Anforderungen an elektrische Antriebe von Aufzügen

Der Aufzug ist ein einzelnes elektromechanisches System, dessen dynamische Eigenschaften sowohl von den Parametern des mechanischen Teils als auch von der Struktur und den Parametern des elektrischen Teils abhängen. Das kinematische Diagramm des Aufzugs hat wesentlichen Einfluss auf die Anforderungen an die Motorsteuerung und den Elektroantrieb.

Im Falle eines vollständig ausbalancierten mechanischen Systems (das Gewicht des beladenen Fahrzeugs ist gleich dem Gewicht des Gegengewichts und das Ausgleichsseil gleicht die Laständerung aufgrund der Längenänderung des Zugseils aus). Wenn das Auto bewegt wird, gibt es kein aktives Lastmoment auf der Antriebswelle, und der Motor muss ein Drehmoment entwickeln, das für die Überwindung des Reibungsmoments im mechanischen Getriebe und des dynamischen Moments sorgt, das für die Beschleunigung und Bremsung des Fahrerhauses sorgt.

Ohne Gegengewicht muss der Motor zusätzlich das durch das Gewicht der beladenen Kabine erzeugte Moment überwinden, was eine Erhöhung der Motorleistung, des Gewichts und der Abmessungen erfordert.Wenn gleichzeitig der Motor beim Beschleunigen und Abbremsen das gleiche Drehmoment entwickelt, unterscheiden sich die Beschleunigungswerte in diesen Modi erheblich und es sind zusätzliche Maßnahmen zu deren Angleichung erforderlich, was die Anforderungen an die Abstimmungseigenschaften des Motors erhöht elektrischer Antrieb und verkompliziert das Steuerungssystem.

Zwar kann das Vorhandensein eines Gegengewichts die Unebenheiten der Ladung aufgrund einer Änderung der Kabinenlast nicht vollständig beseitigen, der Absolutwert der Last nimmt jedoch erheblich ab.

Das Vorhandensein eines Gegengewichts erleichtert auch die Betätigung der elektromechanischen Bremse und ermöglicht eine Reduzierung ihrer Abmessungen und ihres Gewichts, da dadurch das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Kabine bei ausgeschaltetem Motor auf einem bestimmten Niveau zu halten, erheblich reduziert wird (bei einem vollständig ausbalancierten System). dieser Moment ist Null).

Die Wahl der Art des Elektroantriebs und die Parameter des Elektromotors können wiederum Einfluss auf das kinematische Diagramm des Aufzugs haben. Bei Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Asynchronantriebs ist daher das Vorhandensein eines Getriebes in einem mechanischen Getriebe unumgänglich, um die Drehzahlen des Elektromotors und des Antriebsstrangs anzupassen.

Bei der Wahl eines Gleichstrom-Elektroantriebs werden häufig langsamlaufende Motoren verwendet, deren Drehzahl der erforderlichen Drehzahl des Traktionsbalkens entspricht, wodurch ein Untersetzungsgetriebe überflüssig wird. Dies vereinfacht die mechanische Übertragung und reduziert den Leistungsverlust in dieser Übertragung. Das System erweist sich als recht leise.

Allerdings muss der Konstrukteur beim Vergleich von Getriebe- und getriebelosen Antriebsoptionen auch die Tatsache berücksichtigen, dass ein Motor mit niedriger Drehzahl deutlich größere Abmessungen und Gewicht sowie ein erhöhtes Ankerträgheitsmoment aufweist.

Die Funktionsweise des Aufzugsantriebs ist durch häufiges Ein- und Ausschalten gekennzeichnet. Dabei lassen sich folgende Bewegungsstadien unterscheiden:

• Beschleunigung des Elektromotors auf die eingestellte Drehzahl,

• Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit,

• Geschwindigkeitsreduzierung bei Annäherung an das Zielstockwerk (direkt auf Null oder auf niedrige Annäherungsgeschwindigkeit),

• Anhalten und Stoppen der Aufzugskabine am Zielstockwerk mit der erforderlichen Genauigkeit.

Es ist zu berücksichtigen, dass die Phase der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit fehlen kann, wenn die Summe der Wege der Beschleunigung auf konstante Geschwindigkeit und der Verzögerung aus konstanter Geschwindigkeit kleiner ist als der Abstand zwischen Abflug- und Zielstockwerk (mit Etagenüberquerung).

Eine der Hauptanforderungen an den elektrischen Antrieb von Aufzügen besteht darin, beim Anrufen oder Bestellen eine minimale Zeit für die Bewegung der Kabine von der Ausgangsetage der Kabinenposition in die Zieletage sicherzustellen. Daraus ergibt sich natürlich der Wunsch, die stationäre Bewegungsgeschwindigkeit des Aufzugs zu erhöhen, um seine Produktivität zu steigern, eine Erhöhung dieser Geschwindigkeit ist jedoch bei weitem nicht immer gerechtfertigt.

