DC Dişlisiz Motorları Modernleştirin: Doğru Yapın ve Ödülleri Toplayın

Modernizasyonun DC motorlar için işletme giderlerini azaltmasının üç yolu

Kent nüfusu artmaya devam ettikçe, giderek daha fazla Amerikalı, 100 m yüksekliğinde veya daha uzun binalar olarak tanımlanan yüksek binalarda yaşıyor veya çalışıyor. Çoğu 2000 yılından önce inşa edilen bu binalarda öncelikle dişlisiz DC makinelerle çalıştırılan asansörler bulunmaktadır.

İnsanlar DC makineleriyle ilgili bir sorunla karşılaştıklarında, ilk düşünceleri motoru değiştirmektir - pahalı bir girişim. Ancak DC ile çalışan asansör sistemleri, halihazırda 30 ila 70 yıl arasında çalışmasına rağmen, düzgün bir şekilde bakımı yapıldığında onlarca yıllık ek hizmet sağlayabilir. DC makinenizi onarmak veya yeniden inşa etmek, tam bir AC motor değişimi ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlar ve DC sürücünüzün teknolojisini modernize ederek bina için enerji maliyetlerini de önemli ölçüde azaltabilirsiniz. Doğru sürücüyü seçmek ve mevcut DC motoru doğru şekilde yenilemek, sizi ve müşterinizi on binlerce dolar tasarruf sağlayabilir.

yaşam Beklentisi

Asansör modernizasyonunun motor değiştirmeden daha uygun maliyetli olduğunu kanıtlamanın üç yolu vardır. İlk yol DC motorun kendisinde yatmaktadır. Temel bakım düzgün bir şekilde yapıldığında, iyi yapılmış bir DC makinesinin ömrü 100 yıl veya daha fazla olabilir. AC motorların ömrü çok daha kısadır - genellikle 15-20 yıl aralığındadır. Tek bir bakımlı DC motorun ömrü boyunca, bir AC motorun beş, altı hatta yedi kez değiştirilmesi gerekecektir.

Peşin Maliyetler

Bu bizi modernizasyonun değiştirmeden daha akıllı bir seçenek olduğu ikinci yola getiriyor: peşin maliyetler. Bir DC motoru bir AC motorla değiştirmenin maliyeti 20,000-85,000 ABD Dolarıdır. DC makine arızası ve sökülmesi, uyumlu bir AC motorun boyutu, motorun montajı, kaldırma gereksinimleri, gerekli inşaat işleri ve daha fazlası dahil olmak üzere birçok değişken bu maliyeti etkileyebilir.

1999'da güncellenmiş kod düzenlemelerinden önce kurulan AC motor sistemlerinin zaten değiştirilmesi gerekebilir ve birkaç kez değiştirilmesi gerekebilir. Öte yandan, saygın bir yenileme firması benzer sistemler üzerinde asansör modernizasyon prosedürleri uygulamış olsaydı, her bir işin maliyeti 3,000-10,000 ABD Doları olurdu. Bir yenileme veya modernizasyon senaryosundaki fiyatlandırma değişkenleri, parça temizleme, parça yenileme ve parça değiştirme ile modernizasyon teknolojisinin ek kurulumunu içerir.

Enerji Tasarrufu

Son olarak, enerji tasarrufunun dikkate alınması var. Mevcut bir DC asansör motorunu yenilemek ve tüm sistemi değiştirmek yerine modern bir tahrik sistemi takmak, yeni bir sistemin çıkarılması, üretilmesi, nakliyesi ve kurulumunun pahalı maliyetlerini ortadan kaldırır. Geliştirilmiş sürüş performansı ve kontrolü ek bir avantajdır. Rejeneratif sürücülerin kurulumu, enerjiyi yakalayıp şebekeye geri vererek enerji maliyetlerinde tasarruf sağlayacaktır. Eski makinenizi elden çıkarmayarak, Enerji ve Çevresel Tasarımda Liderlik veya Bina Araştırma Kuruluşu Çevresel Değerlendirme Yöntemi kredileri ve ENERGY STAR® puanlarına da hak kazanabilirsiniz.

