اشاره میشود. 

 

1. سرعت های بالا تر از یک متر بر ثانیه 

حداکثر سرعت حرکت کابین بدون استفاده از درایو، یک متر بر ثانیه می باشد. اما در سرعت های بالاتر از آن ، برای که کابین ( موتور ) در هنگام توقف دچار شوک نگردد، باید از درایو کنترل سرعت VVVF استفاده شود. 

 

2 . موتورهای تک سرعته ( بیشتر از 0/6 متر بر ثانیه ) 

 

- موتورهای گیرلس 

با توجه به حذف گیربکس در این گونه موتورها برای حرکت آن ها نیاز به دقت بسیار زیادی می باشد و کوچکترین حرکت در شفت موتور منجر به حرکت کابین می گردد بنابراین، کنترل این موتورها نیاز به درایو کنترل سرعت خاص دارد، بلکه باید به صورت حلقه بسته انجام پذیرد، لازم به ذکر است که در کنترل حلقه بسته موتور هر لحظه به درایو گزارش داده می شود. 

 

 

 

3. هم سطح سازس دقیق ( LEVELING ) 

در سیستم های دو سرعته، به طور عادی موتور با لنت ترمز مکانیکی متوقف شده، این در کابین هایی که در دارای ظرفیت بالا هستند باعث اخلاتف در توقف، هنگام پر یا خالی بودن کابین می شود، اگرچه این مسئله با تنظیم بهتر فک های ترمز بهبود پیدا میکند، اما هرگز به طور کامل بر طرف نشده، سفت کردن فنرهای آن ، موجب پدید آمدن مشکلاتی مانند سوخت بوبین ترمز می شود. 

 

در واقع چون نیروی ترمز مکانیکی ثابت می باشد، این نیروی ثابت ترمز، منجر به این اشکال می گردد که با کم بودن بار، کابین زودتر از تراز طبقه ایستاده، با زیاد بودن بار، فشار ترمز کافی نبوده، پس از عبور از تراز طبقه می ایستد. 

اما در یک سیستم مجهز به کنترل سرعت VVVF برای توقف کابین، چه در ابتدای حرکت چه در انتهای آن ، یک جریان الکتریکی DC - که موجب ایجاد یک گشتاور ترمز کننده می شود - به موتور تزریق شده. این ترز مغناطیسی ( بر اساس اندازه گیری هایی که درایو انجام میدهد ) همواره متناسب با میزان بار بوده ، باعث کنترل کابین ( موتور) و حذف پدیده پس زدن می شود، ترمز مکانیکی پیش از به حرکت در آمدن کامل کابین در ابتدای حرکت باز شده، پس از توقف کامل آن در انتهای حرکت بسته می شود. این مسئله باعث توقف دقیق کابین در تراز طبقه مقصد نیز گشته ، پرو خالی بودن آن به هیچ وجه تاثیری در دقت توقف نخواهد داشت. 

 

4. هم سطح سازی مجدد ( RELEVELING) 

در کابین های بزرگ، مانند اتومبیل برها و باربرها و ... پس از تخلیه بار، فشار از روی سیم بکسل ها . فنرها برداشته شده کابین چند سانتی متر به سمت بالا حرکت می کند، در نتیجه برای انتقال بارهای دیگر ( سوار شدن اتومبیل بعدی ) مشکل ایجاد می شود، پس لازم است تا دوباره کابین چند سانتی متر تا تراز طبقه به سمت پایین حرکت کند. این مسئله امکان دارد در هر دو جهت اتفاق بیفتد و برای برطرف کردن آن فقط باید از یک درایو کنترل سرعت - با توجه به این که امکان حرکت موتور با سرعت بسیار کم و گشتاور زیاد را فراهم می نماید - استفاده نمود. 

 

5. کاربرد در فاصله های نزدیک 

در آسانسورهای دو درب که فاصله دو توقف متوالی بسیار کم می باسد ( مثلا 40 سانتی متر) امکان استارت به صورت دو سرعته وجود نخواهد داشت، در این شرایط سیستم کنترل سرعت، حداکثر سرعت را محدود کرده، یک حرکت نرم با گشتاور مناسب را ایجاد می کند. 

