آسانسورهای امروزی تنها وظیفه جابه‌جایی کابین بین طبقات را بر عهده ندارند؛ بلکه باید عملکردی نرم، دقیق و کم‌صدا داشته باشند و در عین حال، استهلاک تجهیزات را به حداقل برسانند. یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی که رسیدن به این عملکرد را ممکن می‌کند، درایو آسانسور یا همان اینورتر آسانسور است. در سیستم‌های قدیمی‌تر، موتور آسانسور معمولا با سرعت‌های مشخصی کار می‌کرد و کنترل شتاب و توقف آن محدود بود. به همین دلیل شروع حرکت یا توقف کابین می‌توانست با تکان و شوک همراه باشد. در سیستم‌های جدید، درایو با کنترل ولتاژ و فرکانس برق ورودی موتور، امکان کنترل تدریجی سرعت را فراهم می‌کند و باعث می‌شود کابین نرم‌تر حرکت کند و در محل مناسب متوقف شود.
در یک آسانسور معمولی، درایو بخشی از تابلو فرمان آسانسور است و در مسیر ارتباطی میان تابلو فرمان و موتور قرار می‌گیرد. به زبان ساده، تابلو فرمان تصمیم می‌گیرد آسانسور چه زمانی و در چه جهتی حرکت کند و درایو این فرمان را به شکل مناسب برای موتور اجرا می‌کند.
اینورتر آسانسور چیست و با چه اجزایی در ارتباط است؟
درایو آسانسور یا اینوتر آسانسور یک قطعه الکترونیکی است که وظیفه کنترل عملکرد موتور آسانسور را بر عهده دارد. این تجهیز با تنظیم ولتاژ و فرکانس برق ورودی موتور، سرعت، گشتاور و شتاب آن را کنترل می‌کند و باعث می‌شود کابین هنگام شروع حرکت، حرکت بین طبقات و توقف، عملکردی نرم و کنترل‌شده داشته باشد.
درایو معمولا داخل تابلو فرمان آسانسور نصب می‌شود و با بخش‌هایی مانند موتور، تابلو فرمان، انکودر، ترمز موتور و تجهیزات حفاظتی در ارتباط است. تابلو فرمان، فرمان حرکت را صادر می‌کند و درایو این فرمان را با کنترل دقیق موتور اجرا می‌کند. در سیستم‌های Close Loop نیز انکودر، اطلاعات سرعت و موقعیت موتور را به درایو ارسال می‌کند تا کنترل حرکت با دقت بیشتری انجام شود.
در یک درایو AC، برق ورودی ابتدا در بخش یکسوساز به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌شود. سپس انرژی در مدار میانی یا DC Link قرار می‌گیرد و در نهایت بخش اینورتر با استفاده از تجهیزات الکترونیک قدرت، برق AC با ولتاژ و فرکانس قابل کنترل را برای موتور تولید می‌کند. تغییر فرکانس خروجی یکی از عوامل اصلی کنترل سرعت موتور است و تنظیم هم‌زمان ولتاژ و سایر پارامترهای کنترلی به عملکرد مناسب موتور کمک می‌کند.
انواع درایو آسانسور
در صنعت آسانسور، سیستم‌های کنترل حرکت را می‌توان از نظر تکنولوژی و نحوه کنترل موتور به دو گروه تقسیم کرد. اصطلاح 2SPD و VVVF در بازار آسانسور ایران بسیار رایج هستند. سیستم 2SPD بیشتر به آسانسورهای دو سرعته و سیستم‌های قدیمی‌تر اشاره دارد، در حالی که 3VF یا VVVF به سیستم‌های کنترل‌شده با درایو و تغییر سرعت موتور مربوط می‌شوند. در ادامه به بررسی هر نوع از این درایوها و مزایا و معایب آنها می‌پردازیم.
