Os fornecedores de dispositivos de emergência para elevadores lembram que, com o avanço contínuo da tecnologia e a melhoria do padrão de vida, as exigências por qualidade de vida também aumentam. O uso de elevadores tornou-se muito difundido, e a segurança e a proteção ambiental também se tornaram diretrizes para o desenvolvimento desses equipamentos. Devido às quedas repentinas de energia que os elevadores podem sofrer durante a operação, causando o aprisionamento de pessoas ou objetos em seu interior, surgiu o dispositivo de emergência para falta de energia em elevadores.
Princípio estrutural de um dispositivo de resgate de emergência em caso de falta de energia.
Os dispositivos de resgate de emergência para cortes de energia podem ser divididos em duas categorias com base em seus princípios estruturais:
(1) Dispositivo especial de resgate de emergência para falta de energia em elevadores
É independente do painel de controle do elevador. Quando a alimentação elétrica normal do elevador é interrompida, o dispositivo assume todo o controle do elevador, direciona a cabine para o andar mais próximo e abre a porta para evacuar os passageiros em segurança.
Este tipo de dispositivo de resgate de emergência para falta de energia é geralmente um conjunto completo de produtos, instalado em um painel, com boa universalidade e compatível com a maioria dos painéis de controle de elevadores. Para as empresas fabricantes de elevadores, basta adquirir o conjunto completo, instalá-lo próximo ao painel de controle e realizar a fiação de interface com o painel de controle adequadamente, sem que a equipe técnica da empresa precise se aprofundar na estrutura interna do dispositivo. Além disso, a maioria das empresas fabricantes de dispositivos de emergência para falta de energia oferece serviços de instalação e comissionamento. Portanto, este tipo de produto é muito popular entre pequenas e médias empresas fabricantes de elevadores e empresas de engenharia, sendo o mais utilizado na China desde o início e com maior frequência. Este dispositivo de resgate de emergência para falta de energia consiste em duas partes: um circuito de controle e uma bateria. O circuito de controle geralmente consiste em um circuito de detecção e controle, um circuito de carregamento e um circuito inversor. O circuito de detecção e controle é responsável por detectar a alimentação do elevador, ativar o dispositivo de emergência em caso de falha de energia e, em seguida, detectar os sinais relevantes do elevador. Quando o circuito de segurança do elevador é detectado como conectado (se houver um relé de sequência de fase, este deve ser curto-circuitado) e a chave de manutenção/normal do elevador está na posição normal, o dispositivo inicia sua operação para detectar a posição da cabine. Se a cabine estiver nivelada, o dispositivo de resgate de emergência em caso de queda de energia fornece a energia e o sinal para abrir a porta, permitindo a evacuação dos passageiros. Se a cabine não estiver nivelada, o circuito inversor é ativado para converter a energia CC da bateria em energia CA de baixa tensão e baixa frequência para o motor de tração. O elevador se desloca lentamente até o nível mais próximo e, em seguida, abre a porta para evacuar os passageiros. Após alguns segundos de atraso, quando a porta do elevador se abre, o resgate é concluído e o dispositivo de resgate é desativado.
O circuito principal de tração e o circuito de controle de abertura da porta do sistema são mostrados no diagrama a seguir. QA é a chave geral de alimentação do elevador, MD é o motor de tração, YC é o contator de saída do conversor de frequência, YC1 é o contator de saída de emergência para falta de energia, e YC e YC1 devem ser interligados eletricamente no controle.
Uma breve discussão sobre dispositivos de resgate de emergência para quedas de energia em elevadores.
É importante observar que esse tipo de dispositivo de resgate emergencial em caso de queda de energia opera em malha aberta durante o acionamento, e a velocidade do motor não é realimentada para a placa inversora. Para motores assíncronos comuns, esse controle é perfeitamente viável, mas para motores síncronos, o controle em malha aberta apresenta dificuldades para manter o motor operando normalmente na velocidade definida. Portanto, esse tipo de dispositivo de resgate emergencial em caso de queda de energia geralmente não é adequado para máquinas de tração síncronas.
Alguns fabricantes de dispositivos de resgate de emergência para falta de energia afirmam que seus produtos não apenas possuem função de resgate automático em caso de queda de energia, mas também função de resgate em caso de falha. Ou seja, quando o elevador apresenta uma falha e para no meio do andar, sem poder operar, o dispositivo de resgate de emergência detecta a falha. Se as condições de operação para o resgate forem atendidas, a alimentação do painel de controle será cortada e o dispositivo de resgate de emergência entrará em ação. Por exemplo, quando todos os circuitos de controle do elevador atendem às condições de operação, mas devido a uma falha no conversor de frequência, o elevador para no meio do andar e fica preso, o dispositivo de resgate de emergência é acionado. Se essa função for realmente necessária, deve ser usada com muita cautela, controlando rigorosamente as condições para o acionamento do dispositivo de resgate de emergência e prevenindo acidentes que possam ocorrer durante o uso.