Yılda 2,200 kez 13 fpm'de 500 katta 301,000 lb. ağırlığındaki bir asansörü çalıştıran standart bir dişli AC motor, ortalama olarak yaklaşık 13,000 kWh tüketir. Buna karşılık, aynı parametreler içinde bir asansörü çalıştıran tamamen yenilenmiş ve modernize edilmiş bir DC motor, ortalama yalnızca yaklaşık 6,000 kWh tüketir. Bu büyük ölçüde azaltılmış güç tüketimi, standart bir AC motorla karşılaştırıldığında %50'den fazla bir azalmayı temsil eder[1] ve gelişmiş AC sabit mıknatıslı motorların güç tüketimiyle karşılaştırılabilir bir düzeye düşer, tümü bundan çok daha düşük bir ön maliyetle AC motor değişimi.

Uygun bir modernizasyon planının bir parçası, Magnetek'in Quattro DC'si gibi, güç tüketiminin azaltılmasında ve enerjinin şebekeye etkin bir şekilde geri döndürülmesinde büyük rol oynayan bir DC sürücünün kurulumunu içerir.

Tasarruflarınızı Hesaplayın

Çevrimiçi enerji tasarrufu hesaplayıcıları, mevcut asansör ekipmanının elektrik tüketimini tahmin eder ve sonuçları hemen diğer motor ve motor/sürücü kombinasyonlarının sonuçlarıyla karşılaştırır. Binanızdaki asansörlerin çalışma özelliklerine bağlı olarak, projenize enerji tasarrufunun nasıl uygulanacağını belirlemek için nicel bir karşılaştırma yapılabilir.

Birçok kamu hizmeti şirketi, azaltılmış tepe ve ortalama güç talebi ve temiz harmonikler için enerji tasarrufu sağlayan indirim programları sunar. Asansör modernizasyonu projelerinin tasarruflarını bir planın parçası olarak değerlendirmek faydalıdır, çünkü çoğu kamu hizmeti şirketi proje tamamlandıktan (hatta başladıktan sonra) bu kredilere başvuru yapılmasına izin vermez.

Çalışmalar, DC rejeneratif sürücülerin şunları yapabildiğini göstermiştir:

• DC silikon kontrollü doğrultucu (SCR) sürücülere göre %25 enerji tasarrufu elde edin
• Motor-jeneratör (MG) setlerini kullanmaya göre enerji tüketimini %45 oranında azaltın
• Rejeneratif olmayan AC sürücülere kıyasla %42 tasarruf edin.

Nasıl Yapılır

Rejeneratif DC sürücüler kullanıldığında, yerçekimi ve modern sürücülerin yüksek verimliliği, asansörün çalışması sırasında normalde kaybedilecek olan elektrik gücünün geri kazanılmasına ve yeniden kullanılmasına yardımcı olur.

Asansörler, yüklü bir asansör kabinini hareket ettirmek için enerji tüketir, ancak daha sonra kabin durduğunda ters yönde enerji üretir. Bu enerjiyi dirençler aracılığıyla ısı olarak kaybetmek yerine, modern DC sürücülere dahil edilen teknoloji, bu enerjiyi verimli bir şekilde yakalar ve aydınlatma gibi diğer önemli tesis süreçlerinde kullanılmak üzere binanın elektrik şebekesine geri gönderir; ısıtma, havalandırma, ve klima; ve ek elektrik sistemleri. Bu, bir asansörün çalıştığı sürenin neredeyse yarısında enerji maliyeti tasarrufu sağlamak için binanın toplam güç tüketimini yavaşlatır.

DC Dişlisiz Makineler Hakkında İyi, Kötü ve Gerçek

DC dişlisiz makineler, kelimenin tam anlamıyla 100 yıl çalışabilir. Yazarlarınız 1900'lerin başlarından itibaren dükkanda birçok motor gördü ve onlardan bir daha haber alamamak üzere onları tekrar hizmete soktu.

Yeni motorlar gerçekten "eskiden olduğu gibi üretilmiyor". Bununla birlikte, DC dişlisiz makineler çok az uyarı ile arıza noktasına kadar çalışabilir. Herhangi bir modernizasyon çalışmasından önce makine sörveyleri yapılmalı ve bir sörveyden sağlanan bilgiler makineler çalışır durumdayken alınamayacağından ve makine izleme genellikle aktif döngü sırasında kullanılmadığından, görevliye önyargısız olarak sağlanmalıdır. çalışan bir makine.

