محركات المصاعد عالية الطاقة

محركات التجدد من بين تلك التي تمت مناقشتها للاستخدام في المتطلبات الحالية لذروة عالية

مع السرعة العالية تأتي قوة أعلى بطبيعتها ، من حيث كل من الطاقة الموضوعة في أنظمة المصاعد والطاقة الكامنة المرتجعة. مع زيادة عدد تطبيقات المباني الشاهقة والفائقة الارتفاع وزيادة السرعات العالية ودفع حدود جديدة ، ستكون هناك حاجة إلى مصنعي المعدات الأصلية لتزويد المعدات في نطاقات الطاقة العالية هذه التي تخدم سوق المصاعد.

بصفتها شركة مصنعة لمحركات الأقراص الصناعية ، فإن شركة KEB America، Inc. ليست نشطة فقط في سوق المصاعد ، ولكنها توفر أيضًا محولات لتطبيقات مثل ماكينات البلاستيك ، والضواغط عالية السرعة والمنافخ ، وآلات التقطيع. تتطلب هذه التطبيقات عادةً محركات ذات طاقة عالية ، تتراوح من 200 إلى 800 كيلو واط. ولكن ، مجرد تداخل أجهزة الطاقة مع الصناعات الأخرى لا يؤدي بالضرورة إلى حل مناسب لتطبيقات المصاعد ، نظرًا لاختلاف المتطلبات.

في كثير من الأحيان ، لا تتطلب تطبيقات محركات الطاقة العالية الأخرى تيارات ذروة عالية ، لأنها تطبيقات تعمل باستمرار بترددات تحويل الخرج المنخفضة ، ولكن المسموعة (على سبيل المثال ، 2 كيلو هرتز) المناسبة للمعدات المثبتة في بيئة بعيدة أو صناعية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ترددات التحويل المنخفضة تقلل من تبديد الحرارة ، وبالتالي حجم محرك الأقراص وغطائه. على العكس من ذلك ، تتطلب المحركات اللازمة لتطبيقات المصعد تيارًا عالي الذروة مقارنة بتيار المحرك المقنن الاسمي وتردد التبديل الذي يقترب من حد الطيف المسموع (على سبيل المثال ، 8-10 كيلو هرتز) مقبول بشكل عام.

تعتمد متطلبات الذروة الحالية العالية نسبيًا لتطبيقات المصاعد على معدلات التسارع والتباطؤ النموذجية. يتم دفع متطلبات التحميل الزائد إلى مستوى أعلى عندما تتطلب الأوقات المحددة من الأرض إلى الأرض ملفات تعريف سرعة أكثر قوة.

ما يميز تطبيقات المصاعد عالية السرعة وعالية السرعة من حيث ارتفاع الطلب الاسمي وذروة الطاقة يمكن أن يتجلى في معادلات الطاقة الحركية والقوة وعزم الدوران. معادلة الطاقة الحركية الخطية هي KELINEAR = ½ mv2 ، حيث m = الكتلة ، و v = السرعة. يشير هذا إلى وجود علاقة خطية بين الكتلة والطاقة اللازمة لتسريعها. بالإضافة إلى سعة تحميل معينة للمصعد ، هناك أيضًا كتلة إضافية من الحبال والكابلات المتحركة وما إلى ذلك ، تتناسب مع الارتفاع. لذلك ، بغض النظر عن سعة حمل المصعد ، كلما زاد الارتفاع ، ستزداد كتلة النظام ، وبالتالي تزداد الطاقة والطاقة المطلوبة. من حيث السرعات العالية ، إذا تم تحقيق ذلك عن طريق زيادة سرعة المحرك ، فإن المعادلة Power ≈ (Torque x RPM) / 5,252،XNUMX تشير إلى أنه بالنسبة لقطر حزامي معين يعتمد على السرعة ومتطلبات عزم معينة على أساس الحمل ، مثل المحرك تزداد السرعة ، ستزداد قوة المحرك المطلوبة أيضًا. من ناحية أخرى ، إذا تم تحقيق سرعات عالية من خلال زيادة قطر الحزم ، فإن المعادلة Torque = Force X Radius تشير إلى أن القوة المطلوبة من عزم الدوران المطلوب الأعلى ستزداد أيضًا.

في حين يمكن ببساطة أن يكون محرك الأقراص كبير الحجم لتلبية متطلبات ذروة المحرك ، فإن الحل الأفضل سيكون تصنيف محرك رمزي يتماشى مع تصنيف المحرك لتقليل الحجم المادي والتكلفة التي لها أيضًا ذروة تيار عالية بناءً على متطلبات التطبيق .

