Yeşil Hidrolik Asansörler İçin Eviriciler Aracılığıyla Bir Yük ve Sıcaklık Dengeleme Yöntemi

Bu bildiri şu adreste sunuldu: Elevcon ABD 2012, Uluslararası Dikey Taşımacılık Teknolojileri Kongresi ve ilk olarak A. Lustig tarafından düzenlenen IAEE Elevator Technology 19 kitabında yayınlanmıştır. Uluslararası Asansör Mühendisleri Derneği IAEE'nin izniyle yeniden basılmıştır. Bu makale tam bir yeniden basımdır ve ELEVATOR WORLD tarafından düzenlenmemiştir.

Anahtar Kelimeler: Hidrolik kaldırma, invertör, yük dengeleme, enerji verimliliği

Özet

Hidrolik asansörlerde inverter kullanımı enerji tüketimini azaltmış, daha küçük motor boyutlarına izin vermiş ve yoğun olarak kullanılan asansörler için iyi bir sürüş performansı sağlamıştır. Asansör endüstrisindeki genel eğilim, daha düşük enerji gereksinimi olan asansörlere doğru olmasına rağmen, inverterli hidrolik asansörlerin kullanımı henüz yeterince ilgi görmemiştir. Bunun nedeni, mevcut çözümlerin genellikle daha zorlu, oldukça maliyetli olması ve bakımın yüksek düzeyde uzmanlık gerektirmesidir. Enerji verimli çözümleri cazip hale getirmek için kompakt, uygulaması daha basit ve geleneksel hidrolik kaldırma sisteminin avantajlarıyla rekabet etmesi daha ucuz olan daha iyi bir çözüm gereklidir.

İnverterler hidrolik güç üniteleri ile kullanıldığında, yük ve sıcaklık değişimlerinden bağımsız olarak doğru hız düzenlemesine sahip olmak önemlidir. Vidalı pompalar, hidrolik kaldırma güç üniteleri için yaygın olarak kullanılmaktadır. Vidalı pompaların sızıntı miktarı, yağ sıcaklığına ve kabin yüküne (basınç) göre büyük ölçüde değişir. İnverter kullanımı ile pompa, anlık hız gereksinimi için yeterli debi çıkışı sağlar. Daha yüksek yük ve/veya yağ sıcaklığı nedeniyle pompa sızıntısı arttığında, kabin hızı düşer ve bu da daha uzun seyahat süresi ve rahatsız edici sürüş ile sonuçlanır. Bu nedenle, hedeflenen hızı ve iyi sürüş kalitesini sağlamak için pompa akışı yüke ve yağ sıcaklığına göre düzenlenmelidir.

Bu bildiride, hidrolik asansörlerin ekonomik-verimliliğinin altı çizilmiş ve tüm yük koşullarında hedeflenen hızı sağlamak için sensörsüz yeni bir yük kompanzasyon çözümü tanıtılmıştır. Çözüm temel olarak pahalı olmayan bir kontrol vanası ve gelişmiş bir hidrolik yazılım modülüne sahip invertörden oluşur. Yeni çözüm, kontrol vanası ile inverter arasında basınç/yük sensörü, akış ölçer veya elektronik kartlar vb. gibi arayüzler gerektirmez, açık çevrim kontrolü ile çalışır ve yük durumundan bağımsız olarak doğru hız regülasyonu sağlar. Çözüm ayrıca, minimum seyahat süresini garanti ederek, yük durumuna göre asansörün hızının değiştirildiği ekstra bir enerji tasarrufu modu da sağlar. Tüm bu avantajlar, çözümü yalnızca enerji açısından verimli kılmakla kalmaz, aynı zamanda ekonomik açıdan da verimli kılar. Kağıt, kontrol vanasının ve gelişmiş invertör yazılımının geliştirilmesinde kullanılan fikrin ve uygulanan özelliklerin ayrıntılarını verir.

