Hissien hätäpalautelaitteiden toimittajat muistuttavat, että teknologian jatkuvan kehityksen ja ihmisten elintason parantumisen myötä myös elämänlaadun vaatimukset kasvavat. Hissien käyttö on yleistynyt erittäin laajalti, ja myös turvallisuus ja ympäristönsuojelu ovat tulleet hissien kehityksen suunnaksi. Koska hisseissä voi käytön aikana tapahtua äkillisiä sähkökatkoksia, jotka aiheuttavat ihmisten tai esineiden jäämisen loukkuun hissin sisään, syntyi hissien sähkökatkosten hätälaite.
Sähkökatkoksen hätäpelastuslaitteen rakenneperiaate
Sähkökatkosten pelastuslaitteet voidaan jakaa kahteen luokkaan niiden rakenneperiaatteiden perusteella:
(1) Erityinen hätäpelastuslaite hissin sähkökatkoksen varalta
Se on riippumaton hissin ohjauskaapista. Kun hissin normaali virransyöttö katkeaa, laite ottaa hissin kaiken ohjauksen haltuunsa, ohjaa korin ajamaan lähimpään tasoon ja avaa oven matkustajien turvalliseksi evakuoimiseksi.
Tämän tyyppinen sähkökatkosten varalle tarkoitettu hätäpelastuslaite on yleensä täydellinen tuotesarja, joka on asennettu kaappiin. Se on universaali ja sopii useimpiin hissien ohjauskeskuksiin. Hissivalmistajien ei tarvitse nähdä paljoa vaivaa laitteen sisäisen rakenteen syvälliseen ymmärtämiseen, kunhan koko sarja ostetaan, asennetaan hissien ohjauskaapin viereen ja ohjauskaapin liitäntäjohdotus hoidetaan asianmukaisesti. Lisäksi useimmat sähkökatkosten varalle tarkoitettuja hätäpelastuslaitteita valmistavat yritykset tarjoavat asennus- ja käyttöönottopalveluita. Siksi tämäntyyppinen tuote on erittäin suosittu pienten ja keskisuurten hissivalmistusyritysten ja konepajayritysten keskuudessa, ja sitä on käytetty Kiinassa varhaisimmin ja laajimmin. Tämä sähkökatkosten varalle tarkoitettu hätäpelastuslaite koostuu kahdesta osasta: ohjauspiiristä ja akusta. Ohjauspiiri koostuu yleensä havaitsemis- ja ohjauspiiristä, latauspiiristä ja invertteripiiristä. Havaitsemisohjauspiiri vastaa hissin virransyötön havaitsemisesta, sähkökatkosten varalle tarkoitetun hätälaitteen aktivoinnista sähkökatkon sattuessa ja sitten hissin asiaankuuluvien signaalien havaitsemisesta. Kun hissin turvapiiri havaitaan kytketyksi (jos vaihejärjestysrele on oikosulussa) ja hissin huolto-/normaalikytkin on normaalitilassa, laite alkaa tarkkailla korin sijaintia. Jos kori on vaakasuorassa asennossa, sähkökatkon varalta toimiva pelastuslaite antaa virtaa ja signaalin oven avaamiseksi, ja hissi avaa oven matkustajien evakuointia varten. Jos hissikori ei ole vaakasuorassa asennossa, invertteripiiri aktivoituu ja muuntaa akun tasavirran matalajännitteiseksi matalataajuiseksi vaihtovirraksi, jota vetomoottori käyttää. Hissi ryömii hitaalla nopeudella lähimpään vaakasuoraan asentoon ja avaa sitten oven matkustajien evakuointia varten. Muutaman sekunnin viiveen jälkeen, kun hissin ovi avautuu, pelastus on valmis ja pelastuslaite deaktivoituu.
Järjestelmän päävirtapiiri ja ovenavauksen ohjauspiiri on esitetty seuraavassa kaaviossa. QA on hissin päävirtakytkin, MD on vetomoottori, YC on taajuusmuuttajan lähtökontaktori, YC1 on hätälähtökontaktori sähkökatkoksen varalta ja YC:n ja YC1:n tulee olla sähköisesti lukittuina ohjauksessa.
