LABORATORIJSKA SIMULACIJA POGONA DVIGALA · (pretvorba iz mehanske v električno) režimu. EP, ki je sestavljen iz električnega stroja nam EP, ki je sestavljen iz električnega stroja

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

Jernej Brodej

LABORATORIJSKA SIMULACIJA POGONA

DVIGALA

Diplomsko delo

Maribor, avgust 2015

LABORATORIJSKA SIMULACIJA POGONA DVIGALA

Diplomsko delo

Študent(ka): Jernej Brodej

Študijski program: Visokošolski strokovni

Elektrotehnika

Smer: Močnostna elektrotehnika

Mentor(ica): doc. dr. Marko Jesenik

Lektor(ica): Nataša Robič, prof. slov.

iii

iv

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Marku Jeseniku za pomoč, podporo in vodenje pri

izdelavi diplomske naloge. Posebej pa bi se rad zahvalil staršem, ki so mi omogočili študij

in mi skozi vsa leta stali ob strani.

v

Laboratorijska simulacija pogona dvigala

Ključne besede: Dvigala, električni pogon, asinhronski motor, frekvenčni pretvornik.

UDK: 681.5.017:621.313.33(043.2)

Povzetek:

V diplomskem delu je predstavljena simulacija pogona dvigala pri različnih obremenitvah.

Prvi del naloge je razdeljen na zbiranje in analiziranje podatkov o pogonih dvigal.

Podrobno so opisana dvigala KONE in njihova energetska učinkovitost. Prikazan je način

delovanja napajalnika in pogonskega motorja, ki sta bila uporabljena pri sami simulaciji.

V drugem delu naloge pa je podan opis nastavljanja parametrov napajalnika, s katerimi

zagotovimo mehak zagon in ustavljanje dvigala.

vi

Laboratory simulation of the drive for elevator

Ključne besede: Elevators, electric drive, induction motor, frequency inverter.

UDK: 681.5.017:621.313.33(043.2)

Abstract:

A simulation of the drive for elevator by different loads is presented in this thesis. The first

part of the thesis is divided into gathering and analyzing technical informations about the

drives of elevators. There are detailed descriptions of KONE elevators and their energy

efficiency. Hereafter it’s shown how the frequency inverter and drive motor, which was

used during the simulation itself, actually works. In the second part of the thesis a

description of the parameterization of inverter is given, which will ensure a smooth start

and stop of elevator.

vii

KAZALO VSEBINE

1 UVOD ............................................................................................................................ 1

2 SPLOŠNO O DVIGALIH ............................................................................................. 3

2.1 Zgodovina dvigal .................................................................................................... 3

2.1.1 Alois Kasper – »Aufzugfabrik« ....................................................................... 4

2.2 Dvigala in njihov način delovanja .......................................................................... 7

2.3 Reduktorska strojnična dvigala ............................................................................. 10

2.4 Brezreduktorska strojnična dvigala ...................................................................... 10

2.5 Brezstrojnična dvigala .......................................................................................... 11

2.6 Varnost dvigal ....................................................................................................... 12

3 ANALIZA ELEKTRIČNIH POGONOV DVIGAL ................................................... 14

3.1 Elektromotorski pogoni ........................................................................................ 14

3.2 Določanje pogonske moči dvigal .......................................................................... 14

3.3 Naloge elektromotorjev v pogonu dvigal ............................................................. 15

3.4 Motorji, ki se uporabljajo za pogone dvigal ......................................................... 15

3.4.1 KONE dvigala ............................................................................................... 16

3.4.2 Energetska učinkovitost dvigal ...................................................................... 19

3.4.3 KONE EcoSpace ........................................................................................... 21

4 ASINHRONSKI MOTOR ........................................................................................... 25

4.1 Zgradba asinhronskega motorja ............................................................................ 25

4.2 Princip delovanja .................................................................................................. 26

4.3 Možnost spreminjanja števila vrtljajev asinhronskega motorja ............................ 28

4.3.1 Spreminjanje frekvence napajalne napetosti ................................................. 28

5 SIMULACIJA POGONA DVIGALA ........................................................................ 30

5.1 Motor in napajalnik, ki smo ju uporabili za simulacijo pogona dvigala ............... 30

viii

5.2 Parametriranje pretvornika.................................................................................... 33

5.3 Nastavljanje parametrov napajalnika za pogon dvigala ....................................... 36

5.4 Delovanje električnega pogona dvigala ................................................................ 43

5.5 Rezultati simulacije dviganja dvigala ................................................................... 45

5.6 Rezultati simulacije spuščanja dvigala ................................................................. 47

5.7 Primerjava simulacij pri različnih obremenitvah .................................................. 49

6 SKLEP ......................................................................................................................... 51

7 VIRI ............................................................................................................................. 52

ix

KAZALO SLIK

Slika 2.1: Otisovo dvigalo [1]. .............................................................................................. 3

Slika 2.2: Tovarna dvigal "Hebezeugfabrik" [3]. .................................................................. 4

Slika 2.3: Podjetje Ziehl-Abegg [3]. ...................................................................................... 5

Slika 2.4: Kasperjev vlečni stroj [3]. ..................................................................................... 5

Slika 2.5: Prvo brezstrojnično dvigalo Kasper Lift [3]. ........................................................ 6

Slika 2.6: Malotovorno dvigalo [4]. ...................................................................................... 7

Slika 2.7: Skica delovanja reduktorskega strojničnega dvigala [6]. ...................................... 9

Slika 2.8: Reduktorsko strojnično dvigalo [5]. .................................................................... 10

Slika 2.9: Brezreduktorsko strojnično dvigalo [5]. ............................................................. 11

Slika 2.10: Brezstrojnično dvigalo [5]. ................................................................................ 12

Slika 3.1: Tehnične lastnosti KONE dvigal [9]. .................................................................. 17

Slika 3.2: Stator s trajnimi magneti [10].............................................................................. 18

Slika 3.3: Sestavni deli EcoDisc motorja [12]. .................................................................... 18

Slika 3.4: Dvigalo KONE EcoSpace. .................................................................................. 21

Slika 3.5: Prikaz upora v jašku. ........................................................................................... 23

Slika 3.6: Prostor, kjer je naprava nameščena. .................................................................... 23

Slika 4.1: Zgradba trifaznega ASM s kratkostično kletko [15]. .......................................... 26

Slika 4.2: Karakteristika momenta pri različnih frekvencah [17]. ...................................... 29

Slika 5.1: Blokovna shema električnega pogona [18]. ........................................................ 30

Slika 5.2: Simulacija pogona dvigala. ................................................................................. 31

Slika 5.3: Načini krmiljenja in regulacije ASM [19]........................................................... 32

Slika 5.4: Osnovna zgradba FP z napetostnim vmesnim tokokrogom [19]. ....................... 32

Slika 5.5: Frekvenčni pretvornik SIMOVERT VC. ............................................................ 33

Slika 5.6: PMU [20]. ........................................................................................................... 34

Slika 5.7: OP1S direktno povezana na FP [20]. .................................................................. 35

Slika 5.8: Izbira funkcij v DM. ............................................................................................ 36

Slika 5.9: Izbira tipa frekvenčnega pretvornika. ................................................................. 37

Slika 5.10: Nastavitev nazivnih podatkov motorja. ............................................................. 38

Slika 5.11: Izbira merilnika vrtljajev. .................................................................................. 38

Slika 5.12: Nastavitev hlajenja motorja. .............................................................................. 39

x

Slika 5.13: Izbira komunikacije in regulacije motorja. ....................................................... 39

Slika 5.14: Nastavitev vhodov in izhodov FP. .................................................................... 40

Slika 5.15: Nastavitev časovnih vrednosti. .......................................................................... 40

Slika 5.16: Nastavitev limita. .............................................................................................. 41

Slika 5.17: Nastavitev minimalne in preskočne frekvence.................................................. 41

Slika 5.18: Pregled in potrditev parametriranja. .................................................................. 42

Slika 5.19: Grafični vmesnik TRACE. ................................................................................ 42

Slika 5.20: Delovanje EP dvigala. ....................................................................................... 43

Slika 5.21: Časovni potek delovanja pogona....................................................................... 44

Slika 5.22: Odziv spremenljivk. .......................................................................................... 45

Slika 5.23: Simulacija dviganja dvigala pri b 2,5 Nm.M ................................................ 46

Slika 5.24: Simulacija spuščanja dvigala pri b 2,5 Nm.M .............................................. 48

Slika 5.25: Simulacija dviganja dvigala pri b 10 Nm.M .................................................. 49

Slika 5.26: Simulacija spuščanja dvigala pri b 10 Nm.M ................................................ 50

KAZALO TABEL

Tabela 3.1: Tehnični podatki dvigala. ................................................................................. 22

xi

UPORABLJENI SIMBOLI

pog pogonska moč dvigala (kW)P

masa, ki jo dviguje dvigalo (kg)m

2težni pospešek (m/s )g

hitrost (m/s)v

izkoristek gonila

zračna reža med statorjem in rotorjem

1

s sinhronsko število vrtljajev (min )n

1število vrtljajev (min )n

slip motorjas

s statorska frekvenca (Hz)f

število polovih parov motorjap

z zagonski tok motorja (A)I

n nazivni tok motorja (A)I

z zagonski moment motorja (Nm)M

n nazivni moment motorja (Nm)M

s statorska napetost (V)U

s inducirana statorska napetost (V)E

magnetni pretok ali fluks (Vs)

n nazivna napetost (V)U

n nazivna moč (kW)P

1nazivno število vrtljajev (min )nn

cos faktor delavnosti

ref referenčna vrednost napetosti (V)U

ref referenčna vrednost momenta (Nm)M

1

ref referenčna vrednost vrtljajev (min )n

ref referenčna vrednost toka (A)I

xii

p čas pospeševanja (s)t

z čas zaviranja (s)t

zz čas začetne zaokrožitve (s)t

kz čas končne zaokrožitve (s)t

1

ž želeni vrtljaji (min )n

1

dej dejansko število vrtljajev (min )n

dej dejanska vrednost napetosti (V)U

dej dejanska vrednost frekvence (Hz)f

dej dejanska vrednost toka (A)I

dej dejanska vrednost momenta (Nm)M

b moment bremena (Nm)M

xiii

UPORABLJENE KRATICE

EP Električni pogon

FP Frekvenčni pretvornik

EM Elektromotor

ASM Asinhronski motor

DC Enosmerna napetost

FERI Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko

CAD Računalniško podprto načrtovanje (»Computer aided design«)

