O projeto Technidrive leva ao desenvolvimento completo do pacote de acionamento.

Empresa desenvolve sistema inteligente para operações mais tranquilas e seguras.

Enviado por Technidrive

Garantir uma operação suave, segura e em conformidade com as normas em elevadores representa um desafio de engenharia singular. Uma empresa irlandesa de design e fabricação de elevadores decidiu aprimorar o desempenho de seus sistemas de elevadores residenciais e assegurar conforto e confiabilidade a longo prazo para usuários vulneráveis. A Technidrive, especialista em automação sediada na Irlanda do Norte, desenvolveu uma solução robusta de acionamento mecânico e baseado em software para elevar o desempenho dos elevadores a um novo patamar.

O cliente é um projetista e fabricante irlandês de soluções de elevadores residenciais e comerciais. Seus produtos são projetados não apenas para funcionar de forma confiável e melhorar a acessibilidade, mas também para operar de forma suave e silenciosa para usuários idosos ou com mobilidade reduzida. Alcançar esse equilíbrio entre segurança, desempenho e conforto do usuário exige componentes mecânicos cuidadosamente selecionados e estratégias de controle avançadas – e é aí que a Technidrive se tornou uma parceira fundamental do projeto.

Projeto de elevadores

A empresa de elevadores contatou a Technidrive para fornecer um sistema de acionamento completo para um elevador de um único andar, projetado para transportar passageiros suavemente do térreo para um andar superior. A função básica do elevador era simples – iniciar, percorrer uma distância definida até o último andar e parar com precisão no andar superior – mas o sistema precisava atender a normas de segurança como a BS EN 81-20, que abrange a construção e instalação seguras de elevadores.

Um requisito fundamental era a necessidade de dois métodos independentes para evitar a queda livre do elevador em caso de falha. Isso significava que o sistema de acionamento precisava oferecer segurança mecânica intrínseca, além de uma solução de frenagem confiável. O elevador também se destinava ao transporte de pessoas, incluindo usuários potencialmente vulneráveis. Partidas repentinas ou movimentos bruscos eram inaceitáveis. O cliente desejava eliminar paradas repentinas e garantir aceleração suave, velocidade de deslocamento controlada e desaceleração gradual e gradual até a posição de parada final.

A Technidrive trabalhou em estreita colaboração com o cliente para desenvolver um pacote de acionamento completo que combinasse segurança mecânica com controle inteligente. A solução integrava caixa de engrenagens, motor, sistema de frenagem e inversor de frequência (VSD), com o suporte de um software personalizado desenvolvido internamente pelos especialistas em automação da Technidrive.

Proteção dupla contra falhas

Para atender ao requisito de dupla segurança, a Technidrive selecionou uma caixa de engrenagens helicoidais da Série W da Bonfiglioli, combinada com um motor elétrico BX da Bonfiglioli. A unidade de engrenagem helicoidal foi escolhida por suas características de autossustentação: devido à sua ineficiência inerente, ela não retorna ao movimento original sob carga. Na prática, isso significa que, mesmo na improvável ocorrência de uma falha nos freios, a própria caixa de engrenagens manterá o elevador mecanicamente em posição, impedindo a queda livre. Essa capacidade de retenção mecânica constitui o sistema de segurança secundário.

O principal método de parada e retenção era fornecido por um freio montado na parte traseira do motor. Juntos, esses dois sistemas independentes proporcionavam uma solução de segurança robusta e em conformidade com as normas. A configuração foi submetida a testes rigorosos, incluindo testes de sobrecarga, para verificar se a caixa de engrenagens poderia suportar com segurança a carga nominal nas condições mais adversas.

Para obter o movimento suave e controlado exigido pela aplicação, a Technidrive selecionou um inversor de frequência Hitachi WJ200 com um SoftPLC integrado. O inversor permitiu um controle preciso da aceleração, velocidade de operação e desaceleração, garantindo que o elevador pudesse iniciar suavemente, deslocar-se de forma eficiente e desacelerar bem antes de atingir sua posição final.

Controle preciso sem hardware adicional

Um dos aspectos mais inovadores do projeto foi a estratégia de controle. Em vez de depender de encoders físicos ou chaves fim de curso, que aumentam o custo, introduzem pontos de falha adicionais e elevam os requisitos de manutenção, a Technidrive utilizou o SoftPLC integrado ao inversor de frequência para estimar a posição do elevador. Ao calcular a posição do elevador com base na velocidade de saída do inversor, no tempo de operação e na altura conhecida do elevador, o software pôde determinar com precisão o momento de iniciar a desaceleração e parar o elevador suavemente. Essa abordagem virtual eliminou a necessidade de encoders caros, que normalmente custam centenas de libras por instalação, além de simplificar a arquitetura geral do sistema.