1. Giriş

Küresel ısınma ve çevre kirliliği endişeleri, üreticileri enerji verimli ürünler üretmeye ikna eden itici güçlerdir. Bunun sonucunda asansör sistemlerinde enerjinin optimum kullanımı asansör sektörünün de ana konularından biri haline gelmiştir. Bu alandaki en etkili gelişme, asansör hızını kontrol etmek için Kalıcı Mıknatıs Senkronizasyon makinesi (PMS) ile bir invertörün kullanılmasıdır. Gelişme aynı zamanda “yeni veya en son teknoloji” olarak da adlandırılır ve operasyonel enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır. PMS makinelerinin boyut ve ağırlıklarında gözle görülür azalma ve benzersiz dinamik özellikleri, mühendislerin Makine Dairesiz Asansörler (MRL) oluşturmasını da sağladı. MRL'lerin tanıtılmasıyla birlikte, alçak binalara cer asansörlerinin kurulması mümkün olmuştur. Enerji tüketimi konusuna odaklanan ve bunu bir pazarlama aracı olarak kullanan MRL kurulumları piyasada artan bir trend yakalamayı başarmıştır. Bunun sonucunda hidrolik asansör kurulumlarının dünya genelinde %40'a varan oranda azaldığı söylenmektedir.

“Yeni teknoloji”, her zaman en enerji verimli çözümü sağladığı, her kuruluma mükemmel şekilde uyduğu ve enerjinin her zaman yeniden üretilip şebekeye aktarılabileceği şeklinde yansıtılmıştır. Ancak, mevcut “yeni teknolojinin” bahsedilen faydaları dikkat çekici değildir ve düşük kullanımlı asansörler için kullanıldığında çoğunlukla daha yüksek enerji tüketimine yol açar (Almeida, 2010) (asansör kurulumlarının yaklaşık %80'i bu kategoridedir) burada , yeni teknolojiye yapılan yatırım asansörün ömrü boyunca asla geri kazanılamayabilir (Çelik, 2009). Bunun nedeni, inverter ve çevre birimlerinin maliyetli olması ve asansör bekleme durumundayken bile aktif olması için enerji gerektirmesidir (Nipkow, 2005).

Öte yandan, matris dönüştürücüler gibi sürücü teknolojisindeki gelecekteki gelişmelerin, yedek enerji tüketimini önemli ölçüde azaltması veya ortadan kaldırması ve piyasadaki rekabetin açıkça inverter fiyatlarını düşürmesi beklenmektedir. Bu açıdan basit, ucuz, bakımı kolay, yüksek uyumluluk sunan ve düşük bekleme tüketimine sahip uygun çözümlerin önümüzdeki yıllarda geniş uygulama alanları bulması bekleniyor.

2. Hidrolik Asansörlerde İnverter Tahrik Uygulaması

Hidrolik asansörler büyük ölçüde az katlı binalarda kullanılmıştır. Hidrolik asansörlerin tercih edilme nedenleri, arızasız çalışma süresi, düşük başlangıç ​​maliyeti, kolay ve uygun maliyetli kurulum ve yüksek sürüş kalitesi gibi rakipsiz özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Hidrolik asansörler, deprem gibi doğal afetler ve sıkışmalar nedeniyle kurtarma operasyonları söz konusu olduğunda güvenlik açısından da en iyi kayıtlara sahiptir. Ayrıca nispeten düşük servis maliyetleri ile tanınırlar.

Daha zorlu bir pazara sahip olan hidrolik asansör üreticileri de tasarımlarında enerji tasarrufu faktörlerine birinci önceliği vermişlerdir. Yeni nesil güç üniteleri olarak adlandırılan invertör sürücü kullanan enerji verimli güç üniteleri, uzun zaman önce piyasaya sunuldu. Ancak, yeni nesil güç ünitelerinin kullanımı henüz yeterli ilgi görmemiştir. Bunun nedeni, son teknoloji çözümlere sahip olmak için pazarlama konusuna odaklanırken, birçok durumda hidrolik asansörlerin avantajlı özelliklerinin göz ardı edilmesidir. Böylece hidrolik asansörün pratik, güvenilir ve emniyetli bileşenleri bırakılmış, daha zahmetli, pratik olmayan ve pahalı çözümler getirilmiştir.

Yeni nesil güç ünitelerinin ana hedeflerine gerektiği gibi cevap veremeyen çözümler ya çok ilkel ya da oldukça karmaşık ve maliyetli hale geldi. Çoğu durumda, invertör sürücüsünün eklendiği geleneksel bir güç ünitesi, son teknoloji olarak sunulur. Aslında, sadece bir invertör eklemek, mutlaka enerji tasarrufuna yol açmaz. Bunun nedeni, hız geçişlerinde (by-pass, hızlanma, yavaşlama ve tesviye aşamaları) neredeyse tam pompa debisinin kullanılması ve yakıtın depoya by-pass edilmesidir, bu da enerji tüketimini arttırır ve önemli miktarda ısı üretir (Brunelli, 2011). Ayrıca, inverterin %95 verimliliğine gerekçe gösterilmeden kullanılması sadece enerji faturalarını artıracaktır.

Alternatif olarak, inverterin yanı sıra basınç ve sıcaklık sensörleri, debimetre, enkoder, elektronik kontrol kartı vb. ek bileşenlere ihtiyaç duyan daha zorlu ve maliyetli çözümler de mevcuttur (Sedrak, 1999). özel invertör yazılımı yardımıyla aşağı yönler. Bu tür sistemlerin uygulanması, ne kadar iyi sürüş kalitesi verirlerse versinler ve yağ sıcaklığını ne kadar az değiştirseler de, genel olarak gerçek piyasa ihtiyaçlarını karşılamaktan uzaktır; gereksiz yere uzatılmış ödeme süresi (yenileme süresinin ötesinde), yetkin teknisyenler bulmanın zorluğu ve artan servis ihtiyaçları belirgindir.

3. Yeni Nesil Kontrol Vanalarından Gereksinimler

Pazar beklentilerini karşılamak için yeni nesil kontrol vanasından gelen gereksinimleri tam olarak anlamak önemlidir. Bunlar:-

Yüksek kullanım:

stand-by enerji tüketimini azaltmak ve maksimum fayda sağlamak için. Aslında, sözde yeşil asansör kontrolörleri, belirli bir dinlenme süresinden sonra soğutma fanlarının kapatıldığı bir uyku modunu içerir. Daha uzun bir dinlenme süresi için invertör de kapatılabilir, ancak bu durumda, invertörün yaşam döngüsü süresinin bozulması haklı gösterilmelidir. Aslında, yeşil bir asansör kontrolörü ile birlikte iyi tasarlanmış bir invertör, 20 çevrim/gün olan bir asansör için invertör 20 dakikalık bir dinlenme süresinden sonra kapatılsa bile yaklaşık 100 yıl dayanabilir. Bu aynı zamanda stand-by tüketimini yüzde 50'ye kadar azaltabilir.

Düşük maliyetli:

makul derecede kısa bir geri ödeme süresine sahip olmak ve piyasa beklentilerini karşılamak. Şu anda inverter, kontrol valfi ve sensör sistemleri yeni nesil hidrolik çözümün fiyatını yüksek tutuyor. Özellikle inverterler, geleneksel kontrol vanalarına göre 2 ila 4 kat daha yüksek fiyatlara sahiptir. Bu nedenle, uygun bir çözüm, ucuz bir kontrol vanası ve basitleştirilmiş bir sistem tasarımı ile bir invertörün kullanımını haklı çıkarmalıdır.

Minimum arayüz/bileşen sayısı:

basitlik, güvenilirlik, kolay bakım, düşük maliyet sağlamak ve ayrıca yüksek nitelikli teknik personel ihtiyacını ortadan kaldırmak.

Yüksek uyumluluk:

yenileme ihtiyaçlarına cevap verebilmek için mevcut tüm asansör kontrolörlerine ve güç ünitelerine kolayca takılabilir.

Özel yazılım:

kullanım kolaylığı, güvenlik, iyi sürüş kalitesi ve düşük enerji tüketimi sağlamak için.

Yeni nesil vananın en iyi performansı için özel bir inverter yazılımı gereklidir. Standart seyir kontrol rutinlerinin (kapalı veya açık çevrim) ve iyi sürüş kalitesi için ek fonksiyonların yanı sıra, yazılım, araba yükü ve yağ sıcaklığı değişikliklerine bağlı olarak pompa performansındaki değişiklikleri ortadan kaldırmak için bazı telafi prosedürleri içermelidir.