LED Svetleča dioda (»Light emitting diode«)

PMU Enota za parametriranje (»Parametration unit«)

OP1S Dlančnik za parametriranje

LCD Zaslon s tekočimi kristali (»Liquid crystal display«)

DM Programsko orodje (»Drive Monitor«)


1

1 UVOD

Danes je potreba po dvigalih izjemno močna prav na vseh področjih. Opravljajo dela, ki jih

človeško telo ne zmore. V nadaljevanju naloge smo se posvečali predvsem električnim

dvigalom. Dvigalo potrebuje mehansko energijo, da opravi neko delo. Torej potrebuje za

opravljeno delo pretvornik, ki bo pretvoril električno energijo v mehansko. Zato poskrbijo

elektromehanski pretvorniki (električni stroji), ki delujejo v motorskem ali generatorskem

(pretvorba iz mehanske v električno) režimu. EP, ki je sestavljen iz električnega stroja nam

nudi kar nekaj prednosti v primerjavi z drugimi pogonskimi stroji. To so: velika

prilagodljivost delovnim pogojem, male izgube v prostem teku, velik izkoristek pri

obratovanju in enostavno krmiljenje ter regulacijo samega pogona. V dvigalni tehniki, kjer

imamo konstanten moment bremena, je večina pogonov realiziranih z asinhronskimi in

sinhronskimi motorji. Ti motorji pa pri svojem delovanju potrebujejo nadzor in vodenje, ki

ga opravimo z krmiljenjem oziroma regulacijo, odvisno od bremena in situacije problema.

Smisel diplomske naloge je osvojiti splošno znanje s področja EP ter analizirati odziv EP

dvigala na različne obremenitve. Cilj naloge je spoznavanje in nastavljanje parametrov FP

tako, da bo omogočen mehak zagon in ustavljanje dvigala.

Raziskavo in simulacijo smo opravili z napravami v laboratoriju za aplikativno

elektromagnetiko. EM, uporabljeni za pogone dvigal, so običajno večjih moči, mi pa smo

bili pri svoji raziskavi in simulaciji omejeni na motor manjše moči. Simulacijo smo

opravili s trifaznim ASM s kratkostično kletko, ki ga napaja FP. Obremenitev, ki jo

ustvarja dvigalo, pa smo simulirali z aktivnim bremenom.

Najprej smo v drugem poglavju izvedeli nekaj o zgodovini dvigal in njihovem začetku.

Spoznali smo kako delujejo, katere vrste vse poznamo in kakšna je varnost dvigal.

V tretjem poglavju smo naredili analizo EP dvigal ter poiskali predvsem tehnične podatke

dvigal. Na kratko smo predstavili in opisali šolsko dvigalo, ki ga uporabljamo na FERI-ju.


2

Znotraj četrtega poglavja smo spoznali ASM. Pri simulaciji smo uporabili ASM za pogon

dvigala, zato smo najprej bolje spoznali njegovo zgradbo, princip delovanja in možnosti

spreminjanja vrtljajev.

V zadnjem poglavju je predstavljena celotna simulacija pogona dvigala. Natančneje je

predstavljeno parametriranje FP in delovanje samega pogona. Aktivno breme smo

simulirali pri različnih obremenitvah, nato pa dobljene rezultate izrisali in ustrezno

komentirali.


3

2 SPLOŠNO O DVIGALIH

2.1 Zgodovina dvigal

Začetki gradnje in razvoja dvigal segajo v leto 1852, ko je Elisha Otis (po njem se imenuje

največji svetovni proizvajalec dvigal in transportnih sistemov Otis Lift d. o. o.) v

tamkajšnjem podjetju dobil nalogo konstruiranja tovornega dvigala za transport izdelkov.

Problem je predstavljala možnost oz. nevarnost, da bi se vrv pretrgala med samim

transportom. Ugotovil je, da je potrebna zavora, ki bi samodejno delovala takoj, ko bi se

vrv pretrgala in tako zaščitila potnike ter tovor. Eksperimentiral je z vagonsko vzmetjo, ki

jo je namestil nad dvigalno ploščad, na vodila na obeh straneh dvigalne poti pa je namestil

zobati letvi, na kateri bi se v trenutku pretrganja vrvi zaskočila vagonska vzmet. V svojem

preizkusu na sliki 2.1 je pred množico hotel dokazati, da je njegovo dvigalo varno in

zanesljivo, zato je asistenta prosil, naj prereže vrv, medtem ko je sam stal na dvigalu.

Dvigalo je obstalo, množica pa je bila navdušena. Za tem dogodkom se je začelo množično

proizvajanje Otisovih dvigal [1].

Slika 2.1: Otisovo dvigalo [1].

V Evropi so se prva dvigala pojavila po letu 1870. Leta 1867 pa so na svetovnem sejmu

prvič predstavili tudi hidravlično dvigalo [2].


4

2.1.1 Alois Kasper – »Aufzugfabrik«

Na kratko bom predstavil še zgodovino znane nemške tovarne dvigal. Družbo

»Hebezeugfabrik« (tovarna dvigal) na sliki 2.2 je ustanovil priznan nemški inženir Alois

Kasper leta 1945. Družba je v zgodnjih letih trgovala s transportnimi trakovi, vozički ter

dvigali. Leta 1953 so razvili polžast zobnik kot gonilo za storitvena dvigala, leto kasneje pa

so ga namestili še v prvo vsesplošno dvigalo. Večinoma komponent so na začetku morali

še kupiti.

Slika 2.2: Tovarna dvigal "Hebezeugfabrik" [3].

Do leta 1963 je družba izdelala in ponujala storitvena dvigala z možnostjo obremenitve

nad 50 kg. Za prevoz ljudi in blaga pa so izdelali električna in hidravlična dvigala z

nosilnostjo do 5000 kg. Po več letih razvoja je Alois Kasper zaprosil za 6 patentov za

oblikovanje zunanjega rotorja pogonskega stroja dvigala. V istem letu je bil razvoj

predstavljen na sejmu v Hannovru. V naslednjih letih se je zunanji rotor pogonskega stroja

razširil in razvijal model za modelom. Poleg tega pa so se med letoma 1965 in 1968 na trgu

pojavila še avtomatska centralna in teleskopska vrata. Od takrat dalje so v podjetju

vzporedno izdelovali tako opremo kot dvigala. Odločili so se, da bodo celoten projekt

izvajali sami in s svojimi načrti. Leta 1972 so dobili odobrene patente za oblikovanje

zunanjega rotorja pogonskega stroja dvigala. Model zunanjega rotorja se je razširil, ostali

modeli pa so bili rekonstruirani in dokončani v tesno povezanim podjetju Ziehl-Abegg

(slika 2.3) [3].


5

Slika 2.3: Podjetje Ziehl-Abegg [3].

V letu 1980 je bil dokončan razvoj največjega Kasperjevega vlečnega stroja (na spodnji

sliki), ki so ga lahko obremenili do 10.000 kg z razmerjem vzmetenja 2:1. Dve leti kasneje

so v stavbo razstavnega centra v Frankfurtu vgradili 2 Kasperjevi dvigali z možnostjo 10

ton obremenitve ter nov Kasperjev vlečni stroj.

Slika 2.4: Kasperjev vlečni stroj [3].

V 80-ih je izvoz pogonskih strojev postal gonilo za gospodarsko rast. Do leta 1992 je bil

zunanji rotor pogonskega stroja na voljo 25 državam po celem svetu, delež izvoza pa je

narasel na 45 %.

V letu 1993 se začnejo pojavljati prvi FP. Začela se je celovita sanacija zunanjih rotorjev

motorja in opreme oz. orodja za FP. Naslednje leto so na razstavi Interlift predstavili 3

nove zunanje rotorske pogonske stroje s frekvenčno regulacijo. V istem letu je podjetje

vstopilo v CAD oblikovanje.


6

V letu 1995 je vodilni mož podjetja Alois Kasper praznoval svoj 50. rojstni dan. Ta

dogodek je bil kronan s predstavitvijo sistema vodenja kakovosti certifikata ISO 9001.

Podjetje je prvič sodelovalo na razstavi dvigal v Bostonu v Združenih državah Amerike.

Prvo brezstrojnično dvigalo je bilo razstavljeno na razstavi v Interliftu (slika 2.5).

Breztrojnični sistem je bil ogromen preskok v industriji dvigal. Ni bilo več ločenega

prostora (strojnice), motorni pogon in kabina pa sta se nahajala v jašku dvigala.

Slika 2.5: Prvo brezstrojnično dvigalo Kasper Lift [3].

Danes je razvoj in proizvodnja dvigal v velikem tehničnem razcvetu. Omogočajo nam lažji

način življenja, predvsem ljudem na invalidskem vozičku, ki so postali odvisni od njih. S

pomočjo dvigal so zrasla največja mesta z nebotičniki po vsem svetu. Uporabljajo se prav

na vsakem koraku, še posebej v gospodarstvu oz. industriji, kjer si življenja brez njih

praktično ne znamo več predstavljati.


7

2.2 Dvigala in njihov način delovanja

Dvigalo je naprava, ki potuje v vertikalni smeri in služi za prevoz ljudi in transport raznih

predmetov. Najdemo jih v raznoraznih objektih, kot so: stanovanja, bolnice, domovi za

ostarele, javne garaže, šole, nakupovalni centri, poslovne stavbe, na gradbiščih, v industriji,

skratka vsepovsod, kjer lahko služijo svojem namenu [2].

Poznamo več vrst dvigal. Ločimo jih predvsem po tipu, vrsti pogona in po načinu izvedbe.

Po tipu jih ločimo na:

osebna dvigala (klasična – stanovanjska, gasilska, invalidska),

tovorna dvigala (dvižne ploščadi, malotovorna – gostinska, avtomobilska),

osebno – tovorna dvigala.

Slika 2.6: Malotovorno dvigalo [4].

Po vrsti pogona na:

električna in

hidravlična dvigala [2].

Ter po načinu izvedbe na:

reduktorska strojnična dvigala,

brezreduktorska strojnična dvigala in

brezstrojnična dvigala [5].


8

Osebna dvigala se po navadi vgrajujejo v javne ali zasebne stanovanjske objekte. Poznamo

tudi panoramska osebna dvigala, ki so po izgledu steklena in običajno nameščena na

zunanjih stenah zgradb. Po načinu izvedbe so to brezstrojnična dvigala. V to skupino

spadajo še invalidska osebna dvigala. To so dvigala majhnih pogonskih moči, ki so

obenem zelo varčna in tiha, saj ne presegajo glasnosti 55 dB.

Tovorna dvigala se uporabljajo za prevoz tovora. Obratujejo v težkih pogojih (prah,

vibracije, umazanija, itd. ). So robustnejša, večjih nazivnih nosilnosti in se poleg

električnih uporabljajo tudi hidravlična dvigala. Najdemo jih vsepovsod v industriji,

kmetijstvu, gostinstvu (slika 2.6), lahko služijo tudi kot dvižne ploščadi in kot transport

katerega koli tovora.

Poznamo tudi hidravlična dvigala, ki se uporabljajo predvsem za dvigovanje večjih in

težjih predmetov. V nadaljevanju diplomskega dela se bomo ukvarjali z električnim

pogonom dvigala, zato se bomo osredotočili bolj na električna kot na hidravlična dvigala.

Opis delovanja električnih dvigal:

Poznamo več vrst električnih dvigal. Osredotočili smo se samo na električna vrvna dvigala,

saj so ta najbolj pogosta. Dvigala pri delovanju uporabljajo protiutež, ki potuje v nasprotno

smer kot kabina. Protiutež kompenzira celotno lastno težo kabine in približno polovico

mase koristnega bremena. To pomeni, da protiutež izniči lastno maso kabine in običajno še

polovico mase koristnega bremena. V strojnici dvigala je nameščen pogonski motor z

reduktorjem, na katerega so preko vrvenice nameščene nosilne jeklene vrvi ali novejši

poliuretanski trakovi. Pri pogonih brez reduktorja pa je pogonski motor direktno pritrjen na

vrvenico. Jeklene vrvi so različnih presekov in dimenzij, odvisno od nosilnosti in višine

dviganja dvigala. Pogonski motorji so v vseh novejših dvigalih frekvenčno regulirani, kar

pomeni, da dvigalo doseže mehak zagon in počasno ustavljanje [2].


9

Slika 2.7: Skica delovanja reduktorskega strojničnega dvigala [6].

Za varnost obratovanja naprave mora biti dobro poskrbljeno. Zato skrbi veliko elektronike

in mehanskih komponent. Med mehanske komponente štejemo omejilec hitrosti-OH, ki se

nahaja v strojnici dvigala, napenjalec omejilca hitrosti-OH, ki se nahaja na dnu jaška,

zavoro pogonskega stroja in lovilno napravo pod kabino »mački« (na sliki 2.7). Mehanske

komponente se aktivirajo, če se kabina spušča ali dviga za več kot 30% normalne hitrosti

[2]. Za varnost v kabini poskrbita fotocelica in naletni kontakt. Pred vstopom v kabino se

nahaja fotozavesa in če je ta prekinjena, pošlje signal, da se vrata odprejo. Na podoben

način deluje tudi naletni kontakt, ki se prav tako sproži, če se med zapiranjem vrat pojavi

ovira in odpre vrata kabine. S temi varnostnimi ukrepi preprečimo morebitne poškodbe

potnikov in zagotovimo večjo varnost. Če dvigalo odpove, za varnost v kabini poskrbi

dvosmerna govorna komunikacija. Varnost dvigala je zagotovljena z rednim vzdrževanjem

in pregledom dvigala. Več o tem bomo izvedeli v nadaljevanju naloge.

omejilec hitrosti - OH

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža 0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež


vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža 0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež

Slika 1.7

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža

0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež


Strojnica električnega dvigala

krmilna omara

vrvenica

pogonski motor

reduktor

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža

0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež



krmilna omara

vrvenica

pogonski motor

reduktor

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža 0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež



krmilna omara

vrvenica

pogonski motor reduktor

kabina

„mački“

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža 0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež



krmilna omara

vrvenica


kabina

„mački“

vodila protiuteži

povezano na kabino

z zavorami

napenjalec - OH

jama jaška

etaža 0

etaža 1

etaža 2

vodila kabine

glava jaška

protiutež



krmilna omara

vrvenica


kabina

„mački“


10

2.3 Reduktorska strojnična dvigala

To so dvigala, ki poleg motorja vsebujejo še reduktor (slika 2.8). Pogonski motor je preko

reduktorja pritrjen na vrvenico. Poznamo več vrst reduktorjev, za pogon dvigala pa se

večinoma uporabljajo polžni reduktorji. Njihova slabost je poleg slabega izkoristka (okoli

70 %) tudi manjša hitrost v primerjavi z brezreduktorskimi dvigali. Svojo prednost

dosegajo v potrebi po manjšem pogonskem motorju. Običajno takšna dvigala dosegajo

hitrosti do 2,5 m/s in nosijo bremena do 13,000 kg [5].

Slika 2.8: Reduktorsko strojnično dvigalo [5].

2.4 Brezreduktorska strojnična dvigala

V strojnici naprave vsebujejo samo motorni pogon brez reduktorja, kot je prikazano na

sliki 2.9. Pogonski motor je direktno pritrjen na vrvenico. Predvidena so za hitrosti višje od

2,5 m/s in imajo večji mehanski izkoristek kot tista z reduktorjem. Za optimalno delovanje

potrebujejo pogonske motorje večjih moči. Ker so brez reduktorja, lahko dosegajo visoke

hitrosti, ampak dvigajo manjša bremena kot tista z reduktorjem.


11

Slika 2.9: Brezreduktorsko strojnično dvigalo [5].

2.5 Brezstrojnična dvigala

Sodobnejša dvigala ne potrebujejo več strojnice, saj imajo EP vgrajen že v glavi jaška

(slika 2.10). Brezstrojnični sistem dvigala predstavlja po skoraj 100 letih večji prelom v

industriji dvigal, prav zaradi vgradnje preoblikovanega motorja in reducirane jermenice v

samo glavo jaška. Tako odpravimo potrebo po dodatnem prostoru (strojnica). Vse se

nahaja v enem prostoru. Poleg pogonskega motorja se v jašku dvigala nahajajo še kabina,

protiutež ter jeklene vrvi ali novejša izvedba nosilnih vrvi z poliuretanskimi trakovi. EM so

manjših moči, raznoraznih vrst in so običajno frekvenčno regulirani. Predvideni so za

zgradbe od 2 pa do nekje 30 nadstropij, zato se uporabljajo praktično vsepovsod od

stanovanj, blokov pa do nakupovalnih centrov.


12

Slika 2.10: Brezstrojnično dvigalo [5].

2.6 Varnost dvigal

Varnost dvigal lahko zagotovimo s stalnim tehničnim nadzorom. Ob vgradnji novega

dvigala v prostor se najprej naredi tehnični prevzem, ki ga naredi pooblaščena institucija.

Po tehničnem prevzemu in strokovnem pregledu institucija izda certifikat za varno uporabo

dvigala. Certifikat zagotavlja, da je naprava narejena po predpisih in deluje brezhibno.

Dovoljenje velja 1 leto in ga je potrebno obnavljati na periodičnih pregledih [2]. Periodika

pregleda (leto) je zapisana v tehnični dokumentaciji dvigala.

Dvigala morajo biti izdelana, načrtovana in vgrajena po točno določenih predpisih in

standardih. Poleg vseh standardov in predpisov mora biti zagotovljena tudi požarna

varnost. Dejstvo je, da je varnost novo vgrajene naprave na prvem mestu. Standardi SIST

EN81 se uporabljajo za proizvodnjo, montažo in vzdrževanje dvigal. Pravilnik o varnosti

dvigal je dostopen na internetu. Zapisan je na uradnem listu RS, št. 97/03 in 83/07.


13

Da lahko naprava deluje brezhibno in varno, je potreben reden servis in vzdrževanje

dvigala. Servis se lahko izvaja redno mesečno, trimesečno ali polletno, odvisno od samega

proizvajalca dvigala. Reden servis dvigala v osnovi vsebuje pregled vseh delov naprave,

kontrolo delovanja in odpravljanje ugotovljenih napak. Natančneje se preveri:

pravilno delovanje varnostnih naprav (zavori pogonskega stroja, lovilne naprave,

omejilnika hitrosti, mejnega stikala, fotozavese, blažilnika, jaškovnih vrat in

naprave za njihove zaklepanje),

nosilnost vrvi ali verig na kabini in protiuteži,

izolacija vseh tokokrogov in njihovih povezav z ozemljitvijo,

celotna strelovodna instalacija,

brezhibno delovanje pogonske naprave in krmilje dvigala,

brezhibno delovanje pri vožnji in ustavljanju dvigala,

ustreznost zasilnih izhodov in

naredijo nujno vzdrževalna dela kot so npr. čiščenje in mazanje raznih delov

dvigala [7].


14

3 ANALIZA ELEKTRIČNIH POGONOV DVIGAL

3.1 Elektromotorski pogoni

Nahajajo se v vseh modernih industrijskih proizvodnjah. Večina EM je realiziranih z ASM,

okoli 80 %. EM se zlahka krmilijo, zato lahko z njihovo pomočjo brez problema

avtomatiziramo številne procese v proizvodnji. Uporabljajo se praktično vsepovsod v

industriji, rudarstvu, agrotehniki, proizvodnjah in ostalih področjih. Da lahko izkoristimo

vse njihove prednosti, moramo najprej zelo dobro poznati lastnosti delovnega stroja in

lastnosti pogonskega EM. Nato primerjamo njihove medsebojne lastnosti in karakteristike,

na koncu obravnave pa lahko določimo vrsto EM, ki ga bomo uporabili v EM pogonu [8].

3.2 Določanje pogonske moči dvigal

Pri določanju pogonske moči dvigal si pomagamo z zakoni mehanike. Prikazali bomo

izračun potrebne pogonske moči samo v stacionarnem stanju delovanja in ne, ko se

obremenitev spreminja. Pogonsko moč, ki jo potrebujemo za dviganje neke mase, lahko

izračunamo po enačbi 3.1 [8]:

pog (3.1)mgv

P

kjer je:

2

masa,

težni pospešek (9,81 m/s ),

hitrost,

izkoristek polžastega gonila ( 0,4).

m

g

v


15

3.3 Naloge elektromotorjev v pogonu dvigal

To so:

1. Mehak zagon

2. Konstantna hitrost

3. Počasno ustavljanje

Prva naloga EM v pogonu dvigal je mehak zagon. Mehak zagon potrebujemo zato, da se

izognemo začetnemu sunku, ki bi se pojavil ob vklopu motorja. Želimo si, da nam dvigalo

lepo in počasi steče. To pa lahko dosežemo s spremembo statorske napetosti, s spremembo

statorske napetosti in frekvence ter s spre membo rotorske upornosti (samo ASM z drsnimi

obroči). V našem primeru smo izvedli mehak zagon s spreminjanjem frekvence napajalne

napetosti (frekvenčni zagon), kar nam omogoča FP. Po zagonu se mora motor zavrteti do

določenih vrtljajev (odvisno od nastavljenega parametra) in vrteti s konstantno hitrostjo.

Zadnja naloga EM je, da ta počasi in enakomerno zavira. Tudi to mu omogoča napajalnik

motorja. Natančnejši postopek delovanja pogona dvigala bomo predstavili v 5. poglavju.

3.4 Motorji, ki se uporabljajo za pogone dvigal

Običajno so se v pogonih dvigal najpogosteje uporabljali ASM z reduktorjem in DC-

motorji z generatorji enosmerne napetosti. Motorji so bili velikih moči, zato se je ob

zagonu pojavil velik zagonski tok in moment (odvisno od proizvajalca motorja). Zaradi

preobremenjenosti so se mehanske in ostale komponente lahko uničile, posledično pa jih je

bilo potrebno zamenjati, kar je predstavljalo še dodaten strošek. DC-motorje sicer odlikuje

visok navor ob zagonu ter odlična kontrola hitrosti, ampak spadajo med energetsko najbolj

potratne motorje. Vsebujejo namreč razmeroma velike ločilne transformatorje, ki porabijo

veliko energije v stanju pripravljenosti (od 1,5 do 2,5 kW). Zato v novejših pogonih dvigal

DC-motorjev skoraj ne srečamo več.

Danes se v pogonih dvigal največ uporabljajo asinhronski in sinhronski motorji brez

reduktorja. Potrebno je poudariti, da današnje motorje v pogonih dvigal običajno napaja

FP. Prav napajalnik pogonskih motorjev pa odpravi zgoraj navedene probleme tokovnih in


16

zagonskih sunkov. Raziskave so pokazale, da današnji pogoni v primerjavi s starejšimi

porabijo do 35 % manj el. energije.

Zelo zanimiv tip motorja, ki se danes pogosto uporablja v dvigalni tehniki je tako

imenovan disk motor, ki je ime dobil prav po svoji obliki. Ti motorji se vgrajujejo v

brezstrojnična dvigala. Takšen tip motorja je vgrajen v dvigalo, ki ga uporabljamo na

FERI-ju v Mariboru in ga bom v nadaljevanju naloge na kratko opisal.

3.4.1 KONE dvigala

Dvigala KONE predstavljajo revolucijo v industriji dvigal, saj so poleg modernega motorja

energetsko varčna in udobna dvigala. Izjemna tehnična inovacija je bila predstavljena prvič

leta 1996, ko so predstavili prvo brezstrojnično dvigalo za nizke in srednje visoke zgradbe

[9]. Uporabljajo se v nebotičnikih, visokih zgradbah in prestižnih hotelih po celem svetu.

Dosegajo hitrosti od 0,15 m/s pa do 10 m/s, odvisno od tipa dvigala. Prav tako dosegajo

različne višine dviganja in različne nazivne obremenitve, odvisno od namena in vrste

dvigala (slika 3.1).


17

Slika 3.1: Tehnične lastnosti KONE dvigal [9].

Opis motorja:

KONE EcoDisc je edini osni sinhronski motor v industriji dvigal. Leta 1996 so pri KONE

podjetju začeli vgrajevati linearne motorje v dvigala. To so bila dvigala z lepim stilom in

revolucionarnem motorjem [10]. Običajne dvigalne naprave so težke, zbite, nekateri sklopi

sestavnih delov pa potrebujejo tudi ločen prostor. Pri podjetju KONE so to odpravili z

brezstrojničnimi dvigali in z drugačno obliko motorja. Motor ima obliko diska in je zaradi

svoje oblike zelo tanek. Kar mu prinaša prednost, saj je lahko nameščen v ozkem prostoru

med steno jaška in vodilno tirnico kabine dvigala. S tem pa prihranimo dodaten prostor, saj

ne potrebujemo strojnice dvigala.


18

Princip delovanja motorja:

Delovanje sinhronskega motorja s trajnimi magneti temelji na osnem elektromagnetnem

polju. Rotor in stator so preuredili tako, da sta prevzela linearno obliko. Linearno obliko pa

so predstavili v 360 stopinjski obliki, kot prikazuje slika 3.2. Rezultat je izjemno ravna in

kompaktna osna oblika [10].

Slika 3.2: Stator s trajnimi magneti [10].

Rotorski oz. trajni magneti so pritrjeni direktno na prirobnici motorja, 3 fazne tuljave pa na

prirobnici statorja. Rotor in stator sta nameščena eden proti drugemu (kot sendvič) in v

interakciji z rotirajočim magnetnim poljem direktno zavrtita disk [11]. Na sliki 3.3 vidimo

sestavne dele EcoDisc motorja.

Slika 3.3: Sestavni deli EcoDisc motorja [12].


19

Moč motorja je odvisna le od premera stroja, v primerjavi s prejšnjimi stroji, ko je bila moč

odvisna tudi od dolžine stroja. Tehnologija sinhronskih motorjev s trajnimi magneti dosega

visoko efektivnost in zelo majhno porabo el. energije.

Zaradi vrtečega diska tudi pri pospeševanju in zaviranju ne zvenijo pretirano glasno.

Vožnja z njimi je zaradi nadzornega sistema motorja in zavor tiha in sproščena.

3.4.2 Energetska učinkovitost dvigal

Na splošno lahko dvigala porabijo od 2 do 10 odstotkov skupne porabe energije stavbe.

Dvigala KONE so tako energetsko učinkovita, da spadajo v razred A po porabi energije.

Meritve so bile izvedene v skladu s smernicami VDI 4707, ki jih je izdalo združenje

nemških inženirjev.

Ključni mejniki, da so postala energetsko najbolj učinkovita dvigala, so:

začetek proizvodnje frekvenčnega pretvornika V3F,

proizvodnja prvih regenerativnih pogonov v svojih dvigalih,

proizvodnja brezstrojničnih dvigal (do 70% manj porabljene energije),

osvetlitev dvigal z LED žarnicami,

možnost uporabe dvigal na sončni pogon,

prejem certifikata za porabnika energije razreda A (standard VDI 4707),

proizvodnja popolno prenovljenega in energetsko bolj učinkovitega motorja KONE

EcoDisc [13].

V KONE dvigalih uporabljajo zgoraj omenjene regenerativne pogone, ki shranjujejo višek

energije, ki jo proizvede dvigalo. Pri navadnih pogonih pa se višek energije pretvarja v

toplotno energijo, katero pa moramo odvajati iz prostora. Ko dvigalo potuje navzgor z

lahkim bremenom, ali navzdol s težkim, pri tem ustvarja neko dodatno energijo (odvečno),

ki jo regenerativni pogon shrani in pretvori v električno. Pretvorjeno energijo lahko nato

uporabimo v električnem omrežju, za uporabo drugih dvigal, pri drugi opremi, itd. [13]

Prednost regenerativnega pogona KONE je, da lahko v kombinaciji z motorjem zmanjša

porabo od 20 do 35 odstotkov glede na višino stavbe in hitrost dvigala.


20

Nekatera dvigala porabijo ogromno električne energije. Zato se je leta 2005 švicarska

agencija za učinkovito rabo energije odločila, da naredi študijo 33 dvigal različnih starosti,

proizvajalcev in tehnologij pogonov po celem svetu. Ugotovila je sledeče:

brezreduktorska dvigala s frekvenčno regulacijo motorja porabijo občutno manj el.

energije kot tista brez nje,

zelo veliko energije se porablja v času mirovanja dvigala (»standby«),

da je smiselna investicija v rekuperatorje energije, ki vračajo elektriko v omrežje,

med večje porabnike energije spadajo avtomatska vrata [14].

Velik pomen ima izbira ustreznega pogona dvigala. Brezreduktorska dvigala dosegajo

prednost v večji hitrosti, večjem mehanskem izkoristku in manjši električni porabi. Da je

poraba še manjša, poskrbijo FP, ki imajo možnost spreminjanja napetosti in frekvence. Z

njimi reguliramo hitrost dvigala in tako dosežemo manjšo porabo energije (npr. nazivna

hitrost 0,63 m/s zadostuje za dvigala v stavbah s 6 etažami). Manjša nazivna hitrost pomeni

manjšo električno porabo.

Zelo veliko porabo doseže dvigalo tudi v času mirovanja. Porabo lahko zmanjšamo z

razvojem funkcije »sleep mode«, saj je takrat dvigalo v tako imenovanem načinu spanja.

To pomeni, da v sistem vgradimo rele, ki bo v času mirovanja dvigala izklopil napetost

razsvetljave. Razsvetljava lahko porabi do 1/3 celotne porabljene energije dvigal. Zato ta

problem rešimo z varčnimi svetilkami ali novejšo LED tehnologijo. V stanju

pripravljenosti imajo določeno porabo tudi avtomatska vrata, saj zadržujejo krila v skrajnih

položajih. Ugotovitve so pokazale, da se splača investirati v rekuperatorje energije, ki

vračajo el. energijo nazaj v omrežje. Investicija je smiselna predvsem pri dvigalih, ki so

obremenjeni skozi celoten dan (bolnišnice, nakupovalni centri, itd.).

Če zmanjšamo maso protiuteži in stopnjo uravnoteženja dvigala, lahko zmanjšamo tudi

nazivno moč pogonskega motorja. Če imamo manjši pogonski motor, imamo tudi manjšo

vrvenico. Zato lahko vpeljemo namesto jeklenih vrvi poliuretanske nosilne trakove, ki so

lažji, prožnejši, večjega izkoristka in zahtevajo manjšo pogonsko moč motorja. Če vse

skupaj seštejemo, lahko s temi ukrepi občutno zmanjšamo porabo električne energije

dvigala.


21

3.4.3 KONE EcoSpace

Na FERI-ju v Mariboru uporabljamo dvigalo družine KONE. Po pregledu tehničnih

podatkov dvigala gre za brezstrojnično vrvno dvigalo KONE EcoSpace.

Slika 3.4: Dvigalo KONE EcoSpace.

Na sliki 3.4 vidimo šolsko dvigalo KONE EcoSpace s sestavnimi deli. FP napaja pogonski

motor in morebitne napake javlja na zaslon, ki se nahaja pod zaščitno letvijo pred vhodom

v kabino. Na desnem in levem robu pogonskega motorja se nahajata dve mehanski zavori.

Zavori sta dimenzionirani in načrtovani tako, da za normalno obratovanje zadostuje že ena

zavora. Torej druga zavora služi kot rezerva.


22

Tabela 3.1: Tehnični podatki dvigala.

KONE EcoSpace

Leto montaže: 2006

Nazivna nosilnost: 1000 kg

Št. oseb: 13

Št. postaj: 7

Višina dviga: 17,37 m

Obratovalna hitrost: 1 m/s, frekvenčno reguliran

Položaj pogona: V glavi jaška

Strojnica: Brez strojnice

Premer nosilnih vrvi: 8 mm

Premer vrvi OH: 6,3 mm

Obešanje: 1:1

Vrata voznega jaška: Avtomatska

Vrata kabine Avtomatska

Varnostne naprave vhoda kabine: Fotocelica + naletni kontakt

Omejilec hitrosti: 80420

Lovilna naprava: SGB 08

Blažilnik nasedanja kabine: Elastični

Blažilnik nasedanja protiuteži: Elastični

Zadrževanje zunanji pozivov: 80%

Zadrževanje pozivov in komand: 110%

Indikatorji: Zasedenosti dvigala

Klic v sili: Dvosmerna govorna komunikacija

Povratno upravljanje: Da

Napetost krmilja: 230 V

Napetost signalizacije: 230 V

Glavne varovalke v strojnici: 25 A

Pogonski stroj: Kone EcoDisc MX10

Pogonska moč stroja: 5,7 kW


23

Motor nazivne moči 5,7 kW poganja vrvenico, preko katere so nameščene jeklene vrvi, ki

dvigujejo ali spuščajo breme s hitrostjo do 1 m/s . Več podrobnosti si lahko ogledamo v

tabeli 3.1 s tehničnimi podatki dvigala.

Slika 3.5: Prikaz upora v jašku.

Višek energije, ki se pojavi v DC-linku ali vmesnem vezju, se porablja na uporu, ki ga

prikazuje slika 3.5.

Slika 3.6: Prostor, kjer je naprava nameščena.


24

V jašku dvigala se desno od pogonskega motorja nahaja naprava za shranjevanje energije,

ki jo lahko vidimo na sliki 3.6. Naprava shranjuje energijo in jo porabi v primeru izpada

glavnega napajanja dvigala. V napravi naj bi bilo shranjeno toliko energije, da dvigalo

pripelje do prvega izstopnega mesta, kjer se ustavi. Na vodilu kabine so nameščena

magnetna stikala, ki se nahajajo na vsakem izstopnem mestu. Magnetna stikala dajo signal,

na katerem mestu se mora dvigalo ustaviti.

Dvigalo KONE EcoSpace ima veliko prednosti. Ker je to brezstrojnično dvigalo, lahko

pogonski motor prav zaradi svoje oblike vgradimo kar v glavo jaška. Kot vsa ostala KONE

dvigala tudi to dvigalo vsebuje tehnologijo motorja z napajanjem FP, ki odpravi problem

zagona, hkrati pa omogoča zelo majhno porabo el. energije.


25

4 ASINHRONSKI MOTOR

Ker smo v diplomskem delu simulirali pogon dvigala z ASM, bomo najprej izvedeli nekaj

več o samem stroju, načinu delovanja in njegovem napajanju.

Trifazni ASM je daleč najbolj razširjeni EM prav zaradi svoje enostavne in robustne

konstrukcije ter zanesljivosti obratovanja. Enostavna konstrukcija mu omogoča, da lahko

prenese kratkotrajne preobremenitve, neobčutljivost in pa minimalno vzdrževanje.

Odlikuje se po dobrem izkoristku in je v primerjavi z DC-motorji veliko cenejši. Poznamo

izmenične trifazne in enofazne ASM. Večinoma se uporabljajo kot motorji, redkeje kot

generatorji ali zavore.

4.1 Zgradba asinhronskega motorja

ASM je v grobem sestavljen iz dveh delov, in sicer iz mirujočega dela, ki mu pravimo

stator, in rotirajočega dela, ki ga imenujemo rotor. Oba dela sta med seboj ločena z ozko

zračno režo δ, ki zagotovi varno gibanje rotorja. Stator je izdelan iz lamel, ki so stisnjene v

paket in ima obliko votlega valja. Lamele so iz dinamo pločevine, izolirane s tankim

papirjem ali izolacijskim lakom, da preprečijo razvoj znatnih vrtinčnih tokov v statorju. Za

odvajanje toplote se uporablja rebrasto ohišje, za hlajenje pa ventilator, ki je nameščen na

koncu osi motorja. V statorskih utorih so nameščena tri navitja, za vsako fazo po eno, ki so

med seboj zamaknjena za 120°. Začetki in konci navitij so speljani v priključno omarico, ki

je nameščena na ohišju motorja (slika 4.1). Rotor je sestavljen iz osi motorja, na katero je

pritrjen lameliran paket z utori, v katere so vstavljene palice iz aluminija (za manjše stroje)

ali bakra (za večje stroje). Na čelnih straneh paketa so palice povezane s kratkostičnim

obročem. Palice in kratkostična obroča tvorijo navitje rotorja in imajo obliko kletke.

Poznamo rotor v izvedbi s kratkostično kletko in v izvedbi z drsnimi obroči [8].


26

Slika 4.1: Zgradba trifaznega ASM s kratkostično kletko [15].

4.2 Princip delovanja

Trifazni ASM obratuje na principu vrtilnega magnetnega polja. Trifazno statorsko navitje

je simetrično in priključeno na trifazno omrežje treh izmeničnih napetosti, ki so simetrične,

enakih amplitud in med seboj fazno premaknjene za 120°. Tokovi, ki se ustvarijo v

statorju, povzročajo tri magnetne pretoke, ki nihajo sofazno s tokovi in skupaj tvorijo

vrtilno magnetno polje. Vrtilno magnetno polje inducira napetost v kratkosklenjenih

tuljavah rotorskega navitja, ki požene kratkostične tokove. Zaradi inducirane napetosti v

rotorskem navitju pravimo ASM tudi indukcijski motor. Kratkostični tokovi povzročajo v

povezavi z gostoto vrtilnega magnetnega polja sile, ki delujejo na vodnike rotorskega

navitja in proizvajajo vrtilni moment, ki zavrti rotor [8]. Kakor hitro se začne rotor gibati,

se joulske izgube v rotorskem navitju nižajo, raste pa mehanska moč na gredi motorja. Ob

vklopu se vrtilno magnetno polje ali fluks, glede na mirujoč stator, vrti s sinhronskim

številom vrtljajev sn , rotor pa z dejanskim številom vrtljajev n , torej asinhronsko.


27

Ko ASM obratuje v motorskem režimu, se rotor vrti počasneje kot vrtilno magnetno polje.

V generatorskem režimu pa obratno. Pogoj za delovanje v motorskem režimu je, da teče

rotorski tok. Da pa lahko teče rotorski tok, se mora v rotorskem navitju inducirati napetost,

ta pa se lahko inducira le, če rotorske palice prečkajo magnetne silnice vrtilnega

magnetnega polja. Rotorske palice lahko prečkajo silnice vrtilnega magnetnega polja samo

takrat, ko hitrost vrtilnega magnetnega polja in hitrost vrtenja rotorja ni enaka [8]. Če bi

bila hitrost vrtenja rotorja enaka hitrosti vrtenja vrtilnega magnetnega polja, bi bila

sprememba magnetnega pretoka v opazovani zanki enaka 0 in s tem tudi inducirana

napetost ter vrtilni moment. Kar pomeni, da motor ne bi proizvajal nobenega vrtilnega

momenta in bi se začel ustavljati. Razliko zaostajanja dejanske hitrosti motorja za

sinhronsko hitrostjo imenujemo slip ali zdrs, ki ga definiramo z enačbo 4.1:

s ss

s

60, (4.1)

n n fs n

n p

pri čemer so:

1 1

s

1 1

s

sinhronsko število vrtljajev vrtilnega polja (s ) ali (min ),

dejansko število vrtljajev rotorja (s ) ali (min ),

statorska frekvenca (Hz),

št. polovih parov.

n

n

f

p

Glede na vrtilno magnetno polje se lahko rotor vrti na tri načine:

1. sn n deluje kot ASM,

2. s > n n deluje kot asinhronski generator,

3. rotor se vrti v nasprotno smer in deluje kot zavora [16].

Pri delovanju z nazivno močjo znaša slip približno 3 do 8 odstotkov hitrosti vrtenja

vrtilnega polja. Slip ASM je proporcionalen z vrtilnim momentom motorja. Z naraščanjem

slipa raste tudi vrtilni moment motorja, ki naraste do največjega momenta motorja, ki mu

pravimo omahni vrtilni moment. Nadaljnje večanje slipa, povzroči zmanjšanje vrtilnega

momenta motorja. Pri nazivnem vrtilnem momentu se vrti motor z nazivno vrtilno

hitrostjo. V prostem teku pa skoraj doseže hitrost vrtilnega polja (sinhronsko hitrost


28

vrtenja). V trenutku zagona je vrednost vrtljajev motorja enaka 0, vrednost slipa pa 1. Ko

se rotor začne vrteti, narašča dejanska hitrost motorja, na drugi strani pa frekvenca rotorske

inducirane napetosti in slip padata proti vrednosti 0. Idealen prosti tek motorja dosežemo,

ko je vrednost slipa enaka 0.

4.3 Možnost spreminjanja števila vrtljajev asinhronskega motorja

ASM, ki ga napajamo na omrežju minimalno spremeni število vrtljajev od prostega teka pa

do nazivne obremenitve. Motor deluje v bližini sinhronske vrtilne hitrosti. Enačba 4.2 nam

pove, da obstajajo trije načini spreminjanja vrtljajev:

ss

60(1 ) (1 ) (4.2)

fn n s s

p

1. s spremembo frekvence napajalne napetosti,

2. s spremembo števila polovih parov oz. števila polov,

3. s spremembo slipa [16].

Ker smo v našem primeru spreminjali frekvenco napajalne napetosti, bom na kratko opisal

le ta način spreminjanja vrtljajev.

4.3.1 Spreminjanje frekvence napajalne napetosti

Ta način spreminjanja vrtljajev je najbolj primeren za motorje s kratkostično kletko. S

spreminjanjem sf spreminjamo tudi sn . V področju od 0 pa do 50 Hz nam s

spreminjanjem sf fluks narašča, s tem pa se nam spreminjajo tudi momentne karakteristike.

Zaradi tega moramo kompenzirati statorski (ohmski) padec s spreminjanjem napetosti sU .

Iz enačbe 4.3 za inducirano napetost v statorju lahko vidimo, da s konstantnim

spreminjanjem sU in sf ohranimo približno konstanten fluks.


29

ss s konst. konst. (4.3)

UE Kf

f

Za krmiljenje vrtilne hitrosti ASM uporabljamo FP, ki služijo kot napajalniki ASM. Iz

(4.3) izvemo, da moramo hkrati s frekvenco premo sorazmerno povečati tudi napetost.

Izhodno napetost napajalnika lahko povečamo le do nazivne vrednosti, medtem ko

frekvenco lahko povečamo za desetkratnik nazivne vrednosti ali še več. Ko povečujemo

frekvenco preko nazivne vrednosti, se bo zaradi ravnotežja po napetostni enačbi ustrezno

zmanjšal tudi fluks v stroju (slika 4.2).

Slika 4.2: Karakteristika momenta pri različnih frekvencah [17].

Govorimo o obratovanju v področju slabljenja polja. Vrtilni moment je od frekvence 0 pa

do nazivne frekvence konstanten. Pri nazivni vrednosti frekvence (50 Hz) je napetost

enaka nazivni napetosti omrežja, s katero napajamo FP. V področju nad 50 Hz lahko z FP

spreminjamo samo sf pri konstantni napetosti, zato nam vrtilni moment pada.

Stroji napajani s FP imajo po navadi tuje hlajenje. To pomeni, da jih hladi ventilator, ki je

napajan z manjšim enofaznim ali trifaznim motorjem z zunanjim rotorjem. Zrak, ki ga piha

ventilator, kroži po površini motorja. Poznamo tudi hlajenje motorjev z vodo, ki kroži v

plašču stroja in se uporablja predvsem pri motorjih večjih moči. [16].


30

5 SIMULACIJA POGONA DVIGALA

5.1 Motor in napajalnik, ki smo ju uporabili za simulacijo pogona dvigala

FREKVENČNI PRETVORNIK

ASINHRONSKI MOTOR

BREME

1L 2L 3L

Slika 5.1: Blokovna shema električnega pogona [18].

Pri simulaciji pogona dvigala (slika 5.2) smo uporabili ASM kot aktivno breme, s katerim

smo simulirali breme dvigala s podatki:

n

n

n

1

n

Siemens 3 Mot 1LA7130-4AA10-Z

50 Hz

230/400 V /Y

5,5 kW

19,7 /11,4 A /Y

1455 min

cos 0,81

f

U

P

I

n

Pogonski motor je bil v našem primeru ASM s kratkostično kletko, ki je vezan pri

n 400 VU v vezavo zvezda:

n

n

n

1

n

Siemens 3 Mot 1LA7113-4AA60-Z

50 Hz

400 / 690 V /Y

4 kW

8,2 / 4,7 A /Y

1440 min

cos 0,82

f

U

P

I

n


31

Za napajalnik smo uporabili FP s podatki:

SIMOVERT VC 6SE7021-0EA61-Z

Vhodna napetost: 3AC 380...480 V

Vhodni tok: 11,2 A

Vhodna frekvenca: 50 / 60 Hz

Izhodna napetost: 3AC 0-380...480 V

Max. izhodni tok: 9,3 A

Izhodna frekvenca: 0-500 Hz

Slika 5.2: Simulacija pogona dvigala.

O samem ASM smo že govorili v 4. poglavju, sedaj pa bomo malo več izvedeli o

napajalniku našega pogonskega motorja.

FP je naprava, ki nam omogoča zvezno krmiljenje in regulacijo hitrosti vrtenja trifaznega

asinhronskega in sinhronskega motorja. Pri krmiljenju lahko z zunanjimi posegi

(sprememba U in f po funkciji U/f=konst.) ali z ostalimi posegi v motor (slika 5.3),

nastavljamo frekvenco v odprti zanki. V zaprti zanki pa je možna regulacija navora in

regulacija hitrosti z ali brez merilnika vrtljajev. V našem primeru smo uporabili regulacijo,

ker smo spreminjali navor bremena in vrtljaje.


32

POGONI Z ASINHRONSKIMI MOTORJI

KRMILJENJE REGULACIJA

Zunanji posegiPosegi v motor

- dodatni upori v

rotorskem navitju

- sprememba napetosti

in frekvence (U/f metoda)- preklop polovih

parov

- sprememba napetosti in

frekvence (U/f metoda)

- sprememba toka in

frekvence (I/f metoda)

- naravna orientacija polja

- metoda pospeševanja polja

- teorija orientacije polja

Slika 5.3: Načini krmiljenja in regulacije ASM [19].

FP je v grobem sestavljen iz diodnega usmernika, enosmernega vmesnega tokokroga (DC-

link) in tranzistorskega razsmernika, kot prikazuje slika 5.4. Usmernik sestavlja 6

usmerniških diod, ki usmerijo oz. pretvorijo medfazno omrežno napetost v enosmerno

napetost. V DC-linku se nahajajo običajno veliki elektrolitski kondenzatorji, ki gladijo

usmerjeno napetost. Razsmernik pa je sestavljen iz 6 tranzistorskih stikal, ki enosmerno

napetost razsmerijo nazaj v izmenično medfazno napetost po principu pulzno širinske

modulacije.

FP torej odpravlja glavne slabosti izmeničnih motorjev: omogoča nam brezstopenjsko

regulacijo vrtljajev, kompenzira induktivnost navitja na motorju in odpravlja problem

zagonske sunkovitosti v električnem in mehanskem smislu.

vtu ASM

1 2 3

1 2 3

, ,

, ,

u u u

i i i

Omrežje(3x380 V, 50 Hz)

Vmesni tokokrog (DC-link)

usmernik razsmernik

s1 s2 s3

s1 s2 s3

, ,

, ,

u u u

i i i

Slika 5.4: Osnovna zgradba FP z napetostnim vmesnim tokokrogom [19].


33

Pri simulaciji smo uporabili frekvenčni pretvornik SIMOVERT VC, ki spada v družino

Siemensovih FP. Na sliki 5.5 vidimo FP na katerem je PMU (»parametrization unit«), ki je

povezana s kablom na osebni računalnik. Nazivne podatke smo odčitali iz FP.

Slika 5.5: Frekvenčni pretvornik SIMOVERT VC.

5.2 Parametriranje pretvornika

Preden uporabimo pretvornik za napajanje pogonskega motorja, ga moramo ustrezno

parametrirati. To pomeni, da definiramo parametre, ki so nujni za pravilno delovanje FP.

Parametriranje lahko izvedemo s pomočjo:


34

a) PMU (»parametrization unit«)

Enota za parametrizacijo se nahaja neposredno na pretvorniku (slika 5.6) in nam omogoča

zagon FP, nastavljanje smeri vrtenja, direktno nastavljanje parametrov, prikaz trenutnih

vrednosti ipd.

Slika 5.6: PMU [20].

Oznake na sliki 5.6 pomenijo:

1 – tipka za gor

2 – tipka za zamenjavo smeri vrtenja

3 – vklop

4 – tipka za vnos parametrov in brisanje napak

5 – izklop

6 – tipka za dol

7 – digitalni zaslon

8 – priključek za povezavo FP.

b) OP1S (»operator control panel«)

OP1S je prenosljiva vhodno/izhodna naprava, ki se uporablja za parametriranje FP. Ima

možnost shranjevanja podatkov. Naprava ima večjo preglednost in v primerjavi s PMU

vsebuje poleg številčnice še LCD zaslon (slika 5.7).


35

Slika 5.7: OP1S direktno povezana na FP [20].

c) Z uporabo programskega orodja »Drive Monitor« (DM).

