Lineer Senkron Motorlu Asansörler Gerçekleşiyor

Endüstriyel ve yolcu asansörleri için lineer senkron teknolojinin faydaları

James G. Wieler ve Dr. Richard D. Thornton tarafından

On yıldan fazla bir süredir ABD Donanması, “tamamen elektrikli” bir gemi konseptine doğru ilerliyor. Birincil amaç, verimsiz, gerekli performans kabiliyetine sahip olmayan ve kapsamlı bakım gerektiren gemi kaynaklı hidrolik, pnömatik, buhar ve mekanik tahrikli sistemleri ortadan kaldırmaktır. MagneMotion'ın Lineer Senkron Motor (LSM) teknolojisi, Donanmanın çözümünün bir parçası olarak seçildi.

MagneMotion'ın Advanced Weapons Elevator (AWE) uçak gemisi asansörünü geliştirmesi, 2003 yılında bir kavram kanıtlama sisteminin tasarımı ve yapımıyla başladı. Cincinnati Federal Equipment Co. (FEC) ile ortak olan MagneMotion, 2004 yılında sözleşme alan iki takımdan biriydi. Sistem o zamandan beri şok, titreşim ve elektromanyetik parazit dahil olmak üzere bir dizi işlevsel ve çevresel testten geçirildi. 11 AWE asansör setinin üretimi 2011 yılında tamamlandı ve FEC ve MagneMotion o zamandan beri bir sonraki taşıyıcı için asansör üretimine başladı.  

LSM sistemi, hidrolik, karşı ağırlık, kablo ve makara sistemleri ihtiyacını ortadan kaldırır. Mevcut Donanma mühimmat asansörlerinden daha hızlı, daha güvenli, çevre dostu ve daha verimlidir ve daha yüksek kaldırma kapasitesine sahiptir. 20 T. üzerindeki yükleri taşıyabilme özelliği ile bu sistem aynı zamanda birçok ticari asansör için de çözüm sağlayabilir.

LSM Asansör Teknolojisi

Önceki bir makalede (ELEVATOR WORLD, Eylül 2006) LSM asansörlerinin tasarımı ve avantajları ayrıntılı olarak ele alınmıştır, bu nedenle burada yalnızca temel özellikler ele alınacaktır. MagneMotion asansörleri, asansör boşluğu duvarında LSM statorları ve kılavuz rayları ve kılavuz tekerlekleri ve frenleri olan asansör kabinlerinde kalıcı mıknatıs (PM) dizileri kullanır. LSM stator sargılarındaki akımlar, kuvvet üretmek için PM'lerle etkileşime giren bir manyetik alan oluşturur. Kontrolörler, ivme, hız ve varış noktasının kontrolünü içeren bir kontrol sisteminden gelen talimatlar doğrultusunda kabini hareket ettiren uyarma akımları oluşturur. Kesin konum, LSM tahrikinin tasarımında doğaldır, bu nedenle otomatik kontrol basitleştirilmiştir. Her araç bağımsız olarak kontrol edilir ve birçok araç tek bir asansör boşluğunda çalışabilir. Endüktif güç transferi, kabinin aydınlatma ve iletişim tesislerine güç sağlayan yerleşik enerji depolama bileşenlerini şarj etmek için kullanılır.

Frenler, LSM tahrikli sistemler de dahil olmak üzere herhangi bir asansör için en önemli güvenlik özelliğidir. AWE uygulaması için yüksek düzeyde güvenlik elde etmek için yedekli mekanik frenler kullanıyoruz. Sabit durumdayken kabin mekanik kamalı frenlerle desteklenir. Hareket halindeyken, LSM tüm frenlemeyi sağlayabilir. Bir platform durduğunda, platformdaki elektrikle çalışan kamalı frenler kılavuz raylara etki eder. Yaylar, güç uygulanmadığında frenlerin devreye girmesine neden olur ve solenoidler, frenler devreden çıktığında yayları geri tutar. Bu yaklaşımda, frenler "arıza emniyetlidir" çünkü güç kaybı durumunda devreye girerler. Bu frenler “kendinden enerjilidir”, yani stator raylarını kavramaya başladıklarında, araca uygulanan fren kuvveti, tutuşun sıkılaşmasına neden olarak fren kuvvetini arttırır. Frenler, frenler devredeyken araç kısa bir mesafe kaldırılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Bu özellik, platform yükünü ölçmek ve frenleri bırakmadan önce asansörün aşırı yüklenmediğini doğrulamak için kullanılır.

Faydalar

LSM asansör sisteminin faydaları şunları içerir:

• Halat yok: Kaldırma kuyusu herhangi bir yüksekliğe kadar uzayabilir, çünkü mücadele edilecek bir halat ağırlığı yoktur.
• Daha yüksek hız ve kapasite: LSM tahriki, maliyette çok az artışla veya hiç artış olmadan 20 mps'yi aşan hızlara izin verir. Birden fazla asansör kabini, tek bir şaft içinde bağımsız olarak hareket edebilir, bu da iş hacmini ve verimliliği artırır.
• Daha düşük bakım maliyetleri: LSM kablosuz asansörlerde daha az hareketli parça bulunur, bu da bakımı azaltırken güvenilirliği artırır. Modüler tasarım, bileşenlerin hızlı bir şekilde değiştirilmesine izin verir. LSM, park frenlerinin uygulanması gerekmeden önce kabini belirlenen konumunda yavaşlatabilir, hızlandırabilir ve durdurabilir, bu da fren aşınmasının azalmasını sağlar.
• Güvenlik: LSM asansörleri, pozitif araç geri bildirim kontrolü, çarpışma önleme mantığı ve yedekli frenler sağlayan gelişmiş bir kontrol sistemi ile tasarlanmıştır.
• Esnek konfigürasyon: LSM asansörleri, bir aracı herhangi bir yönde hareket ettirebilir ve kabinler, asansör boşluğundan asansör boşluğuna değiştirilebilir ve her birinde birden fazla kabin bulunan “tek yönlü” asansör boşluklarının oluşturulmasını sağlar. Modüler statorlar, asansörün yüksekliğinin kurulum sırasında özelleştirilmesine ve gelecekte minimum kesinti ile genişletilmesine olanak tanır. LSM asansörleri, merdivenlere veya yürüyen merdivenlere bir alternatif sunarak eğimli yerleşimlere de uyum sağlayabilir.