 

قطعات الکتریکی و مکانیکی آسانسور

افزایش عمر قسمت های الکتریکی و مکانیکی 

 1 - عمر مفید کنتاکتورهای اصلی 

کنتاکتورهای اصلی از قسمت های مهم یک تابلوی کنترل می باشند که با گذشت زمان ، متناسب با توان موتور و تعداد استارت خراب شده، از کار می افتند، اما در صورت استفاده از درایو کنترل سرعت ، به دلیل قطع و وصل شدن در حالت بی باری ، فشار بسیار کمتری به انها وارد شده، عمر انها افزایش خواهد یافت. بدین صورت که در ابتدای حرکت (استارت) هنگامی کنتاکتورها وصل می شوند که ولتاژ خروجی درایو صفر بوده، جریانی برقرار نمی شود، به تدریج با افزایش ولتاژ و فرکانس خروجی درایو ، جریان نیز افزایش یافته، همچنین در انتهای مسیر - پس از آنکه خروجی درایو دوباره به ولتاژ صفر ولت می رسد و جریان موتور قطع می شود - کنتاکتورهای اصلی قطع شده، باعث می شود در کنتاکتورها به طور عادی هیچاه جرقه ای که موجب آسیب رسیدن به انها بشود، پدید نیاید. 

 

اما در تابلوی فرمان دو سرعته  در لحظه استارت، در زمانی که جریان موتور ، چندین برابر جریان نامی است کنتاکتورها وصل شده، این مسئله منجر به ایجاد جرقه می گردد، در لحظه توقف نیز در حالی که جریان از کنتاکتورها عبور می کند کنتاکت آنها قطع می شود - زیر بار وصل و قطع می شوند - این مسئله باعث می گردد در تابلوی فرمان دو سرعته معمولا بعد از حدود 500/000 استارت - که در صورت انتخاب صحیح کنتاکتورها حدود دو سال در یک ساختمان پر ترافیک به طول انجامد - نیاز به بازدید و یا تعویض خواهند داشت، در حالی که در آسانسورهای درایو دار این زمان تقریبا نامحدود خواهد بود.

 

2 - افزایش عمر قسمت های مکانیکی 

با استفاده از سیستم کنترل سرعت ، عمر قسمت های مکانیکی مانند درب کابین ، اتصالات سیم بکسل ها  ، پاراشوت و ... به دلیل کاهش ضربه ها و شوک ها افزایش می یابد و همچنین به علت این که همواره لنت های ترمز  پیش از حرکت باز شده، پس از توقف کامل کابین ( موتور) بسته می شوند، سایش آنها به حداقل رسیده ، عمرشان نیز افزایش پیدا می کند. 

 

3 - افزایش عمر مفید موتور اصلی 

استفاده از درایو کنترل سرعت همچنین - به دلیل کارکرد خنک تر موتور و عدم نیاز آن به فن خنک کننده و به دلایلی باعث افزایش عمر مفید موتور اصلی آسانسور می شود. 

 

- کاهش صدا 

هنگام استفاده از کنترل سرعت VVVF ، صدای تابلو کنترل و موتور اصلی کاهش می یابد، زیرا : 

 

- به دلیل کاهش جریان استارت موتور ، از کنتاکتورهای کوچکتری در تابلوی کنترل استفاده می شود 

 

- به دلیل عدم وجود فن خنک کننده موتور ، صدای ان نیز حذف می شود 

 

- شل تر بودن فنر ترمز مکانیکی، صدای کمتری را در هنگام قطع و وصل ایجاد می کند زیرا که در تابلوی کنترل مجهز به درایو ، دیگر نیازی به ترمز خیلی سفت نیست 

 

- به علت کاهش شتاب ها و حذف شوک های حرکتی ، صداهای ناشی از انها نیز کاهش می یابد. 

 

نکته : برای کاهش بیشتر صدا می توان از کنتاکتورهای DC در تابلوی کنترل استفاده نمود. 