Računalnik z DM je preko serijskega vmesnika povezan s pretvornikom. Parametre lahko

vnašamo s pomočjo prednastavljenih korakov (assisted commissioning), direktno preko

tabele parametrov (direct to parameter list) ali s script datoteto (script editor). Na sliki 5.8

imamo možnosti nastavljanja parametrov. V našem primeru smo izbrali način

prednastavljenih korakov, saj nas lepo vodi po korakih skozi vse pomembne parametre EP.


36

Slika 5.8: Izbira funkcij v DM.

5.3 Nastavljanje parametrov napajalnika za pogon dvigala

Parametre smo nastavljali s pomočjo prednastavljenih korakov v programskem orodju DM.

Najprej smo izbrali tip FP (slika 5.9) in določili njegovo napajalno napetost. Na sliki 5.10

smo nastavili nazivne podatke motorja. Nato smo izbrali pulzni merilnik vrtljajev, ki deluje

1024 pulzov na en vrtljaj (slika 5.11). Na sliki 5.12 smo izbrali temperaturni senzor, način

hlajenja in temperaturno konstanto motorja. V našem primeru nimamo temperaturnega

senzorja, motor pa ima lastno hlajenje z ventilatorjem, ki ga lahko vidimo na sliki 5.2. V

naslednjem koraku (slika 5.13) smo izbrali način komunikacije (DM) ter zaprto zančno

regulacijo z merilnikom vrtljajev. Nato smo nastavili vhodne in izhodne vrednosti, kot

prikazuje slika 5.14. To sta referenčna vrednost vrtljajev in toka, ki znašata v našem

primeru 1

ref 1500 minn in ref n 4,7 AI I . Na sliki 5.15 smo nastavili čas

pospeševanja p 3 st , čas zaviranja

z 3 st , čas začetne zaokrožitve zz 0,5 st in čas

končne zaokrožitve kz 0,5 s.t V naslednjem koraku (slika 5.16) smo nastavili omejitev

(limit) momenta, ki znaša 150 % referenčne vrednosti in maksimalni dovoljeni tok, ki je


37

lahko 2-kratnik nazivnega, torej 7,05 A. Na sliki vidimo tudi limit napajalnika, ki znaša 9,3

A. Nato smo nastavili še minimalno frekvenco, ki znaša 0 Hz in maksimalno frekvenco, ki

znaša 60 Hz (slika 5.17). Večje frekvence nismo nastavili, da ne bi šli v preveliko

slabljenje polja. V zadnjem koraku na sliki 5.18 pa vidimo še pregled in potrditev

parametriranja FP.

Za analizo časovnih potekov smo uporabili grafični vmesnik TRACE (slika 5.19), ki je ena

od funkcij DM-ja. V grafičnem vmesniku nastavljamo časovni interval snemanja ter

časovne poteke, ki hočemo, da se nam izrišejo. V našem primeru smo nastavili časovne

poteke toka, napetosti, frekvence, momenta in vrtljajev. Časovne poteke bomo predstavili

v podpoglavju rezultatov simulacije dviganja in spuščanja dvigala.

Slika 5.9: Izbira tipa frekvenčnega pretvornika.


38

Slika 5.10: Nastavitev nazivnih podatkov motorja.

Slika 5.11: Izbira merilnika vrtljajev.


39

Slika 5.12: Nastavitev hlajenja motorja.

Slika 5.13: Izbira komunikacije in regulacije motorja.


40

Slika 5.14: Nastavitev vhodov in izhodov FP.

Slika 5.15: Nastavitev časovnih vrednosti.


41

Slika 5.16: Nastavitev limita.

Slika 5.17: Nastavitev minimalne in preskočne frekvence.


42

Slika 5.18: Pregled in potrditev parametriranja.

Slika 5.19: Grafični vmesnik TRACE.


43

5.4 Delovanje električnega pogona dvigala

EP dvigala smo simulirali z aktivnim bremenom. Na aktivnem bremenu smo nastavljali

različne obremenitve, pognali motor in dobljene rezultate izrisali ter komentirali. Potek

simulacije je potekal tako, kot kaže slika 5.20. Najprej se je vklopil motor. Želeni vrtljaji

pogonskega motorja so bili enaki 0. Mehanska zavora pa je bila vklopljena, saj v

nasprotnem primeru dvigalo ne bi bilo v ravnovesju.

Slika 5.20: Delovanje EP dvigala.

kjer so:

1

ž

1

dej

želeni vrtljaji (min ),

dejanski vrtljaji motorja (min ).

n

n

Naslednji korak je obremenitev dvigala. To je trenutek, ko v kabino vstopijo na primer

uporabniki dvigala. V simulaciji pa smo nastavili določeno obremenitev na aktivnem

bremenu. V času obremenitve se izklopi mehanska zavora motorja. Takrat mora imeti

pogonski motor že določen moment, da zadrži neobremenjeno ali obremenjeno kabino v

položaju mirovanja. Nato smo izvedli mehak zagon pogonskega motorja s pomočjo FP. Na

napajalniku smo nastavili parametre, ki nam omogočajo počasen in gladek zagon motorja.

To so parametri, prikazani na sliki 5.15. S pomočjo parametrov za mehak zagon je motor

pognal dvigalo do želenih vrtljajev, ki smo jih prav tako nastavili s parametrom, in v

našem primeru znašajo 11500 min (pri dviganju dvigala) in 11500 min (pri spuščanju

dvigala). Da ima dvigalo določen čas dviganja ali spuščanja konstantne vrtljaje, mu

omogoča regulacija hitrosti vrtljajev. Pri zaviranju dvigala pa smo imeli enako kot pri

zagonu, mehko in počasno ustavljanje. Tudi to nam omogočajo nastavljeni parametri,


44

katere vrednosti so enake kot pri zagonu. Vidimo jih lahko pod sliko 5.21. Ko se je dvigalo

oz. pogonski motor ustavil, vidimo na sliki 5.20, da so bili dejanski in želeni vrtljaji

motorja enaki 0. Motor pa je bil še vedno obremenjen. Nato je sledila razbremenitev

motorja in vklop mehanske zavore. Kar pomeni v našem primeru izklop aktivnega

bremena, v realnosti pa npr. praznjenje kabine dvigala. Zadnji korak pa je bil izklop

motorja.

Slika 5.21: Časovni potek delovanja pogona.

pri čemer so:

1

ž

p

z

zz

kz

želeni vrtljaji (1500 min ),

čas pospeševanja (3 s),

čas zaviranja (3 s),

čas začetne zaokrožitve (0,5 s),

čas končne zaokrožitve (0,5 s).

n

t

t

t

t

Pričakovali smo približen odziv spremenljivk napetosti, momenta, moči in frekvence kot

nam prikazuje slika 5.22. Nazivna frekvenca nf znaša 50 Hz. Do nazivne frekvence

imamo približno konstanten moment, moč pa se linearno spreminja z frekvenco. V

področju nad 50 Hz pa nam moment začne padati, saj kot smo že omenili, se takrat

nahajamo v področju slabljenja polja.


45

U

nU

nf f

U

M

P

f

Legenda

Slika 5.22: Odziv spremenljivk.

5.5 Rezultati simulacije dviganja dvigala

Pri simulaciji dviganja dvigala smo na aktivnem bremenu nastavili b 2,5 NmM , v

programskem orodju DM pa vrtljaje pogonskega motorja na 1

ref 1500 min .n Simulacijo

smo pognali s klikom. Najprej je pogonski motor pospeševal 3 sekunde do želenih 1500

vrtljajev na minuto, pri čemer je vseskozi premagoval nastavljeni b.M Po 3 sekundah je

motor dosegel želene vrtljaje, nato pa se je nekaj časa vrtel s konstantno vrtilno hitrostjo.

To pomeni, da bi v tem primeru dvigalo potovalo navzgor s konstantno hitrostjo, dokler ne

bi hoteli, da se ustavi. Simulacijo smo ustavili tako, da smo v DM spremenili nastavljene

vrtljaje na 0. Takoj po izvršenem ukazu je motor v 3 sekundah zaviral in se ustavil.

Pogonski motor se sicer ni čisto ustavil zaradi aktivnega bremena, ki nam ni držal

konstantnega bremena. To pa lahko vidimo na sliki 5.23, ko gredo vrtljaji pred začetkom

simulacije malo v minus in plus. Odstopanja vrtljajev lahko vidimo tudi na koncu

simulacije.


46

Slika 5.23: Simulacija dviganja dvigala pri b 2,5 Nm.M

Iz zgornje slike lahko opazimo, da vrtljaji motorja narastejo do 100 %. To pomeni, če

izračunamo dejanske vrtljaje po enačbi 5.1, dobimo:

1refdej

% 1500 1001500 min (5.1)

100 100

nn

Prav tako lahko po zgornji enačbi izračunamo še dejanske vrednosti toka, napetosti,

frekvence in momenta. Iz grafa moramo odčitati vrednosti v procentih. Za izračun pa

potrebujemo še ostale referenčne vrednosti.

Te so:

ref

ref

ref

ref

4,7 A,

400 V,

50 Hz,

15,31 Nm.

I

U

f

M


47

Napetost, frekvenca in vrtljaji tvorijo približno enake krivulje. Pri konstantni hitrosti

1

dej 1500 minn imata tudi U in f približno konstantno vrednost:

refdej

refdej

% 400 103412 V

100 100

% 50 105,552,75 Hz (5.2)

100 100

UU

ff

Če dobro pogledamo graf, ki je prikazan na sliki 5.23, lahko opazimo, da I narašča in

pada dokaj podobno kot .M Tik preden se dvigalo začne dvigati, se I in M motorja

nekoliko povečata, nato pa malo zmanjšata. Tisti čas, ko se dvigalo dviga s konstantno

hitrostjo (torej 11500 min), sta I in M tudi konstanta in imata približne vrednosti:

refdej

refdej

% 4,7 743,48 A

100 100

% 15,31 7411,33 Nm (5.3)

100 100

II

MM

Preden pa motor začne zavirati ( ref 0n ), se zmanjšata tako M kot tudi I , kar je lepo

razvidno iz grafa slike.