اینورترهای 2SPD
سیستم 2SPD یا دو سرعته، یکی از روش‌های قدیمی کنترل موتور آسانسور است. در این روش، موتور دو سرعت اصلی دارد: سرعت بالا برای حرکت بین طبقات و سرعت پایین برای نزدیک شدن به محل توقف. در سیستم دو سرعته، امکان کنترل پیوسته سرعت مانند سیستم‌های VVVF وجود ندارد. بنابراین موتور از سرعت بالا به سرعت پایین تغییر وضعیت می‌دهد و در نهایت با توقف موتور و عملکرد ترمز، کابین در طبقه متوقف می‌شود. به همین دلیل، کیفیت حرکت و توقف در این سیستم معمولا به اندازه سیستم‌های جدید نیست.
مزایای سیستم 2SPD:
- ساختار نسبتا ساده
- هزینه اولیه پایین‌تر در برخی پروژه‌ها
- سازگاری مناسب با برخی آسانسورهای قدیمی.
معیاب سیستم 2SPD:
- حرکت و توقف با نرمی کمتر
- کنترل محدود سرعت
- شوک و لرزش بیشتر در شروع و پایان حرکت
- استهلاک بیشتر برخی قطعات مکانیکی
- دقت پایین‌تر در مقایسه با سیستم‌های مدرن VVVF
- انعطاف کمتر برای کنترل منحنی حرکت
به همین دلیل، بسیاری از آسانسورهای قدیمی دو سرعته در زمان نوسازی به سیستم‌های جدیدتر ارتقا پیدا می‌کنند.
درایوهای VVVF
VVVF مخفف (Variable Voltage Variable Frequency) به معنای ولتاژ متغیر و فرکانس متغیر است. این فناوری یکی از مهم‌ترین روش‌های کنترل موتور در آسانسورهای مدرن محسوب می‌شود. در سیستم 3VF، درایو می‌تواند فرکانس و ولتاژ برق اعمال‌شده به موتور را تغییر دهد و از این طریق سرعت موتور را به شکل پیوسته کنترل کند. به‌جای اینکه موتور فقط سرعت بالا و پایین مشخصی داشته باشد، سرعت آن در مراحل مختلف حرکت به‌صورت کنترل‌شده تغییر می‌کند. برای مثال، هنگام شروع حرکت، درایو سرعت موتور را به‌تدریج افزایش می‌دهد. در زمان نزدیک شدن به طبقه نیز سرعت را کاهش می‌دهد تا کابین بدون ضربه و با دقت بیشتری متوقف شود.
مزایای VVVF:
- حرکت نرم و یکنواخت کابین
- شتاب‌گیری و کاهش سرعت قابل تنظیم
- کاهش شوک هنگام شروع و توقف
- کنترل دقیق‌تر سرعت موتور
- دقت بیشتر در توقف کابین
- کاهش استهلاک برخی اجزای مکانیکی
- امکان استفاده از کنترل Open Loop یا Close Loop، بسته به نوع سیستم
معایب VVVF:
- هزینه اولیه بیشتر نسبت به سیستم‌های قدیمی
- نیاز به تنظیمات دقیق
- حساسیت تجهیزات الکترونیکی به شرایط نامناسب برق و محیط
- نیاز به تخصص برای عیب‌یابی و تعمیر
- هزینه بیشتر در صورت انتخاب نامناسب یا خرابی قطعات تخصصی
در مجموع، VVVF را می‌توان یکی از مهم‌ترین دلایل بهبود کیفیت حرکت آسانسورهای مدرن دانست؛ زیرا درایو در این سیستم اجازه می‌دهد موتور فقط با چند سرعت ثابت کار نکند و منحنی حرکت آن به شکل دقیق‌تری کنترل شود.
نقش اینورتر در عملکرد آسانسور
درایو آسانسور وظیفه دارد دستور تابلو فرمان را به حرکت دقیق و کنترل‌شده موتور تبدیل کند. هنگام شروع حرکت، با کنترل تدریجی ولتاژ و فرکانس، موتور را به‌نرمی شتاب می‌دهد و از ایجاد شوک و جریان راه‌اندازی شدید جلوگیری می‌کند. در طول مسیر نیز سرعت موتور را متناسب با مرحله حرکت تنظیم کرده و هنگام نزدیک شدن کابین به طبقه، سرعت را کاهش می‌دهد تا توقف نرم‌تر و دقیق‌تری انجام شود. در سیستم‌های Close Loop، اطلاعات سرعت و موقعیت موتور از طریق انکودر به درایو ارسال می‌شود و امکان کنترل دقیق‌تر حرکت فراهم می‌شود.
