اینورتر آسانسور قطعه ای اساسی در سیستم های آسانسور است که عملکرد کارآمد و ایمن دستگاه را آسان می کند. این دستگاه الکترونیکی سرعت و گشتاور موتور آسانسور را تنظیم کرده و از شتاب و کاهش سرعت دستگاه جلوگیری می کند. اینورتر با تبدیل انرژی الکتریکی به خروجی فرکانس متغیر، کارایی انرژی و راحتی مسافران را به هنگام جابجایی با آسانسور افزایش می دهد. با ساخت ساختمان های بلند و مدرن، اهمیت اینورترها به طور فزاینده ای افزایش یافته است که نه تنها مزایای عملکردی، بلکه ویژگی های ایمنی را نیز فراهم می کنند. در ادامه به بررسی اینورتر آسانسور و مطالب مربوط به آن پرداخته ایم.
اینورتر آسانسور چیست؟
اینورتر آسانسور دستگاهی الکترونیکی است که با تبدیل انرژی الکتریکی به خروجی فرکانس متغیر، موتور آسانسور را کنترل می کند. این دستگاه جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کرده و سپس آن را به جریان AC با فرکانس های قابل تنظیم بر می‌گرداند تا امکان کنترل دقیق بر سرعت و گشتاور موتور فراهم شود. این قابلیت باعث شروع حرکت و توقف نرم آسانسور شده و راحتی کاربران را در حین جابجایی افزایش می دهد. اینورترها اجزایی جدایی ناپذیر از سیستم های آسانسور هستند که روش های کنترل مکانیکی سنتی را با فناوری پیشرفته جایگزین کرده و کارایی عملکردی را بهبود می بخشند. این دستگاه ها برای کار با هر دو نوع موتور همزمان و ناهمزمان طراحی شده و با انواع مختلف طراحی های آسانسور سازگار هستند.
اهمیت وجود اینورتر در سیستم آسانسور
اینورترها نقش بسیار مهم در بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم های آسانسور دارند. این دستگاه ها کنترل سرعت متغیر را فراهم می کنند که برای عملکرد نرم آسانسور ضروری است. همچنین با کاهش اصطکاک و ساییدگی اجزای مکانیکی، هزینه های نگهداری سیستم را کاهش می دهند. اینورترها با تنظیم سرعت موتور بر اساس تقاضای جابجایی، به صرفه جویی در مصرف انرژی کمک می کنند که در این صورت مصرف برق در مقایسه با سیستم های سنتی کاهش می یابد. علاوه بر این، این دستگاه ها راحتی جابجایی را با حذف حرکات ناگهانی آسانسور در حین شتاب و کاهش سرعت بهبود می بخشند. به طور کلی، استفاده از اینورترها در سیستم های آسانسور به طور قابل توجهی کارایی، ایمنی و رضایت کاربران را افزایش می دهد.
نقش اینورتر در بهبود ایمنی آسانسورها
اینورترها عملکرد قابل اعتماد آسانسور را فراهم کرده که در این صورت به هنگام نوسانات برق یا شرایط اضطراری ایمنی را افزایش می دهند. آن ها می توانند کنترل حرکت آسانسور را حتی زمانی که قطع برق وجود دارد حفظ کنند. در موارد قطع برق، اینورترها می توانند از سیستم های باتری پشتیبان استفاده کنند تا آسانسور را به نزدیک ترین طبقه برسانند و از گرفتار شدن مسافران بین طبقات جلوگیری کنند. علاوه بر این، اینورترهای مدرن ویژگی های پیشرفته نظارت را دارند که نواقص سیستم یا اختلال در عملکرد آن را شناسایی کرده و امکان انجام اقدامات تعمیر و نگهداری به موقع را فراهم می کنند. به طور کلی اینورترها می توانند تا حدودی از ایجاد خطرات مرتبط با خرابی های مکانیکی آسانسور یا قطع برق جلوگیری کنند.
تأثیر اینورتر بر مصرف انرژی آسانسورها
اینورترها مصرف انرژی در آسانسورها را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند؛ زیرا امکان عملکرد با سرعت متغیر، متناسب با تقاضای جابجایی واقعی را فراهم می کنند. آسانسورهای سنتی غالبا بدون توجه به نیازهای بار، با حداکثر سرعت کار می کنند که منجر به اتلاف انرژی در زمان های غیر فعال یا کم تقاضا می شود. برعکس، آسانسورهای مبتنی بر اینورتر سرعت موتور خود را بر اساس شرایط واقعی همانند بار مسافر و فاصله سفر تنظیم می کنند. این کنترل دینامیک نه تنها انرژی را حفظ کرده، بلکه هزینه های عملکردی را نیز در طول زمان کاهش می دهد. علاوه بر این، اینورترهای بازیابی کننده قادرند انرژی تولید شده در حین ترمزگیری را جمع آوری کرده و دوباره به سیستم الکتریکی ساختمان بازگردانند. در این صورت کارایی کلی انرژی، بیشتر افزایش می یابد.
نحوه کار اینورتر در آسانسورها
اینورتر آسانسور در طی چند مرحله عمل کرده و کنترل دقیق موتور برای عملکرد بهینه دستگاه را امکان پذیر می کند. در ابتدای کار، اینورتر جریان متناوب (AC) را از منبع تغذیه دریافت کرده و با استفاده از فرآیندهای یکسو سازی به جریان مستقیم (DC) تبدیل می کند. سپس جریان DC دوباره به AC با فرکانس متغیر از طریق مدار اینورتر تبدیل می شود. این فرکانس تعیین کننده سرعت موتور است؛ هر چه فرکانس متغیر افزایش یابد، سرعت موتور نیز افزایش پیدا می کند.
اینورتر به طور مداوم پارامترهای مختلفی هامنند شرایط بار و سرعت سفر مورد نظر را بررسی و کنترل می کند. اینورتر با تنظیم ولتاژ و فرکانس به صورت دینامیک بر اساس ورودی ها، آسانسور به هنگام شروع حرکت شتاب نرمی داشته و به هنگام نزدیک شدن به طبقه مورد نظر کاهش تدریجی خواهد داشت. این عملکرد فشار مکانیکی روی قطعاتی همانند دنده ها و سیم بکسل ها را کاهش داده و راحتی کاربران را با حذف حرکات ناگهانی افزایش می دهد.
به طور خلاصه، عملکرد اینورتر آسانسور شامل تبدیل جریان AC به DC و سپس بازگشت آن به AC با فرکانس های متغیر است. در حالی که پارامترها بر اساس داده های واقعی برای تضمین عملکرد نرم آسانسور و کارایی انرژی تنظیم شده اند.
انواع اینورترهای آسانسور
به طور کلی اینورتر آسانسورها بر اساس ساختار و نحوه عملکرد و همچنین نوع جریان الکتریکی به چند نوع تقسیم می شوند که در ادامه به بررسی مختصر آن ها پرداخته ایم.
- بر اساس ساختار و نحوه عملکرد
بر اساس این معیار، اینورتر آسانسورها به چهار نوع متفاوت تقسیم می شوند که در زیر مختصرا به آن ها اشاره کرده ایم:
- اینورتر کنترل سرعت V/F
این نوع اینورتر سرعت موتور را با تغییر نسبت های ولتاژ فرکانسی کنترل می کند. این دستگاه ساده بوده و از نظر هزینه خرید مقرون به صرفه است؛ اما ممکن است تحت شرایط بار متغیر عملکرد مطلوبی نداشته باشد.
- اینورتر کنترل بردار بدون حسگر
این نوع اینورتر پیشرفته تر بوده و از الگوریتم ها برای تخمین موقعیت روتورها بدون حسگرهای فیزیکی استفاده می کند. در این صورت دستگاه امکان کنترل دقیق گشتاور و سرعت را فراهم کرده و کارایی خود را تحت بارهای مختلف حفظ می کند.
- اینورتر کنترل بردار حلقه بسته
این نوع اینورتر با استفاده از بازخورد حسگرها، کنترل عملکرد بالا را فراهم کرده و پارامترها را بر اساس رفتار واقعی موتور تنظیم می کند؛ تا از این طریق عملکرد مطلوب آسانسور حتی تحت بارهای نوسانی امکان پذیر شود.
- اینورترهای بازیابی کننده
این نوع اینورترها برای آسانسور ساختمان‌های بلند طراحی شده که انرژی اضافی تولید شده در حین ترمزگیری دستگاه را جمع‌آوری کرده و دوباره به شبکه برق ساختمان باز می گردانند؛ در این صورت کارایی کلی انرژی افزایش می یابد.
- اینورترهای سه فاز و تک فاز
اینورترهای سه فاز از سه فاز ولتاژ AC جداگانه برای راه اندازی موتورها استفاده کرده و عملکرد روان تری با قابلیت گشتاور بالاتر ارائه می دهند. این دستگاه ها برای آسانسورها بزرگ موجود در ساختمان‌های تجاری یا بلند مرتبه مناسب هستند. نوع طراحی آن ها امکان تعادل بهتر بار و کاهش اتلاف الکتریکی ناشی از تحویل مداوم انرژی در تمام فازها را فراهم می کند.
در مقابل، اینورترهای تک فاز با استفاده از یک فاز AC عمل کرده و معمولاً در آسانسورهای کوچک مسکونی استفاده می شوند؛ زیرا این سیستم ها نیاز کم تری به انرژی الکتریکی دارند. این دستگاه ها پیچیدگی کم تری داشته و برای کاربردهای کوچک‌تر مقرون به صرفه‌تر هستند؛ اما ممکن است محدودیت هایی درباره خروجی گشتاور نسبت به مدل های سه فاز داشته باشند.
مزایای استفاده از اینورتر در آسانسورها
استفاده از اینورتر در آسانسورها مزایای مختلفی دارد که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم
- بهره‌وری انرژی
اینورتر آسانسورها با تنظیم سرعت و گشتاور موتور بر اساس تقاضا، عملکرد موتور را بهینه می کنند. این مساله منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی به ویژه های در مواقع کم ترافیک می شود.
- عملکرد نرم آسانسور
اینورترها کنترل دقیقی روی شتاب و کاهش سرعت آسانسور دارند. این ویژگی لرزش ها و تکان ها را کاهش داده و باعث حرکت نرم آسانسور می شود. در این صورت راحتی مسافران افزایش می یابد. همچنین این ویژگی فرسودگی اجزای مکانیکی را کاهش داده که می دهد که در این صرت عمر سیستم آسانسور افزایش می یابد.
- تشخیص ایرادات سیستم
بسیاری از اینورترها به سیستم های کنترلی پیشرفته‌ای مجهز هستند که عملکرد موتور را در زمان واقعی کنترل می کنند. این ویژگی امکان نگهداری پیشگیرانه آسانسور را فراهم کرده و مشکلات بالقوه را قبل از این که منجر به خرابی شوند، شناسایی می کند. در این صورت زمان خرابی های دستگاه و هزینه های نگهداری آن کاهش می یابد.
- ویژگی های ایمنی
اینورترها با ایجاد اطمینان از این که آسانسورها در پارامترهای ایمن عمل می کنند، ایمنی این دستگاه ها را افزایش می دهند. مکانیزم های کنترل دقیق آن ها به جلوگیری از حوادث ناشی از توقف یا شروع ناگهانی آسانسور کمک می کند؛ در این صورت کاربران و مدیران ساختمان آرامش خاطر خواهند داشت.
- کاهش سروصدا
استفاده از اینورترها به طور قابل توجهی میزان سروصدای آسانسور را نسبت به سیستم های سنتی کاهش می دهد. این ویژگی به ایجاد محیطی ساکت تر در داخل ساختمان ها کمک کرده و رضایت و راحتی کلی ساکنان را افزایش می دهد.
- قابلیت بازیابی انرژی
برخی از اینورترها قادرند در حین ترمزگیری انرژی را بازیابی کرده و آن را به شبکه برق ساختمان بازگردانند. این ویژگی نه تنها بهره وری انرژی را بهبود می بخشد؛ بلکه هزینه‌های برق مرتبط با عملکرد آسانسور را نیز کاهش می دهد.
- کاهش فرسودگی مکانیکی
اینورترها با کنترل بهتر سرعت موتور، اصطکاک مکانیکی روی قطعات و اجزای آسانسور را کاهش می دهند. این ویژگی نیاز به نگهداری کمتر دستگاه و افزایش عمر قطعات مهم همانند سیم بکسل ها و قرقره ها را به دنبال دارد.
- سازگاری با بسیاری آسانسورها
اینورترها قابلیت این را دارند که با بسیاری از سیستم های آسانسور سازگار شده و به راحتی در تنظیمات موجود ترکیب شوند.
تفاوت بین اینورتر و درایو آسانسوری
اینورترها و درایوها اجزای اصلی سیستم های آسانسور هستند؛ اما عملکردهای متفاوتی دارند. یک اینورتر عمدتاً مسئول کنترل سرعت و گشتاور موتور آسانسور است که با تبدیل جریان الکتریکی از AC به DC و سپس دوباره به AC با فرکانس‌های متغیر وظیفه خود را انجام می دهد. این قابلیت امکان شتاب نرم آسانسور و کاهش تدریجی سرعت آن را فراهم کرده و راحتی سواری کاربران و نیز بهره وری انرژی را افزایش می دهد.
در مقابل درایو آسانسور به سیستم کاملی اشاره دارد که شامل اینورتر به همراه سایر اجزاء همانند کنترل کننده ها و منبع تغذیه است که کل عملکرد سیستم آسانسور را مدیریت می کند. به طور کلی اینورتر بر کنترل موتور تمرکز دارد، اما درایو شامل تمام اجزای لازم برای عملکرد مؤثر آسانسور است.
نحوه انتخاب اینورتر مناسب برای آسانسور
در انتخاب اینورتر مناسب برای آسانسور باید به چند نکته مهم توجه کرد تا دستگاهی که خریداری می شود، عملکرد مطلوب داشته و با سیستم آسانسور موجود به خوبی سازگار شود. این نکات شامل موارد زیر می شوند:
- در ابتدا باید نوع آسانسور (کششی یا هیدرولیک) را بررسی کنید. سیستم های مختلف نیاز به نوع خاصی از اینورتر دارند که باید متناسب با نیازهای عملکردی آن ها باشد.
- سپس ظرفیت آسانسور و الگوهای ترافیکی مورد انتظار در ساختمان را مورد بررسی قرار دهید. آسانسور با ترافیک بالاتر ممکن است نیاز به اینورترهای پیشرفته ای دارند که بتوانند بارهای بیشتری را به طور موثر مدیریت کنند.
- نکته دیگر آن است که ویژگی های بهره وری انرژی همانند قابلیت بازیابی انرژی که امکان بازگشت انرژی در حین ترمزگیری آسانسور را فراهم می کند، مورد ارزیابی قرار دهید. این ویژگی می تواند هزینه های برق را در طول زمان به طور قابل توجهی کاهش دهد.
- ضروری است فناوری کنترل را که مدل های مختلف اینورتر از آن برخوردارند را بررسی کنید. مدل های پیشرفته ممکن است قابلیت های تشخیصی و کنترلی بهتری داشته باشند که امکان نگهداری پیشگیرانه آسانسور به شکل موثر را فراهم می کنند.
- لازم است با فروشندگان اینورتر درباره نیازمندهای نصب و سازگاری با سخت افزار آسانسور مشورت کنید. ترکیب و سازگاری آسان اینورتر با اجزای آسانسور باعث کاهش اختلالات در حین نصب شده و قابلیت کلی سیستم اینورتر را افزایش می دهد.
نکات سرویس و نگهداری اینورتر آسانسورها
اینورتر همانند سایر اجزاء و قطعات آسانسور نیاز به سرویس منظم و دوره ای دارد تا عملکرد مطلوب و عمر مفید آن حفظ شود؛ از این رو در ادامه به بررسی نکات سرویس و نگهداری این دستگاه ها پرداخته ایم.
بازدید منظم: سرویسکار باید اینورتر آسانسور را به طور دوره ای بازدید کرده و علائم خرابی و آسیب دیدگی را بررسی کنید. شناسایی زودهنگام خرابی ها می تواند از تعمیرات پرهزینه یا خرابی های غیر منتظره اجزای این دستگاه ها جلوگیری کند.
تمیز کردن اجزاء: اجزای اینورترها باید از گرد و غبار و زباله‌هایی که ممکن است طی زمان جمع شده باشند پاک سازی شوند. تمیز کردن منظم اجزاء به عملکرد مطلوب اینورتر کمک کرده و از ایجاد گرمای بیش از حد ناشی از تجمع کثیفی جلوگیری می کند.
بررسی اتصالات: سرویسکار اتصالات الکتریکی دستگاه را باید به طور دوره‌ای بررسی کند تا بتواند علائم خوردگی یا شل بودن آن ها را تشیخص دهد. اتصالات ایمن برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد اینورتر ضروری هستند. سیم ها یا اتصالات شل ممکن است منجر به عملکرد نادرست یا ناکارآمد دستگاه شود.
نظارت بر عملکرد: سرویسکار باید از ابزارهای تشخیصی برای نظارت مداوم بر عملکرد اینورتر استفاده کند. همچنین باید دستگاه را از نظر معیارهای عملکردی به طور مداوم مورد بررسی و کنترل قرار دهد.
