Comanda Sistemelor de Transport pe Verticala a Persoanelor Si Marfurilor

Comanda sistemelor de transport pe verticală

a persoanelor și mărfurilor

CUPRINS

Capitolul I

ASPECTE GENERALE

Într-o lume dependentă de mișcare, transportul pe verticală prezintă o importantă ce crește direct proporțional cu nevoia de dezvoltare a societații pe verticală. în marile metropole ale lumii, în marile orașe și chiar și în urbele mai puțin dezvoltate, există nevoia unui mod de transport eficient pe verticală, fară de care viața ar fi mult mai complicată. Nu ne putem imagina zgârie-norii din diferitele colțuri ale lumii fară să fim conștienți de faptul că acolo există ascensoare care asigură transportul oamenilor precum și al bunurilor pe care aceștia le folosesc. Deasemenea, de la marile uzine, pâna la micile intreprinderii, necesitatea dezvoltării transportului pe verticală devine tot mai mare. Fie ca este vorba de lifturile commune pe care în fiecare zi le întanlim, fie ca este vorba de platformele care asigură transportul autoturismelor în parcari, sau scările rulante ce sunt întânlite în toate marile compelxe comerciale, acestea sunt sisteme de transport pe verticală, fară de care nu ne putem imagina lumea la nivelul de dezvoltare la care a ajus astazi.

Scurt istoric

Cea mai timpurie referință cunoscută la un ascensor este în lucrările arhitectului roman Vitruvius, care a raportat că Arhimede (287 IHR-212 IHR) a construit primul său lift, probabil în 236 IHR. Unele surse din perioade istorice ulterioare menționeaza lifturi ca niște cabine legate de o frânghie de cânepă și trase manual de oameni sau de către animale. Se presupune că elevatoare de acest tip au fost instalate în mănăstirea Sinai din Egipt.

În anul 1000, Cartea Secretelor a descris utilizarea unui dispozitiv de ridicare-lift, contruit în scopul de a ridica un berbec mare pentru a distruge o fortăreață. În secolul al 17-lea prototipuri de lifturi au fost situate în clădirile palat din Anglia și Franța. Ludovic al XV-lea al Franței a avut un așa-numit "scaun ce zboara" construit pentru una din amantele sale de la Palatul Versaille, în 1743.

Dezvoltarea lifturilor fost condusă de necesitatea de circulație a materiilor prime, inclusiv cărbune și cherestea de pe dealuri. Tehnologia dezvoltată de aceste industrii și introducerea în construcție a grinzilor de oțel au lucrat împreună pentru a oferi lifturi de pasageri și de marfă utilizate și în prezent.

Începând din minele de cărbune, lifturile mijlocului de secol 19 au fost operate cu puterea aburului și au fost folosite pentru deplasarea mărfurilor în vrac, în mine și fabrici. Aceste dispozitive acționate cu abur au fost în curând aplicate la un set divers de scopuri – în 1823, doi arhitecți care lucrează în Londra, Burton și Hormer, au construit și exploatat o atracție turistică, pe care au numito "camera ascendent". Aceasta ridicată clienți plătitori la o înălțime considerabilă în centrul Londrei, permițându-le o vedere panoramică magnifică la centrul orașului.

Lifturile cu aburi brute au fost rafinate în deceniul care a urmat; În anul 1835 un lift inovator numit "Teagle" a fost dezvoltat de compania Frost și Stutt în Anglia. Liftul a fost tras de o curea și s-a folosit o contragreutate pentru putere suplimentară.

Macaraua/ascensorul hidraulic a fost inventat de Sir William Armstrong în 1846, în primul rând pentru utilizarea la docurile Tyneside pentru încărcarea mărfurilor. Acestea au înlocuit rapid lifturi anterioare conduse de abur: exploatând legea lui Pascal, a oferit o forță mult mai mare. O pompă de apă furnizeaza un nivel variabil al presiunii apei la un piston din interiorul unui cilindru vertical, permițând nivelul platformei (purtând o sarcină grea) să fie ridicat și coborât. Contragreutăți de echilibrare au fost folosite pentru a crește puterea de ridicare a aparatului.

