Requisitos para acionamentos elétricos de elevadores

O elevador é um sistema eletromecânico único, cujas características dinâmicas dependem tanto dos parâmetros da parte mecânica quanto da estrutura e parâmetros da parte elétrica. O diagrama cinemático do elevador tem um impacto significativo nos requisitos do sistema de controle do motor e do acionamento elétrico.

Assim, no caso de um sistema mecânico totalmente balanceado (o peso do carro com a carga é igual ao peso do contrapeso e o cabo de balanceamento compensa a mudança na carga devido à mudança no comprimento do cabo de reboque quando o carro está em movimento) não há momento de carga ativo no eixo de tração , e o motor deve desenvolver um torque que permita superar o momento de atrito na transmissão mecânica e o momento dinâmico que fornece aceleração e frenagem da cabine.

Na ausência de contrapeso, o motor também deve superar o momento criado pelo peso da cabine carregada, o que exige um aumento na potência, peso e dimensões do motor.Ao mesmo tempo, se no processo de aceleração e desaceleração o motor desenvolver o mesmo torque, os valores de aceleração nesses modos serão significativamente diferentes e serão necessárias medidas adicionais para equalizá-los, o que aumenta os requisitos para as características de ajuste do acionamento elétrico e complica o sistema de controle.

É verdade que a presença de um contrapeso não pode eliminar completamente o desnível da carga devido a uma mudança na carga da cabine, mas o valor absoluto da carga diminui significativamente.

A presença de um contrapeso também facilita o funcionamento do freio eletromecânico e permite reduzir suas dimensões e peso, pois reduz significativamente a quantidade de torque necessária para manter a cabine em um determinado nível com o motor desligado (com um sistema totalmente balanceado, este momento é zero).

Por sua vez, a escolha do tipo de acionamento elétrico e os parâmetros do motor elétrico podem afetar o diagrama cinemático do elevador. Portanto, ao usar um acionamento assíncrono de alta velocidade, a presença de uma caixa de câmbio em uma transmissão mecânica é inevitável para corresponder às velocidades do motor elétrico e do chicote de tração.

Ao escolher um acionamento elétrico de corrente contínua, geralmente são usados ​​\u200b\u200bmotores de baixa velocidade, cuja velocidade corresponde à velocidade necessária do feixe de tração, o que elimina a necessidade de um redutor. Isso simplifica a transmissão mecânica e reduz a perda de potência nessa transmissão. O sistema acaba sendo bastante silencioso.

No entanto, ao comparar as opções de acionamento com e sem engrenagem, o projetista também deve considerar o fato de que um motor de baixa velocidade tem dimensões e peso significativamente maiores e um momento de inércia de armadura aumentado.

O modo de operação do acionamento do elevador é caracterizado por ligar e desligar frequentemente. Neste caso, os seguintes estágios de movimento podem ser distinguidos:

• aceleração do motor elétrico até a velocidade definida,

• movimento de velocidade constante,

• redução de velocidade ao se aproximar do piso de destino (diretamente para zero ou para baixa velocidade de aproximação),

• pare e pare o carro do elevador no andar de destino com a precisão necessária.

Deve-se levar em consideração que o estágio de movimento em velocidade constante pode estar ausente se a soma dos caminhos de aceleração para velocidade constante e desaceleração de velocidade constante for menor que a distância entre os andares de partida e destino (com cruzamento de piso).

Um dos principais requisitos para o acionamento elétrico de elevadores é garantir o tempo mínimo para mover o elevador do andar inicial da posição do elevador até o andar de destino ao ligar ou fazer o pedido. Isso naturalmente leva ao desejo de aumentar a velocidade estacionária de movimento do elevador para aumentar sua produtividade, mas aumentar essa velocidade nem sempre é justificado.

Os elevadores com elevada velocidade de circulação da cabina no caso desta ter de fazer paragens em cada piso não são efectivamente utilizados em termos de velocidade, uma vez que são introduzidas restrições de aceleração e desaceleração no troço entre pisos, a cabina não tem tempo para atingir a velocidade nominal, pois o caminho de aceleração até esta velocidade neste caso costuma ser mais da metade do vão.

Com base no exposto, dependendo das condições de operação, é aconselhável usar acionamentos que forneçam diferentes velocidades estacionárias.

Por exemplo, dependendo da finalidade, recomenda-se a utilização de elevadores de passageiros com as seguintes velocidades nominais:

• em edifícios: até 9 andares — de 0,7 m/s a 1 m/s;

• de 9 a 16 andares — de 1 a 1,4 m / s;

• em edifícios de 16 andares — 2 e 4 m / s.

Recomenda-se ter zonas expressas ao instalar elevadores em edifícios com velocidade superior a 2 m / s, ou seja, os elevadores não devem atender todos os andares seguidos, mas, por exemplo, múltiplos de 4-5. Nas áreas entre as vias expressas, os elevadores devem operar em velocidades mais baixas. Ao mesmo tempo, são utilizados circuitos de controle que, com a ajuda da comutação de velocidade, podem definir dois modos de operação do acionamento elétrico: com alta velocidade para zonas expressas e com velocidade reduzida para revestimentos de piso.

