برعاية
برعاية

طريقة تعويض الحمل ودرجة الحرارة للمصاعد الهيدروليكية الخضراء بواسطة المحولات

برعاية
الشكل 1. (أ) حلول التحكم القياسية في الحلقة المغلقة (ب) حل التحكم في الحلقة المفتوحة EV4 من Blain
تم تقديم هذه الورقة في ElevcoN الولايات المتحدة الأمريكية 2012 ، المؤتمر الدولي لتقنيات النقل العمودي ونشر لأول مرة في كتاب IAEE Elevator Technology 19 ، الذي حرره A. Lustig. إنها إعادة طبع بإذن من الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد ياي (موقع الكتروني: www.elevcon.com). هذه الورقة هي نسخة طبق الأصل تمامًا ولم يتم تحريرها بواسطة ELEVATOR WORLD.
الكلمات المفتاحية: الرفع الهيدروليكي ، العاكس ، تعويض الحمولة ، كفاءة الطاقة

ملخص

أدى استخدام العاكسات في المصاعد الهيدروليكية إلى تقليل استهلاك الطاقة ، وسمح بأحجام أصغر للمحركات ، كما قدم أداءً جيدًا للقيادة للمصاعد المستخدمة بكثرة. على الرغم من أن الاتجاه العام في صناعة المصاعد هو نحو المصاعد التي تتطلب طاقة أقل ، إلا أن استخدام المصاعد الهيدروليكية مع العاكس لم يجد جاذبية كافية حتى الآن. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الحلول الحالية تتطلب عمومًا أكثر وأكثر تكلفة إلى حد ما وتتطلب الصيانة مستوى عالٍ من الخبرة. يعد الحل الأفضل الذي يكون مضغوطًا وأبسط في التنفيذ وغير مكلف للتنافس مع مزايا نظام الرفع الهيدروليكي التقليدي ضروريًا لجعل الحلول الموفرة للطاقة جذابة.

عند استخدام العواكس مع وحدات الطاقة الهيدروليكية ، من المهم أن يكون لديك تنظيم دقيق للسرعة بغض النظر عن تغيرات الحمل ودرجة الحرارة. تستخدم المضخات اللولبية على نطاق واسع لوحدات طاقة الرفع الهيدروليكية. يختلف مقدار تسرب المضخات اللولبية إلى حد كبير حسب درجة حرارة الزيت وحمل السيارة (الضغط). باستخدام العاكس ، تنتج المضخة تدفقًا كافيًا لمتطلبات السرعة اللحظية. عندما يزداد تسرب المضخة بسبب زيادة الحمل و / أو درجة حرارة الزيت ، تقل سرعة السيارة مما يؤدي إلى وقت سفر أطول وركوب غير مريح. لذلك ، يجب تنظيم تدفق المضخة وفقًا للحمل ودرجة حرارة الزيت لضمان السرعة المستهدفة وجودة الركوب الجيدة.

في هذا البحث ، تم التأكيد على الكفاءة الاقتصادية للمصاعد الهيدروليكية وتم تقديم حل جديد لتعويض الحمل بدون مستشعر لضمان السرعة المستهدفة في ظل جميع ظروف التحميل. يتكون الحل بشكل أساسي من صمام تحكم وعاكس غير مكلف مع وحدة برامج هيدروليكية متطورة. لا يتطلب الحل الجديد واجهات بين صمام التحكم والعاكس مثل مستشعر الضغط / الحمل أو مقياس التدفق أو اللوحات الإلكترونية وما إلى ذلك ، ويعمل مع التحكم في الحلقة المفتوحة ويوفر تنظيمًا دقيقًا للسرعة بغض النظر عن حالة الحمل. يوفر الحل أيضًا وضعًا إضافيًا لتوفير الطاقة ، حيث تختلف سرعة المصعد وفقًا لحالة الحمل من خلال ضمان الحد الأدنى من وقت السفر. كل هذه المزايا لا تجعل الحل موفرًا للطاقة فحسب ، بل يجعله فعالًا اقتصاديًا أيضًا. تقدم الورقة تفاصيل الفكرة المستخدمة والسمات المنفذة في تطوير صمام التحكم وبرنامج العاكس المتقدم.

1.المقدمة

إن مخاوف الاحتباس الحراري والتلوث البيئي هي القوى الدافعة التي تقنع الشركات المصنعة لإنتاج منتجات ذات كفاءة في استخدام الطاقة. نتيجة لهذا الاستخدام الأمثل للطاقة في أنظمة الرفع ، أصبح أيضًا أحد القضايا الرئيسية في قطاع المصاعد. التطور الأكثر فعالية في هذا المجال هو استخدام العاكس مع آلة تزامن المغناطيس الدائم (PMS) للتحكم في سرعة الرفع. يُطلق على التطوير أيضًا اسم "التكنولوجيا الجديدة أو الأحدث" وقلل من استهلاك الطاقة التشغيلية إلى حد كبير. كما أدى الانخفاض الملحوظ في حجم ووزن آلات PMS وخصائصها الديناميكية الفريدة إلى تمكين المهندسين من بناء مصاعد بدون غرفة ماكينات (MRL). مع إدخال MRLs ، أصبح من الممكن تركيب مصاعد الجر في المباني منخفضة الارتفاع. بالتركيز على قضية استهلاك الطاقة واستخدامها كأداة تسويقية ، تمكنت تركيبات MRL من الحصول على اتجاه متزايد في السوق. نتيجة لذلك ، يقال إن تركيبات الرفع الهيدروليكي قد انخفضت بنسبة تصل إلى 40 ٪ على مستوى العالم.

انعكست "التكنولوجيا الجديدة" على أنها توفر دائمًا الحل الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، وتناسب تمامًا كل تركيب ويمكن دائمًا إعادة توليد الطاقة وإلقائها في الشبكة. ومع ذلك ، فإن الفوائد المذكورة من "التكنولوجيا الجديدة" الحالية ليست ملحوظة وتؤدي في الغالب إلى زيادة استهلاك الطاقة عند استخدامها للمصاعد منخفضة الاستخدام (ألميدا ، 2010) (حوالي 80٪ من تركيبات المصاعد في هذه الفئة) حيث ، فإن الاستثمار في التكنولوجيا الجديدة قد لا يتم استرداده أبدًا خلال فترة حياة المصعد (Celik ، 2009). هذا بسبب حقيقة أن العاكس وأجهزته الطرفية مكلفة وتتطلب طاقة حتى تكون نشطة حتى عندما يكون المصعد في وضع الاستعداد (Nipkow ، 2005).

من ناحية أخرى ، من المتوقع أن التطورات المستقبلية في تقنية القيادة ، مثل محولات المصفوفة ، ستقلل بشكل كبير أو تقضي على استهلاك الطاقة الاحتياطية ومن الواضح أن المنافسة في السوق ستخفض أسعار العاكس. في هذا الصدد ، من المتوقع أن تجد الحلول المناسبة البسيطة ، وغير المكلفة ، وسهلة الصيانة ، والتوافق العالي ، والاستهلاك المنخفض في وضع الاستعداد ، تطبيقات واسعة في السنوات القادمة.

2. تطبيق محرك العاكس على المصاعد الهيدروليكية

تم استخدام المصاعد الهيدروليكية إلى حد كبير في المباني منخفضة الارتفاع. ترجع أسباب تفضيل المصاعد الهيدروليكية إلى خصائصها التي لا تقبل المنافسة مثل وقت التشغيل الخالي من التعطل والتكلفة الأولية المنخفضة والتركيب السهل والفعال من حيث التكلفة وجودة الركوب العالية. تتمتع المصاعد الهيدروليكية أيضًا بأفضل السجلات في مجال السلامة ، عندما يتعلق الأمر بعمليات الإنقاذ بسبب الاصطدامات والكوارث الطبيعية مثل الزلازل. كما أنها معروفة جيدًا بتكاليف الخدمة المنخفضة نسبيًا.

نظرًا لوجود سوق أكثر تحديًا ، فقد أعطى مصنعو المصاعد الهيدروليكية أيضًا الأولوية الأولى لعوامل توفير الطاقة في تصميماتهم. تم طرح وحدات الطاقة الموفرة للطاقة التي تستخدم محركًا عاكسًا ، والتي تسمى وحدات الطاقة من الجيل الجديد ، في السوق منذ فترة طويلة. ومع ذلك ، فإن استخدام وحدات توليد الطاقة الجديدة لم يجد جاذبية كافية حتى الآن. هذا لأنه أثناء التركيز على قضية التسويق للحصول على أحدث الحلول ، تم تجاهل الخصائص المفيدة للمصاعد الهيدروليكية في كثير من الحالات. من خلال القيام بذلك ، تم ترك عناصر عملية وموثوقة وآمنة للمصعد الهيدروليكي بدلاً من ذلك ، تم تقديم حلول أكثر تطلبًا وغير عملية ومكلفة.

