Coraz większa liczba budynków wyposażonych w windy powoduje, że coraz więcej inwestorów i jednostek projektowych staje przed takimi problemami – jak dobrać windy do swoich projektów? W tym artykule połączono niektóre problemy techniczne windy, aby omówić kilka punktów, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze konfiguracji.
1. Główne parametry określające zdolność przenoszenia – liczba wind, nośność i prędkość znamionowa
Winda powinna mieć odpowiednią przepustowość. Wydajność transportu może spełnić wymagania drabinowe w szczytowym okresie wynoszącym 5 minut, a wybór windy można uznać za rozsądny. Odstęp czasowy pomiędzy dotarciem wind do foyer nie powinien być zbyt długi. Wymagania ogólne nie powinny przekraczać 2-3 minut. Prosta metoda szacowania: winda nie powinna osiągnąć 45 ~ 60 s od dołu do góry. Czas oczekiwania i czas wejścia na pokład powinien być jak najkrótszy. Ma to na celu spełnienie wymagań psychologicznych pasażerów. Bardziej akceptowalne limity to: czas oczekiwania nie dłuższy niż 30 s, a czas wejścia na pokład nie dłuższy niż 90 s. Warto w tym momencie zwrócić uwagę na tendencję do ślepego podążania za prędkością windy. Szybkie windy niekoniecznie skracają czas wejścia na pokład i poprawiają efektywność transportu. W rzeczywistości musimy również wziąć pod uwagę wysokość budynku, liczbę przystanków i technologię rozkładu jazdy. W przypadku budynków, które nie są zbyt wysokie i mają dużą liczbę przystanków, szybkobieżne windy mogą pracować tylko na średnich i niskich prędkościach, natomiast szybkobieżne windy i średniobieżne drabiny zatrzymują się. Nie ma różnicy pomiędzy czasem otwarcia i zamknięcia drzwi a czasem dostępu pasażera. Aby poprawić efektywność pracy dźwigów i skrócić czas wsiadania pasażerów na pokład, w ostatnich latach pojawiły się nowe technologie, takie jak bezpośrednie zatrzymanie, wcześniejsze otwieranie i szybkie zamykanie drzwi. Zatrzymanie bezpośrednie ma na celu anulowanie odcinka poziomowania przy niskiej prędkości na krzywej jazdy, a winda zostaje zmniejszona z prędkości znamionowej do prędkości zerowej przy określonym opóźnieniu, czyli dokładnie w pozycji poziomowania. Jeśli występuje niewielkie odchylenie, można je skorygować za pomocą techniki „ponownego poziomowania”; wcześniejsze otwarcie drzwi oznacza, że samochód nie osiągnął prędkości zerowej, czyli automat otwierający drzwi zaczyna działać w niewielkiej odległości bezpieczeństwa, która nie jest całkowicie wypoziomowana, a samochód jest w pełni dokładny. Drzwi są w zasadzie otwarte; szybkie zamykanie oznacza zwiększenie średniej prędkości zamykania przy założeniu spełnienia maksymalnej siły blokowania zamykania i maksymalnej energii kinetycznej drzwi, skracając w ten sposób czas zamykania. Wydaje się, że te środki oszczędzają dużo czasu w procesie poziomowania oraz otwierania i zamykania każdego przystanku, ale skumulowany efekt wielu lądowań jest znacznie lepszy niż zwykłe zwiększenie prędkości windy.
2. Parametry techniczne, które należy wziąć pod uwagę – niezawodność, zaawansowanie i komfort
Tak zwana niezawodność odnosi się do zdolności systemu windy do utrzymania zadanej funkcji w określonym czasie i jest koncepcją prawdopodobieństwa opartą na dużej ilości danych statystycznych. Nasze wymagania dotyczące niezawodności dla dźwigów oznaczają, że w czasie pracy występuje jak najmniej usterek, a w przypadku awarii można je łatwo wyeliminować. Połączenia wpływające na bezpieczeństwo osobiste, takie jak ograniczniki prędkości, dotykowe panele bezpieczeństwa i systemy ochrony strefy drzwi z kratami, nie mogą zawieść. Zaawansowany charakter wind znajduje odzwierciedlenie głównie w technologii oporu i sterowania. Wraz z rozwojem technologii energoelektroniki i techniki komputerowej nastąpił zasadniczy postęp. Technologia sterowanej wektorowo modulacji częstotliwości i regulacji napięcia (VVVF) umożliwia regulację silnika asynchronicznego prądu przemiennego. Wydajność prędkości osiąga poziom silnika prądu stałego. Logiczny układ sterowania za pomocą komputera zastępuje przekaźnik, a funkcja sterowania windą jest stale zwiększana. Zastosowanie sterowania sieciowego i teorii sterowania rozmytego sprawia, że sterowanie wysyłką wind rozwija się w kierunku inteligentnym.
