Asansör enerji tasarrufu ekipmanı tedarikçileri, teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte frekans konvertörlerinin klima, asansör ve ağır sanayi gibi günlük hayatımızda giderek daha fazla kullanılmaya başlandığını hatırlatıyor. Değişken frekans teknolojisinin klimalarda kullanımı artık herkes tarafından biliniyor, ancak asansörlerde değişken frekans teknolojisinin kullanımı hakkında çok az bilgi var.
Günümüzde asansörlerin çoğu değişken frekanslı hız regülasyonu ve değişken voltajlı hız regülasyonu kullanmaktadır ve frekans konvertörleri asansörlerin neredeyse yarısını oluşturmaktadır. En yaygın asansör standardı, bir mantık kartı + frekans konvertörüdür. İlki, asansördeki her sinyalin geri bildirimini izleyen operatördür, ikincisi ise tamamen motor başlatma ve frenleme aktüatörlerinden oluşur. En sezgisel harici devreyle başlayalım. İlk olarak, frekans konvertörü, motorun üç ana kablosunu (R, S ve t) bağlayarak motorun kademesiz hız regülasyonunu sağlayabilir. Frekans dönüşümlü hız regülasyonu prensibini daha derinlemesine anlamak için, üç fazlı bir asenkron motor örneğini ele alalım. Üç fazlı asenkron motorun stator sargısının üç fazlı simetrisinde, rotor iletkenini kesen ve rotor sargısında akım indükleyen dönen bir manyetik alan üretilir. Akım, rotor sargısının dönen bir manyetik alan kuvveti oluşturmasına ve böylece rotorun dönmesine neden olur. Çıkış frekansı, dönen manyetik alanın dönüş hızını belirler ve böylece rotorun hız regülasyonunu sağlar. Bununla ilgili olarak, senkron hız n=60f/p için bir formül mevcuttur. Elbette, bu seviye stator sargısı sayısını ifade eder. İnverter izleme menüsünde genellikle invertör voltajının orantılı olarak daha yüksek veya daha düşük olduğunu görürüz, çünkü nominal çalışma frekansında, frekans voltajı belirli durumlarda daha düşükse, güçlü bir manyetizma meydana gelir ve hatta araba yanar. Öte yandan, akış hızı yeterli değilse, doğrudan elektrik motorunun çıkış torkuna neden olur.
Tipik bir frekans dönüştürücünün ana devresi üç bölümden oluşur: bir doğrultucu devresi, bir ara devre ve bir invertör devresi. Doğrultucu devresi nispeten basittir ve doğru akım (DC bara gerilimi olarak da bilinir) için üç fazlı bir doğrultucu köprüsünden (güç diyotlu kontrolsüz doğrultucu, tristör kontrollü kontrolsüz doğrultucu) doğrudan geçer. Doğrultucu devresi ile invertör devresi arasındaki ara devre (genel devreler, filtreleme devreleri ve fren blokları dahil) kullanıldığında, invertör filtre regülatörü görevi gören büyük bir kapasitör görebilir. Doğrultucu DC titreşiminin filtrelenmesi gerektiğinden, nispeten kararlı bir DC güç kaynağı sağlayabilir. İnvertör modülünün harici frenleme direnci kutusu da kullanılır. Bu büyük kapasitede, ana makine yavaşlayıp fren yaptığında, motor jeneratöre girer ve güç invertör devresi büyük kapasitörde elektrik enerjisi depolayabilir. Çok fazla güç ayarı değiştirilmeye zorlandığında, invertör harici frenleme direncini kontrol ederek aşırı kuvvet tüketir ve böylece dönüştürücünün aşırı voltajını önler. Son olarak, invertör devresi bir invertörün en önemli ve en hassas parçasıdır. Genel frekans modülasyon kontrol yöntemleri iki kategoriye ayrılır: PAM (Darbe Genlik Modülasyonu) ve PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu). Ancak, bazı frekans dönüştürücülerde PAM'ın kontrol edilebilir doğrultucu devreleriyle eşleştirilmesi de gerekir; bu da yüksek tetikleme gereksinimleri gerektirir ve daha büyük kusurlara sahiptir. PWM kontrolü en yaygın kullanılan yöntemdir. PWM modülasyonu, yüksek frekanslı invertör devrelerine dayanan ve çıkış frekans modülasyon periyodunu voltaj darbe genişliğini değiştirerek kontrol eden bir anahtarlama cihazıdır. Günümüzde IGBT gibi daha fazla anahtarlama cihazında kullanılmakta ve ardından motoru (endüktif yük) yüksek frekanslı darbelerle etkileyerek sinüs dalgaları üretmeye, voltaj ve frekansı kontrol etmeye ve böylece kademesiz hız regülasyonu sağlamaya yardımcı olmaktadır.
Asansör frekans konvertörü, yalnızca asansör kontrolü için özel bir cihaz değil, aynı zamanda küçük ve orta güç frekans konvertörleri arasında üst düzey bir üründür. Asansör verimliliğini artırır, sorunsuz çalışır ve ekipman ömrünü uzatır. PLC veya mikrobilgisayar kontrolüyle birleştirildiğinde, temassız kontrolün üstünlüğünü daha da ortaya koyar: basitleştirilmiş kablolama, esnek kontrol, güvenilir çalışma ve kolay bakım ve arıza izleme. Asansör frekans konvertörüne bir asansör geri beslemeli enerji tasarrufu cihazı takıldığında, asansör frekans konvertörünün kapasitöründe depolanan rejenerasyon elektrik enerjisi etkili bir şekilde AC elektrik enerjisine dönüştürülebilir ve elektrik şebekesine geri gönderilebilir. Bu sayede asansör, diğer ekipmanlara güç sağlayan ve enerji tasarrufu sağlayan yeşil bir "enerji santrali" haline gelir.