O software foi projetado para ser flexível. Se uma nova variante de elevador fosse introduzida com uma altura de piso diferente que aumentasse a distância percorrida, o instalador poderia simplesmente inserir a nova altura. O software recalcularia automaticamente os perfis de aceleração e os pontos de desaceleração sem qualquer hardware adicional ou reengenharia.

Ao longo de todo o projeto, a Technidrive trabalhou em estreita colaboração com o cliente, mantendo uma comunicação clara e discussões técnicas regulares. Logo no início do processo, a parada abrupta do sistema de elevação foi identificada como uma área crucial para melhorias. Para solucionar esse problema, a Technidrive desenvolveu o sistema de "desaceleração virtual" e construiu uma bancada de testes em altura total em suas próprias instalações para validar a solução.

Desempenho comprovado em grande escala

Utilizando o sistema de acionamento completo e cargas ponderadas, a equipe simulou a operação real do elevador e demonstrou uma partida suave e uma desaceleração perfeita. Os resultados foram imediatamente visíveis, e o cliente ficou impressionado com a melhoria significativa na qualidade.

Para validar ainda mais a solução, a Technidrive realizou extensos testes de resistência antes da instalação. Um software dedicado foi desenvolvido para operar o elevador continuamente – subindo até o topo, parando, fazendo uma pausa de 5 segundos, retornando à base e repetindo o processo – por 50,000 ciclos em um ciclo de operação de 24 horas com duração de vários meses. Esses testes confirmaram que o sistema poderia manter um desempenho contínuo ao longo de sua vida útil.

Isso também permitiu à Technidrive determinar a relação correta para a caixa de engrenagens helicoidais – ela precisava permitir ineficiência suficiente para suportar a carga de passageiros e ser eficiente o bastante para manter o desempenho ao longo da vida útil do equipamento, sem gerar calor excessivo ou desgaste desnecessário. A bancada de testes interna simplificou e tornou direto o processo de experimentação de relações e configurações, permitindo que a Technidrive atingisse o desempenho desejado.

O sistema de acionamento foi fornecido como um kit completo, pronto para fácil incorporação nas unidades de produção, o que permitiu ao cliente integrar o sistema de acionamento ao seu próprio projeto de elevador e realizar a instalação internamente. O projeto inicial foi concluído em 2015, com uma demanda inicialmente prevista em torno de 50 unidades por mês. Na realidade, a procura superou as expectativas. Ao longo da última década, o volume cresceu para aproximadamente 100 unidades por mês, com a solução Technidrive tornando-se uma configuração amplamente adotada e confiável em toda a gama de elevadores residenciais do cliente.

David Strain, diretor técnico da Technidrive, disse:

“Na Technidrive, um dos nossos pontos fortes é traduzir as necessidades dos clientes em soluções inteligentes, e este projeto exigiu alinhamento entre os requisitos mecânicos de uma aplicação de elevador de segurança crítica e o que o software de acionamento precisava oferecer. Ao entendermos exatamente o que o cliente precisava alcançar e os requisitos exclusivos dos usuários finais, conseguimos desenvolver um software de controle personalizado que elimina hardware desnecessário e oferece um desempenho suave e confiável que resiste ao teste do tempo.”

Este projeto destaca a capacidade da Technidrive em integrar a engenharia mecânica e o software avançado de acionamento. Ao compreender os requisitos da aplicação e traduzi-los em estratégias de controle inteligentes e econômicas, a equipe entregou um sistema que aprimorou a segurança, aumentou o conforto do usuário e reduziu a manutenção a longo prazo.

Para o cliente, o resultado foi um sistema de acionamento confiável, compatível e altamente refinado, elevando suas soluções de elevadores a um novo patamar. 

Sobre a Technidrive
Fundada em 1998, a Technidrive cria soluções de acionamento industrial para os setores de reciclagem, mineração, alimentos e laticínios. A Technidrive se destaca pela inovação, desenvolvendo continuamente soluções que atendem e superam as tendências do mercado. A empresa é especializada em motores elétricos, redutores industriais e automação elétrica. A Technidrive é Parceira Premier da WEG e Parceira BEST da Bonfiglioli; essas certificações permitem que a empresa abrigue um centro de montagem de última geração e mantenha o maior estoque da Irlanda. A experiência combinada da equipe permitiu que a Technidrive se tornasse líder em soluções de acionamento industrial. technidrive.co.uk