سیستم محرکه آسانسورهای سریع  محدودیت دیگر گیربکس در بالابرها بالا رفتن صدای گیربکس در هنگام افزایش سرعت خروجی است که توسط دنده حلزونی تولید می گردد. به دلایل ذکر شده، علی رغم مناسب بودن بالابرهای گیربکس دار برای سرعت های 5/2-2 متر بر ثانیه، از این نوع بالابرها استفاده نمی شود در نتیجه، به نظر می رسد گیربکس حلزونی که برای سرعت های پایین کاملاً مناسب می باشد، راه حل منطقی ای برای سرعت های بالا نیست.

انواع گوناگونی از گیربکس ها نیز که در صنعت کاربرد دارند برای این منظور پیشنهاد گردیده اند و همچنین مدتی پیش سیستم کششی تسمه ای پیشنهاد و عرضه گردید ولی هیچکدام با استقبال چندانی روبرو نشدند.

2.بالابرهای بدون گیربکس (Gearless Hoist Machine)

از بالابرهای بدون گیربکس مدت هاست که برای آسانسورهای سرعت بالا استفاده می شود. این بالابرها فاقد گیربکس بوده و فلکه کشش مستقیماً به شفت یک موتور الکتریکی متصل می باشد. ترمز الکترومکانیکی نیز به طور مستقیم بر روی شفت موتور اعمال می شود.

به دلیل استفاده از گیربکس های کاهنده سرعت (دور ) این گونه موتورها بایستی گشتاور خروجی بسیار بالایی در دورهای پایین تولید کنند و به همین دلیل ابعاد این گونه موتورها بایستی بسیار بزرگ طراحی شود. کاربرد بالابر بدون گیربکس در سرعت های پایین بسیار آسان تر است. یک مبدل ولتاژ و فرکانس در سر راه منبع تغذیه و موتور قرار می گیرد که قادر است به راحتی منحنی شتاب مثبت و شتاب منفی را در این گونه آسانسور ها کنترل نماید. درگذشته و قبل از رایج شدن کاربرد مبدل های ولتاژ و فرکانس از موتورهای DC برای کنترل این منحنی ها استفاده می گردید. موتورهای DC اگرچه دارای قابلیت کنترلی بسیار بالایی می باشند ولی به دلیل گران بودن آنها و نیز هزینه های بالای تعمیر و نگهداری به جز استفاده در آسانسورهای سنگین در سایر موارد فاقد توجیه اقتصادی می باشند.

در اثر پیشرفت های فنی در زمینه الکترونیک قدرت و مگنت های دایمی ، در سالیان اخیر بالابرهای بدون گیربکس در صنعت رایج شده اند. این موتورهای AC که توسط مبدل های ولتاژ-فرکانس کنترل می شوند علاوه بر توانایی کنترل پذیری بسیار بالا از نظر اقتصادی در مقایسه با موتورهایDC بسیار مقرون به صرفه بوده و از نظر ابعاد نیز کاملاً مناسب کاربرد در آسانسورهای تا یک متر بر ثانیه می باشند.

3.بالابرهای بدون گیربکس با موتورهای سنکرون و آسنکرون

موتورهای مورد استفاده در بالابرهای بدون گیربکس را موتورهای سنکرون می نامند. این موتورها به موتورهای DC بدون زغال (Brushless) و یا اختصاراً موتورهای بدون زغال معروف اند. زیرا این موتورها از نظر مشخصه های فنی کاملاً شبیه موتورهای DC بوده ولی فاقد زغال می باشند.

سابقه کاربرد این گونه موتورها در صنعت به 20 سال پیش بر می گردد. از این گونه موتورها در ماشین افزارها، ماشین های مورد استفاده در صنعت چوب، ماشین های بسته بندی و مشابه آنها استفاده می شده است. مدت کوتاهی است که از کاربرد این گونه موتورها در صنعت آسانسور نیز استفاده می شود.

در این گونه موتورها، سیم پیچی استاتور در داخل قرار دارد و موتور که مگنت های دایمی بر روی آن قرار دارند در سطح بیرونی واقع شده اند و از سطح خارجی موتور به عنوان دیسک ترمز استفاده می شود. نیروی وارده توسط مگنت های دایمی از قطر محیط چرخش آنها مستقل می باشد و به دلیل همین امتیاز است که می توان آنها را در بزرگترین قطر ممکن چرخش داد تا بدین ترتیب حداکثر گشتاور موردنیاز حاصل شود.