کنترل نرم شتاب، سرعت و توقف علاوه بر افزایش کیفیت حرکت کابین، می‌تواند فشار واردشده به بخش‌های مکانیکی مانند موتور، گیربکس و ترمز را کاهش دهد و به بهبود بهره‌وری انرژی نیز کمک کند. میزان صرفه‌جویی انرژی به عواملی مانند نوع موتور، ظرفیت و میزان استفاده از آسانسور و تنظیمات سیستم بستگی دارد. به همین دلیل، درایو را می‌توان یکی از اجزای اصلی در حرکت نرم، کنترل سرعت و توقف دقیق آسانسور دانست.
عوامل مؤثر بر قیمت درایو آسانسور
قیمت درایو آسانسور عدد ثابتی نیست و نمی‌توان بدون اطلاع از مشخصات پروژه، یک قیمت واحد برای آن تعیین کرد. مدل و برند درایو، توان موتور، جریان موردنیاز، نوع موتور و امکانات کنترلی از جمله عواملی هستند که می‌توانند روی قیمت تأثیر بگذارند.
توان و جریان اینورتر آسانسور
یکی از اولین مواردی که در انتخاب درایو بررسی می‌شود، توان و جریان موتور است. برای مثال، در بازار درایوهای آسانسوری مدل‌هایی با توان‌های مختلف مانند ب7.5، 11، 15 و 18.5 کیلووات عرضه می‌شوند و جریان نامی آنها نیز متناسب با مدل متفاوت است. بنابراین نمی‌توان صرفا بر اساس ظاهر یا نام برند، قیمت دو درایو را مقایسه کرد.
نوع موتور آسانسور
نوع موتور یکی دیگر از عوامل مهم است. درایوی که برای یک موتور گیربکس‌دار طراحی شده ممکن است از نظر مشخصات و امکانات با درایو مورد استفاده برای موتور گیرلس متفاوت باشد. بنابراین هنگام استعلام و خرید درایو، باید نوع موتور آسانسور، یعنی گیربکس‌دار یا گیرلس، و همچنین نوع سیستم کنترل مشخص باشد تا درایو انتخاب‌شده با موتور و سایر اجزای آسانسور سازگاری داشته باشد. همین موضوع در زمان خرید موتور آسانسور نیز اهمیت دارد و انتخاب موتور باید با توجه به مشخصات درایو و سایر تجهیزات سیستم انجام شود.
برند و کیفیت ساخت
برند درایو، کیفیت قطعات، امکانات کنترلی، قابلیت‌های حفاظتی و سابقه محصول در صنعت آسانسور نیز در قیمت نهایی مؤثر است. از طرف دیگر، تنها مقایسه قیمت خرید اولیه کافی نیست. دسترسی به قطعات یدکی، گارانتی، خدمات فنی و امکان تعمیر نیز باید در تصمیم‌گیری در نظر گرفته شود.
امکانات و قابلیت‌های اینورتر آسانسور
برخی درایوها امکاناتی مانند پشتیبانی از انکودر، قابلیت‌های حفاظتی، کنترل موتورهای مختلف، ثبت خطا و امکانات ارتباطی بیشتری دارند. طبیعی است که این امکانات می‌توانند باعث تفاوت قیمت میان مدل‌های مختلف شوند.
شرایط بازار و نوسان قیمت
در بازار ایران، قیمت تجهیزات وارداتی و حتی برخی تجهیزات داخلی می‌تواند تحت تاثیر نرخ ارز، موجودی کالا، شرایط واردات و هزینه‌های تامین تغییر کند. اگر قصد خرید یا تعویض درایو آسانسور را دارید، بهتر است قبل از تصمیم‌گیری مشخصات موتور، ظرفیت آسانسور، سرعت، نوع موتور و نوع سیستم کنترل بررسی شود. برای دریافت قیمت به‌روز و انتخاب مدل مناسب، می‌توانید با مشاوران و کارشناسان تامین‌کنندگان معتبر تجهیزات آسانسور و درایو تماس بگیرید تا علاوه بر استعلام قیمت روز، انتخاب قطعه متناسب با مشخصات پروژه نیز انجام شود.