 

 

4 - صرفه جویی انرژی 

یکی دیگر از مزایای مهم استفاده از درایوهای کنترل سرعت در آسانسور، کاهش مصرف انرژی می باشد که افزایش قیمت آن ، بحث صرفه جویی در آسانسور ، بیشتر مورد توجه قرار می گردد. این امر به دلایل زیر ایجاد می شود : 

 

1. کاهش جریان و انرژی مصرفی در هنگام راه اندازی :

موتور آسانسور دو سرعته ، برای اینکه بتواند سریع از حالت توقف، به سرعت نامی خود برسد، در مدت زمان کوتاهی، بین 4 تا 6 برابر جریان نامی خود را  از شبکه دریافت می کند و این امر موجب ایجاد شوک الکتریکی قوی در شبکه برق می شود، اثر آن به ضوح در لامپ های داخل منازل - که بار هر استارت کم نور و پر نور می شوند - قابل ملاحظه است. در حالی که در یک سیستم کنترل سرعت ، با کاهش شتاب راه اندازی ( که قابل تنظیم است ) جریان راه اندازی به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. 

سیستم های کنترل سرعت VVVF

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. 

 

آسانسورهای هیدرولیک

هیدرولیک :

تجهیزات سیستم کنترل آسانسورهای هیدرولیکی 

مقدمه : 

پس از آشنایی با تابلوهای فرمان دو سرعته و همچنین بررسی تجهیزات الکتریکی ، به آشنایی با تابلوهای فرمان آسانسورهای هیدرولیکی می رسد. 

 

- معرفی اجزای الکتریکی : 

در این قسمت به معرفی و شرح اجزای الکتریکی مرتبط با کنترل یک آسانسور هیدرولیک می پردازیم : 

 

- پمپ و موتور اصلی 

 

- شیرهای برقی 

 

- کنترل کننده های هیدرولیکی - مکانیکی  

 

و سایر تجهیزات در داخل مجموعه ای که در اصطلاح Power unit تام دارد قرار میگیرند. 

 

 

1. پمپ و موتور اصلی : 

نیرو محرکه اصلی برای حرکت کابین در جهت بالا توسط الکتروپمپ تامین می شود. ( هنگام حرکت در جهت پایین معمولا وزن و سنگینی کابین استفاده می شود و موتور اصلی خاموش است. )

 

یکی از نتایج محاسبات در سیستم هیدرولیک تعیین توان موتور الکتریکی است. امروزه برای سهولت بیشتر، شرکت های سازنده مشخصات پاوریونیتهای خود را در قالب جدول های فنی بر اساس ظرفیت و سرعت کابین ارائه می دهند. در سیستم های هیدرولیک آسانسوری معمولا از موتورهای 3 فاز آسنکرون استفاده میش.د، نیروی محرکه موتور با پمپاژ روغن در جک ها نیروی لازم برای حرکت کابین را تامین می کند. در برخی از پاوریونیت ها با ظرفیت ها و سرعت کم ، از موتور های تک فاز استفاده می شود. با بالا رفتن ظرفیت و سرعت کابین استفاده از موتورهای 3 فاز اجتناب ناپذیر است. 

 

یادآوری : در عمل ساخت موتورهای تک فاز بیش از 3KW  مقررون به صرفه نیست ، ضمن آنکه حجم فیزیکی یک موتور تک فاز 3kw سه برابر یک موتور 3 فاز 3KW خواهد بود. 

 

 

2. شیرهای برقی :

- انواع و کاربردها 

شیرهای برقی یکی از مهمترین اجزای مدار الکتریکی power unit هستند. این شیرها در مسیر انتقال روغن از پمپ تا جک قرار دارند. سرعت حرکت جک و کابین با دبی روغن که وارد سیلندر و پیستون نیش ود نسبت مستقیم دارد. 

 

منظور از مدار هیدرولیکی ، مسیری است که روغن از پمپ اصلی تا جک طی میکند. 

 

در این مسیر شیرهای برقی، کنترلر های مکانیکی و هیدرولیکی ، دبی روغن ورودی به جک را طوری تنظیم می کنند که در هر نوبت از حرکت، جک با سرعت آرام شروع به حرکت ککند، با نرمی به سرعت نهایی برسد و هنگام توقف نرم بایستد. علاوه بر این به کمک فیدبک ها و کنترلرهای موجود در مدار هیدرولیکی، ایمنی کافی برای کارکرد اجزا و تجهیزاتی که تحت فشار پیوسته پمپ اصلی هستند، تامین میشود. 