Aufzüge mit einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Kabine für den Fall, dass diese auf jeder Etage anhalten muss, werden in Bezug auf die Geschwindigkeit eigentlich nicht genutzt, da auf dem Abschnitt zwischen den Etagen Beschleunigungs- und Verzögerungsbeschränkungen eingeführt werden, die die Kabine nicht hat Zeit bis zum Erreichen der Nenngeschwindigkeit, da der Beschleunigungsweg auf diese Geschwindigkeit in diesem Fall meist mehr als die halbe Spanne beträgt.

Aufgrund dessen empfiehlt sich je nach Betriebsbedingungen der Einsatz von Antrieben, die unterschiedliche Standgeschwindigkeiten bereitstellen.

Beispielsweise empfiehlt sich je nach Einsatzzweck der Einsatz von Personenaufzügen mit folgenden Nenngeschwindigkeiten:

• in Gebäuden: bis zu 9 Stockwerke – von 0,7 m/s bis 1 m/s;

• von 9 bis 16 Etagen – von 1 bis 1,4 m/s;

• in Gebäuden mit 16 Etagen – 2 und 4 m/s.

Bei der Installation von Aufzügen in Gebäuden mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2 m/s, d.h. Aufzüge sollten nicht alle Stockwerke hintereinander bedienen, sondern beispielsweise Vielfache von 4-5. In den Bereichen zwischen den Schnellstraßen müssen die Aufzüge mit geringeren Geschwindigkeiten fahren. Gleichzeitig kommen Steuerkreise zum Einsatz, die mit Hilfe der Geschwindigkeitsumschaltung zwei Betriebsarten des Elektroantriebs einstellen können: mit hoher Geschwindigkeit für Expresszonen und mit reduzierter Geschwindigkeit für Bodenbeläge.

In der Praxis wird bei der Installation beispielsweise von zwei Aufzügen in einem Eingang häufig eine einfache Lösung verwendet, bei der die Steuerung dafür sorgt, dass ein Aufzug nur auf ungeraden Etagen und der andere nur auf geraden Etagen hält. Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeitsausnutzung der Antriebe und damit die Produktivität der Aufzüge.

Neben der Grundgeschwindigkeit der Kabine, die maßgeblich den Betrieb des Aufzugs bestimmt, müssen der elektrische Antrieb und die Steuerung des Aufzugs bei einer Nenngeschwindigkeit von mehr als 0,71 m/s die Möglichkeit einer Bewegung der Kabine mit a gewährleisten Geschwindigkeit von nicht mehr als 0,4 m/s, die für eine Kontrollvermessung des Bergwerks erforderlich ist (Revisionsmodus).

Eine der wichtigsten Anforderungen, deren Erfüllung maßgeblich vom Aufbau des Elektroantriebs und seiner Steuerung abhängt, ist die Notwendigkeit, die Beschleunigung und Verzögerung der Kabine und ihrer Ableitungen (Kicks) zu begrenzen.

Der maximale Wert der Beschleunigung (Verzögerung) der Kabinenbewegung im Normalbetrieb sollte Folgendes nicht überschreiten: für alle Aufzüge außer dem Krankenhausaufzug 2 m/s2, für den Krankenhausaufzug — 1 m/s2.

Die Ableitung von Beschleunigung und Verzögerung (Kick) wird nicht durch die Regeln geregelt, aber die Notwendigkeit ihrer Begrenzung sowie die Begrenzung der Beschleunigung wird durch die Notwendigkeit bestimmt, dynamische Belastungen in der mechanischen Übertragung bei Übergangsprozessen zu begrenzen und die Aufgabe von den Passagieren den nötigen Komfort bieten. Die Begrenzung der Werte für Beschleunigung und plötzliche Bewegung soll eine hohe Glätte der Übergangsvorgänge gewährleisten und so negative Auswirkungen auf das Wohlbefinden der Passagiere ausschließen.

Die Forderung, die Beschleunigungen und Stöße auf zulässige Werte zu begrenzen, widerspricht der oben genannten Forderung, die maximale Leistung des Aufzugs sicherzustellen, da daraus folgt, dass die Dauer der Beschleunigung und Verzögerung der Aufzugskabine einen bestimmten, durch bestimmte Werte festgelegten Wert nicht unterschreiten darf diese Einschränkung. Daraus folgt, dass der elektrische Antrieb zur Gewährleistung der maximalen Leistung des Aufzugs bei Transienten eine Beschleunigung und Verzögerung der Kabine mit den maximal zulässigen Werten für Beschleunigung und plötzliche Bewegung bewirken muss.