بعد أن فشلت في معالجة الأهداف الرئيسية لوحدات توليد الطاقة الجديدة بشكل صحيح ، أصبحت الحلول إما بدائية جدًا أو معقدة إلى حد ما ومكلفة. في كثير من الحالات ، يتم تقديم وحدة طاقة تقليدية مع إضافة محرك العاكس كأحدث ما توصلت إليه التقنية. في الواقع ، إن مجرد إضافة العاكس لا يؤدي بالضرورة إلى توفير الطاقة. هذا لأنه أثناء انتقالات السرعة (المرور الجانبي ، والتسارع ، والتباطؤ ، ومراحل التسوية) يتم استخدام معدل تدفق كامل تقريبًا للمضخة ويتم تمرير الزيت إلى الخزان ، مما يزيد من استهلاك الطاقة ويولد حرارة كبيرة (Brunelli ، 2011). علاوة على ذلك ، فإن استخدام العاكس دون تبرير كفاءته بنسبة 95 ٪ لن يؤدي إلا إلى زيادة فواتير الطاقة.

بدلاً من ذلك ، توجد حلول أكثر تطلبًا وتكلفة (Sedrak ، 1999) ، والتي تحتاج إلى جانب العاكس إلى مكونات إضافية مثل مستشعرات الضغط ودرجة الحرارة ، ومقياس التدفق ، والمشفّر ، وبطاقة التحكم الإلكترونية وما إلى ذلك. الاتجاهات السفلية بمساعدة برنامج العاكس الحصري. إن تطبيق مثل هذه الأنظمة ، بغض النظر عن جودة الركوب التي تقدمها ومدى ضآلة اختلاف درجة حرارة الزيت ، بعيد بشكل عام عن تلبية احتياجات السوق الحقيقية ؛ وقت السداد الممتد دون داع (بعد فترة التجديد) ، وصعوبة العثور على فنيين أكفاء واحتياجات الخدمة المتزايدة.

3. متطلبات الجيل الجديد من صمامات التحكم

من المهم أن نفهم تمامًا المتطلبات من الجيل الجديد من صمام التحكم لتلبية توقعات السوق. وهذه هي:-

استخدام عالي:

لتقليل استهلاك الطاقة الاحتياطية والحصول على أقصى فائدة. في الواقع ، فإن ما يسمى بوحدات التحكم في الرفع الخضراء تتضمن وضع السكون ، حيث يتم إيقاف تشغيل مراوح التبريد بعد فترة راحة معينة. لفترة راحة أطول ، يمكن أيضًا إيقاف تشغيل العاكس ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب تبرير تدهور مدة دورة حياة العاكس. في الواقع ، يمكن أن يستمر العاكس المصمم جيدًا جنبًا إلى جنب مع جهاز التحكم في المصعد الأخضر لمدة 20 عامًا تقريبًا على الرغم من إيقاف تشغيل العاكس بعد فترة راحة لمدة 20 دقيقة لمصعد به 100 دراجة / يوم. ويمكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل الاستهلاك الاحتياطي بنسبة تصل إلى 50 في المائة.

تكلفة منخفضة:

الحصول على فترة سداد قصيرة بشكل معقول وتلبية توقعات السوق. في الوقت الحاضر ، تحافظ أنظمة العاكس وصمام التحكم والحساسات على ارتفاع سعر الجيل الجديد من الحلول الهيدروليكية. العواكس على وجه الخصوص لها أسعار أعلى من 2 إلى 4 مرات من صمامات التحكم التقليدية. لذلك ، يجب أن يبرر الحل المناسب استخدام عاكس مع صمام تحكم غير مكلف وتصميم نظام مبسط.

الحد الأدنى لعدد الواجهات / المكونات:

لضمان البساطة والموثوقية وسهولة الصيانة والتكلفة المنخفضة وأيضًا للتخلص من الحاجة إلى شخصية فنية عالية الكفاءة.

توافق عالي:

ليتم تركيبها بسهولة على جميع وحدات التحكم في المصاعد وحزم الطاقة الحالية من أجل الاستجابة لاحتياجات التجديد.

برنامج حصري:

لضمان سهولة الاستخدام والأمان وجودة الركوب الجيدة واستهلاك الطاقة المنخفض.

مطلوب برنامج العاكس الحصري للحصول على أفضل أداء لصمام الجيل الجديد. بصرف النظر عن إجراءات التحكم القياسية في السفر (الحلقة المغلقة أو المفتوحة) والوظائف الإضافية للحصول على جودة قيادة جيدة ، يجب أن يشتمل البرنامج على بعض إجراءات التعويض للتخلص من اختلافات أداء المضخة عند تحميل السيارة وتغيرات درجة حرارة الزيت.

