Exigences pour les entraînements électriques des ascenseurs

L'ascenseur est un système électromécanique unique dont les caractéristiques dynamiques dépendent à la fois des paramètres de la partie mécanique et de la structure et des paramètres de la partie électrique. Le schéma cinématique de l'ascenseur a un impact significatif sur les exigences relatives au système de commande du moteur et à l'entraînement électrique.

Ainsi, dans le cas d'un système mécanique entièrement équilibré (le poids de la voiture avec la charge est égal au poids du contrepoids et le câble d'équilibrage compense le changement de charge dû au changement de longueur du câble de remorquage lorsque la voiture est déplacée) il n'y a pas de moment de charge actif sur l'arbre de traction et le moteur doit développer un couple qui permet de surmonter le moment de frottement dans la transmission mécanique et le moment dynamique qui fournit l'accélération et le freinage de la cabine.

En l'absence de contrepoids, le moteur doit en outre surmonter le moment créé par le poids de la cabine chargée, ce qui nécessite une augmentation de la puissance, du poids et des dimensions du moteur.Dans le même temps, si au cours du processus d'accélération et de décélération, le moteur développe le même couple, les valeurs d'accélération dans ces modes différeront considérablement et des mesures supplémentaires seront nécessaires pour les égaliser, ce qui augmente les exigences relatives aux caractéristiques de réglage du entraînement électrique et complique le système de contrôle .

Il est vrai que la présence d'un contrepoids ne permet pas d'éliminer complètement les irrégularités de charge dues à une modification de la charge de la cabine, mais la valeur absolue de la charge diminue de manière significative.

La présence d'un contrepoids facilite également le fonctionnement du frein électromécanique et permet de réduire ses dimensions et son poids, puisque cela réduit considérablement la quantité de couple nécessaire pour maintenir la cabine à un niveau donné avec le moteur éteint (avec un système entièrement équilibré, cet instant est nul) .

À leur tour, le choix du type d'entraînement électrique et les paramètres du moteur électrique peuvent affecter le schéma cinématique de l'ascenseur. Ainsi lors de l'utilisation d'un entraînement asynchrone à grande vitesse, la présence d'un réducteur dans une transmission mécanique est inévitable pour faire correspondre les vitesses du moteur électrique et du faisceau de traction.

Lors du choix d'un entraînement électrique à courant continu, des moteurs à basse vitesse sont souvent utilisés, dont la vitesse correspond à la vitesse requise de la poutre de traction, ce qui élimine le besoin d'un réducteur. Cela simplifie la transmission mécanique et réduit la perte de puissance dans cette transmission. Le système s'avère assez silencieux.

Cependant, lors de la comparaison des options d'entraînement avec et sans engrenage, le concepteur doit également tenir compte du fait qu'un moteur à basse vitesse a des dimensions et un poids nettement plus grands et un moment d'inertie d'induit accru.

Le mode de fonctionnement de l'entraînement d'ascenseur se caractérise par des allumages et extinctions fréquents. Dans ce cas, les étapes de mouvement suivantes peuvent être distinguées :

• accélération du moteur électrique à la vitesse réglée,

• mouvement à vitesse constante,

• réduction de la vitesse à l'approche de l'étage de destination (directement à zéro ou à faible vitesse d'approche),

• arrêter et arrêter la cabine d'ascenseur à l'étage de destination avec la précision requise.

Il convient de tenir compte du fait que l'étape de déplacement à vitesse constante peut être absente si la somme des trajectoires d'accélération à vitesse constante et de décélération à partir de vitesse constante est inférieure à la distance entre les étages de départ et de destination (avec franchissement d'étage).

L'une des principales exigences pour l'entraînement électrique des ascenseurs est de garantir le temps minimum nécessaire pour déplacer la cabine de l'étage initial de la position de la cabine à l'étage de destination lors de l'appel ou de la commande. Ceci conduit naturellement à vouloir augmenter la vitesse de déplacement à l'arrêt de l'ascenseur afin d'augmenter sa productivité, mais l'augmentation de cette vitesse est loin d'être toujours justifiée.

Les ascenseurs avec une grande vitesse de déplacement de la cabine dans le cas où celle-ci doit faire des arrêts à chaque étage ne sont pas réellement utilisés en termes de vitesse, puisque des restrictions d'accélération et de décélération sont introduites sur la section entre les étages, la cabine n'a pas temps pour atteindre la vitesse nominale, puisque le chemin d'accélération vers cette vitesse dans ce cas est généralement supérieur à la moitié de l'étendue.

Sur la base de ce qui précède, en fonction des conditions de fonctionnement, il est conseillé d'utiliser des entraînements qui fournissent différentes vitesses stationnaires.

Par exemple, selon le but, il est recommandé d'utiliser des ascenseurs pour passagers avec les vitesses nominales suivantes :

• dans les bâtiments : jusqu'à 9 étages — de 0,7 m/s à 1 m/s ;

• de 9 à 16 étages — de 1 à 1,4 m/s ;

• dans les bâtiments de 16 étages — 2 et 4 m/s.

Il est recommandé d'avoir des zones express lors de l'installation d'ascenseurs dans des bâtiments dont la vitesse est supérieure à 2 m / s, c'est-à-dire les ascenseurs ne doivent pas desservir tous les étages d'affilée, mais par exemple des multiples de 4-5. Dans les zones situées entre les autoroutes, les ascenseurs doivent fonctionner à des vitesses inférieures. Dans le même temps, des circuits de commande sont utilisés qui, à l'aide de la commutation de vitesse, peuvent définir deux modes de fonctionnement de l'entraînement électrique: à grande vitesse pour les zones express et à vitesse réduite pour les revêtements de sol.

En pratique, lors de l'installation, par exemple, de deux ascenseurs dans une entrée, une solution simple est souvent utilisée, dans laquelle le système de contrôle garantit qu'un ascenseur ne s'arrête qu'aux étages impairs et l'autre uniquement aux étages pairs. Cela augmente l'utilisation de la vitesse des entraînements et augmente donc la productivité des ascenseurs.

En plus de la vitesse de base de la cabine, qui détermine en grande partie le fonctionnement de l'ascenseur, l'entraînement électrique et le système de contrôle de l'ascenseur avec une vitesse nominale supérieure à 0,71 m/s doivent garantir la possibilité de déplacer la cabine à une vitesse vitesse maximale de 0, 4 m / s, ce qui est nécessaire pour une étude de contrôle de la mine (mode révision).

L'une des exigences les plus importantes, dont le respect dépend en grande partie de la structure de l'entraînement électrique et de son système de contrôle, est la nécessité de limiter l'accélération et la décélération de la cabine et de leurs dérivés (coups de pied).

La valeur maximale de l'accélération (décélération) du mouvement de la cabine en fonctionnement normal ne doit pas dépasser: pour tous les ascenseurs, à l'exception de l'hôpital, 2 m / s2, pour l'ascenseur de l'hôpital - 1 m / s2.

La dérivée de l'accélération et de la décélération (kick) n'est pas réglementée par les règles, mais la nécessité de sa limitation, ainsi que la limitation de l'accélération, est déterminée par la nécessité de limiter les charges dynamiques dans la transmission mécanique pendant les processus transitoires et la tâche de offrant le confort nécessaire aux passagers. La limitation des valeurs d'accélération et de mouvement brusque devrait assurer une grande fluidité des processus transitoires et ainsi exclure l'impact négatif sur le bien-être des passagers.

L'exigence de limiter les accélérations et les poussées aux valeurs admissibles contredit l'exigence ci-dessus d'assurer les performances maximales de l'ascenseur, car il s'ensuit que la durée de l'accélération et de la décélération de la cabine d'ascenseur ne peut être inférieure à une certaine valeur déterminée par cette limitation. Il s'ensuit que pour assurer des performances maximales de l'ascenseur pendant les transitoires, l'entraînement électrique doit fournir une accélération et une décélération de la cabine avec les valeurs maximales autorisées d'accélération et de mouvement brusque.

Une exigence importante pour l'entraînement électrique de l'ascenseur est d'assurer l'arrêt précis de la cabine à un niveau donné. Pour les ascenseurs de passagers, la mauvaise précision d'arrêt de la cabine réduit ses performances, car le temps d'entrée et de sortie des passagers augmente, et le confort de l'ascenseur et la sécurité d'utilisation de l'ascenseur diminuent.

Dans les monte-charges, un freinage imprécis rend difficile, voire impossible, le déchargement de la cabine.

Dans certains cas, la nécessité de répondre aux exigences de précision de freinage a une influence décisive sur le choix d'un système d'entraînement d'ascenseur.

Conformément aux règles, la précision de l'arrêt de la cabine au niveau du palier doit être maintenue dans des limites ne dépassant pas : pour les monte-charges chargés de transport au sol et pour les hôpitaux — ± 15 mm, et pour les autres ascenseurs — ± 50 mm

Dans les ascenseurs à basse vitesse, la distance de freinage est petite, donc le changement potentiel de cette distance provoquant un freinage imprécis est faible.Par conséquent, dans de tels ascenseurs, il n'est généralement pas difficile de répondre aux exigences de précision d'arrêt.

À mesure que la vitesse de l'ascenseur augmente, la propagation éventuelle des points d'arrêt de la cabine augmente également, ce qui nécessite généralement des mesures supplémentaires pour répondre aux exigences de précision d'arrêt.

Une exigence naturelle pour l'entraînement électrique de l'ascenseur est la possibilité de son inversion pour assurer la montée et la descente de la cabine.

La fréquence de départ par heure pour les ascenseurs de passagers devrait être de 100 à 240 et pour le fret de 70 à 100 avec une durée de 15 à 60%.

En outre, les règles prévoient un certain nombre d'exigences supplémentaires pour l'entraînement électrique de l'ascenseur, déterminées par la nécessité d'assurer la sécurité de son fonctionnement.

La tension des circuits de puissance dans les salles des machines ne doit pas dépasser 660 V, ce qui exclut la possibilité d'utiliser des moteurs à haute tension nominale.

Le désengagement du frein mécanique ne doit être possible qu'après la création (d'un couple électrique suffisant pour l'accélération normale du moteur électrique.

Dans les entraînements électriques asynchrones, couramment utilisés dans les ascenseurs à basse et grande vitesse, cette exigence est généralement satisfaite en fournissant la tension d'alimentation aux moteurs électriques en même temps que la tension appliquée au solénoïde de frein.Dans les entraînements électriques à courant continu utilisés dans les ascenseurs à grande vitesse, avant que le frein ne soit relâché, le circuit de commande est généralement signalé pour régler le couple moteur et le courant suffisants pour maintenir la cabine au niveau de la plate-forme sans frein (réglage du courant initial).

L'arrêt de la cabine doit s'accompagner de l'actionnement d'un frein mécanique. L'arrêt du moteur électrique lors de l'arrêt de la cabine doit intervenir après le serrage du frein.

En cas de défaillance du frein mécanique lorsque la cabine est au palier, le moteur électrique et le convertisseur de puissance doivent rester allumés et assurer le maintien de la cabine au palier.

Il est interdit d'inclure des fusibles, interrupteurs ou autres dispositifs divers dans le circuit d'induit entre le moteur et le convertisseur de puissance.

En cas de surcharge du moteur électrique, ainsi que de court-circuit dans le circuit d'alimentation ou dans les circuits de commande de l'entraînement électrique, il faut s'assurer que la tension est coupée du moteur d'entraînement de l'ascenseur et que le frein mécanique est appliqué.