Lyhyt keskustelu hissien sähkökatkosten hätäpelastuslaitteista
On huomattava, että tämäntyyppinen sähkökatkon hätäpelastuslaite on avoimen silmukan ohjauksessa vetämisen aikana, eikä moottorin nopeutta syötetä takaisin invertterilevylle. Tavallisilla asynkronimoottoreilla tämä ohjaus on täysin mahdollista, mutta synkronimoottoreilla avoimen silmukan ohjaus on ilmeisen vaikeaa saada moottori toimimaan normaalisti asetetulla nopeudella. Siksi tämäntyyppinen sähkökatkon hätäpelastuslaite ei yleensä sovellu synkronisille vetokoneille.
Jotkut sähkökatkohälytyslaitteiden valmistajat väittävät, että heidän tuotteillaan on paitsi automaattinen sähkökatkohälytystoiminto myös vikasietotoiminto. Toisin sanoen, kun hissi vikaantuu ja pysähtyy keskelle kerrosta eikä voi toimia, sähkökatkohälytyslaite havaitsee vian. Jos pelastustoiminnon toimintaedellytykset täyttyvät, ohjauskaapin ohjausvirransyöttö katkaistaan ja sähkökatkohälytyslaite suorittaa pelastustoiminnan. Esimerkiksi kun kaikki hissin ohjauspiirit täyttävät toimintaedellytykset, mutta taajuusmuuttajan vian vuoksi hissi pysähtyy keskelle kerrosta ja jää jumiin, sähkökatkohälytyslaite käynnistyy. Jos tätä toimintoa todella tarvitaan, sitä tulee käyttää erittäin varoen, valvoa tarkasti sähkökatkohälytyslaitteen käyttöönottoedellytyksiä ja estää käytön aikana mahdollisesti tapahtuvat onnettomuudet.
(2) Sähkökatkoksen varalle tarkoitettu hätäpelastuslaite, jota ohjaa yleiskäyttöinen keskeytymätön virtalähde (UPS)
Kun hissin normaali virransyöttö katkeaa, laite syöttää virtaa hissin ohjauskaappiin (mukaan lukien taajuusmuuttaja), ja hissiä ohjataan edelleen täysin ohjauskaapin toimesta, kun se saa virtaa varavirtalähteestä ja toimii huolto- tai itsepelastusnopeudella vaakasuoraan asentoon.
Tämä on uudentyyppinen sähkökatkon hätälaite, jota on käytetty Kiinassa vasta viime vuosina, mutta sitä ei vieläkään käytetä laajalti pääasiassa taajuusmuuttajan toiminnan rajoitusten vuoksi. Tällä hetkellä kaikkia taajuusmuuttajia ei voida ohjata tällä tavalla. Koska UPS:n tarjoama virtalähde on yleensä yksivaiheinen 220 V:n vaihtovirta, taajuusmuuttajan on kyettävä käyttämään vetokoneita alhaisella nopeudella, kun sitä käytetään yksivaiheisella 220 V:n virtalähteellä.
Tämän tyyppisen sähkökatkon hätäpelastuslaitteen rakenne on hyvin yksinkertainen ja koostuu tavallisesta UPS-laitteesta ja vastaavista ohjauspiireistä. UPS voidaan sijoittaa ohjauskaapin sisään tai itsenäisesti ohjauskaapin viereen. Sen ohjauspiiri sijoitetaan yleensä ohjauskaapin sisään ja integroidaan ohjauskaapin rakenteeseen. Seuraava kaavio on yleinen ohjauspiirikaavio, jossa QA on hissin päävirtakytkin, MD on vetomoottori, YC on taajuusmuuttajan lähtökontaktori, AC on taajuusmuuttajan kolmivaiheinen tulokontaktori, TC1 on taajuusmuuttajan yksivaiheinen 220 V:n tulokontaktori, DC on ohjauskaapin tehokontaktori normaalin virransyötön aikana ja TC2 on ohjauskaapin tehokontaktori sähkökatkon hätäkäytön aikana. AC:n ja TC1:n, DC:n ja TC2:n tulee olla sähköisesti lukittuina ohjauksessa. Tehomuuntaja vaatii yksivaiheisen 220 V:n jännitesyötön.