Komfort odnosi się głównie do przyspieszenia, wibracji, hałasu, dekoracji, oświetlenia i innych wskaźników windy. Jego celem jest zapewnienie pasażerom komfortowych warunków jazdy. Wczesne wymagania dotyczące komfortu dotyczą głównie kontroli nadwagi i nieważkości, hałasu i niepokoju oraz zasięgu, jaki pasażerowie mogą tolerować; nowoczesny komfort polega na tym, aby pasażerowie nie tylko fizycznie i psychicznie korzystali z windy jako „Ciesz się w górę i w dół”. Oczywista niezawodność jest najważniejszym wskaźnikiem przy wyborze windy. Krajowa norma GB10058 stanowi, że: winda zadziała 60,000 razy, a awaria wystąpi mniej niż 5 razy, to produkt kwalifikowany, mniej niż 2 razy to produkt pierwszej klasy, mniej niż 1 raz to produkt najwyższej jakości , a usterkę zdefiniowano w Załączniku B. Oprócz tendencji do ignorowania niezawodności, istnieje tendencja do zwracania uwagi na aktualne dążenie do komfortu. W niektórych projektach podczas wyboru windy obserwuje się niewielkie wibracje, hałas i „efekt piękna” instalacji, który nie jest zbyt dobry w przypadku innych problemów technicznych i ostatecznie spowodował błędy w wyborze. Można powiedzieć, że tego typu przypadki są powszechne.
3. Tryb sterowania przeciąganiem - dwubiegowy AC, regulacja napięcia i modulacja częstotliwości
Prędkość windy wynosi zero, gdy winda się zatrzymuje. Podczas normalnej pracy ruch liniowy odbywa się ze stałą prędkością przy prędkości znamionowej. Przejście w zakresie przyspieszania lub zwalniania odbywa się pomiędzy prędkością zerową a prędkością znamionową. Sterowanie prędkością silnika w tym okresie nazywa się regulacją prędkości. Kiedy samochód przyspiesza lub zwalnia, pasażerowie będą mieli nadwagę i będą tracić na wadze. Zdolność zwykłych ludzi do wytrzymania nadwagi i nieważkości jest bardzo ograniczona. Chińska norma krajowa GB10058 stanowi, że wartość a nie powinna przekraczać 1,5 m/s2. Ponadto, jeśli przyspieszenie jest zawsze zmęczone, pasażerowie będą mieli uczucie wyboistości, a nawet zawroty głowy. Wymaga to, aby szybkość zmiany przyspieszenia była jak najmniejsza. Silnik prądu stałego ma dobrą wydajność regulacji prędkości, ale silnik prądu stałego jest zasilany przez pierścień kolektora, a obciążenie konserwacyjne jest duże. Silnik asynchroniczny prądu przemiennego ma prostą konstrukcję i niezawodne działanie. Wraz z rozwojem technologii komputerowej i energoelektroniki stosuje się różne metody kontroli prędkości, aby zaspokoić potrzeby różnych wind. Windy wolnobieżne często korzystają ze schematu dwubiegowego prądu przemiennego (AC-2), z mniejszą liczbą połączeń sterujących i mniejszym prawdopodobieństwem awarii. Główną wadą jest to, że trudno jest osiągnąć dokładność poziomowania i komfort jazdy. Windy średniej prędkości wykorzystują technologię regulacji napięcia (ACVV). Ta metoda regulacji prędkości zmienia moment obrotowy silnika poprzez zmianę napięcia. Dostosowując różnicę między momentem obrotowym silnika a momentem obciążenia, kontrolowane jest dodatnie i ujemne przyspieszenie kątowe silnika, a winda jest sterowana w trybie sterowania w pełnej pętli zamkniętej. Działa z dużą prędkością i przyspieszeniem i stała się wiodącym produktem wind domowych.