Na prática, ao instalar, por exemplo, dois elevadores em uma entrada, costuma-se usar uma solução simples, na qual o sistema de controle garante que um elevador pare apenas em andares ímpares e o outro apenas em andares pares. Isso aumenta a velocidade de utilização dos acionamentos e, portanto, aumenta a produtividade dos elevadores.

Além da velocidade básica do carro, que determina em grande parte o funcionamento do elevador, o acionamento elétrico e o sistema de controle do elevador com velocidade nominal superior a 0,71 m / s devem garantir a possibilidade de mover o carro a uma velocidade velocidade não superior a 0,4 m / s, necessária para um levantamento de controle da mina (modo de revisão).

Um dos requisitos mais importantes, cujo cumprimento depende em grande parte da estrutura do acionamento elétrico e de seu sistema de controle, é a necessidade de limitar a aceleração e desaceleração da cabine e seus derivados (chutes).

O valor máximo da aceleração (desaceleração) do movimento do carro durante a operação normal não deve exceder: para todos os elevadores, exceto para o hospital, 2 m / s2, para o elevador do hospital - 1 m / s2.

A derivada de aceleração e desaceleração (kick) não é regulada pelas regras, mas a necessidade de sua limitação, assim como a limitação da aceleração, é determinada pela necessidade de limitar cargas dinâmicas na transmissão mecânica durante processos transitórios e a tarefa de proporcionando o conforto necessário aos passageiros. Limitar os valores de aceleração e movimento brusco deve garantir uma alta suavidade dos processos transitórios e, assim, excluir o impacto negativo no bem-estar dos passageiros.

O requisito de limitar as acelerações e impulsos a valores permitidos contradiz o requisito acima para garantir o desempenho máximo do elevador, uma vez que a duração da aceleração e desaceleração do carro do elevador não pode ser inferior a um determinado valor determinado por esta limitação. Conclui-se que, para garantir o máximo desempenho do elevador durante os transientes, o acionamento elétrico deve fornecer aceleração e desaceleração do carro com os valores máximos permitidos de aceleração e movimento brusco.

Um requisito importante para o acionamento elétrico do elevador é garantir a parada precisa do carro em um determinado nível. Para elevadores de passageiros, a baixa precisão de parada do carro reduz seu desempenho, pois o tempo de entrada e saída de passageiros aumenta, e o conforto do elevador e a segurança de uso do elevador diminuem.

Em elevadores de carga, a frenagem imprecisa dificulta e, em alguns casos, impossibilita o descarregamento do vagão.

Em alguns casos, a necessidade de atender aos requisitos de precisão de frenagem tem uma influência decisiva na escolha de um sistema de acionamento de elevador.

De acordo com as regras, a precisão da parada do carro no nível de pouso deve ser mantida dentro de limites que não excedam: para elevadores de carga carregados com transporte de piso e para hospitais - ± 15 mm e para outros elevadores - ± 50 mm

Em elevadores de baixa velocidade, a distância de frenagem é pequena, portanto, a mudança potencial nessa distância causando frenagem imprecisa é pequena.Portanto, em tais elevadores, atender aos requisitos de precisão de parada geralmente não é difícil.

À medida que a velocidade do elevador aumenta, também aumenta a dispersão eventual dos pontos de parada do carro, o que geralmente requer medidas adicionais para atender aos requisitos de precisão de parada.

Um requisito natural para o acionamento elétrico do elevador é a possibilidade de sua inversão para garantir a subida e descida do carro.

A frequência inicial por hora para elevadores de passageiros deve ser de 100-240 e para carga - 70-100 com duração de 15-60%.

Além disso, as regras preveem uma série de requisitos adicionais para o acionamento elétrico do elevador, determinados pela necessidade de garantir a segurança de sua operação.

A tensão dos circuitos de energia nas casas de máquinas não deve exceder 660 V, o que exclui a possibilidade de usar motores com alta tensão nominal.

O desengate do freio mecânico deve ser possível somente após a criação (de um torque elétrico suficiente para a aceleração normal do motor elétrico.

Em acionamentos elétricos assíncronos, comumente usados ​​em elevadores de baixa e alta velocidade, esse requisito geralmente é atendido fornecendo a tensão de alimentação aos motores elétricos ao mesmo tempo que a tensão aplicada ao solenóide do freio.Em acionamentos elétricos DC usados ​​em elevadores de alta velocidade, antes que o freio seja liberado, o circuito de controle geralmente é sinalizado para ajustar o torque do motor e a corrente suficiente para manter o carro no nível da plataforma sem freio (ajuste inicial da corrente).

A parada da cabine deve ser acompanhada pelo acionamento de um freio mecânico. O desligamento do motor elétrico ao parar a cabine deve ocorrer após a aplicação do freio.

Em caso de falha no freio mecânico com o carro no nível de pouso, o motor elétrico e o conversor de potência devem permanecer ligados e garantir que o carro seja mantido no nível de pouso.

Não é permitido incluir fusíveis, interruptores ou outros dispositivos diversos no circuito de armadura entre o motor e o conversor de potência.

Em caso de sobrecarga do motor elétrico, bem como curto-circuito no circuito de alimentação ou nos circuitos de controle do acionamento elétrico, deve-se garantir que a tensão seja removida do motor de acionamento do elevador e o freio mecânico seja aplicado.