من المجموعة المتنوعة الحالية للأجهزة عالية الطاقة التي تم تطويرها من تطبيقات صناعية أخرى ومع مراعاة احتياجات سوق المصاعد ، بدأت KEB في تقديم حل تصميم يلبي متطلبات الطاقة العالية لتطبيقات المصاعد عالية السرعة وعالية الارتفاع. الحل الناتج هو محرك المصعد من طراز F5 المصنف لـ 250 حصان مع تيار مقنن 332 أمبير (مصدر التيار الكهربائي 480 فولت) أو 370 أمبير (مصدر التيار الكهربائي 400 فولت) ، 30 ثانية. تصنيف تيار الذروة من 740 ألف وحتى تردد تبديل خرج 8 كيلوهرتز. علاوة على ذلك ، يتم تحسين متغيرات التصميم من خلال التخلص من مقومات الإدخال الزائدة عن الحاجة وترانزستورات الكبح عند تجديد الخط أو وحدات الواجهة الأمامية النشطة التي توفر محرك الأقراص عبر اتصال ناقل التيار المستمر.

أنظمة تجديد خط الطاقة العالية

مع وضع طاقة عالية في النظام ، سيكون هناك طاقة عالية مقابلة يتم تجديدها في ظروف الإصلاح. نظرًا لأن التطبيقات الشاهقة ستكون بلا تروس تقريبًا ، فإن النظام فعال للغاية من حيث التقاط الطاقة المتجددة. يمكن للنظام إعادة توليد هذه الطاقة إلى الخط الرئيسي ليتم استهلاكها بواسطة الأحمال الأخرى (وبالتالي تقليل إجمالي تكاليف تشغيل النظام).

عند التفكير في تجديد الخط لتطبيقات المصاعد ، هناك ثلاثة خيارات:

1. وحدة تجديد خط مع خنق تبديل (<50٪ THDi)
2. وحدة تجديد خط مع مرشح توافقي سلبي (<8٪ THDi)
3. نظام أمامي نشط (<5٪ THDi)

يتمتع كل خيار من خيارات تجديد الخط بأداء متزايد من حيث تخفيف التشوه التوافقي الحالي وتصحيح عامل القدرة ، وإن كان ذلك عند زيادة نقاط السعر. قد يعتمد نوع النظام المطلوب على الحاجة إلى تلبية حدود التشويه التوافقي المعياري لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 519 ، وتقليل استهلاك الطاقة في المبنى كجزء من تلبية الشهادة الخضراء للمبنى أو اعتبارات العائد على الاستثمار طويلة الأجل.

مثل تطبيقات العاكس ، طور KEB بالفعل حلولًا تجديدية عالية الطاقة ذات صلة بتطبيقات المصاعد بناءً على التطبيقات العالمية الأخرى ، مثل تطبيقات الرافعة وأنظمة التخزين والاسترجاع. تشمل الحلول عالية الطاقة المقابلة لكل نوع من أنواع تكنولوجيا تجديد الخط ما يلي:

• أحجام موديلات R6 المعيارية ، بما في ذلك وحدات بقوة 150 حصانًا مصنفة لـ 184 أمبير عند 480 فولت أو 221 أمبير عند 400 فولت و 331 أمبير ، والتي يمكن أيضًا موازاة السعة المضافة
• مرشحات توافقية تصل إلى 400 حصان مصنفة لـ 400 أمبير عند 480 فولت وتتضمن تصميمات في حاويات مخصصة لـ NEMA
• وحدات أمامية نشطة من طراز H6 تصل إلى 250 حصانًا.

النظم في التطبيق

لقد أتيحت لـ KEB الفرصة لاختبار أحد هذه الحلول عالية الطاقة على مصعد 8 ميغابت في الثانية (ما يقرب من 1,600 إطار في الدقيقة). تتكون المكونات التي قدمتها شركة KEB من محرك مصعد F250 بقوة 5 حصانًا ، وطرف أمامي نشط H250 بقوة 6 حصان ، ومرشح ضوضاء عالي التردد EMC. بالإضافة إلى ذلك ، أتيحت لنا الفرصة لزيارة موقع العمل. على الرغم من أن مؤلفك لم يعمل مع مثل هذه المعدات عالية الطاقة في الماضي ، عندما يتعلق الأمر ببدء تشغيل المصعد وتعديله ، فقد كانت نفس واجهة المستخدم والمعلمات وأداء التحكم التي كان مألوفًا بها في أمريكا الشمالية ، فقط على قوة أعلى بكثير وأسرع نطاق.