(2) Dispositivo de resgate de emergência para falta de energia controlado por uma fonte de alimentação ininterrupta universal (UPS)
Quando a alimentação elétrica normal do elevador é interrompida, o dispositivo fornece energia ao painel de controle do elevador (incluindo o conversor de frequência), e o elevador continua sendo totalmente controlado pelo painel de controle quando alimentado pela fonte de alimentação de reserva, funcionando em velocidade de manutenção ou de autorresgate até a posição desejada.
Este é um novo tipo de dispositivo de emergência para falhas de energia que só tem sido usado na China nos últimos anos, mas ainda não é amplamente utilizado, principalmente devido às limitações da função do conversor de frequência. Atualmente, nem todos os conversores de frequência podem ser controlados dessa maneira. Como a alimentação fornecida pelo UPS é geralmente monofásica de 220 V CA, é necessário que o conversor de frequência possa operar a máquina de tração em baixa velocidade quando alimentada por uma fonte de alimentação monofásica de 220 V.
A estrutura deste tipo de dispositivo de resgate de emergência para falhas de energia é muito simples, consistindo em um UPS padrão e circuitos de controle correspondentes. O UPS pode ser instalado dentro do painel de controle ou em um local independente ao lado do painel. Seu circuito de controle geralmente fica dentro do painel de controle e integrado ao seu projeto. O diagrama a seguir apresenta um diagrama de circuito de controle comum, onde QA é a chave geral de alimentação do elevador, MD é o motor de tração, YC é o contator de saída do conversor de frequência, AC é o contator de entrada trifásico do conversor de frequência, TC1 é o contator de entrada monofásico de 220V do conversor de frequência, DC é o contator de alimentação do painel de controle durante o fornecimento normal de energia e TC2 é o contator de alimentação do painel de controle durante a operação de emergência em caso de falha de energia. AC e TC1, e DC e TC2, devem ser interligados eletricamente para o controle. O transformador de potência requer uma entrada de tensão monofásica de 220V.
Uma breve discussão sobre dispositivos de resgate de emergência para quedas de energia em elevadores.
Embora alguns conversores de frequência não possuam entrada monofásica de 220 V, eles têm a função de operação com entrada de baixa tensão CC. Por exemplo, os conversores de frequência Yaskawa G5 e L7 podem usar 48 V CC para operação em baixa velocidade. Com essa função, é possível projetar um dispositivo de emergência para quedas de energia semelhante a um UPS. Sua estrutura inclui um inversor/carregador de baixa potência e uma bateria. Quando a alimentação de energia está normal, o inversor/carregador carrega a bateria. Quando ocorre uma queda de energia, a bateria inverte a tensão para produzir uma fonte de alimentação de 220 V para o painel de controle. Ao mesmo tempo, a bateria alimenta o terminal de entrada CC do conversor de frequência, que aciona o motor para funcionar em baixa velocidade.
Comparação de dispositivos de resgate de emergência para quedas de energia
Por meio da análise dos princípios estruturais do dispositivo de resgate de emergência em caso de queda de energia descrito acima, podemos comparar seu desempenho e fornecer referências para o direcionamento do desenvolvimento do setor.
(1) Universalidade
O primeiro tipo apresenta boa generalidade em máquinas assíncronas, mas sua aplicação em máquinas síncronas é limitada; o segundo tipo não pode ser aplicado a todos os conversores de frequência e está sujeito a certas limitações de uso. No entanto, para os fabricantes de conversores de frequência, desde que haja demanda de mercado, é relativamente simples adicionar funções de operação com entrada monofásica de 220 V ou entrada CC de baixa tensão, sem custos adicionais. Portanto, em termos de generalidade, a segunda categoria tem maior potencial de desenvolvimento.
(2) Segurança
O primeiro tipo de dispositivo de emergência para falta de energia opera arrastando o elevador diretamente. Sem um controle rigoroso, há um alto risco de acidentes. O segundo tipo de dispositivo de emergência para falta de energia não controla diretamente o funcionamento do elevador, mas fornece energia ao painel de controle, que controla o elevador. Em termos de segurança, não difere muito da operação normal e não há erro no sinal de posição quando o fornecimento de energia normal é restabelecido. Obviamente, o desempenho de segurança do segundo tipo de dispositivo de emergência para falta de energia é melhor.
(3) Viabilidade econômica
Em termos de estrutura interna, o primeiro tipo de dispositivo de emergência para falhas de energia é muito mais complexo do que o segundo. Ele não só possui circuitos de detecção de segurança, saída de contatores e outros componentes na parte de controle, como também um inversor CC trifásico. Portanto, seu custo direto de materiais é muito maior do que o do segundo tipo. Além disso, por ser um produto especializado, sua produção e escala de fabricação são muito menores do que as de um UPS, que é um produto universal, o que também aumenta seu custo. Em termos de preço, o primeiro tipo de dispositivo de emergência para falhas de energia custa o dobro do segundo.