 

این شیرها دارای ساختمان نشان داده شده در شکل هستند. در ساختمان این نوع شیر از یک سیم پیچ استفاده شده است که با تحریک الکتریکی ان ، مسیر روغن باز شده با قطع تحریک شیر به طور خودکار بسته می شود. 

 

شیرهای کنترل، بر دو دسته اصلی : کنترل قطع و وصل (on / off) کنترل تدریجی تقسیم میشوند. 

در دسته نخست با تحریک الکتریکی، شیر به طور کامل باز شده، با قطع تحریک به طور کامل بسته میشود. دسته دوم متناسب با مقدار ولتاژ اعمالی به شیر، مسیر عبور روغن باز یا بسته می گردد. به عبارت دیگر شیر در نخست با سیگنال های دیجیتال و شیر در دسته دوم با سیگنال های انالوگ تحریک شود. 

 

مهمترین بخش طراحی یک تابلو کنترل هیدرولیک، تشخیص ترتیب عملکرد شیرها می باشد. برای نمایش عملکرد شیرهای برقی و موتور اصلی از منحنی حرکت استفاده می شود. 

 

در شکل زیر یک نمونه از منحنی حرکتنشان داده است. موتور پمپ اصلی در جهت بالا روشن شده، در تمام مدت حرکت به سمت بالا ( کمی بیش از حرکت به دلیل وجود راه اندازی ستاره - مثلث و اندکی پس از توقف برای ایجاد فشار پشت شیرها ) نیز روشن می ماند. 

 

از طرفی شیرهای Va که فراهم کننده سرعت کند - جهت بالا و Vb که فراهم کننده سرعت تند - جهت بالا  می باشد، در ابتدای حرکت همزمان با موتور فعال میشوند. به این ترتیب کابین با سرعت تند به سمت بالا به حرکت در می آید، هنگام دور اندازی، شیر Va خاموش شده، در نتیجه کابین با سرعت کند تا سر طبقه به مسیر خود ادامه می دهد. در پایان نیز با رسیدن به طراز طبقه، با قطع شدن شیر Va سرعت کابین رو به کاهش گذاشته با قطع شدن موتور، کابین به آرامی متوقف میشود. از نظر مکانیکی، شیرهای برقی در دو نوع یک طرفه و دو طرفه ساخته می شوند. شیر یک طرفه در جهت بالا و یک شیر یک طرفه در جهت پایین دیده می شود. در این حالت شیر جهت بالا فقط اجازه عبور روغن از پمپ به جک را می دهد و شیر جهت پایین ، جریان عبور روغن از جک به مخزن را امکان پذیر می کند. در شیر  دو طرفه جاری شدن روغن در هر دو جهت ( پمپ به جک و جک به مخزن) امکان پذیر است . شیر دو طرفه نقش سرعت تند را ایفا می کند. در شکل زیر هر 4 شیر از نوع یک طرفه هستند. 

 

همانطور که مشاهده می شودف موتور تا چند لحظه پس از قطع شدن برق شیرها هنوز زیر بار می باشد . این به دلیل ایجاد فشار لازم در پشت شیرها هنگام توقف کابین در  سر طبقه است . 

 

 

در واقع شیرهای برقی اهرم های کنترل حرکت در مدار هیدرولیکی هستند. پس از تعیین جهت حرکت، فرمان متناسب با درخواست از  طرف برد کنترل اصلی صادر می شود. بسته به تعداد شیرهای برقی  و منطق حرکت، مدار فرمان در تابلوی کنترل اصلی طراحی و اجرا شده است. 

 

به طور مثال در پاوریونیت شرکت ویتور، شکل زیر شیر EVS در جهت بالا و شیر EVD در جهت پایین تحریک می شود. هر نوع شیرها یک طرفه هستند. هنگامی که هر یک از این شیرها به تنهایی فعال می شوند، کابین با سرعت کند ( مناسب برای حالت رویزیون ) در جهت مربوطه به حرکت می کند. 

 

برای تامین دبی بیشتر و سرعت بالاتر شیر EVR به طور مشترک در هر دو جهت فعال می شود و روغن با دبی بیشتری در مدار هیدرولیکی جریان می یابد. 