4. Blain EV4 Yeni Nesil Kontrol Vanası

Yeni nesil bir vana elde etmek için bir kontrol vanasını bir invertör ile birleştirmenin birçok yolu olabilir. En önemli soru, iyi sürüş kalitesi ile ucuz ve basit bir çözümün nasıl karşılanacağıdır. Şekil 1(a) bazı yeni nesil uygulamaları göstermektedir. Burada elektronik valfli (bir akış ölçer ve elektronik kart gerektirir) veya elektro-mekanik valfli (dalgıç kodlayıcı ve arayüz elektroniği gerektirir) kapalı devre kontrol çözümleri, sistemin maliyetini önemli ölçüde artırır. Sistemin basitliği, basınç ve/veya sıcaklık sensörlerinin varlığı ile daha da bozulabilir. Enerji verimliliği ve ilk yatırım açısından, bu tür sistemlerin uygulanması yalnızca çok yüksek kullanımlı asansörler için (700 çevrim/günden fazla) gerekçelendirilebilir.

Pazar ihtiyaçlarını bilen ve yeni nesil güç ünitesinden gerçekten gerekli gereksinimleri değerlendiren Blain Hydraulics, Şekil 4(b)'de gösterildiği gibi yukarıda belirtilen gereksinimleri karşılayan yeni nesil kontrol valfi EV1'ü geliştirdi. Blain'in EV4, Blain'in EV100 elektro-mekanik valfinin basitleştirilmiş bir versiyonudur ve doğası gereği elektro-mekanik valflerin aynı avantajlı özelliklerini sunar. Yukarı hareket için bir Yaskawa invertörü kullanmak üzere tasarlandı, aşağı hareket ise elektro-mekanik yollarla yönetildi. EV4'ün çevre birimleriyle herhangi bir arabirimi yoktur ve yük kompanzasyonu için sensöre ihtiyaç duymaz. Yukarı hareket Yaskawa invertörü tarafından kontrol edildiğinden, valften yukarı solenoidler ve ayarlar kaldırılmış ve baypas geçiş aşaması iptal edilmiş, bu da hem valfi hem de sistem kurulumunu önemli ölçüde basitleştirmiştir. Başlangıç ​​maliyetini düşürmek ve sistem gereksinimlerini daha da basitleştirmek için Yaskawa invertörün üstün açık çevrim kontrolü uygulanmıştır. Böylece pahalı bir dalgıç enkoder ihtiyacı ortadan kalktı. Sistemin gerçek üstünlüğü, sistemin kullanımını kolaylaştıran ve mükemmel seyahat özellikleri sağlayan özel inverter yazılımından gelmektedir. Yazılım, motor çıkışı için gerekli kompanzasyonu sağlamak için yük durumunu algılayacak şekilde tasarlanmıştır. Yazılım ayrıca, iyi bir sürüş kalitesi sağlamak için gerektiğinde geçiş sürelerini değiştirecek kadar akıllıdır. Ayrıca, Yaskawa invertörü, EV4 valfinde herhangi bir modifikasyona gerek kalmadan aşağı iniş hızını kontrol etmek ve sürüş kalitesini iyileştirmek için isteğe bağlı olarak kullanılabilir. Doğru yük kompanzasyonu sağlamak ve yağ sıcaklığı değişiminin etkilerini hesaba katmak için sisteme ucuz bir sıcaklık sensörü de dahil edildi. Komple çözüm ucuzdur ve temel olarak mevcut sisteme EV4 valf ve Yaskawa invertör eklenerek tüm hidrolik asansörlere kolayca uygulanabilir. İsteğe bağlı olarak kabin, asansör hızının sabit tutulduğu sabit hız modunda veya kabindeki yüke göre kabin hızının düşürüldüğü bir enerji tasarruf modunda (Maksimum hız modu) çalıştırılabilir ( Çelik, 2008). Enerji tasarrufu modu, daha düşük motor boyutlarının kullanılmasına izin verebilir ve daha düşük enerji tüketimine yol açabilir.

Ayrıca EV4 valfi, Blain Hydraulics'in enerji tüketimini azaltan ve valfin verimliliğini artıran en son GREEN 60 solenoid bobinlerini içerir ve kullanıcıya besleme voltajı esnekliği sunar.