4. صمام التحكم من الجيل الجديد Blain EV4

يمكن أن يكون هناك العديد من الطرق لإدخال صمام تحكم بعاكس للحصول على صمام من الجيل الجديد. السؤال الأهم هو كيفية إرضاء حل بسيط وغير مكلف بجودة ركوب جيدة. يوضح الشكل 1 (أ) بعض تطبيقات الجيل الجديد. هنا ، تعمل حلول التحكم ذات الحلقة المغلقة مع الصمامات الإلكترونية (تتطلب مقياس تدفق وبطاقة إلكترونية) أو الصمامات الكهروميكانيكية (تتطلب جهاز تشفير غاطس وإلكترونيات واجهة) على زيادة تكلفة النظام بشكل كبير. قد تتأثر بساطة النظام بشكل أكبر بوجود أجهزة استشعار الضغط و / أو درجة الحرارة. فيما يتعلق بكفاءة الطاقة والاستثمار الأولي ، لا يمكن تبرير تطبيق هذه الأنظمة إلا للمصاعد عالية الاستخدام للغاية (أكثر من 700 دورة / يوم).

من خلال معرفة احتياجات السوق وتقييم المتطلبات الضرورية حقًا من وحدة توليد الطاقة الجديدة ، قامت Blain Hydraulics بتطوير EV4 ، وهو صمام التحكم من الجيل الجديد ، والذي يلبي المتطلبات المذكورة أعلاه كما هو موضح في الشكل 1 (ب). إن EV4 من Blain هو نسخة مبسطة من صمام Blain's EV100 الكهروميكانيكي ، والذي يوفر بطبيعته نفس الخصائص المفيدة للصمامات الكهروميكانيكية. تم تصميمه لاستخدام محول Yaskawa للسفر لأعلى بينما تم إدارة السفر لأسفل بالوسائل الكهروميكانيكية. لا يحتوي EV4 على واجهات مع أجهزته الطرفية ولا يتطلب حساسًا لتعويض الحمل. نظرًا لأنه يتم التحكم في الحركة الصعودية بواسطة عاكس Yaskawa ، فقد تمت إزالة ملفات لولبية وتعديلات من الصمام وتم إلغاء مرحلة الانتقال الجانبي ، مما سهّل كلاً من الصمام وإعداد النظام إلى حد كبير. لتقليل التكلفة الأولية وتبسيط متطلبات النظام بشكل أكبر ، تم تنفيذ التحكم الفائق في الحلقة المفتوحة لعاكس Yaskawa. وبالتالي ، تم التخلص من الحاجة إلى جهاز تشفير غاطس مكلف. يأتي التفوق الحقيقي للنظام من برنامج العاكس الحصري ، والذي يسهل استخدام النظام ويوفر خصائص سفر ممتازة. تم تصميم البرنامج لاستشعار حالة التحميل للسماح بالتعويض اللازم لخرج المحرك. البرنامج ذكي أيضًا بما يكفي لتعديل أوقات الانتقال ، عند الضرورة ، لضمان جودة ركوب جيدة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام عاكس Yaskawa اختياريًا للسفر إلى أسفل للتحكم في السرعة المنخفضة وتحسين جودة الركوب دون الحاجة إلى أي تعديل على صمام EV4. من أجل السماح بتعويض دقيق للحمل ولحساب تأثيرات تغير درجة حرارة الزيت ، تم أيضًا تضمين مستشعر درجة حرارة غير مكلف في النظام. الحل الكامل غير مكلف ويمكن تطبيقه بسهولة على جميع المصاعد الهيدروليكية ، وذلك أساسًا عن طريق إضافة صمام EV4 وعاكس Yaskawa إلى النظام الحالي. اختياريًا ، يمكن تشغيل السيارة إما في وضع سرعة ثابتة ، حيث تظل سرعة الرفع ثابتة ، أو في وضع توفير الطاقة (وضع السرعة القصوى) ، حيث يتم خفض سرعة السيارة وفقًا للحمل في السيارة ( سيليك ، 2008). قد يسمح وضع توفير الطاقة باستخدام أحجام محركات أقل وقد يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي صمام EV4 على أحدث تطورات Blain Hydraulics لملفات GREEN 60 ذات الملف اللولبي ، مما يقلل من استهلاك الطاقة ويزيد من كفاءة الصمام ، ويوفر مرونة في جهد الإمداد للمستخدم.