Lyhyt keskustelu hissien sähkökatkosten hätäpelastuslaitteista
Vaikka joissakin taajuusmuuttajissa ei olekaan yksivaiheista 220 V:n tuloa, niissä on matalajännitteinen tasavirtatulotoiminto. Esimerkiksi Yaskawa G5- ja L7-taajuusmuuttajat voivat käyttää 48 V:n tasavirtaa hitaalla nopeudella. Tämän toiminnon avulla voidaan suunnitella UPS:n kaltainen sähkökatkon hätälaite. Sen rakenne sisältää pienitehoisen lataus-/invertterin ja akun. Kun virransyöttö on normaali, lataus-/invertteri lataa akun. Sähkökatkon aikana akku kääntyy päinvastaiseksi tuottaakseen 220 V:n virtalähteen ohjauskaapin toimintaa varten. Samaan aikaan akku syöttää virtaa taajuusmuuttajan tasavirtatuloliittimeen, mikä saa moottorin käymään hitaalla nopeudella.
Hätäpelastuslaitteiden vertailu sähkökatkosten aikana
Analysoimalla edellä mainittujen sähkökatkosten pelastuslaitteen rakenneperiaatteita voimme vertailla sen suorituskykyä ja antaa viitteitä alan kehityssuunnalle.
(1) Yleismaailmallisuus
Ensimmäisellä tyypillä on hyvä yleisyys asynkronisissa koneissa, mutta sen soveltaminen tahtikoneissa on rajallista. Toista tyyppiä ei voida soveltaa kaikkiin taajuusmuuttajiin, ja sen käytössä on tiettyjä rajoituksia. Taajuusmuuttajien valmistajien on kuitenkin suhteellisen helppo lisätä yksivaiheisia 220 V:n tulo- tai DC-pienjännitetulotoimintoja, niin kauan kuin markkinoilla on kysyntää, eikä lisäkustannuksia tarvita. Siksi yleisyyden kannalta toisella luokalla on enemmän kehitysvaraa.
(2) Turvallisuus
Ensimmäisen tyyppinen sähkökatkon hätälaite toimii vetämällä hissiä suoraan. Ilman tarkkaa ohjausta on suuri vaaran mahdollisuus. Toisen tyyppinen sähkökatkon hätälaite ei ohjaa suoraan hissin toimintaa, vaan syöttää virtaa ohjauskaappiin, joka ohjaa hissiä. Turvallisuuden kannalta se ei juurikaan eroa normaalista toiminnasta, eikä normaalin virransyötön palautuessa esiinny asentosignaalivirhettä. Toisen tyyppisen sähkökatkon hätälaitteen turvallisuustaso on luonnollisesti parempi.
(3) Taloudellinen kannattavuus
Tuotteen sisäisen rakenteen osalta ensimmäisen tyyppinen sähkökatkoshälytin on paljon monimutkaisempi kuin toisen tyyppinen. Siinä on paitsi turvailmaisu, kontaktorilähtö ja muita piirejä ohjausosassa, myös kolmivaiheinen tasavirtainvertteriosa. Siksi sen suorat materiaalikustannukset ovat paljon korkeammat kuin toisen tyyppisen sähkökatkoshälyttimen. Lisäksi erikoistuotteena sen tuotanto ja tuotantomittakaava ovat huomattavasti pienemmät kuin UPS:n, joka on yleiskäyttöinen tuote, ja se myös lisää tuotteen hintaa. Hinnan suhteen ensimmäisen tyyppinen sähkökatkoshälytin on kaksi kertaa kalliimpi kuin toisen tyyppinen.