5. Yöntemin Uygulanması

Yeni nesil EV4 valfi elektro-mekanik bir tiptir ve invertörün yukarı hareketin tam hız regülasyonunu kontrol etmesini sağlamak için tasarlanmıştır. Bu şekilde, Yaskawa invertörü aracılığıyla motor hızı düzenlenerek valfe sadece gerekli akış hızı sağlanarak yolculuğun tüm sürüş kalitesi garanti edilir. Sonuç olarak, yukarı hareket sırasında daha az miktarda enerji tüketilir, bu da sistemin verimliliğini artırır ve ayrıca yağın ısınmasını azaltır. İnverterin kullanılması ayrıca motor çalıştırma akımını ve elektrik enerjisi sayacının boyutunu azaltır.

Öte yandan, kabin yükü ve yağ sıcaklığı vidalı pompanın sızıntısını büyük ölçüde etkiler, bu da hızın ve asansörün toplam seyahat süresinin önemli ölçüde değişmesine neden olabilir. Bu durum Şekil 2'de gösterilmiştir. Bazı durumlarda, yağ sıcaklığının ve/veya kabin yükünün yüksek olduğu durumlarda, seviyeleme aşamasında pompanın hızı pozitif akış sağlamayabilir ve yüksek pompa kaçağı nedeniyle asansör hareketsiz kalır (sıfır hız). Şekil 2'de kesikli ve noktalı çizgi ile gösterilmektedir. Bu nedenle, uygun bir çözüm, pompanın hızını ayarlayarak pompa kaçağının telafisine izin vermelidir.

5.1. Başlangıç ​​ayarları

Basitleştirilmiş ve ucuz bir çözüm önermek için bilgi işlem, bellek ve izleme modüllerini de içeren Yaskawa V1000 invertör kullanıldı. Yaskawa inverterin özel yazılımı, kurulum sürecini kolaylaştırmak için kullanıcıya güçlü menü seçenekleri sunar. Kurulum sürecinin ilk aşamasında, kullanıcı bir listeden yağ tipini seçer. Seçim yapılırken gerekli viskozite ve sıcaklık parametreleri registerlara atanır.

İkinci aşamada kullanıcı, asansörün çalışma basıncı aralığına göre pompa performans verilerini girer. Bu veriler pompa üreticilerinden kolaylıkla elde edilebilir. Bu aşamada asansörün tam, tesviye, muayene ve ikincil tam hızları da metre/saniye olarak girilir. İnverter daha sonra mevcut sıcaklığı okur (Sıcaklık₂) ve tam, tesviye, muayene ve ikincil tam hızlar için Hz cinsinden motor hızlarını (referans frekansları) elde etmek için yağ ve pompa performans verilerini işleyin. Ek olarak, sıcaklık kontrol kazancı (Kazanç_temp) ve boş ve yüklü kabin basınçları için kaçak referans frekansları da hesaplanır. Basitlik için bunlar aşağıda parametrik olarak verilmiştir:

nerede, f_k ve_i sırasıyla Hz ve giriş verileri olarak hesaplanan referans frekanslarını gösterir. Yazılım ayrıca verilerin mevcut olmaması veya pompanın eski ve yıpranmış olması durumunda kullanıcının bu değişkenleri manuel olarak girmesine izin verir.

5.2. Araba Yükü ve Yağ Sıcaklığı Kompanzasyonları

Kabin yükünü algılamak ve motor hızını düzenlemek için standart Yaskawa invertör yazılımı bazı kompanzasyon prosedürlerini içerecek şekilde yeniden tasarlandı. İnverter, çıkış akımı, tork üreten akım veya dahili tork referansı gibi dahili inverter parametrelerinden en az birini izleyebilir ve ayrıca bir sıcaklık sensörü aracılığıyla yağ sıcaklığını sürekli olarak ölçer. Çoğu durumda dahili tork olan izlenen parametre daha sonra asansörün yük durumunu belirlemek için önceden ayarlanmış bir referans değeri ile karşılaştırılır.