5. تطبيق الطريقة

يعد صمام EV4 من الجيل الجديد من النوع الكهروميكانيكي وقد تم تصميمه للسماح للعاكس بالتحكم في تنظيم السرعة الكامل للسير العلوي. وبهذه الطريقة ، يتم ضمان جودة الركوب الكاملة للسفر من خلال توفير معدل التدفق الضروري فقط للصمام من خلال تنظيم سرعة المحرك عن طريق محول Yaskawa. نتيجة لذلك ، يتم استهلاك كمية أقل من الطاقة أثناء السفر ، مما يزيد من كفاءة النظام ويقلل أيضًا من تسخين الزيت. يؤدي استخدام العاكس أيضًا إلى تقليل تيار بدء تشغيل المحرك وحجم عداد الطاقة الكهربائية.

من ناحية أخرى ، تؤثر حمولة السيارة ودرجة حرارة الزيت على تسرب المضخة اللولبية بشكل كبير ، مما قد يتسبب في اختلاف السرعة وإجمالي وقت السفر للمصعد بشكل كبير. هذا موضح في الشكل 2. في بعض الحالات ، عندما تكون درجة حرارة الزيت و / أو حمولة السيارة عالية ، قد لا توفر سرعة المضخة أثناء مرحلة التسوية تدفقًا إيجابيًا ولا تزال حوامل الرفع ثابتة (سرعة صفرية) بسبب ارتفاع تسرب المضخة ، وهو يتضح من الخط المتقطع والمنقط في الشكل 2. لذلك ، يجب أن يسمح الحل المناسب بتعويض تسرب المضخة عن طريق ضبط سرعة المضخة.

5.1 الإعدادات الأولية

من أجل اقتراح حل مبسط وغير مكلف تم استخدام محول Yaskawa V1000 ، والذي يحتوي أيضًا على وحدات الحوسبة والذاكرة والمراقبة. يوفر برنامج Yaskawa inverter الحصري للمستخدم خيارات قائمة قوية لتسهيل عملية الإعداد. في مرحلة أولية للغاية من عملية الإعداد ، يختار المستخدم نوع الزيت من القائمة. أثناء إجراء الاختيار ، يتم تعيين معلمات اللزوجة ودرجة الحرارة اللازمة للسجلات.

في المرحلة الثانية ، يقوم المستخدم بإدخال بيانات أداء المضخة وفقًا لنطاق ضغط العمل للرافعة. يمكن الحصول على هذه البيانات بسهولة من الشركات المصنعة للمضخات. في هذه المرحلة ، يتم أيضًا إدخال السرعات الكاملة ، والتسوية ، والفحص ، والسرعات الثانوية الكاملة للمصعد بالمتر في الثانية. ثم يقرأ العاكس درجة الحرارة الحالية (Temp2) وبيانات أداء الزيت والمضخة للحصول على سرعات المحرك (الترددات المرجعية) بالهرتز للسرعات الكاملة والتسوية والفحص والثانوية الكاملة. بالإضافة إلى ذلك ، كسب التحكم في درجة الحرارة (كسبدرجة الحرارة) وكذلك يتم حساب الترددات المرجعية للتسرب لضغوط السيارات الفارغة والمحملة. من أجل التبسيط ، يتم تقديم هذه بشكل حدودي أدناه:

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -1
1

أين ، وk وi تشير إلى الترددات المرجعية المحسوبة بالهرتز وبيانات الإدخال على التوالي. يسمح البرنامج أيضًا للمستخدم بإدخال هذه المتغيرات يدويًا في حالة عدم توفر البيانات أو أن المضخة قديمة ومتآكلة.

5.2 تعويضات حمولة السيارة ودرجة حرارة الزيت

لاستشعار حمولة السيارة وتنظيم سرعة المحرك ، تمت إعادة تصميم برنامج العاكس القياسي Yaskawa ليشمل بعض إجراءات التعويض. يمكن للعاكس مراقبة واحد على الأقل من معلمات العاكس الداخلي مثل تيار الخرج أو عزم الدوران الذي ينتج التيار أو مرجع عزم الدوران الداخلي وأيضًا يقيس درجة حرارة الزيت باستمرار عن طريق مستشعر درجة الحرارة. ثم تتم مقارنة المعلمة المراقبة ، والتي تمثل في معظم الحالات عزم الدوران الداخلي ، مع قيمة مرجعية محددة مسبقًا لتحديد حالة حمولة المصعد.

للحصول على القيم المرجعية ومكاسب التحكم الضرورية على وجه التحديد ، فإن برنامج Yaskawa مزود بخيارات وضع التدريس بالإضافة إلى وضع التشغيل. بعد ضبط الوضع على "التدريس" في البداية ، يتم إجراء تشغيل مسبار (تعليمي) باستخدام السيارة الفارغة للقراءة (وتسمى أيضًا الالتقاط) وتسجيل المعلمات المرجعية. يظهر هذا في الشكل 3 حيث ، التقاط مواقع مراجع عزم دوران السرعة الكاملة والتسوية ، T2full وT2 التسوية على التوالي ، تظهر. معرفة T.2full وT2 التسوية المعلمات المرجعية لعزم الدوران والسرعات المقابلة لها ، T الأخرى2j يمكن حساب مراجع عزم الدوران ، للسرعة الكاملة الثانوية وسرعة الفحص من خلال الاستيفاء.