Endüstriyel Asansörler

Donanmanın AWE projesi, LSM asansörlerinin çeşitli endüstriyel ortamlardaki uygulamalar için yük asansörleri ve dikey platform asansörleri olarak kullanılabileceğini kanıtlamıştır. Tek veya çok yollu statorlar, kargo konteynırlarından yüklü forkliftlere, yolcu araçlarına veya toplu envantere kadar en ağır yüklerin taşınmasını kolaylaştırmak için kullanılabilir. MagneMotion'ın endüstriyel asansör sistemleri, dikey taşıma ve genel malzeme taşıma sürecini optimize etmek için otomatik depolama ve alma sistemleri ve mevcut depo lojistik sistemleri ile entegre edilebilir. Örnek olarak, LSM dikey asansörleri, otomatikleştirilmiş otoparklarda araçların taşınması için tasarlanabilir.

Yolcu Asansörleri

MagneMotion'ın LSM asansör teknolojisi, hidrolik veya halatlı asansörlere alternatif olarak hizmet vermektedir. Halatlı asansör tasarımlarının aksine, LSM teknolojisi daha yüksek hızlarda daha verimlidir. Daha da önemlisi, ticari asansörler uzunluk, kapasite veya ortamla sınırlı olduğunda, LSM Asansörleri bir kuyuda birden fazla kabine sahip olabilir, bu da bir binadaki kuyu sayısını azaltır ve daha fazla kiralanabilir alan yaratır.

Gelecekteki önemli bir alternatif, bitişik asansör kuyuları arasında kabinlerin yatay hareketini sağlamaktır. Bu, otomatik insan taşıma araçları tarafından kullanılana benzer bir zamanlamaya izin verecektir. Kontrol seçenekleri neredeyse sınırsızdır ancak muhtemelen her asansör kuyusu için ara seviyelerde geçiş ve birkaç kabin içerecektir. MagneMotion, yatay hareket için LSM tahrikli taşıma sistemleri kurmuştur ve yol değişikliğine izin veren anahtarlar tasarlamıştır. Aynı fikir ticari, konut, endüstriyel ve dikey depolama sistemleri için uygulanabilir ve yüksek düzeyde güvenlik sağlar. Yatay anahtarlama ile, bir anahtarlama sistemi için minimum ek maliyetle her asansör kuyusunun kapasitesi önemli ölçüde artırılabilir.

Ticarileştirme

Bir LSM tarafından üretilen kuvvet, statorların ve mıknatısların boyutuna ve görev döngüsüne bağlıdır. Döner asansör motorlarından farklı olarak, her stator düşük görev döngüsü ile çalışır ve aşırı ısınma olmadan daha yüksek kuvvete izin verir. Gereken kuvvete bağlı olarak, birden fazla LSM'ye sahip olmak istenebilir - Navy AWE motoru, her köşede bir tane olmak üzere dört LSM kullanır. LSM statörleri asansör boşluğunun uzunluğunu çalıştırır, bu nedenle maliyete hakim olma eğilimindedirler. LSM statörlerinin genişliği, daha uzun bir mıknatıs dizisi kullanılarak azaltılabilir, bu da mümkün olan en uzun mıknatıs dizisinin kullanılmasını arzu edilir hale getirir.

Asansör fren sistemleri iyi anlaşılmıştır. LSM asansörleri, yalnızca kabini hedefine ulaştıktan sonra veya acil durumlarda yerine kilitlemek için bir fren kullanır. Navy AWE uygulamaları için tasarlanan frenlerin, standart asansör frenleme ürünlerine kıyasla maliyet açısından rekabetçi olması pek olası değildir. İlk araştırma, ticari uygulamalara uygun birkaç ray freni üreticisinin olduğunu gösteriyor. Navy AWE uygulaması, güvenlik ve çevre gereksinimlerini karşılamak için önemli tasarım özellikleri ve testler gerektirdi; bu nedenle, ticari bir tasarım için geleneksel Amerikan Makine Mühendisleri Derneği asansör kodlarının karşılanabileceğinden eminiz.

Sonuç

Bu asansörler çok sayıda kalifikasyon testinden geçmiştir ve ağır mühimmatları halat veya hidrolik olmadan taşımanın güvenilir ve emniyetli bir yolu olduğu kanıtlanmıştır. Asansörün yolcu kullanımı için ticarileştirilmesi daha fazla yatırım gerektirecektir, ancak umut verici bir gelecek olduğuna inanıyoruz. MagneMotion, LSM tahriki için bu önemli pazarın sürekli gelişimi için fırsatları araştırıyor.