تامینکنندگان تجهیزات صرفهجویی در مصرف انرژی آسانسور به شما یادآوری میکنند که با توسعه مداوم فناوری، مبدلهای فرکانس به تدریج در زندگی عادی ما مانند تهویه مطبوع، آسانسور و صنایع سنگین مورد استفاده قرار گرفتهاند. استفاده از فناوری فرکانس متغیر در تهویه مطبوع برای مردم شناخته شده است، اما دانش کمی در مورد استفاده از فناوری فرکانس متغیر در آسانسورها وجود دارد.
در حال حاضر، اکثر آسانسورها از تنظیم سرعت فرکانس متغیر و تنظیم سرعت ولتاژ متغیر استفاده میکنند و مبدلهای فرکانس تقریباً نیمی از آسانسورها را تشکیل میدهند. رایجترین استاندارد آسانسور، یک برد منطقی + مبدل فرکانس است. اولی اپراتوری است که بازخورد هر سیگنال را در آسانسور نظارت میکند، در حالی که دومی کاملاً از محرکهای شروع و ترمز موتور تشکیل شده است. بیایید با شهودیترین مدار خارجی شروع کنیم. در ابتدا، مبدل فرکانس میتواند با اتصال ساده سه سیم اصلی موتور: R، S و t، تنظیم سرعت موتور را بدون پله انجام دهد. برای درک عمیقتر از اصل تنظیم سرعت تبدیل فرکانس، به عنوان مثال، یک موتور آسنکرون سه فاز را در نظر بگیرید، در تقارن سه فاز سیمپیچ استاتور موتور آسنکرون سه فاز، یک میدان مغناطیسی دوار تولید میشود که هادی روتور را قطع میکند و جریان را در سیمپیچ روتور القا میکند. جریان باعث میشود که سیمپیچ روتور نیروی میدان مغناطیسی دوار تولید کند و در نتیجه روتور را به چرخش وادار کند. فرکانس خروجی سرعت چرخش میدان مغناطیسی دوار را تعیین میکند و در نتیجه تنظیم سرعت روتور را به دست میآورد. فرمولی برای سرعت سنکرون n=60f/p وجود دارد که به این موضوع مرتبط است. البته این سطح به تعداد سیمپیچهای استاتور اشاره دارد. معمولاً متوجه میشویم که ولتاژ اینورتر در منوی مانیتورینگ اینورتر به طور متناسب بیشتر یا کمتر است، زیرا در فرکانس کاری نامی، اگر ولتاژ فرکانس در شرایط خاص کمتر باشد، باعث ایجاد مغناطیس شدید و حتی سوختن خودرو میشود. از طرف دیگر، اگر دبی کافی نباشد، مستقیماً باعث گشتاور خروجی موتور الکتریکی میشود.
مدار اصلی یک مبدل فرکانس معمولی از سه بخش تشکیل شده است: یک مدار یکسوساز، یک مدار میانی و یک مدار اینورتر. مدار یکسوساز نسبتاً ساده است و مستقیماً از یک پل یکسوساز سه فاز (یکسوساز کنترل نشده دیود قدرت، یکسوساز کنترل نشده تریستوری) برای جریان مستقیم، که به عنوان ولتاژ باس DC نیز شناخته میشود، عبور میکند. هنگامی که از مدار میانی بین مدار یکسوساز و مدار اینورتر، شامل مدارهای عمومی، مدارهای فیلتر و بلوکهای ترمز، استفاده میشود، اینورتر میتواند یک خازن بزرگ را ببیند که به عنوان تنظیمکننده فیلتر عمل میکند. از آنجا که پالس DC یکسوساز هنوز نیاز به فیلتر شدن دارد، میتواند یک منبع تغذیه DC نسبتاً پایدار فراهم کند. جعبه مقاومت ترمز خارجی ماژول اینورتر نیز استفاده میشود. در این ظرفیت بزرگ، هنگامی که میزبان سرعت خود را کاهش میدهد و ترمز میکند، موتور وارد ژنراتور میشود و مدار اینورتر قدرت میتواند انرژی الکتریکی را در خازن بزرگ ذخیره کند. هنگامی که مجبور به تغییر تنظیمات توان بیش از حد میشود، اینورتر مقاومت ترمز خارجی را برای مصرف نیروی اضافی کنترل میکند و از این طریق از اضافه ولتاژ مبدل جلوگیری میکند. در نهایت، مدار اینورتر مهمترین و آسیبپذیرترین بخش یک اینورتر است. روشهای کنترل مدولاسیون فرکانس عمومی به دو دسته تقسیم میشوند: PAM (مدولاسیون دامنه پالس) و PWM (مدولاسیون پهنای پالس). با این حال، PAM همچنین باید در برخی از مبدلهای فرکانس با مدارهای یکسوکننده قابل کنترل مطابقت داشته باشد، که به الزامات تحریک بالا نیاز دارد و نقصهای بیشتری دارد. کنترل PWM رایجترین روش مورد استفاده است. مدولاسیون PWM یک دستگاه سوئیچینگ مبتنی بر مدارهای اینورتر فرکانس بالا است که دوره مدولاسیون فرکانس خروجی را با تغییر پهنای پالس ولتاژ کنترل میکند. اکنون در دستگاههای سوئیچینگ بیشتری مانند IGBT استفاده میشود و سپس با پالسهای فرکانس بالا بر موتور (بار القایی) تأثیر میگذارد و به تولید امواج سینوسی و کنترل ولتاژ و فرکانس کمک میکند و در نتیجه به تنظیم سرعت بدون پله دست مییابد.
مبدل فرکانس آسانسور نه تنها یک ابزار تخصصی برای کنترل آسانسور است، بلکه یک محصول رده بالا در بین مبدلهای فرکانس قدرت کوچک و متوسط نیز میباشد. این مبدل راندمان آسانسور را بهبود میبخشد، روان کار میکند و طول عمر تجهیزات را افزایش میدهد. این مبدل در ترکیب با کنترل PLC یا میکروکامپیوتر، برتری کنترل بدون تماس را بیشتر نشان میدهد: سیمکشی ساده، کنترل انعطافپذیر، عملکرد قابل اعتماد و نگهداری و نظارت راحت بر خطا. نصب یک دستگاه صرفهجویی در مصرف انرژی بازخورد آسانسور بر روی مبدل فرکانس آسانسور میتواند به طور موثر انرژی الکتریکی بازیافتی ذخیره شده در خازن مبدل فرکانس آسانسور را به انرژی الکتریکی AC تبدیل کرده و آن را به شبکه برق ارسال کند و آسانسور را به یک "نیروگاه" سبز برای تأمین برق سایر تجهیزات و صرفهجویی در مصرف انرژی تبدیل کند.