Referans değerleri ve gerekli kontrol kazanımlarını tam olarak elde etmek için Yaskawa yazılımı, bir çalışma modunun yanı sıra öğretme modu seçenekleriyle donatılmıştır. Modu “Öğretme” olarak ayarladıktan sonra, referans parametrelerini okumak (yakalama olarak da adlandırılır) ve kaydetmek için ilk olarak boş araba ile bir sonda (öğretme) çalışması gerçekleştirilir. Bu, Şekil 3'te gösterilmektedir, burada, tam ve seviyeleme hızı tork referanslarının konumlarını yakalar, T_{2 dolu} ve T_{2 seviyelendirme} sırasıyla gösterilmektedir. T'yi bilmek_{2 dolu} ve T_{2 seviyelendirme} tork referans parametreleri ve bunlara karşılık gelen hızlar, diğer T_2j ikincil tam hız ve denetim hızı için tork referansları enterpolasyon ile hesaplanabilir.

Şekil 4'te, boş ve yüklü kabin hızlarına göre kaldırma hızının türetilmesi gösterilmektedir. burada, T₁ ve T₂ sırasıyla yüklü ve boş kabin probu çalıştırmalarında yakalanan tork referanslarıdır. Şekil 4'ten, hız n_x yakalanan bir T torku için_x şu şekilde yazılabilir: -

nerede, g : bir sabit, T_x : yakalanan tork, T₂ : boş kabin probunda yakalanan tork referansı, bir referans sıcaklığında çalıştırılır Sıcaklık₂, : ölçülen hızlardaki fark, : yakalanan tork referanslarındaki fark. Böylece, , n₂% cinsinden hız kaybı miktarı şu şekilde basitleştirilebilir: -

Böylece, yeni referans frekansı şu şekilde hesaplanabilir:-

I, yağ sıcaklığı değiştikçe sistemin akışa karşı direncinin değişimini açıklayan özel bir fonksiyondur. Öğretme modundaki ikinci prob çalıştırması daha sonra tork kazancını hesaplamak için kullanılan diğer iki tork referans parametresini elde etmek için yüklü araba ile tekrarlanır, Kazanç_tork denklem (4)'te. Benzer şekilde sıcaklık hesaplaması aşağıdaki gibi yapılabilir;

nerede, q : bir sabit, Temp_x : yakalanan yağ sıcaklığı, Sıcaklık₂ : yağ sıcaklığı referansı. Hem yük hem de yağ sıcaklığı kompanzasyonları için elde edilen denklem şu şekilde verilebilir:

burada j, tam, ikincil tam, kontrol veya seviyelendirme hızlarının referans frekanslarını gösterir, f_seviye tesviye hızının referans frekansıdır. Denklem (8)'de başlangıç ​​hız frekansı f_j (yani, f_tam, f_ins, f_kuru vb) ve referans frekansı (T_{2 dolu}, T_{2 inç}, T_2sec, vb) tam hız seçimine bağlı olarak değiştirilir. Çalışma modunda, T₂ ve Sıcaklık₂ değişmeden kalır ama T_x ve Sıcaklık_x gerçek yük ve yağ sıcaklığı koşulu altında referans frekanslarını yeniden hesaplamak için her çalışma için okunur (yakalanır). Şekil 5'te toque (yük) uygulaması ve sıcaklık kompanzasyonları gösterilmektedir.

5.3. Aşağı Hız Telafisi

Aşağı hareket için elektro-mekanik valfler kullanıldığında, artan yağ sıcaklığı ve sistem basıncı (araç yükü) ile kabinin hızı artar. Bu, çalışma basıncı aralığı geniş olduğunda sarsıntılı kalkışlara, ani hızlanmalara ve sert yavaşlamalara ve sarsıntılı durmalara neden olabilir. Toplam seyahat süresi, değişen hız ve seviyeleme süreleri nedeniyle de değişir. Bu, Şekil 6'da gösterilmektedir.

Yeni nesil valflerden bazıları aşağı hareket için de kullanılabilir. Bunda, pompa/motor mili, yağ kolonunun hidrolik kuvveti ile ters yönde döndürülürken, invertör aşağı hareketin hızını düzenlemek için mil dönüşünü kontrol eder. Burada sistem tarafından üretilen enerji bir dirence yakılarak hidrolik yağın daha fazla ısınmasını engeller. Ancak böyle bir çözüm, kontrol vanası tasarımını karmaşıklaştırır ve sistem maliyetini artırır. Sistemin bir yağ soğutucusu kullanmasını önleyerek ve daha yumuşak bir sürüş kalitesi sağlayarak ancak yüksek kullanımlı asansörlerle gerekçelendirilebilir.