Eine wichtige Anforderung an den elektrischen Antrieb des Aufzugs besteht darin, das präzise Anhalten der Kabine auf einem bestimmten Niveau sicherzustellen. Bei Personenaufzügen verringert die schlechte Stoppgenauigkeit der Kabine ihre Leistung, da die Zeit zum Ein- und Aussteigen der Passagiere zunimmt und der Komfort des Aufzugs und die Sicherheit bei der Benutzung des Aufzugs abnehmen.

Bei Lastenaufzügen erschwert ungenaues Bremsen das Entladen der Kabine und macht es in manchen Fällen sogar unmöglich.

In manchen Fällen hat die Notwendigkeit, die Anforderungen an die Bremsgenauigkeit zu erfüllen, einen entscheidenden Einfluss auf die Wahl eines Aufzugsantriebssystems.

Gemäß den Vorschriften muss die Genauigkeit des Anhaltens der Kabine auf der Haltestellenebene innerhalb von Grenzen gehalten werden, die Folgendes nicht überschreiten: für Lastenaufzüge mit Bodentransport und für Krankenhäuser – ± 15 mm und für andere Aufzüge – ± 50 mm

Bei Aufzügen mit niedriger Geschwindigkeit ist der Bremsweg klein, daher ist die potenzielle Änderung dieses Abstands, die zu ungenauem Bremsen führt, gering.Daher ist es bei solchen Aufzügen in der Regel nicht schwierig, die Anforderungen an die Haltegenauigkeit zu erfüllen.

Mit zunehmender Geschwindigkeit des Aufzugs vergrößert sich letztlich auch die Streuung der Haltepunkte der Kabine, was in der Regel zusätzliche Maßnahmen erfordert, um die Anforderungen an die Haltegenauigkeit zu erfüllen.

Eine natürliche Voraussetzung für den elektrischen Antrieb des Aufzugs ist die Möglichkeit seiner Umkehrung, um das Anheben und Absenken der Kabine zu gewährleisten.

Die Starthäufigkeit pro Stunde sollte bei Personenaufzügen 100–240 und bei Güteraufzügen 70–100 mit einer Dauer von 15–60 % betragen.

Darüber hinaus sehen die Vorschriften eine Reihe zusätzlicher Anforderungen an den elektrischen Antrieb des Aufzugs vor, die sich aus der Notwendigkeit ergeben, die Sicherheit seines Betriebs zu gewährleisten.

Die Spannung der Stromkreise in Maschinenräumen sollte 660 V nicht überschreiten, was den Einsatz von Motoren mit hoher Nennspannung ausschließt.

Das Lösen der mechanischen Bremse darf erst nach Aufbau eines für die normale Beschleunigung des Elektromotors ausreichenden elektrischen Drehmoments möglich sein.

Bei asynchronen Elektroantrieben, die häufig in Aufzügen mit niedriger und hoher Geschwindigkeit zum Einsatz kommen, wird diese Anforderung normalerweise dadurch erfüllt, dass die Versorgungsspannung an die Elektromotoren gleichzeitig mit der an den Bremsmagneten angelegten Spannung angelegt wird.Bei elektrischen Gleichstromantrieben, die in Hochgeschwindigkeitsaufzügen verwendet werden, wird der Steuerschaltung vor dem Lösen der Bremse normalerweise signalisiert, dass sie das Drehmoment und den Strom des Motors ausreichend einstellt, um die Kabine ohne Bremse auf Plattformniveau zu halten (anfängliche Stromeinstellung).

Das Anhalten der Kabine muss mit der Betätigung einer mechanischen Bremse einhergehen. Das Abschalten des Elektromotors beim Anhalten der Kabine muss nach Betätigung der Bremse erfolgen.

Bei einem Ausfall der mechanischen Bremse während sich die Kabine auf der Haltestellenebene befindet, müssen der Elektromotor und der Stromrichter eingeschaltet bleiben und dafür sorgen, dass die Kabine auf der Haltestellenebene gehalten wird.

Es ist nicht erlaubt, Sicherungen, Schalter oder andere sonstige Geräte in den Ankerkreis zwischen Motor und Stromrichter einzubauen.

Im Falle einer Überlastung des Elektromotors sowie eines Kurzschlusses im Versorgungsstromkreis oder in den Steuerstromkreisen des Elektroantriebs muss sichergestellt werden, dass der Aufzugsantriebsmotor und die mechanische Bremse spannungsfrei sind angewandt.