Ek olarak, bir DC armatürü uyarı vermeden arızalanabilir ve bir armatür, makinenin çalışmasını açıkça etkilemeden çok düşük direnç değerleriyle çalışabilir. Armatür geri sarmaları çok maliyetlidir, ancak düzgün yapılırsa makineyi yenisinden bile daha iyi bir duruma getirebilir. Armatürler, eski MG setinden yeni tahrik teknolojisine takıldığında, yıllar önce orijinal tasarımları sırasında asla mevcut olmayan veya öngörülmeyen zorlu koşullara maruz kalır. Bu nedenle armatürün B Sınıfı yalıtımdan H Sınıfı yalıtıma geri sarılması dişlisiz makine modernizasyonundan maksimum ömür elde edilmesi önerilir (Tablo 1). Alternatif olarak, mümkünse makine odasında mükemmel hava akışına ve ek soğutmaya izin verin. Bu, armatür ve alan bobinlerinin yeni DC sürücü teknolojisinin neden olduğu daha yüksek çalışma sıcaklıklarını ve voltaj dalgalanmalarını yönetmesine yardımcı olacaktır.

Alan bobinlerinden maksimum ömür elde etmek için, bobinlerin uygun bir şekil kontrollü ve gerilim kontrollü sarım makinesi ile H Sınıfı yalıtım ve bant kullanılarak geri sarılması önerilir. Genel olarak konuşursak, yalıtım ömrü, kullanılmayan her 10°C yalıtım sıcaklığı kapasitesi için iki katına çıkar. Örneğin, bir motor toplam 110°C sıcaklıkta (ortam, yükselme ve sıcak nokta payı dahil) çalışacak şekilde tasarlanmışsa ve B Sınıfı (130°C) yalıtım sistemiyle yapılmışsa, kullanılmayan kapasite 20°'dir. C. Bu fazlalık marjı, beklenen motor yalıtım ömrünü 20,000 saatten 80,000 saate çıkarır. Ancak, yalıtım derecesinin üzerindeki her 10°C için motorun ömrü yarı yarıya azalır.

Çirkin Küçük Sırlar — Tuzaklardan Kaçınmak

DC dişlisiz armatürler, alan bobinleri, ara kutuplar ve fren bobinleri genellikle B Sınıfı yalıtımla tasarlanmıştır ve başlangıçta hızı ve diğer işlevleri düzenlemek için DC voltajı sağlamak üzere MG setlerinden çalıştırılması amaçlanmıştır. Modernizasyon paketleri, DC motor hızı regülasyonu için SCR kontrollerini ve daha yakın zamanda yalıtımlı kapılı bipolar transistör kontrollerini içermektedir.

Bu kontroller birçok fayda sağlarken, eski atasözü “hiçbir şey için almazsın” devreye giriyor. DC sürücü teknolojisi durumunda, bir zamanlar jeneratör tarafından gönderilen eski sabit DC sinyali, şimdi bir AC sinyalini "gerilim kesme" tarafından üretilen bir DC sinyali ile değiştirilir. Bu kesme, yalıtım sistemlerini zorlayan ve motor yataklarından istenmeyen akımın akmasına neden olabilecek keskin açma-kapama voltaj geçişleri oluşturur. Modernizasyondan sonra motorlarda daha fazla rulman arızası veya kararmış gres, etkin bir şekilde rulmanlardan aralıklı olarak akan kaçak elektrik akımlarından kaynaklanır.

Neyse ki, bu sorun için ortak mod şokları gibi bir çözüm var. Ortak mod bobinleri, genellikle kötü kodlayıcı sayılarına veya elektronik parazite duyarlı diğer sensör/iletişim sorunlarına neden olan ekipman topraklama sisteminden akan kaçak akımları da azaltabilir.