في الشكل 4 ، يظهر اشتقاق سرعة الرفع فيما يتعلق بسرعات السيارات الفارغة والمحملة. هنا ، تي1 وT2 هي إشارات عزم الدوران التي يتم التقاطها عند تشغيل مجسات السيارة المحملة والفارغة على التوالي. من الشكل 4 ، السرعة نx لعزم دوران تم التقاطه من Tx يمكن كتابتها على النحو التالي: -

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -2
2

حيث ، g: ثابت ، Tx : القبض على عزم الدوران ، T2 : يتم تسجيل مرجع عزم الدوران عند تشغيل مسبار السيارة الفارغ عند درجة حرارة مرجعية2, أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة-أ : الاختلاف في السرعات المقاسة ، أ- تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة ب : الاختلاف في إشارات عزم الدوران التي تم التقاطها. هكذا، أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة-ج ، ن2وهو مقدار فقد السرعة بالنسبة المئوية ، يمكن تبسيطه على النحو التالي: -

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -3
3
أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -4
4

وبالتالي ، يمكن حساب التردد المرجعي الجديد على النحو التالي: -

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -5
5
أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -6
6

أنا وظيفة خاصة تفسر تباين مقاومة النظام للتدفق مع اختلاف درجة حرارة الزيت. ثم يتم تكرار تشغيل المجس الثاني في وضع التدريس مع السيارة المحملة للحصول على معلمتين مرجعيتين لعزم الدوران ، والتي تُستخدم لحساب كسب عزم الدوران ، الكسبعزم الدوران في eqn (4). يمكن اشتقاق حساب درجة الحرارة بالمثل على النحو التالي ؛

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -7
7

حيث ، q: ثابت ، درجة الحرارةx : درجة حرارة الزيت الملتقطة ، درجة الحرارة2 : مرجع درجة حرارة الزيت. يمكن إعطاء المعادلة الناتجة لكل من تعويضات الحمل ودرجة حرارة الزيت من خلال:

أ-تحميل - & - درجة حرارة-تعويض-طريقة-معادلة -8
8

حيث يشير j إلى الترددات المرجعية للسرعات الكاملة والثانوية الكاملة وسرعات الفحص أو التسوية ، fمستوى هو التردد المرجعي لسرعة التسوية. في eqn (8) تردد السرعة الأولية fj (على سبيل المثال ، صكامل، Fانس، Fثوانى إلخ) والتردد المرجعي (T.2full، T2 بوصة، T2sec، إلخ) اعتمادًا على اختيار السرعة الكاملة. في وضع التشغيل ، T2 ودرجة الحرارة2 تبقى دون تغيير ولكن T.x ودرجة الحرارةx تتم قراءة (التقاط) لكل عملية تشغيل لإعادة حساب الترددات المرجعية في ظل الحمل الفعلي وظروف درجة حرارة الزيت. في الشكل 5 ، يتم عرض تطبيق toque (الحمل) وتعويضات درجة الحرارة.

5.3 تعويض السرعة المنخفضة

عند استخدام الصمامات الكهروميكانيكية للتنقل لأسفل ، تزداد سرعة السيارة مع زيادة درجة حرارة الزيت وضغط النظام (حمولة السيارة). قد ينتج عن ذلك بدايات متقطعة ، وتسارعات سريعة ، وتباطؤات شديدة ، وتوقفات متقطعة عندما يكون نطاق ضغط العمل كبيرًا. يتغير إجمالي وقت السفر أيضًا بسبب اختلاف السرعة وفترات التسوية. هذا موضح في الشكل 6.

يمكن أيضًا استخدام بعض الصمامات من الجيل الجديد للسفر إلى أسفل. في ذلك ، بينما يتم تدوير عمود المضخة / المحرك في الاتجاه العكسي بواسطة القوة الهيدروليكية لعمود الزيت ، يتحكم العاكس في دوران العمود لتنظيم سرعة الحركة لأسفل. هنا ، يتم حرق الطاقة الناتجة عن النظام في المقاوم ، مما يمنع زيادة تسخين الزيت الهيدروليكي. ومع ذلك ، فإن مثل هذا الحل يعقد تصميم صمام التحكم ويزيد من تكلفة النظام. يمكن تبريره فقط من خلال المصاعد عالية الاستخدام من خلال منع النظام من استخدام مبرد الزيت بالإضافة إلى توفير جودة قيادة أكثر سلاسة.