در نتیجه در این گونه موتورها اگرچه قطر آنها بین (80-50 سانتیمتر) افزایش پیدا می کند اما پهنای موتور به صورت قابل توجهی کاهش می یابد و لذا مجموعه ابعاد این نوع بالاتر حتی نسبت به کوچکترین بالابرهای گیربکسی بسیار کوچکتر است. برای دستیابی به گشتاور موردنیاز در این گونه موتورها استفاده از یک ردیف مگنت دایمی در دایره ای با قطر بالا کافی به نظر می رسد. همچنین دراین گونه موتورهای سنکرون امکان افزایش قطب های موتور (تا حد 100 قطب) فقط با افزایش قطر موتور امکان پذیر می باشد بدون این که طول و (پهنای ) موتور افزایش یابد. در حقیقت، پهنای این موتورها با پهنای مگنت های دایمی نسبت مستقیم دارد. به عنوان مثال برای یک آسانسور 8نفره با سرعت یک متر بر ثانیه در سیستم 1: 2 پهنای این مگنت ها کمتر از 4 سانتی متر می باشد. مگنت ها گاهی با فاصله حدود 30 میلیمتر از یکدیگر چیده می شوند. استفاده از تعداد زیادی قطب سبب کاهش اندازه واکنش آرمیچر در لبه های قطب گردیده و به طبع آن ضخامت قطب ها (و هزینه آنها) کاهش می یابد.این به نوبه خود سبب کاهش ضخامت استاتور گردیده و دستگاه بالابر دارای ابعاد کوچکتر خواهد شد. قسمت های فعال استاتور و موتور در چنین حالتی به صورت دو تاج روبروی هم قرار می گیرند.

در یک چنین حالتی به بهای افزایش پیچیدگی و هزینه های تولید، ابعاد موتور تا حد قابل توجهی کاهش می یابد. با توجه به پهنای بسیار کم این موتورها، در ابتدای کار از آنها در آسانسورهای بدون موتورخانه استفاده می شد. امروزه با پیشرفت دانش ساخت و فن آوری صنعتی استفاده از این بالابرها در آسانسورهای سرعت پایین نیز در حال گسترش است.

4.بالابرهای بدون گیربکس در آسانسورهای فاقد موتورخانه (Roomless)

پیش ازپیدایش بالابرهای بدون گیربکس در شکل کنونی آنها،برای آسانسورهای بدون موتورخانه در بالای چاهک از بالابرهای هیدرولیک استفاده می شد اما در حال حاضر ابعاد کوچک این بالابرها امکان نصب آنها را در داخل چاهک آسانسور فراهم آورده است. به دلیل پهنای بسیار کم (تا حد 20 سانتیمتر) نصب این گونه موتورها در داخل چاهک آسانسور بسیار شایع شده است. به ویژه در مواقعی که امکان فراهم نمودن موتورخانه در بالا یا پایین چاهک وجود نداشته و یا اینکه به معماری ساختمان لطمه وارد می کند.

5.بالابرهای بدون گیربکس برای ظرفیت های بالا

بالابرهای بدون گیربکس با موتورهای سنکرون در حال حاضر جهت سرعت های پایین و ظرفیت متوسط مورد استفاده قرار می گیرند (1000 کیلوگرم در سرعت یک متر بر ثانیه). برای سرعت ها و ظرفیت های بالاتر در این گونه بالابرها از موتورهای آسنکرون استفاده می شود که دلیل آن مزیت های فنی و اقتصادی موتورهای آسنکرون می باشد. مگنت های دایمی قطعات بسیار گران قیمتی می باشند و در کاربردهای سرعت و ظرفیت بالا موتور سنکرون برخی از امتیازهای خود را از بین می برند.

این محدودیت ها عبارتند از:

این گونه آسانسورها طبعاً دارای موتورخانه بوده و بنابراین ابعاد بالابر چندان موردنظر نمی باشد.

درسرعت های بالا، کاهش تعداد قطب های موتور جهت جلوگیری از اتلاف توان ضرورت دارد و بنابراین موتور سنکرون با داشتن قطب های زیاد، امتیازی نخواهند داشت.

اختلاف بین بازدهی موتور سنکرون و موتور آسنکرون در سرعت های بالا کاهش می یابد (بازدهی موتور سنکرون بالاتر از موتور آسنکرون می باشد). در هر صورت، امتیازات هر دو نوع موتور بالابر قابل توجه هستند. این گونه موتورها به دلیل سادگی ساختار و کاهش قابل توجه قطعات دارای هزینه های نگهداری بسیار پایین تری بوده و قابلیت تعمیر و جایگزینی آنها بسیار بالاتر از بالابرهای گیربکسی است.

در هر دو نوع این موتورها اتلاف انرژی در استاتورهای بیرونی اتفاق می افتد و بنابراین برخلاف موتورهای DC نیازی به سیستم خنک کننده وجود ندارد. بر این اساس، مقاومت این موتورها در محیط های رطوبتی و گرد و غبار بالاتر بوده و به دلیل عدم استفاده از روغن در بالابرهایی که با این نوع موتورها ساخته می شوند، سازگاری با محیط زیست نیز بالاتر است.

در حقیقت، موتورهای با پهنای کم نیازی به سیستم خنک کننده ندارند و فقط در صورت افزایش سرعت و ظرفیت آسانسور و به طبع آن ابعاد موتور، از یک سیستم خنک کننده خارجی استفاده می شود.