Yaskawa invertör yazılımı, düşük ve orta kullanımlı asansörler için aşağı seyir sürüş kalitesini kontrol etmenin ucuz, daha basit ve daha kolay bir yolunu sunar. Bunda, aşağı doğru hız değişimlerini kontrol etmek için, araba yükü ve yağ sıcaklığı aşırı olduğunda kontrollü yukarı akış üretilir. Yani asansör kendi ağırlığı ile aşağı inip akışkanı vanadan tanka iterken, pompa yukarı doğru akış vererek aşağı doğru debiyi yani iniş hızını düzenlemek için kullanılabilir.

Yaskawa inverter yazılımı, bir seçenek olarak, yukarı kompanzasyonlara benzer şekilde uygulanan aşağı hız kompanzasyonu sunar. Aşağı hızlanma sırasında, motor torku (Tx_down) yakalanır ve düzgün hızlanma ve sabit hız sağlamak için hızlanma rampa süreleri ile birlikte bir rampa belirlenir. Şekil 6'da aşağı hareket sırasında kabin yükü telafileri de gösterilmektedir.
Kesikli ve noktalı çizgi, yüklü araba ve/ve yüksek yağ sıcaklığı altında kontrolsüz aşağı hareketi gösterir. Kompanzasyonlar isteğe bağlı olarak sadece kesikli çizgi ile gösterilen hızlanma ve yavaşlama aşamalarında (Enerji tasarrufu modu) veya düz çizgi ile gösterilen tüm hareket sırasında (Sabit hız modu) uygulanabilir.

5.4. Yavaşlama Süresi Telafisi

Tam hız, seyahat süresinden daha düşük bir hıza değiştirildiğinde, L önemli ölçüde değişebilir ve rahatsız edici bir sürüş yaratabilir. Bu, örneğin, normal tam hız yerine ikincil tam hız seçildiğinde veya "maksimum hız modu"nda (Enerji tasarrufu modu) "sabit hız modu"nda meydana gelebilir, çünkü asansör hızı değişen kabin yüküyle değişir. Şekil 7'de, L ve L', sırasıyla düz ve kesikli çizgilerle gösterilen normal ve değiştirilmiş hareketlerin tesviye sürelerini göstermektedir. Burada L' tesviye süresi oldukça uzun olur. Bu rahatsızlığı önlemek ve sabit bir tesviye süresine sahip olmak için, modifiye edilmiş hareketin tesviye süresi ve/veya yavaşlama yolu değiştirilir.

5.5. Seyahat Modları

Sabit hız modunda, yukarıda bahsedilen kabin yükü ve yağ sıcaklığı kompanzasyonlarının uygulanmasıyla kaldırma hızı sabit tutulur. Enerji tasarrufu modunda (maksimum hız modu da denir), asansörün hızı kabin yüküne göre değiştirilir. Bunda, seviyeleme hızı için normal olarak kabin yükü ve yağ sıcaklığı kompanzasyonları uygulanır, ancak tam hız önceden ayarlanmış bir sınırlayıcı tork değeri, T ile sınırlandırılır._{x_limit}. Bu, Şekil 8'de gösterilmektedir. Çalışma sırasında ölçülen tork parametresi, sınırlayıcı torku aştığında, T_{x_limit} (Şekil 1'deki (8) noktası), daha sonra referans frekans, tam hızlı çalışmanın sonuna kadar çıkış frekansının değerini alır. Bu, Şekil 2'de (8) noktası ile belirtilmiştir. Bu şekilde, kabin yükü aşırı olduğunda izin verilen maksimum motor torku aşılmayacaktır. Tersine, kabin yükü düşükken asansör maksimum hıza yakın bir hızda hareket edebilir. Enerji tasarrufu modunda, sabit seviyeleme süresini sağlamak için her çalışma için yavaşlama yolu/zamanı da yeniden hesaplanır.