Daha yeni modernizasyon paketlerinin bir diğer ortak unsuru, genellikle güvenilir bir şebeke voltajı kaynağı gerektirmeleridir. Bir işten önce yapılan bir güç araştırması, binanın gücünde yeni asansör kontrol sisteminin çalışmasını etkileyecek herhangi bir voltaj dalgalanmasını ortaya çıkarabilir. Çoğu kontrolör, optimum çalışma için maksimum ve minimum güç girişi gereksinimlerine sahiptir. Kontrolöre giden voltajdaki dalgalanmalar, aksi takdirde kusursuz bir modun çalışmasını olumsuz etkileyebilir. En iyi modern kontrolörler, şebeke hatlarında gereksiz harmonikler yaratmadan nominal miktardaki gerilim düşüşünü idare etme yeteneğine sahiptir.

Bir Planı Yerine Getirme

İyi tasarlanmış bir modernizasyon araştırması, herhangi bir modun iyi gitmesi için temel oluşturur. Başarıyı sağlamak için formun eksiksiz olması gerekir. Bir modernizasyon devreye alındıktan sonra ortaya çıkan sorunların çoğu, genellikle bu anketteki eksik veya yanlış bilgilere kadar izlenebilir. Asansör ticaretiyle uğraşan tüm kontrolör ve motor üreticileri, başarılı bir iş için gerekli bilgilerin çoğunu (hepsini değilse de) içeren çok iyi anketlere sahiptir.

Motor Değerlendirme

Herhangi bir modernizasyonda motorlar, American National Standards Institute (ANSI) ve Electrical Apparatus Service Association (EASA) standartlarına göre değerlendirilmelidir. Bu standartlar, ANSI/EASA Standardı AR100-2015'te ana hatlarıyla belirtilmiştir ve DC dişlisiz makineler ve bunların asansör uygulamalarında çalışması konusunda deneyimli, yetkin bir motor atölyesi tarafından gerçekleştirilmelidir. Genel olarak, iyi bir makine araştırması aşağıdakileri içermelidir.

Motor ve Kontrol Sisteminin Tanımlanması

Yeni kontrol sistemleriyle uyumluluğu etkileyebilecek tüm parametreleri ve sınırlamaları not ederek motoru tanımlayın.

Durum Değerlendirmesi ve Muayenesi

Makinenin incelemesi aşağıdakilere dikkat edilerek yapılmalıdır:

• Armatür, alan bobini, interpol ve fren bobini yalıtım durumu
• Komütatör durumu ve komütasyon
• Fırça ve fırça donanımı durumu
• Yatak ve yağlama durumu
• Fren durumu (balata, kampana/disk, burçlar ve pimler ve bağlantı)
• Hava boşluğu
• Donanım ve mekanik bütünlük (mil, mil kaçması, laminasyonlar ve kasnak)

Test yapmak

Aşağıdaki testler yapılmalıdır:

• Devam eden çalışmanın uygunluğunu göstermek ve onarımın gerekli olduğu alanları hızlı bir şekilde belirlemek için temizlik veya onarımdan önce düşük voltajlı elektrik testi yapılmalıdır.
• Düşük voltajlı yalıtım direnci, 2 VAC/VDC'de 500 megohm'dan büyük olmalıdır. Yüksek potansiyel (HP) testlerinden önce kabul edilebilir sonuçlarla yalıtım direnci (IR) testleri yapılmalıdır.
• HP dalgalanma testleri yalnızca makine temizlenip kurutulduktan sonra uygulanmalıdır ve IR testleri kabul edilebilir. Yalıtım üzerindeki baskı nedeniyle, ilk makine incelemesi sırasında HP testleri önerilmeyebilir ve tekrarlanan testler önerilmez.
• Fırça donanımı IR testleri: Fırça sınıfının makine dairesi ortamı ve makine ile uyumlu olup olmadığını belirlemek için fırçaların durumu not edilmelidir.
• Fren bobini yalıtım direnci testleri ve sargı direnci testleri
• Direncin kabul edilebilir olup olmadığını belirlemek için armatürün yalıtımı üzerinde armatür sargı testleri yapılmalıdır. Ek olarak, aşağıdaki testlerden bir veya daha fazlası yapılmalıdır: hırıltı, sargı dalgalanma testi ve/veya çubuktan çubuğa direnç testi.
• Alan bobinleri ve kutuplar arası yalıtım direnci testi ve aşağıdaki testlerden bir veya daha fazlası: sargı direnci, sargı dalgalanma testi, AC voltaj düşüşü testi ve/veya empedans testi

