Dobavitelji naprav za povratno zaporo v dvigalih vas opominjajo, da se z nenehnim napredkom tehnologije in izboljševanjem življenjskega standarda ljudi povečujejo tudi zahteve glede kakovosti življenja. Uporaba dvigal je postala zelo razširjena, varnost in varstvo okolja pa sta postali smer razvoja dvigal. Zaradi nenadnega izpada električne energije, ki ga lahko dvigala doživijo med delovanjem in povzročijo, da se ljudje ali predmeti ujamejo v dvigalo, se je rodila naprava za izpad električne energije v dvigalih.
Strukturno načelo naprave za reševanje v sili ob izpadu električne energije
Naprave za reševanje v sili v primeru izpada električne energije lahko glede na njihova strukturna načela razdelimo v dve kategoriji:
(1) Posebna reševalna naprava za izpad električne energije v dvigalu
Neodvisna je od krmilne omarice dvigala. Ko normalno napajanje dvigala preneha delovati, naprava prevzame ves nadzor nad dvigalom, upravlja kabino, da se premakne do najbližjega nivoja, in odpre vrata za varno evakuacijo potnikov.
Ta vrsta reševalne naprave v primeru izpada električne energije je običajno celoten komplet izdelkov, nameščen v omarici, z dobro univerzalnostjo in se lahko ujema z večino krmilnih omaric za dvigala. V podjetjih za proizvodnjo dvigal, če je celoten komplet kupljen in nameščen poleg krmilne omarice za dvigala ter je ožičenje vmesnika s krmilno omarico pravilno izvedeno, tehnično osebje podjetja za proizvodnjo dvigal ne potrebuje preveč truda za poglobljeno razumevanje notranje strukture naprave. Poleg tega večina podjetij za proizvodnjo naprav za nujne primere v primeru izpada električne energije nudi storitve namestitve in zagona. Zato je ta vrsta izdelka zelo priljubljena med malimi in srednje velikimi podjetji za proizvodnjo dvigal in inženirskimi podjetji ter se je na Kitajskem uporabljala najzgodneje in najpogosteje. Ta reševalna naprava za izpad električne energije je sestavljena iz dveh delov: krmilnega vezja in baterije. Krmilno vezje je običajno sestavljeno iz detekcijskega in krmilnega vezja, polnilnega vezja in pretvorniškega vezja. Krmilno vezje za zaznavanje je odgovorno za zaznavanje napajanja dvigala, aktiviranje naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije in nato zaznavanje ustreznih signalov dvigala. Ko se zazna, da je varnostni tokokrog dvigala priključen (če obstaja rele za fazno zaporedje, mora biti v kratkem stiku) in je stikalo za vzdrževanje/normalno delovanje dvigala v normalnem stanju, naprava začne delovati, da dodatno zazna položaj kabine. Če je kabina v ravnem položaju, naprava za reševanje v sili ob izpadu električne energije zagotovi napajanje in signal za odpiranje vrat, dvigalo pa odpre vrata za evakuacijo potnikov. Če kabina dvigala ni v ravnem položaju, se aktivira razsmerniško vezje, ki pretvori enosmerni tok iz akumulatorja v nizkonapetostni nizkofrekvenčni izmenični tok za delovanje vlečnega motorja. Dvigalo se z nizko hitrostjo premakne do najbližjega ravnega položaja in nato odpre vrata za evakuacijo potnikov. Po nekaj sekundah zamika, ko se vrata dvigala odprejo, je reševanje končano in reševalna naprava se deaktivira.
Glavni tokokrog vlečenja in krmiljenje odpiranja vrat sistema sta prikazana na naslednjem diagramu. QA je glavno stikalo za vklop dvigala, MD je vlečni motor, YC je izhodni kontaktor frekvenčnega pretvornika, YC1 je zasilni izhodni kontaktor za izpad električne energije, YC in YC1 pa morata biti električno medsebojno povezana pri krmiljenju.
Kratka razprava o reševalnih napravah v primeru izpada električne energije v dvigalih
Treba je opozoriti, da je ta vrsta reševalne naprave v primeru izpada električne energije med vleko krmiljena z odprto zanko in se hitrost motorja ne vrača na ploščo inverterja. Pri običajnih asinhronih motorjih je ta regulacija povsem izvedljiva, pri sinhronih motorjih pa je pri krmiljenju z odprto zanko očitno težko doseči normalno delovanje motorja z nastavljeno hitrostjo. Zato ta vrsta reševalne naprave v primeru izpada električne energije na splošno ni primerna za sinhrone vlečne stroje.
Nekateri proizvajalci naprav za reševanje ob izpadu električne energije trdijo, da imajo njihovi izdelki ne le funkcijo samodejnega reševanja ob izpadu električne energije, temveč tudi funkcijo reševanja ob napaki. To pomeni, da ko dvigalo odpove in se ustavi sredi nadstropja ter ne more več delovati, naprava za reševanje ob izpadu električne energije zazna napako. Če so izpolnjeni obratovalni pogoji za reševanje, se napajanje krmilne omarice prekine in naprava za reševanje ob izpadu električne energije izvede reševalno operacijo. Na primer, ko vsa krmilna vezja dvigala izpolnjujejo obratovalne pogoje, vendar se zaradi napake v frekvenčnem pretvorniku dvigalo ustavi sredi nadstropja in se ujame, se aktivira naprava za reševanje ob izpadu električne energije. Če je ta funkcija resnično potrebna, jo je treba uporabljati zelo previdno, pri čemer je treba strogo nadzorovati pogoje za delovanje naprave za reševanje ob izpadu električne energije in preprečiti nesreče, ki se lahko zgodijo med uporabo.