5.6. Daha İyi Sürüş Kalitesi İçin Ek Prosedürler

Şekil 9'da Yaskawa invertör yazılımının bazı ek özellikleri gösterilmektedir. Bunlar temel olarak yüksek sürüş kalitesi sağlamak için tanıtıldı. Tüm prosedürler, farklı tipteki kontrol vanaları tarafından kullanılabilecek yeterli esneklikte tasarlanmıştır. Bunlardan bazıları: -

Beklemeye başla: Sızıntı frekansı Q1 ve rampa frekansı Q2 ve rampa süreleri Q3 ve Q4 ile tanımlanmış, yumuşak ve hızlı kalkışa izin veren özel bir yumuşak başlatma prosedürü.

Beklemeyi bırak: Kısa seviyeleme süresi, sorunsuz ve doğru duruş sağlamak için, Yaskawa invertör yazılımı tarafından tam kompanzasyonlu Q6 bekleme (kaçak) frekansı uygulandı.

Tesviye süresi kontrolü: daha iyi sürüş kalitesi sağlamak için önceki seviyeleme çalıştırma süresi eş zamanlı olarak mevcut seviye ile karşılaştırılır ve gerektiğinde düzeltici önlemler alınır.

Uzun bekleme süreleri: Uzun bekleme sürelerinden sonra sorunsuz bir kalkış sağlamak için iki ardışık koşu arasındaki süre ölçülür.

6. sonuçlar

Enerji verimli ürün spesifikasyonlarına yönelik direktifler ve mevzuatlardaki iyileştirmelerin yakın gelecekte asansörleri içermesi çok muhtemeldir. Asansörlerin enerji verimliliği değerlendirmesi için tam veya kısmi yaşam döngüsü değerlendirmesinin de dikkate alınması beklenmektedir. Yeni nesil hidrolik güç ünitelerinin çoğu, yüksek stand-by enerji tüketimi, yüksek başlangıç ​​maliyeti, pratik olmayan ve karmaşık kurulumlara dayandıklarından, yalnızca yüksek kullanımlı asansörler için uygundur. Mevcut invertör teknolojisi ile basit, ucuz, servis gerektirmeyen ve kurulumu kolay çözümler pazar gereksinimlerini çok daha iyi karşılıyor gibi görünüyor ve düşük kullanımlı asansörlerde kabul edilebilir bir şekilde kullanılabilir.

Blain'in EV4 valfi ve Yaskawa'nın V1000 invertörü, açık döngü kontrolü ve özel invertör yazılımının kullanımıyla sensörsüz yük kompanzasyonu kullanarak yeni nesil güç üniteleri için ucuz ve basitleştirilmiş bir çözüm sunuyor. Çözüm, Yaskawa'nın üstün açık döngü kontrol rutinini, mükemmel sürüş kalitesini sağlamak için özel olarak tasarlanmış prosedürlerle birlikte kullanır. Sabit hız modu veya enerji tasarrufu modu kullanılarak sistemin karmaşıklığını artırmadan hem yukarı hem aşağı hareketlere kolayca uygulanabilir. Ayrıca yenileme ihtiyaçları için mevcut güç üniteleri ile kolayca entegre edilebilir.

Teşekkür

Yaskawa Europe GmbH'ye, özellikle Bay Turgay Halimler, Bay Philipp Kenneweg ve Bayan Karen Reiter'e yeni invertör yazılımının geliştirilmesindeki destekleri için teşekkür ederim.

---

Referanslar

Almeida AT (2010). Asansör ve Yürüyen Merdivenlerde Enerji Verimliliği, 4. Avrupa Asansör Kongresi.
Brunelli, İ. (2011). Nasıl çalışır: Hidrolik Asansörler, Asansör, Cilt.2, s.61.
Çelik, KF (2009). Düşük Kullanımlı Asansörlerde Beklemede Enerji Tüketimi, Elevator World India, Cilt 2, s.58.
Çelik, KF (2008). Elektronik Asansör Vanalarının Tasarımı ve Kontrolü, Asansör Teknolojisi 17, Proc. Elevcon 2008, s.34-45.
Nipkow, J (2005). Elektrizitätsverbrauch ve Einspar-Potenziale bei Aufzügen, GÜVENLİ
Sedrak, D. (1999). Kapalı Çevrim Elektronik Valf ve Değişken Gerilim Değişken Frekansın Hidrolikte Uygulanması, Elevator World, Eylül 1999, s.66.