تم تقديم طريقة غير مكلفة وأبسط وأسهل للتحكم في جودة رحلة السفر من خلال برنامج Yaskawa العاكس للمصاعد منخفضة ومتوسطة الاستخدام. في ذلك ، للتحكم في اختلافات السرعة إلى أسفل ، يتم التحكم في التدفق التصاعدي عندما يكون حمل السيارة ودرجة حرارة الزيت مفرطة. هذا يعني ، بما أن المصعد ينزل بوزنه الخاص ويدفع السائل عبر الصمام إلى الخزان ، يمكن استخدام المضخة لإعطاء تدفق صاعد لتنظيم معدل التدفق الهابط ، أي السرعة المنخفضة.

يوفر برنامج Yaskawa العاكس تعويض السرعة المنخفضة كخيار ، والذي يتم تطبيقه بطريقة مماثلة لتعويضات زيادة. أثناء التسارع المنخفض ، يتم التقاط عزم دوران المحرك (Tx_down) ويتم تحديد المنحدر مع أوقات منحدر التسارع لتوفير تسارع سلس وسرعة ثابتة. في الشكل 6 ، يتم أيضًا توضيح تعويضات حمل السيارة أثناء السفر لأسفل.
يُظهر الخط المتقطع والمنقط السفر غير المنضبط لأسفل تحت السيارة المحملة أو / ودرجة حرارة الزيت المرتفعة. يمكن تطبيق التعويضات اختياريًا فقط أثناء مراحل التسارع والتباطؤ ، والتي تظهر مع الخط المتقطع (وضع توفير الطاقة) ، أو أثناء السفر الكامل ، والذي يظهر مع الخط الصلب (وضع السرعة الثابتة).

5.4. تعويض وقت التباطؤ

عندما يتم تعديل السرعة الكاملة إلى سرعة أقل ثم تسوية وقت السفر ، قد تتغير L بشكل كبير وتخلق قيادة غير مريحة. قد يحدث هذا في "وضع السرعة الثابتة" عند تحديد السرعة الكاملة الثانوية على سبيل المثال بدلاً من السرعة الكاملة العادية أو "وضع السرعة القصوى" (وضع توفير الطاقة) ، حيث تتغير سرعة الرفع مع تغير حمولة السيارة. في الشكل 7 ، يُظهر L و L 'فترات التسوية للرحلات العادية والمعدلة الموضحة بخطوط صلبة ومتقطعة على التوالي. هنا ، تصبح مدة التسوية لـ L 'طويلة نوعًا ما. من أجل منع هذا الإزعاج ولديك وقت تسوية ثابت ، يتم تغيير مدة التسوية و / أو مسار التباطؤ للسفر المعدل.

5.5 أوضاع السفر

في وضع السرعة الثابتة ، يتم الحفاظ على سرعة الرفع ثابتة من خلال تطبيق حمولة السيارة المذكورة أعلاه وتعويضات درجة حرارة الزيت. في وضع توفير الطاقة (يسمى أيضًا وضع السرعة القصوى) ، يتم تعديل سرعة المصعد وفقًا لحمل السيارة. في ذلك ، يتم تطبيق تعويضات حمولة السيارة ودرجة حرارة الزيت بشكل طبيعي لسرعة التسوية ، ومع ذلك ، فإن السرعة الكاملة محدودة بقيمة عزم دوران محددة مسبقًا ، Tس_حد. يظهر هذا في الشكل 8. عندما تتجاوز معلمة عزم الدوران المقاسة أثناء التشغيل عزم الدوران المحدد ، Tس_حد (النقطة (1) في الشكل 8) ثم يأخذ التردد المرجعي قيمة تردد الخرج حتى نهاية تشغيل السرعة الكاملة. يشار إلى ذلك بالنقطة (2) في الشكل 8. وبهذه الطريقة لن يتم تجاوز الحد الأقصى لعزم دوران المحرك المسموح به عندما تكون حمولة السيارة زائدة. على العكس من ذلك ، يمكن أن يتحرك المصعد بالقرب من السرعة القصوى عندما تكون حمولة السيارة منخفضة. في وضع توفير الطاقة ، يتم أيضًا إعادة حساب مسار / وقت التباطؤ لكل تشغيل لضمان وقت تسوية الإصلاح.