 

 

 

حوادث آسانسور

آسانسور گرچه وسیله ای بسیار کارآمد و مفید می باشد اما در صورت رعایت نشدن اصول ایمنی میتواند بسیار خطرناک باشد. اسانسور نیز مانند هر دستگاه دیگری نیاز به بازرسی دوره ای توسط افراد متخصص و خبره دارد. 

یکی از مهمترین دلایل بروز حادثه در آسانسور می تواند ترس افراد از این دستگاه باشد. 

 

ترس از آسانسور : 

هر انسانی به دلیل شرایط مختلف زندگی دچار ترس ها و هراس های مختلفی می شود، برخی از افراد به دلیل همین ترس سال هاست که سوار آسانسور نشده اند، تا جایی که برای رسیدن به طبقات بالا در یک ساختمان حاضر هستند که راه پله استفاده کنند. 

واقعا به این افراد باید کمک نمود تا در دید و باورشان تجدید نظر کنند. یکی از عوامل ترس از آسانسور این است که نمی دانیم که سازندگان و نصابان آسانسور چگونه این وسیله را نصب می کنند، آیا خود آنها داخل کابین گیر می افتند؟ آیا امکان سقط کابین وجود دارد؟ آیا برای جلوگیری از سقوط کابین تجهیزاتی فرهم شده است؟ 

 

همانطور که گفته شد این ترس از عدم آگاهی حاصل شده که درباره آن بزرگ نمایی نیز شده است. در بسیاری از ساختمان ها هر 10 تا 15 دقیقه یک نفر به به سراغ آسانسور تا از آن استفاده کند، در صورت گیر افتادن شما در کابین حداکثر در این مدت زمان کسی متوجه خواهد شد . برای شما کمک می آورد. علاوه بر این در بسیاری از ساختمان فرد خبره ای به طور شبانه روز برای سرویس  و نگهداری آسانسور در ساختمان حضور دارد. در نتیجه هیچ دلیلی برای عصبی شدن و نگرانی وجود ندارد. 

 

 

گاه پیش می آید افرادی که دچار حادثه ای شده اند، توسط مامورین یا مردم عادی نجات داده شوند، اما در اثر رعایت نکردن اصول ایمنی دچار حوادث بعدی می گردند. به طور مثال هنگام خارج ساختن افراد گیر افتاده در یک کابین اگر فضای زیر کابین توسط وسایل لازم بسته نشود، احتمال سقوط به داخل چاه بسیار زیاد خواهد بود. 

 

یاد آوری این نکته مهم است که هرگز هوای داخل کابین دز اثز نفس یک یا چند نفر تمام نشده، همیشه راه ورود هوای تازه داخل کابین وجود دارد، پس ترس از به پایان رسیدن هوای داخل کابین، ترسی بی مورد خواهد بود. 

 

معمولا برای کاهش ترس از آسانسور می توان از تلفن همراه استفاده نمود، به این روش که مطمئن شوبد که تلفن همراهتان در جیب یا کیفتان استف گاه به همراه داشتن یک کتاب کوچک و یا گوش کردن به یک موسیقی میتواند در کاهش ترس و اضطراب مفید باشد. کشیدن نفس عمیق و حفظ خونسردی پیش از  سوار شدن به آسانسور نیز بسیار مفید خواهد بود. 

 

در این مورد تلقین مثبت به خود بسیار خوب است. برای ان که حواستان پرت شود میتوانید با دیگران نیز صحبت کنید.  افراد معمولا از بهانه هایی مانند آسانسور سقوط می کند یا در آسانسور گیر می افتند و یا از مکان شلوغ خوششان نمی آیند استفاده می کنند و سوار آسانسور نمی شوند. همچنین همراهی اینگونه افراد با افرادی که از آسانسور نمی ترسند بسیار موثر خواهد بود. 

 

البته از لحاظ روانشناسی، ترس عامل مثبتی است که باعث می شود انسان یا حیوانات از خطر دوری کنند و مغر به طور طبیعی دارای قوه تشخیص انواع خطرات است تا صاحب خود را حفاظت کند و این به کمک یک مکانیزم بسیار قوی بیولوژیکی انجام می پذیرد. 