5.6 Rezultati simulacije spuščanja dvigala

Pri simulaciji spuščanja dvigala pa smo uporabili čisto enak postopek, le da smo v

programskem orodju DM nastavili vrtljaje pogonskega motorja 1

ref 1500 min .n To

pomeni, da se je motor vrtel v drugo smer. Pogonski motor je enako kot pri dviganju

pospeševal 3 sekunde do želenih 11500 min (dvigalo se spušča), nato vrtel nekaj časa s

konstantnimi vrtljaji, dokler nismo hoteli, da se ustavi. Ko smo hoteli, da se ustavi, smo v

DM spremenili nastavljene vrtljaje na 0. Pogonski motor je po 3 sekundah zaviral ter se

ustavil. Tudi tukaj vidimo na grafu slike 5.24 odstopanja pri n zaradi že prej omenjenega

aktivnega bremena, ki nam ni držal konstantnega bremena.


48

Slika 5.24: Simulacija spuščanja dvigala pri b 2,5 Nm.M

Iz rezultata vidimo, da nam n in f kažeta navzdol (spuščanje dvigala). Pri konstantni

hitrosti dvigala 1

dej 1500 minn imata konstantni vrednosti tudi U in f motorja, ki ju

odčitamo iz grafa:

refdej

refdej

% 400 82328 V

100 100

% 50 ( 98)49 Hz (5.4)

100 100

UU

ff

Tudi pri spuščanju dvigala se I in M obnašata zelo podobno. Tik preden se začne dvigalo

spuščati, se I in M motorja nekoliko zmanjšata, nato pa povečata in sta v času

enakomernega spuščanja dvigala približno konstantna:

refdej

refdej

% 4,7 512,4 A

100 100

% 15,31 497,5 Nm (5.5)

100 100

II

MM

Pred zaviranjem motorja ( ref 0n ), pa se malo povečata M in I motorja, torej obratno

kot pri dviganju dvigala.


49

5.7 Primerjava simulacij pri različnih obremenitvah

Za primerjavo smo naredili še eno simulacijo z večjim bremenom, in sicer pri

b 10 Nm.M Najprej smo naredili simulacijo dviganja dvigala, nato pa še simulacijo

spuščanja dvigala. Potek simulacije je bil enak, le da smo tokrat na aktivnem bremenu

nastavili večje breme. Rezultat, ki smo ga dobili, vidimo na grafu slike 5.25. Vidi se, da

motor doseže veliko večji M in I kot pri prejšnji simulaciji dviganja dvigala, vrednosti

pa so ponekod večje ali enake nazivnim.

Slika 5.25: Simulacija dviganja dvigala pri b 10 Nm.M

Nato smo naredili še simulacijo spuščanja dvigala pri enakem b.M Veličine se obnašajo

podobno kot pri spuščanju dvigala pri b 2,5 Nm,M le da so tukaj vrednosti dosti večje.

Na grafu slike 5.26 se lepše vidi tudi padec M in I tik preden se dvigalo začne spuščati,

in nato pri zaviranju, ko nekoliko narasteta. Večjega bM nismo nastavljali, da ne bi

preobremenili naš pogonski motor.

[A]I

[V]U

[Hz]f

[Nm]M

#SKLIC!1 [min ]n


50

Slika 5.26: Simulacija spuščanja dvigala pri b 10 Nm.M


51

6 SKLEP

V diplomskem delu smo se dotaknili analize dvigal in njihovega delovanja. Raziskali smo

tehnično dokumentacijo in princip delovanja šolskega dvigala EcoSpace, ki se nahaja na

FERI-ju v Mariboru. Podrobneje smo si ogledali delovanje ASM in FP, ki sta bila sestavna

dela naše simulacije pogona dvigala. Glede na izrisane grafe lahko povemo, da smo

dosegli zastavljene cilje in teze diplomske naloge, ki smo si jih zastavili v uvodu. Ustrezno

smo parametrirali FP in zagotovili mehak zagon ter ustavljanje dvigala. Izvedli smo dve

simulaciji z različnimi obremenitvami, in sicer enkrat pri b 2,5 NmM in drugič pri

b 10 Nm.M Pri obeh se iz poteka vrtljajev vidi lep zagon, konstanta hitrost želenih

vrtljajev in počasno zaviranje motorja. Glede na podano opremo smo bM omejili na 10

Nm zaradi tega, da nismo preobremenili ASM. Kljub nastavljenemu limitu pa nismo

presegli prevelikega toka in momenta, ki bi lahko škodoval naši opremi.

Kot sem že omenil, nam je težavo predstavljalo aktivno breme, torej ASM, ki ni držalo

konstantnega bremena. To se lepo vidi na grafih, ko pred začetkom simulacije vrtljaji

nihajo malo v plus in minus. Takrat naj bi bili dejanski vrtljaji pogonskega motorja enaki

0, saj bi dvigalo moralo še mirovati.


52

7 VIRI

[1] Zgodovina Otisovih dvigal. Dostopno na:

http://www.otis.com/site/sl/Pages/OtisHistory.aspx?menuID=6 [4. 6. 2015].

[2] Dvigala na splošno, tipi in princip delovanja. Dostopno na:

http://sl.wikipedia.org/wiki/Dvigalo [4. 6. 2015].

[3] Zgodovina Kasperjeve tovarne dvigal. Dostopno na: http://www.kasper-

aufzuege.com/hme.html [4. 6. 2015].

[4] Slika malotovornega dvigala, DSD Dvigala. Dostopno na: http://dsd-

dvigala.si/dvigala/malotovorna-dvigala/ [5. 6. 2015].

[5] Osnovni tipi dvigal, OTIS. Dostopno na:

http://www.otis.com/site/sl/Pages/AboutElevators.aspx?menuID=2 [4. 6. 2015].

[6] Slika električnega dvigala. Dostopno na:

https://sl.wikipedia.org/wiki/Dvigalo#/media/File:ELEKTRI%C4%8CNO_DVIGA

LO.JPG [10. 6. 2015].

[7] Servis in vzdrževanje dvigal. Dostopno na: http://www.lift-dvig.si/servis-dvigal

[15. 6. 2015].

[8] Pušenjak R. Elektrooprema in pogoni, Zbrano gradivo. Maribor: Fakulteta za

strojništvo, 1997.

[9] Splošno o KONE dvigalih in slika tehničnih lastnosti. Dostopno na:

http://www.kone.si/elevators/solutions/ [20. 6. 2015].

[10] Zgradba in princip delovanja EcoDisc motorja. Dostopno na:

https://www.youtube.com/watch?v=_j4fMLUQsO0 [22. 6. 2015].

[11] Opis delovanja EcoDisc motorja. Dostopno na:

http://www.euroliftgroup.com/htm/eco1_e.htm [22. 6. 2015].

[12] Slika sestavnih delov EcoDisc motorja. Dostopno na:

http://www.modernipanelak.cz/data/sharedfiles/obrazky/clanky/clanek/www_KON

E_MonospaceResidential-3-jpg/pFull.jpg [22. 6. 2015].

[13] Ključni mejniki KONE dvigal na področju izboljšave energetske in ekološke

učinkovitosti dvigal. Dostopno na: http://www.kone.si/about-

us/environment/solutions/key-milestones/ [25. 6. 2015].

http://www.otis.com/site/sl/Pages/OtisHistory.aspx?menuID=6

http://sl.wikipedia.org/wiki/Dvigalo%20%5b4

http://www.kasper-aufzuege.com/hme.html

http://www.kasper-aufzuege.com/hme.html

http://dsd-dvigala.si/dvigala/malotovorna-dvigala/

http://dsd-dvigala.si/dvigala/malotovorna-dvigala/

http://www.otis.com/site/sl/Pages/AboutElevators.aspx?menuID=2

https://sl.wikipedia.org/wiki/Dvigalo#/media/File:ELEKTRI%C4%8CNO_DVIGALO.JPG

https://sl.wikipedia.org/wiki/Dvigalo#/media/File:ELEKTRI%C4%8CNO_DVIGALO.JPG

http://www.lift-dvig.si/servis-dvigal

http://www.kone.si/elevators/solutions/

https://www.youtube.com/watch?v=_j4fMLUQsO0

http://www.euroliftgroup.com/htm/eco1_e.htm

http://www.modernipanelak.cz/data/sharedfiles/obrazky/clanky/clanek/www_KONE_MonospaceResidential-3-jpg/pFull.jpg

http://www.modernipanelak.cz/data/sharedfiles/obrazky/clanky/clanek/www_KONE_MonospaceResidential-3-jpg/pFull.jpg

http://www.kone.si/about-us/environment/solutions/key-milestones/

http://www.kone.si/about-us/environment/solutions/key-milestones/


53

[14] Nešić E. Energijska učinkovitost dvigal. Delo in varnost – LIV/2009/št. 5, str. 20‒

35.

[15] Mehatronika, 2. izdaja. Prevajalci Monika Čeh – 1. izdaja. Ljubljana, Pasadena,

2009.

[16] Zagradišnik I., Slemnik B. Električni rotacijski stroji, učbenik. Maribor: Fakulteta

za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, 2012.

[17] Trlep M. Električni pogoni, skripta - zapiski predavanj. Dostopno na:

http://studentski.net/gradivo/umb_fer_el2_elp_sno_gradivo_01 [14. 7. 2015].

[18] Jesenik M., Trlep M. Električni pogoni, laboratorijske vaje. Maribor: Fakulteta za

elektrotehniko, računalništvo in informatiko, 2009.

[19] Ambrožič V. Sodobne regulacije pogonov z izmeničnimi stroji. Ljubljana: Fakulteta

za elektrotehniko, 1996.

[20] Tehnična dokumentacija frekvenčnega pretvornika: Compendium SIMOVERT

MASTERDRIVES Vector Control.

http://studentski.net/gradivo/umb_fer_el2_elp_sno_gradivo_01


54


55


56

Documents

LABORATORIJSKA SIMULACIJA POGONA DVIGALA · (pretvorba iz mehanske v električno) režimu. EP, ki je sestavljen iz električnega stroja nam EP, ki je sestavljen iz električnega stroja