جمع‌بندی
درایو آسانسور یا اینورتر آسانسور یکی از مهم‌ترین تجهیزات الکتریکی در سیستم‌های مدرن آسانسور است که وظیفه اصلی آن کنترل عملکرد موتور و مدیریت سرعت، شتاب و کاهش سرعت آن است. استفاده از درایو باعث می‌شود حرکت کابین نرم‌تر شود، شوک هنگام شروع و توقف کاهش پیدا کند و کنترل دقیق‌تری روی عملکرد موتور وجود داشته باشد.
سیستم‌های 2SPD بیشتر به تکنولوژی‌های قدیمی دو سرعته مربوط می‌شوند، در حالی که سیستم‌های 3VF و VVVF امکان کنترل پیشرفته‌تر موتور را فراهم می‌کنند. انتخاب درایو مناسب نیز باید بر اساس نوع موتور، توان، جریان، سرعت آسانسور، نوع کنترل، شرایط پروژه و خدمات پس از فروش انجام شود.
سوالات متداول درباره درایو آسانسور
عمر قطعات آسانسور به عوامل مختلفی از جمله کیفیت ساخت، شرایط محیطی، دما، تهویه تابلو، کیفیت برق، میزان کارکرد، سرویس و نگهداری و نحوه نصب بستگی دارد بستگی دارد. به همین دلیل، به جای تعیین یک عدد قطعی برای عمر درایو، بهتر است شرایط نگهداری و محیط کاری آن مورد بررسی قرار گیرد.
در بازار آسانسور ایران این دو اصطلاح در بسیاری از موارد به جای یکدیگر استفاده می‌شوند و معمولا منظور همان قطعه کنترل دور موتور است. از نظر فنی، اینورتر یکی از بخش‌های اصلی درایو AC محسوب می‌شود، اما در کاربرد تجاری و صنعتی رایج، درایو و اینورتر اغلب به یک محصول اشاره دارند.
خیر. آسانسورهای قدیمی ممکن است با سیستم‌های دو سرعته کار کنند و فاقد درایو مدرن VVVF باشند. با این حال، در بسیاری از آسانسورهای جدید از سیستم‌های درایودار برای کنترل بهتر سرعت و ایجاد حرکت نرم‌تر استفاده می‌شود.
بله. از آنجا که درایو نقش مهمی در کنترل موتور دارد، خرابی یا خطای جدی آن می‌تواند باعث شود موتور به‌درستی راه‌اندازی یا کنترل نشود و در نتیجه آسانسور قادر به انجام حرکت عادی نباشد. البته تشخیص علت توقف آسانسور نیازمند بررسی کل سیستم کنترل و تجهیزات مرتبط است و نباید هر خطای آسانسور را به درایو نسبت داد.
لرزش الزاما به معنای خرابی درایو نیست. تنظیم نادرست پارامترهای موتور، تنظیم شتاب و کاهش سرعت، مشکل در انکودر یا فیدبک، وضعیت موتور و گیربکس، سیم‌بکسل، فلکه، ریل و حتی تنظیمات مکانیکی می‌توانند در ایجاد لرزش نقش داشته باشند. بنابراین عیب‌یابی باید به‌صورت سیستماتیک انجام شود.
نه لزوما. درایو امکان کنترل سرعت موتور را فراهم می‌کند، اما سرعت مجاز آسانسور فقط به درایو وابسته نیست و به موتور، طراحی مکانیکی، ظرفیت، سیستم کنترل، تجهیزات ایمنی و مشخصات کلی آسانسور بستگی دارد. بنابراین نمی‌توان صرفا با نصب یک درایو قوی‌تر، سرعت آسانسور را افزایش داد.