به روزرسانی نرم افزار: نرم افزارهای مربوط به اینورتر باید مطابق با دستورالعمل سازنده به روزرسانی شود. به روزرسانی نرم افزارها معمولا شامل ارتقاء عملکرد یا رفع ایرادات است که کارایی کلی دستگاه را بهبود می دهد.
تنظیم دما: دمای عملکردی دستگاه باید از نزدیک کنترل شود؛ گرمای بیش از حد ممکن است باعث آسیب دیدن اجزای الکترونیکی داخل اینورتر شود. سرویسکار باید مطمئن شود که تهویه مناسب در اطراف دستگاه وجود دارد تا شرایط عملکرد مطلوب آن حفظ شود.
استفاده از خدمات شرکت های معتبر: برای سرویس و نگهداری اینورتر، بهتر است از خدمات حرفه ای شرکت های معتبر استفاده کنید. زیرا تکنسین ها و سرویسکاران این شرکت ها تخصص حرفه ای و تجربه بیشتری دارند و می توانند مشکلات پیچیده را به درستی رفع کنند؛ بدون آن که خطر آسیب بیشتر به سایر اجزای اینورتر ایجاد شود.
نگهداری سوابق سرویس و نگهداری: پس از اتمام سرویس و نگهداری اینورتر در هر دوره، سوابق فعالیت های انجام شده توسط سرویسکار را در نزد خود نگهداری کنید.
چالش‌های استفاده از اینورتر در آسانسورها
استفاده از اینورتر در آسانسورها با برخی از چالش ها و مشکلات روبرو می شود که لازم است مدیران و مالکان ساختمان ها از آن ها آگاهی داشته باشند. در زیر به این چالش ها اشاره شده است:
نوسانات برق: اینورترها ممکن است با نوسانات ناگهانی برق مواجه شوند که این شرایط منجر به عملکرد ناپایدار آسانسور می شود. این نوسانات می توانند باعث تکان خوردن یا توقف ناگهانی آسانسور شوند. این شرایط می تواند برای کاربران نگران کننده بوده و ایمنی آن ها را به خطر بیندازد.
نصب پیچیده: نصب و استفاده از اینورتر در سیستم های آسانسور می تواند پیچیده و پرهزینه باشد. این پیچیدگی به دلیل آن است که نصب این دستگاه ها ممکن است نیاز به قطعات و طراحی های تخصصی و همچنین تغییرات قابل توجه در سیستم الکتریکی آسانسور داشته باشد.
تولید گرما: اینورترها در حین کار گرما تولید می کنند که در این صورت نیاز به روش های موثر خنک کردن دارند. بدون مدیریت مناسب حرارت، گرم شدن بیش از حد می تواند منجر به خرابی اینورتر یا کاهش راندمان آن شده و در نهایت بر قابلیت اطمینان آسانسور تأثیر بگذارد.
نیازهای تعمیر و نگهداری: تعمیر و نگهداری منظم اینورترها مساله ای ضروری است تا اطمینان حاصل شود این دستگاه ها به درستی در طول زمان کار می کنند. این مساله می تواند هزینه های عملکردی را افزایش داده و نیاز به تکنسین هایی با دانش تخصصی داشته باشد. در این صورت ممکن است مراحل تعمیر و نگهداری این دستگاه ها پیچیده شود.
مشکلات سازگاری با برخی از آسانسورها: برخی از مدل های آسانسور نمی توانند با فناوری اینورترهای مدرن سازگار شوند. به خصوص آسانسورهای قدیمی تر که با چالش های سازگاری با اینورترهای جدید مواجه هستند ممکن است نیاز به ارتقاء و بازسازی داشته باشند
کلام آخر
ساخت و تکامل اینورتر آسانسورها پیشرفت قابل توجهی را در فناوری حمل و نقل عمودی در ساختمان ها نشان می دهد. با افزایش جمعیت شهرها و بلندتر شدن ساختمان ها، تقاضا برای آسانسورهای ایمن، کارآمد و قابل اعتماد افزایش پیدا کرده است. در این صورت استفاده از اینورترهای مدرن با فناوری ها و قابلیت های جدید به منظور کنترل و تنظیم بهتر عملکرد این آسانسورها بسیار ضروری است. البته در خرید و نصب این دستگاه ها بهتر است با کارشناسان آسانسور مشورت کرده تا مدلی را انتخاب و خریداری کنید که بتواند به خوبی با آسانسور شما سازگار شده و عملکرد مطلوبی را از خود نشان دهد.
