Dodavatelé speciálních frekvenčních měničů pro výtahy připomínají, že s neustálým rozvojem čínského stavebnictví a neustálým zlepšováním úrovně stavební mechanizace se zvyšují i požadavky na kvalitu výroby a celkovou technickou úroveň stavebních výtahů. Běžné výtahy obvykle používají metodu řízení pomocí stykačového relé, které přímo spouští a mechanicky aktivuje brzdy pro nucené brzdění. Dopad rozjezdu a brzdění je velký a způsobuje značné poškození mechanické konstrukce a mechanismu a náchylné jsou k poškození i elektrické součásti. Zároveň je snadné způsobit pád materiálů ve výtahu, což nejen ovlivňuje rychlost výstavby, ale také efektivitu stavebního podniku. Zejména u dvojího použití stavebních výtahů pro osoby a zboží existují velká bezpečnostní rizika. S rostoucími požadavky uživatelů na výkon a bezpečnost stavebních výtahů se tradiční metody řízení stávají stále nedostatečnějšími.
Vzhledem k výše uvedeným důvodům se profesionální výrobci v tuzemsku i v zahraničí pokusili o mnoho nových aplikací zrychlení v regulaci rychlosti zdvihu výtahů, například pomocí vícestupňových elektromotorů pro regulaci napětí a rychlosti a zavedením regulace rychlosti s proměnnou frekvencí. S neustálým rozvojem technologie frekvenční přeměny postupně překonala jakýkoli jiný systém regulace rychlosti s absolutními výhodami a zaujala dominantní postavení. Použití regulace rychlosti s proměnnou frekvencí ve výtazích má mnoho výhod, jako jsou například brzdy s nulovou rychlostí, které neovlivňují brzdy; vysoká přesnost nivelace při jakékoli nízké rychlosti polohování; plynulý přechod rychlosti nemá vliv na mechanismus a konstrukční prvky, což zlepšuje bezpečnost výtahu; téměř libovolně široký rozsah rychlosti zlepšuje provozní účinnost výtahu; energeticky úsporná metoda regulace rychlosti snižuje spotřebu energie při provozu systému. Právě díky těmto zřejmým vlastnostem a výhodám se frekvenční měniče ve výtazích široce používají, což má důležitý význam pro bezpečný provoz výtahů a snížení spotřeby provozní energie.
Struktura a ovládání výtahů:
Stavební výtah je stavební stroj, který využívá klec (nebo plošinu, násypku) k přepravě osob a zboží nahoru a dolů po vodicím rámu nebo vodicí liště. Je široce používán ve stavebnictví a dalších oblastech, jako jsou průmyslové a občanské stavby, mostní stavby, podzemní stavby, stavby velkých komínů atd. Je ideálním zařízením pro přepravu materiálů a osob. Jako permanentní nebo polopermanentní stavební výtah může být také použit v různých případech, jako jsou sklady a vysoké věže. Vertikální doprava je nejvytíženějším typem strojů ve výškové výstavbě a je uznávána jako jedno ze základních klíčových zařízení pro výstavbu výškových budov.
Hlavní komponenty stavebního výtahu jsou následující: rám vodicí lišty, zvedací klec, převodový systém, rám stěny, zábradlí podvozku, elektrický systém, bezpečnostní ochranné zařízení, napájecí kabel atd.
Návrh systému regulace otáček s proměnnou frekvencí pro výtahy
1. Úvod do struktury systému regulace otáček s proměnnou frekvencí
Systém regulace otáček výtahu s proměnnou frekvencí se skládá z následujících částí: třífázový asynchronní motor s kotoučovou brzdou, regulátor otáček s proměnnou frekvencí, brzdová jednotka s proměnnou frekvencí a brzdný rezistor, spojovací platforma, elektrické ochranné zařízení atd. Řídicí proces spočívá v ovládání přepínače otáček na spojovací plošině, výběru rychlostního stupně a následném odeslání signálu do frekvenčního měniče pro změnu hodnoty frekvence, čímž se nakonec dosáhne účelu regulace otáček.
2. Konstrukční body elektronického řídicího systému
⑴ Výběr elektromotoru
Po zadání základních parametrů převodového systému (jako je maximální nosnost, maximální pracovní rychlost atd.) lze určit a vypočítat počet stupňů a výkon elektromotoru. Zvedací mechanismus stavebního výtahu by měl být vybaven motorem s proměnnou frekvencí vhodným pro časté spouštění, nízký moment setrvačnosti a vysoký rozběhový moment. Výběr výkonu motoru by měl být založen na velikosti mechanického zatížení pohonu a jeho výpočetní vzorec je:
P=WV/(η×10-3)(1)
Ve vzorci W představuje hmotnost jmenovitého zatížení plus hmotnost klece a lana.
V - Provozní rychlost, m/s;
η - Mechanická účinnost (součin účinnosti přenosu každé části převodové soustavy).