W ostatniej dekadzie pojawiła się nowa technologia modulacji częstotliwości i regulacji napięcia (VVVF). Ten rodzaj technologii regulacji prędkości rozwinął się szybko, a jej wydajność regulacji prędkości jest całkowicie porównywalna z wydajnością silników prądu stałego. Oprócz dobrego komfortu znacznie poprawiona została dokładność poziomowania i ma to oczywisty wpływ na oszczędność energii.
4. Metody sterowania sygnałem - przekaźniki, komputery PC i mikrokomputery
Kiedy pasażerowie wejdą do windy, muszą najpierw dać jej sygnał wezwania na piętrze, na którym się znajdują. Po wejściu do kabiny windy muszą zarejestrować sygnał piętra, na którym chcą wjechać. Liczby te pojawią się losowo, a kontroler sygnału windy będzie w sposób ciągły rejestrował i ustalał kolejność wykonania, czyli technologię sterowania sygnałem lub logiką windy. We wczesnych windach kierowca zwykle przetwarzał sygnały i wydawał polecenia. Sterowanie to nazywa się sterowaniem sygnałem. Później linia logiczna służy do reagowania i wykonywania zgodnie z zaleconą procedurą. Winda może być obsługiwana przez kierowcę lub bez kierowcy. Kontrola ta nazywana jest kontrolą kolekcji. Jeśli hala wind jest wyposażona w windy typu 2-3, windy te można automatycznie zaplanować w określonej kolejności za pomocą wspólnego przycisku wywołania. Sterowanie to nazywa się sterowaniem równoległym. Gdy obok siebie zainstalowanych jest wiele wind, liczba sygnałów znacznie wzrasta. Kontroler automatycznie uruchomi windy zgodnie z technologią zaplanowanego wysyłania, aby odpowiedzieć na wymagania wywoławcze każdej stacji lądowania zgodnie z technologią zaplanowanego wysyłania. Ta kontrola nazywa się kontrolą grupową.
Sterowanie sygnałem i prostsze sterowanie zestawem realizowane jest za pomocą przekaźników na dłuższy okres czasu. Później, wraz z rozwojem techniki komputerowej, pojawił się przemysłowy sterownik programowalny ogólnego przeznaczenia – PC. W przypadku dużej liczby lądowań i wymagań funkcjonalnych wiele firm dźwigowych opracowało dedykowane mikrokomputerowe systemy sterowania wykorzystujące mikrokontrolery 8-bitowe, 16-bitowe lub nawet 32-bitowe, a także nowe technologie, takie jak komunikacja szeregowa i sterowanie siecią mikrokomputerową. W projekcie wprowadzono teorię sterowania rozmytego, dzięki czemu winda znacząco poprawiła niezawodność i efektywność planowania wielu nowych funkcji.
5. Rodzaj maszyny, na który należy zwrócić uwagę - podnośnik hydrauliczny
Jednolity ruch liniowy podczas podnoszenia kabiny windy hydraulicznej jest realizowany poprzez wtryskiwanie oleju do cylindra przy określonym natężeniu przepływu, aby zwiększyć tłok ze stałą prędkością. Jednolity ruch liniowy podczas opuszczania jest odprowadzany przez olej znajdujący się w cylindrze przy określonym natężeniu przepływu. Do zbiornika paliwa pod ciężarem własnym samochodu tłok opada ze stałą prędkością, jest też problem z regulacją prędkości. Generalnie są dwa sposoby podnoszenia samochodu. Pierwsza to wolumetryczna regulacja prędkości, zwana regulacją prędkości cylindra sterowaną pompą, a druga to regulacja prędkości dławienia, czyli regulacja prędkości sterowana zaworami. Regulacja prędkości dławienia jest powszechnie stosowana przy obniżonym samochodzie. Zaletami windy hydraulicznej są niskie wymagania dotyczące maszynowni, duża nośność i mniej problemów związanych z bezpieczeństwem. Wadą jest to, że wysokość podnoszenia jest ograniczona, zwykle nie więcej niż 6 pięter; prędkość windy nie może być bardzo duża, generalnie nie powinna przekraczać 1 m/s. W przypadku wind hydraulicznych preferowane powinny być windy towarowe, szczególnie te o dużym tonażu (powyżej 2t). Kiedy do starego budynku dodawana jest winda, trudno jest znaleźć odpowiednią maszynownię i windę. W tej chwili winda hydrauliczna wykazuje oczywiste zalety. Dodatkowo, jeśli piętrowy dom w stylu willowym 2-3 wymaga wyposażenia w windę, niewątpliwie najbardziej idealnym modelem będzie winda hydrauliczna.