 

آسانسور و کودکان

استفاده کودکان از آسانسور را نمیتوان محدود کرد، پس لازم است که برای این منظور آموز های لازم ارائه شود. در طول یک سال ده ها حادثه برای کودکان در رابطه با آسانسور رخ می دهد. این آسیب دیدگی ها بسته به سن کودکان شامل ضرب دیدگی، کوفتگی، پارگی، خراشیدگی در قسمت بازو، دست، آرنج، مچ و انگشتان می باشد. 

برای کودکان کوچکتر آسیب دیدگی میتواند مربوط به سر آنها باشد. البته اکثر آسیب دیدگان در همان مراحل اولیه درمان از بیمارستان مرخص می شوند، اما 2% انها نیز به دلیل عمیق بودن جراحات مجبور به بستری شدن در بیمارستان می گردد. بیشترین خطر تهدید کودکانی را تهدید می کند که در ابندای راه رفتن یا کشیدن خود روی زمین هستند و این موضوع اربتاط بسیار زیادی به فرهنگ خانوار دارد. 

 

برای جلوگیری از وقوع حوادث برای کودکان در آسانسور موارد زیر پیشهاد می شود : 

 

1. از کودکان در نزدیکی یا داخل آسانسور با دقت بیشتری محافظت شود. 

 

2. مسافرین (با هر سنی) باید هنگام سوار و پیاده شدن از آسانسور کاملا به مسائل ایمنی دقت کنند. 

 

3. والدین باید نوعی به کودکانشان نشان دهند که نباید هنگام بسته شدن درب آسانسور جلوی آنها را بگیرند. 

 

4. درب آسانسور به سیستمی مجهز می شود که با حس نمودن وجود یک کودک در بین درب وسرعت ان را باز کند. 

 

5. سیستم آسانسور دارای امکانی شود که در صورت حس کردن وزن کم در کابین از پذیرفتن شستی داخل کابین با فرض این کودکی این شستی را فشار داده خودداری کند. 

 

6. مسافران باید حتما یک به یک به کابین وارد یا از آن خارج شوند. 

سیم کشی چاه

چاه به عنوان بدنه اصلی، مهمترین مسیر سیم کشی های یک آسانسور می باشد. سیم کشی مداراتی مانند شستی های طبقات، نمراتور، سری استپ، برق اصلی و ... از کانال های نصب شده بر روی دیوار چاه عبور می کنند. 

 

نکات مهمی باید هنگام نصب کانال های داخل چاه و سیم کشی تجهیزات در نظر گرفته شوند که از ان جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود : 

 

1. کانال ها در راستای عمود و در سمتی باشد که در کمترین فاصله سیم کشی از تجهیزات تا داخل کانال قرار گیرند. 

 

2. سایز کانال ها باید متناسب با اعداد طبقه و تعداد سیم هایی که باید از داخل ان ها عبور کند. 

 

3. سیم ها داخل کانال به صورت یکپارچه و با رنگ بندی مناسب قرار گیرد. استفاده از سیم هایی از رنگ های مختلف، هر چند هزینه ابتدایی را افزایش می دهد اما کار سرویس و تعمیرات بعدی را به شدت کاهش خواهد داد. 

 

 

در سال های اخیر برای سیم کشی چاه روش های نوینی ایجاد شده است که سیم کشی را سرعت بخشید خطاهای حاصل از اشتباهات نصاب را به حداقل برساند. 

 

نحوه کار این روش ها بدین ترتیب است که با الگو گرفتن از اتصالات الکترونیکی و با استفاده از کابل های مخصوص در کمترین زمان ممکن عمل سیم کشی چاه به پایان می رسد. 

 

در این روش اتصالات به شکل سوزنی از پوشش روی کابل عبور کرده به سیم داخل می رسد، با بستن پیچ های نگهدارنده قاب پلاستیکی اتصال به شکل محکم در جای خود قرار می گیرد. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

همانطور که پیش از این بحث شد ، دقت در سیم کشی و نصب تجهیزات، اگر چه در ابتدا موجب صرف زمان بیشتری می شود اما در پایان نتیجه بسیار زیباتر و با ارزش تر بوده کارخدمات و سرویس بعدی نیز آسان تر می گردد. ایجاد اتصالات محکم، استفاده از تنوع رنگی در  سیم کشی، تهیه نقشه سیم کشی و ... از جمله مواردی است که به زیبایی کار کمک کرده خدمات بعدی را آسان می سازد. 