کنترل الکتریکی

بالابرهای بدون گیربکس همواره به همراه یک دستگاه الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. این کنترل کننده موتور بالابر، در واقع یک مبدل ولتاژ – فرکانس پیشرفته است که در نوعی از آن گشتاور خروجی موتور در شرایط متفاوت بار به صورت برداری کنترل می شود.

نحوه حرکت و کارکرد آسانسور بستگی کاملی به ویژگی های موتور و کنترل کننده دارد به گونه ای که در صورت عدم استفاده از تجهیزات مناسب و یا عدم تطابق موتور و کنترل کننده آن، مشکلات زیر بروز خواهد کرد:

حرکت فلکه کشش در اثر باز شدن ترمز

در این حالت یک گشتاور نامتعادل به سرعت اعمال شده و لذا پاسخ بسیار سریعی برای محو کردن اثر حرکت لحظه ای فلکه کشش مورد نیاز است، به گونه ای که این حرکت در کابین احساس نشود.

یکنواختی حرکت.

سیستم کابین -بکسل- وزنه تعادل در ماهیت خود دارای بسامد نوسانات طبیعی خود می باشد. مقدار این بسامد از نظر اندازه مشابه بسامد نوسانات سرعت زاویه ای فلکه کشش می باشد که عمدتاً از مشکلات احتمالی در اتصال (کوپلینگ) احساسگر سرعت (speed sensor) و وجود اشکالات ماهوی در منحنی خروجی کنترل دستگاه کنترل کننده دور موتور ناشی می شود. این اشکال می تواند ناشی از ماهیت سویچینگ ترانزیستورهای قدرت (IGBT) در دستگاه مبدل ولتاژ- فرکانس باشد.

دقت و مشخصات فنی احساسگر سرعت دارای نقش بسیار حیاتی است. به همین دلیل، استفاده از انکودرهای با دقت حداقل 10000پالس در هر دور ضروری است.

مصرف انرژی.

آسانسورهای سرعت بالا عمدتاً دارای ظرفیت های بالای حمل مسافر یا بار هستند (1000 کیلوگرم و بیشتر) و بنابراین مصرف انرژی آنها نیز بالاست. از سوی دیگر بالابرهای بدون گیربکس به دلیل بازدهی بسیار بالا دارای خاصیت برگشت پذیری (Reversibility) بالایی نیز هستند. بنابراین، با توجه به ماهیت ترمز الکتریکی (Electrical Stop) در این گونه آسانسورها (کاهش سرعت در منحنی حرکت تا حد ایست کامل توسط موتور انجام شده و پس از توقف کامل، ترمز الکترومکانیکی وظیفه نگهداشتن و حمایت از ایست را برعهده دارد) در مرحله ترمز (کابین خالی رو به بالا و کابین پر رو به پایین) انرژی ناشی از ترمز دارای مقادیر بسیار بالایی است که در مقاومت های حرارتی مخصوصی تلف می شود.

دریکی دو سال اخیر، برخی سازندگان برای حل این مشکل، دستگاه های کنترل دور خود را به وسایلی مجهز کرده اند که قادر است انرژی ترمز را به جای اتلاف به صورت حرارت مجدداً به شبکه تزریق نماید و این نقطه عطفی در صرفه جویی انرژی در این گونه بالابرها است. بدین ترتیب علاوه بر کاهش یا حذف کامل شوک های وارده به شبکه در هنگام استارت موتور، انرژی جنبشی ذخیره شده در کابین در زمان حرکت، در هنگام کاهش سرعت به صورت انرژی پتانسیل ذخیره می شود و این صرفه جویی به حدی است که گاهی بابرق مصرف شده برای کشش برابری می کند.

جمع بندی

بالابرهای بدون گیربکس امروزی با موتورهای سنکرون یا آسنکرون نیازهای حیاتی آسانسورهای مدرن را به خوبی برآورده می سازند. سرعت بالا، نرمی و راحتی مطلوب مسافر، مصرف بسیار پایین انرژی برق، کاهش ضربات الکتریکی بر روی شبکه برق ورودی و تأسیسات ساختمان ها، هزینه های نگهداری پایین و عدم نیاز به سیالات آلوده کننده محیط از مهم ترین ویژگی های این نوع بالابرهای آسانسور می باشند.

از طرف دیگر، کاهش ابعاد این گونه ماشین ها سبب گسترش استفاده آنها در موارد خاص (سانسورهای بدون موتورخانه) گردیده و تحولی در معماری نوین به شمار می روند.

جای تردید نیست که با پیشرفت فن آوری مهندسی در سالیان آتی و کاهش هزینه های تولید، این گونه بالابرها جایگزین مناسبی برای انواع مرسوم بالابر گیربکس دار خواهند بود

منبع : www.parslift.com

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: