El poder (y el ahorro de energía) de la tecnología PMS con unidades regenerativas

By Elevator World | Tecnología | Agosto 1, 2017

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Descripción general de la IA

Las máquinas de tracción síncronas sin engranajes de imanes permanentes están llamadas a dominar los sistemas de accionamiento de ascensores en todos los rangos de velocidad, combinando el control de motores de CA con las ventajas de la ausencia de engranajes gracias a los imanes permanentes de tierras raras. Ofrecen alta estabilidad, par preciso a baja velocidad, parada autobloqueante sin alimentación eléctrica y mayor seguridad y fiabilidad, a la vez que permiten instalaciones compactas o sin sala de máquinas. La eliminación de las cajas de engranajes reduce el ruido a menos de 50 dB(A), elimina los problemas de lubricación y contaminación por aceite, y reduce el mantenimiento. Los motores PMS evitan la interferencia armónica y alcanzan factores de potencia cercanos a la unidad, lo que aumenta la eficiencia en comparación con las máquinas tradicionales de engranajes helicoidales. Al combinarse con variadores de frecuencia regenerativos, la energía de propulsión se puede recuperar y devolver a la red eléctrica del edificio, reduciendo el consumo relacionado con el accionamiento hasta en un 50 %.

En las últimas décadas del siglo XX, los controles de microprocesador reemplazaron los controles de relé convencionales, y los sistemas de transmisión de voltaje variable de CA se actualizaron con tecnología de frecuencia variable de CA VV. Sin embargo, uno de los avances más profundos en la industria de los ascensores es la aplicación cada vez mayor de máquinas de tracción sin engranajes sincrónicas con imanes permanentes (PMS).

La máquina PMS sin engranajes de CA tiene lo mejor de ambos mundos.

La tecnología PMS dominará los futuros sistemas de transmisión de ascensores, cubriendo todos los rangos de velocidad a los que sirven actualmente los accionamientos con engranajes de CA y sin engranajes de CC. Gracias al notable avance en la investigación de materiales de tierras raras para imanes permanentes (PM), la tecnología PMS ha progresado rápidamente. Sus características únicas y dinámicas, como alta estabilidad, operación de precisión, más torque a velocidades más bajas, control preciso de la posición del rotor y parada con autobloqueo sin consumo de energía, han permitido que las máquinas PMS tengan amplias aplicaciones en nuestra industria. Y, a medida que los clientes continúan buscando soluciones más eficientes energéticamente para sus edificios, la capacidad de estas máquinas para acoplarse con variadores VF de tipo regenerativo para reducir el consumo de energía en un 50% garantiza que continuarán siendo la tecnología de referencia durante años para venir.

Las siguientes características, que están cada vez más disponibles, hacen que la máquina PMS forme parte del elevador "ecológico".

Tamaño Compacto

Estos accionamientos tienen una huella de máquina, tamaño y peso reducidos, lo que hace posible una sala de máquinas compacta (las mismas dimensiones que la caja del ascensor) con la opción de un ascensor sin sala de máquinas. La máquina ahora se puede montar en el coche y en los rieles del contrapeso, ya que se reduce el peso total del sistema. Una sala de máquinas más pequeña o inexistente significa más espacio utilizable en el edificio y más ingresos potenciales para los propietarios de edificios.

Seguridad y confiabilidad mejoradas

En un sistema de transmisión PMS, la fuente de alimentación al control de la transmisión se desconecta inmediatamente en caso de un corte de energía, tras lo cual el motor pasará a un estado de "autobloqueo" a velocidad reducida. El efecto de autobloqueo creado por los cuerpos PM y los circuitos de armadura en bucle ofrece una protección bidireccional y sin contacto eficaz para la cabina del ascensor. Los frenos de disco tipo pinza mejoran en gran medida la seguridad y confiabilidad de todo el sistema de elevación.

Ruido reducido

Se elimina un mecanismo de reducción de velocidad con engranajes, como un engranaje helicoidal o un engranaje planetario, ya que el motor funciona efectivamente a velocidades lentas, lo que reduce drásticamente los niveles de ruido a menos de 50 dB (A).

Ambientalmente sostenible sin contaminación por hidrocarburos

Dado que la lubricación es imprescindible para que las transmisiones con engranajes reduzcan la fricción y el calor, las fugas y la eliminación de aceite son preocupaciones medioambientales. La máquina PMS está "libre de lubricación", ya que se ha eliminado el engranaje de reducción. Además, estos sistemas se pueden utilizar con guías de rodillos con cojinetes sellados (sin lubricación de los rieles), amortiguadores de poliuretano (no llenos de aceite), correas de acero revestidas (en lugar de cuerdas y cojinetes sellados), que no requieren lubricación adicional para poleas y poleas. . Esto crea un sistema total que se vuelve "libre de lubricación", lo que significa que no se requiere lubricación adicional durante la vida útil del elevador, lo que reduce las horas de mantenimiento y mejora la confiabilidad.

A medida que los clientes continúan buscando soluciones más eficientes desde el punto de vista energético para sus edificios, la capacidad de estas máquinas de acoplarse con variadores de frecuencia de tipo regenerativo para reducir el consumo de energía en un 50% garantiza que continuarán siendo la tecnología de referencia en los próximos años.

Sin interferencia de ruido eléctrico

El motor PMS no genera ninguna interferencia de onda armónica. Como resultado, no afecta a los sistemas de comunicación inalámbrica como radio, TV y móviles.

PF aumentado, consumo de energía reducido

El motor PMS no requiere excitación y, como resultado, el factor de potencia (PF) se acerca mucho a 1, aumentando la eficiencia en aproximadamente un 15% para una pequeña cantidad de polos y un 40% si el motor tiene una gran cantidad de polos. polos, en comparación con una máquina tradicional de engranajes helicoidales. Esto se traduce en una reducción del consumo de energía.

Ventajas de la combinación de máquinas sin engranajes y CA

La máquina PMS sin engranajes de CA tiene lo mejor de ambos mundos. Combina las ventajas de un motor de CA, que incluye la ausencia de escobillas y un control preciso de la velocidad del motor, con las de las máquinas sin engranajes, sin caja de cambios, sin contaminación por aceite, menos ruido, menos vibración, bajas RPM, menos desgaste y mayor tracción, entre otras. otros.

Con las ventajas adicionales del motor PMS, hace que las máquinas síncronas PM AC sean la elección correcta para la tecnología moderna de ascensores.

Accionamientos regenerativos

El consumo de energía en un sistema de ascensor proviene de tres áreas principales:

  • Interior del coche, incluida la iluminación y la ventilación.
  • Sistemas de control, incluidos los circuitos de seguridad.
  • Propulsión

Dependiendo de diferentes parámetros (tráfico, carga, velocidad, etc.), la energía consumida por la propulsión representa el 20-50% de la energía total consumida por todo el sistema de ascensores. Para centrarse en el ahorro de energía del sistema de propulsión, se debe abordar la aplicación de accionamientos regenerativos. En Otis, llamamos a nuestro motor ReGen ™.

En un sistema de ascensor convencional, la energía se consume cuando una cabina con carga completa o muy cargada se desplaza hacia arriba, o cuando una cabina con poca carga o vacía se desplaza hacia abajo. Cuando se genera energía o potencia (carga completa abajo, carga ligera arriba), en el caso de un variador no regenerativo, esta energía se desperdicia y disipa a través de resistencias de frenado, creando un exceso de calor en el edificio. Pero, cuando se utiliza un motor regenerativo, esta energía se convierte en energía y se retroalimenta a la red del edificio para ser reutilizada para otros servicios públicos, como iluminación y computadoras, lo que reduce el consumo total de electricidad del edificio.

Las máquinas de PM con accionamientos regenerativos son cada vez más frecuentes, no solo por el rendimiento mejorado y la reducción de los requisitos de mantenimiento, sino porque realmente tienen la capacidad de aumentar el valor para los clientes, ahorrando espacio y energía.

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