 

تبلیغات در آسانسور

کابین آسانسور به این دلیل که مسافران مدت زمانی را داخل ان به سر می برند، فضای مناسبی برای ارائه تبلیغات می باشد. گاه در ارائه این تبلیغات از تجهیزات الکترونیکی مانند LCD نیز استفاده میشود. نکته مهم آن که این تجهییزات نباید موجب ایجاد خطر برای مسافرین داخل کابین شود، در ضمن اندازه و ابعاد صفحات نمایشگر و همچنین صدای پخش شده از انها متناسب با فضای کابین باشد. 

 

 

به این گونه تجهیزات تبلیغاتی به دلیل اینکه از برق استفاده می کنند در هنگام استفاده از سیستم از برق اضطراری باید دقت شود و لزوم خاموش شدن یا روشن ماندن ان ها در این شرایط مورد بررسی قرار گیرد. 

 

 

 

تجهیزات تبلیغاتی جانبی : 

همانطور که در قسمت پیش نیز از نظر گذشت، آسانسور وسیله مناسبی برای ارائه تبلیغات در ساختمان ها می باشد، گاه این تبلیغات به کمک تجهیزات الکترونیکی انجام می شود و گاه توسط پوسترها و رنگ امیزی خاص، در اینجا از فرصت استفاده نموده به تبلیغات غیر الکترونیکی نیز می پردازیم . نکتنه مهم ان که این تجهیزات نباید با ایمنی در عملکرد آسانسور تداخل پیدا کند. 

 

هواساز کابین

هوای داخل کابین به عنوان یک فضای بسته که معمولا با دیواره های فلزی ساخته میشود، در تابستان گرم دو در زمستان سرد شده، اغلب برای مسافرین غیر قابل تحمل خواهد بود ، این مسئله هنگامی شدت می یابد که نوع کابین شیشه ای بوده ، در نمای ساختمان نصب شده باشد، همچنین محل نصب اسانسور از لحاط جغرافیایی در مناطق بسیار گرم یا سرد باشد، در نتیجه این عوامل باعث میشوند هوای داخل کابین بسیار گرمتر یا سردتر از مقدار قابل تحمل مسافرین شود. 

 

از طرف دیگر این دمای غیر قابل تحمل سرد  یا گرم میتواند بر روی عملکرد صحیح تجهیزات داخل و روی کابین مانند نمایشگرها ، شستی ها و فن و سوئیچ ها تاثیر مفنی گذاشته آن ها را نیز از کار بیندازد. 

برای بر طرف نمودن این مسئله استفاده از هوا ساز برای تامین هوای مناسب پیشنهاد میگردد . وژگی های هوا ساز کابین آسانسور ، به استثنای چند مورد مانند هواسازهای ثایت است. وجود فیلتر در مسیر وروردی هوا از ورود هر گونه گرد وغبار و باکترب داخل کابین جلوگیری می کند. 

 

برق این هواسازها از طریق تراول کابل تامین شده، به همین دلیل باید برای جریان دهی مناسب کابل در نظر گرفته شود.  از طرفی وزن آن هنگام بالانس نمودن وزنه و کابین باید لحاظ گردد. در ضمن باید برای خروجی آب ایجاد شده در سقف کابین و کف چاهک مجرای مناسب در نظر گرفته شود. 

 

همچنین در موارد خاص مانند استفاده از سیستم برق اضطراری که میتوان توان نصرفی تابلو از تعداد محمدو باتری پشتیبان تامین می شود، باید دقت شود که هوا ساز به طور اتوماتیک خاموش گردد. 

 

 

امکانات و ویژگی های هواساز آسانسور : 

- سبک و قابل نصب در هر قسمت بر روی کابین 

 

- کمپرسور داخلی برای کاهش فضای اشغال شده 

 

- با ظرفیت نامی متانسب با فضای داخل کابین 

 

- مجهز به ترموستات داخلی و خارجی 

 

- مصرف برق تک فاز 

 

- قابلیت روشن شدن فن به تنهایی برای جایجایی هوا 

 

- بدون ریزش آب و ایجاد رطوبت