(2) Naprava za reševanje v sili ob izpadu električne energije, ki jo krmili univerzalni neprekinjeni napajalnik (UPS)
Ko normalno napajanje dvigala izgubi napajanje, naprava napaja krmilno omarico dvigala (vključno s frekvenčnim pretvornikom), dvigalo pa je še vedno v celoti krmiljeno s krmilno omarico, ko ga napaja rezervno napajanje, in deluje s hitrostjo vzdrževanja ali samoreševanja do nivoja.
To je nova vrsta naprave za nujne primere izpada električne energije, ki se na Kitajskem uporablja šele v zadnjih letih, vendar se še vedno ne uporablja pogosto, predvsem zaradi omejitev funkcije frekvenčnega pretvornika. Trenutno ni mogoče na ta način krmiliti vseh frekvenčnih pretvornikov. Ker je napajanje, ki ga zagotavlja UPS, običajno enofazno izmenično napajanje 220 V, mora frekvenčni pretvornik delovati z vlečnim strojem pri nizki hitrosti, ko ga napaja enofazno napajanje 220 V.
Struktura te vrste reševalne naprave v primeru izpada električne energije je zelo preprosta in jo sestavlja standardni UPS in ustrezni krmilni tokokrogi. UPS je lahko nameščen v krmilni omarici ali neodvisno poleg krmilne omarice. Njegov krmilni tokokrog je običajno nameščen v krmilni omarici in integriran z zasnovo krmilne omarice. Naslednji diagram prikazuje splošni diagram krmilnega tokokroga, kjer je QA glavno stikalo dvigala, MD je vlečni motor, YC je izhodni kontaktor frekvenčnega pretvornika, AC je trifazni vhodni kontaktor frekvenčnega pretvornika, TC1 je enofazni vhodni kontaktor frekvenčnega pretvornika 220 V, DC je napajalni kontaktor krmilne omarice med normalnim napajanjem in TC2 je napajalni kontaktor krmilne omarice med delovanjem v sili ob izpadu električne energije. AC in TC1, DC in TC2 morajo biti električno medsebojno povezani pri krmiljenju. Napajalni transformator zahteva enofazno vhodno napetost 220 V.
Kratka razprava o reševalnih napravah v primeru izpada električne energije v dvigalih
Čeprav nekateri frekvenčni pretvorniki nimajo funkcije enofaznega vhoda 220 V, imajo funkcijo delovanja z nizko napetostjo enosmernega toka. Frekvenčni pretvorniki Yaskawa G5 in L7 lahko na primer uporabljajo enosmerni tok 48 V za delovanje pri nizki hitrosti. S to funkcijo je mogoče zasnovati napravo za nujne primere izpada električne energije, podobno kot UPS. Njena struktura vključuje nizkoenergijski polnilni/razsmerni pretvornik in baterijo. Ko je napajanje normalno, polnilni/razsmerni pretvornik polni baterijo. Ko pride do izpada električne energije, baterija invertira napetost, da ustvari napajanje 220 V za delovanje krmilne omarice. Hkrati baterija napaja enosmerni vhodni priključek frekvenčnega pretvornika, ki poganja motor, da deluje pri nizki hitrosti.
Primerjava reševalnih naprav za izpad električne energije
Z analizo strukturnih načel zgornje reševalne naprave v primeru izpada električne energije lahko primerjamo njeno delovanje in zagotovimo referenco za smer razvoja industrije.
(1) Univerzalnost
Prva vrsta ima dobro splošnost pri asinhronih strojih, vendar je njena uporaba pri sinhronih strojih omejena; druge vrste ni mogoče uporabiti za vse frekvenčne pretvornike in je pri uporabi podvržena določenim omejitvam. Vendar pa je za proizvajalce frekvenčnih pretvornikov, dokler obstaja povpraševanje na trgu, relativno enostavno dodati funkcije delovanja enofaznega vhoda 220 V ali nizkonapetostnega enosmernega vhoda, ne da bi pri tem bili potrebni dodatni stroški. Zato ima druga kategorija z vidika splošnosti večji prostor za razvoj;
(2) Varnost
Prva vrsta naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije deluje tako, da neposredno vleče dvigalo. Brez strogega nadzora obstaja velika verjetnost nevarnosti; druga vrsta naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije ne nadzoruje neposredno delovanja dvigala, temveč napaja krmilno omarico, ki nadzoruje dvigalo. Kar zadeva varnost, se ne razlikuje veliko od normalnega delovanja in pri ponovni vzpostavitvi normalnega napajanja ni napake v signalu položaja. Očitno je varnostna učinkovitost druge vrste naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije boljša.
(3) Ekonomska upravičenost
Kar zadeva notranjo strukturo izdelka, je prva vrsta naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije veliko bolj zapletena kot druga vrsta. Ne le, da ima varnostno zaznavanje, izhod kontaktorja in druga vezja v krmilnem delu, ampak ima tudi trifazni del DC inverterja. Zato so njeni neposredni stroški materiala veliko višji kot pri drugi vrsti naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije. Poleg tega sta kot specializiran izdelek njena proizvodnja in obseg proizvodnje veliko manjša kot pri UPS-u, ki je univerzalni izdelek, kar tudi povečuje stroške izdelka. Kar zadeva ceno, je prva vrsta naprave za nujne primere v primeru izpada električne energije dvakrat dražja od druge vrste.