Vzhledem k charakteristice konstantního momentu zátěžového momentu výtahu zůstává moment při nízkých frekvencích v podstatě nezměněn, což vyžaduje, aby motor a měnič kmitočtu pracovaly při nízkých otáčkách. Proto je nutné zvýšit výkon motoru nebo nainstalovat externí ventilátor pro chlazení.
⑵ Výběr frekvenčního měniče
Jakmile je určen motor systému, může začít návrh řídicího systému. Nejprve je třeba vybrat frekvenční měniče. V současné době existuje mnoho značek frekvenčních měničů, a to jak v tuzemsku, tak i v zahraničí, s značnými rozdíly v úrovni regulace a spolehlivosti. Pro přenosový systém výtahů je nejlepší zvolit frekvenční měnič s vektorovým řízením nebo přímým řízením momentu, který se vyznačuje stabilním provozem a vysokou spolehlivostí. Vzhledem k různým značkám frekvenčních měničů není přetížitelnost a jmenovitý proud frekvenčních měničů při stejném výkonu zcela konzistentní. Proto je při výběru výkonu frekvenčního měniče nutné zvážit nejen jmenovitý výkon, ale také ověřit, zda je jmenovitý pracovní proud větší než jmenovitý proud motoru. Obecná zkušenost je volit frekvenční měnič s výkonem o jednu úroveň větším než je výkon motoru.
⑶ Výběr brzdného rezistoru
Jako systém frekvenčního převodu používaný pro zvedání se při jeho návrhu zaměřuje na spolehlivost systému, když je motor ve stavu zpětnovazebního brzdění, protože k takovým poruchám systému často dochází během provozních podmínek při klesání klece, jako je přepětí, nadměrná rychlost a kutálení. Systém frekvenčního převodu udržuje motor v generátorovém stavu po celou dobu procesu klesání těžkých předmětů. Regenerovaná elektrická energie se vrací do stejnosměrné sběrnice frekvenčního měniče a zařízení spotřebovávající energii, jako jsou brzdné jednotky a brzdové rezistory, jsou obvykle připojena ke straně stejnosměrného proudu. V raných fázích návrhu systému je obtížné určit přesné hodnoty parametrů. Před dokončením produktu není možné přesně změřit a vypočítat setrvačnost přenosu každé komponenty; v praktickém použití se charakteristiky zpomalení systému budou měnit podle potřeb staveniště. Ve většině případů se tedy hodnota zkušenosti pohybuje obecně mezi 40 % a 70 % výkonu motoru. Hodnota odporu R brzdného rezistoru se vypočítá v následujícím rozsahu.
3. Ladění systému regulace otáček s proměnnou frekvencí
Po zajištění správného zapojení hlavního obvodu a řídicího obvodu systém zahájí ladění při zapnutí. Nastavte parametry motoru pomocí ovládacího panelu na frekvenčním měniči a vyberte metodu statické samoučení pro identifikaci motoru. Po dokončení identifikace nastavte režim řízení, výstupní frekvenci, dobu zrychlení a zpomalení, režim výstupu relé RO1, detekční frekvenci pro uvolnění a zablokování brzdy a další odpovídající parametry (specifické parametry nastavení viz uživatelská příručka každého frekvenčního měniče). Po dokončení nastavení parametrů se v souladu s národními standardními experimentálními pravidly pro stavební výtahy provede několik fází ladění naprázdno, ladění při jmenovitém zatížení a ladění při 125 % jmenovitém zatížení. Pokud se během ladění objeví prokluzování, lze frekvenci brzdy vhodně upravit, ale neměla by být nastavena příliš vysoko, jinak je frekvenční měnič náchylný k hlášení poruch. Obecně se nastavuje v rozmezí 0,3~2 Hz.
4. Bezpečnostní ladění výtahů
Bezpečnost je nejdůležitějším standardem pro stavební výtahy a bezpečnostní testy musí být prováděny v souladu s národními normami během ladění systému. Během ladění bez zatížení je možné otestovat, zda koncové spínače horní a dolní meze výtahu, stejně jako dveře klece, fungují v souladu s konstrukčními normami. Po ladění při 125 % jmenovitého zatížení se nastaví ochrana proti přetížení na 110 % a provede se zkouška přetížením. Zkouška proti pádu obvykle zahrnuje instalaci bezpečnostních zařízení proti pádu na stavební výtahy. Bezpečnostní zařízení proti pádu jsou důležitou součástí stavebních výtahů a používají se k eliminaci nehod způsobených pádem z klece. Výtahy používané na staveništích musí podstoupit zkoušku pádu každé tři měsíce. Zkoušku pádu lze provést zvýšením výstupní frekvence frekvenčního měniče pro pohon motoru klec simulovanou rychlostí pádu, aby se zjistilo, zda je aktivováno bezpečnostní zařízení proti pádu.