5.6 إجراءات إضافية لتحسين جودة الركوب

في الشكل 9 ، يتم عرض بعض الخصائص الإضافية لبرنامج Yaskawa العاكس. تم تقديم هذه بشكل أساسي لضمان جودة عالية في الركوب. تم تصميم جميع الإجراءات بمرونة كافية يمكن استخدامها بواسطة أنواع مختلفة من صمامات التحكم. بعض هؤلاء هم: -

ابدأ يسكن: إجراء بدء ناعم خاص يتم تحديده بتردد التسرب Q1 وتردد المنحدر Q2 ، وأوقات المنحدر Q3 و Q4 ، مما يسمح بالإقلاع السلس والسريع.

توقف يسكن: لضمان مدة التسوية القصيرة ، والتوقف السلس والدقيق ، تم تنفيذ تردد Q6 (التسرب) المعوض بالكامل بواسطة برنامج Yaskawa العاكس.

فحص مدة التسوية: لتوفير جودة ركوب أفضل ، تتم مقارنة مدة تشغيل التسوية السابقة بشكل متزامن مع المدة الحالية وعند الضرورة ، يتم اتخاذ الإجراءات التصحيحية.

فترات الانتظار الطويلة: يتم قياس الوقت بين جولتين متتاليتين لضمان الإقلاع السلس بعد فترات انتظار طويلة.

6. الاستنتاجات

من المحتمل جدًا أن تتضمن التحسينات على التوجيهات والتشريعات الخاصة بمواصفات المنتجات الموفرة للطاقة المصاعد في المستقبل القريب. من المتوقع أيضًا أن يتم النظر في تقييم دورة الحياة الكاملة أو الجزئية لتقييم كفاءة الطاقة للمصاعد. معظم وحدات الطاقة الهيدروليكية من الجيل الجديد مناسبة فقط للمصاعد عالية الاستخدام بينما تتحمل استهلاك طاقة احتياطي مرتفع ، وتكلفة أولية عالية ، وإعداد غير عملي ومعقد. مع تقنية العاكس الحالية ، يبدو أن الحلول البسيطة وغير المكلفة وخالية من الخدمة وسهلة التركيب تلبي متطلبات السوق بشكل أفضل ويمكن استخدامها بشكل مقبول في المصاعد منخفضة الاستخدام.

يقدم صمام EV4 من Blain وعاكس Yaskawa's V1000 ، باستخدام التحكم في الحلقة المفتوحة وتعويض الحمل بدون مستشعر مع استخدام برنامج العاكس الخاص ، حلاً غير مكلف ومبسط لوحدات الطاقة الجديدة. يستخدم الحل روتين Yaskawa الفائق للتحكم في الحلقة المفتوحة جنبًا إلى جنب مع الإجراءات المصممة خصيصًا لضمان جودة ركوب ممتازة. يمكن تطبيقه بسهولة على كل من الرحلات لأعلى ولأسفل دون زيادة تعقيد النظام باستخدام إما وضع السرعة الثابتة أو وضع توفير الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن دمجها مع وحدات الطاقة الحالية بسهولة لتلبية احتياجات التجديد.

شكر وتقدير

أود أن أشكر Yaskawa Europe GmbH ، ولا سيما السيد Turgay Halimler والسيد Philipp Kenneweg والسيدة Karen Reiter لدعمهم في تطوير برنامج العاكس الجديد.

المراجع
الميدا ايه تي (2010). كفاءة الطاقة للمصاعد والسلالم المتحركة ، المؤتمر الأوروبي الرابع للمصاعد.
برونيلي ، آي (2011). كيف يعمل: المصاعد الهيدروليكية ، Elevatori ، المجلد 2 ، ص 61.
سيليك ، كيه إف (2009). استهلاك الطاقة الاحتياطية في المصاعد منخفضة الاستخدام ، Elevator World India ، المجلد 2 ، ص 58.
سيليك ، KF (2008). تصميم والتحكم في صمامات المصعد الإلكترونية ، تكنولوجيا المصاعد 17 ، Proc. من Elevcon 2008 ، ص 34-45.
نيبكو ، جي (2005). Elektrizitätsverbrauch und Einspar-Potenziale bei Aufzügen، SAFE
سدراك ، د. (1999). الصمام الإلكتروني ذو الحلقة المغلقة وتطبيق التردد المتغير للجهد المتغير في المكونات الهيدروليكية ، عالم المصاعد ، سبتمبر 1999 ، ص 66.
العلامات ذات الصلة
برعاية
برعاية

عالم المصاعد | غلاف فبراير 2013

دفتر صور متحركة

برعاية

عالم المصاعد | غلاف فبراير 2013

دفتر صور متحركة

برعاية