Tüm testler tamamlandıktan sonra, özellikle armatür için en iyi hareket tarzını belirlemek için sargı analizinin sonuçları gözden geçirilmelidir. Alan bobinleri kolayca değiştirilebilir ve hazırdır; ancak armatürlerin aşağıdaki soruları yanıtlayan bir plana ihtiyacı vardır:

• Yerinde mi yoksa bir dükkanda mı yapılacak?
• Kaç tanesinin geri sarılması gerekecek ve bu yerinde mi yoksa bir mağazada mı yapılacak? (Mümkün olan en iyi temizlik bir dükkanda olacaktır, ancak bu pratik mi?)

Temizlik

Birçok asansör, araca yüklenen armatürün temizlik için gönderilmesi için ağırlığını kaldıramaz, bu nedenle bu durumlarda yerinde temizleme veya geri sarma tek seçenektir. Bu temizlik planında gürültü, havayla taşınan toz kontrolü ve koku kontrolleri gibi çevresel kontrollerin dikkate alınması gerekir. Tüm sargılar ve parçalar karbon tozu, kum, gres ve yağdan temizlenmeli ve temizlik maddesi kalıntıları temizlenmelidir.

Onarım (Gerektiğinde)

Elektriksel testlerde başarısız olan bileşenlerin (yukarıdaki “Test” bölümünde açıklandığı gibi) elektrik onarımları ve geri sarılması, AR100, Bölüm 4'te belirtildiği gibi daha fazla değerlendirmeye tabi tutulmalı ve gerektiğinde onarılmalı veya AR100, Bölüm 3 yönergelerine göre yeniden sarılmalıdır. verilen:

• Komütatör işleme, alttan kesme ve eğim verme
• Fırça tutucular ve donanım yalıtım direnci, "dörde bölme", ​​makinenin oturması ve nötr ayarı

Yalıtım kalitesini doğrulamak için onarımlar yapıldıktan sonra elektrik yalıtım testleri tekrarlanmalıdır. Şaftlar, yataklar ve contalar, yağlama, lamine göbekler, balans ve hava boşlukları dahil mekanik onarımlar AR100, Bölüm 2 ve OEM spesifikasyonlarına göre yapılmalıdır.

Dinamik Test

Modernizasyonun tamamlanmasının ardından ve asansör hizmete geri döndürülmeden önce, motorun sürücü, kontrolör ve sistem yükleri tarafından üretilen optimum performans parametreleri dahilinde çalıştığından emin olmak için bir sistem dinamiği testi yapılmalıdır. Armatür voltajı ve akım okumaları maksimum yük koşullarında ölçülmelidir. Alan gerilimi ve akımı ayakta, zorlamada ve tam hızda ölçülmelidir. Alanların, armatürün, ara kutupların ve fren bobini ve yataklarının sıcaklığı ölçülmelidir.

Takeaways

Beklentileri önceden belirlemek ve bir plan yürütmek, modernizasyonların çok daha sorunsuz çalışmasını sağlayacak ve bu güzel eski DC makinelerinin yenisinden bile daha iyi çalışmasını sağlayacaktır. Müşterinin beklentilerini karşılayan veya aşan sonuçların elde edilmesi, planın iyileştirilebileceği ve normal eylem planının bir parçası haline gelebileceği daha fazla çalışmayı sağlayacak ve bu işi herkes için karlı hale getirecektir.

Müşteriler, eski motorları yeniden inşa ederken, yeni veya daha iyi çalışan ve çöp sahasından daha onlarca yıl sürecek ekipmanı korurken, kaybedilen gücü yakalayan ve şebekeye geri dönen enerjiyi yakalayan modern kontrolörlerden yararlanır. Modernizasyon herkese zaman, emek ve para tasarrufu sağlar. Mevcut DC motorun uygun şekilde yenilenmesi, en iyi kontrolörün seçilmesi ve motorun korunması, modernizasyondaki tüm taraflara fayda sağlayarak kolayca elde edilir.

Referans
[1] Magnetek, “Başarılı Bir Quattro DC Sürücü Kurulumu Planlama” (www.magnetek.com/~/media/Elevator/EV%20Brochures/EV640_Quattro%20DC%20Installation%20Brochure-flip.ashx).