În 1852, Elisha Otis introdus un element de siguranța la lifturit, care a împiedicat căderea cabinei dacă cablul s-a rupt. Elementul creat de Otis este oarecum similar cu tiplul folosit și astăzi. Un dispozitiv de control al vitezei blochează liftul de șinele sale în cazul în care liftul coboara cu viteză excesivă. Elisha Otis a demonstrat, la expoziția din New York în Crystal Palace într-un numar ce sfideaza moartea, importanța acestui dispozitiv.

Fig.1.1 Elisha Otis testeaza dispozitivul de control al vitezei

Clasificarea sistemelor de ridicat

În zilele noatre mecanismele de transport pe verticală prezinta un nivel tehnologic dezvoltat și sunt regăsite în multiple forme și sisteme de acționare. Pentrua reuși ca în aceasta lucrare să detaliem mai amanunțit aceste sisteme de tracțiune, vom insista în special pe ascensoare. Pe lanaga acestea mai amintim: scari și trotuare rulante, platform ridicatoare și autoridicatoare, macarale, elevatoare, palane etc.

Ascensoarele se pot clasifica în funcție de sistemul de tracțiune folosit în:

Ascensoare electrice – este vorba de cabinele care se deplasează fiind trase de un ansamblu motor electric-troliu și este cel mai raspândit sistem de lift. Ascensoarele electrice pot fi prevăzute cu motoar asincron și sincron, caz în care nu mai este necesara și folosirea uni troliu de schimbare a transmisiei. Pentru sporirea greutații maxime posibila de ridicat, ascensoarele pot fi prevăzute și cu o contragreutaea (ce coboara odata cu uracatul cabinei și invers), dar pot fi și fără contragreutate, caz în care se va folosi un troliu cu tambur. Aici sistemul de tracțiune poate avea un raport de transmisie de 1:1, 1:2 sau 2:1. Ascensoarele electrice sunt cele mai des întânlite, deoarece pot să deservească și cladirile înalte și foarte înalte și sunt mai economice din punt de vedere al consumului de energie.

Fig. 1.2. Schemă ascensor electric

Ascensoarele hidraulice –cabinele sunt trase sau împinse de un piston hidraulic. Raportul de transmisie este 1:2. Ascensoarele hidraulice sunt destinate în general cladirilor mai puțin înalte (până la 7-8 etaje), au costuri de producție mai mici decât ascensoarele electrice și au un consum de energie mai ridicat. Ascensoarele hidraulice sunt indicate acolo unde sarcinile de ridicat sunt mari și foarte mari și acolo unde se dorește un nivel ridicat de confort, acestea fiind mai silențioase decât ascensoarele electrice. în cazul acestor sisteme, tracțiunea nu mai este realizată de un motor electric ci de un piston hidraulic ce se deplasează pe verticală datorită presiunii variabile a uleiului ce se afla în el.

Fig.1.3. Schemă ascensor hidraulic

O alta clasificare foarte raspândita în acest domeniu se face în funcție de prevederea ascensorului cu ‘camera mașinii”, denumită și ‘camera motoarelor’. Astfel, există ascensoare dotate cu camera mașinii (MR- machine room), în care pot intra subansamblurile ascensorului ce nu sunt prevăzute în puțul liftului (panou de comandă, motor, troliu și alte sisteme), și există și ascensore care nu sunt prevăzute cu camera mașinii (MRL- machine room-less), în acest caz toate componentele ascensorului trebuiesc proiectate în interiorul puțului ascensorului. Asceasta clasificare este foarte importanta din punct de vedere al proiectarii deoarece nu de puține ori spațiul este extreme de important.

Capitolul II

ACȚIONAREA SISTEMELOR DE RIDICAT ELECTRICE

2.1 Componentele principale ale unui ascensor electric

Un ascensor electric este format din mai multe subsisteme menite ca interconectate să realizeze cerințele de funcționare. Componenta principală a ascensorului este bineințeles motorul. La proiectarea unui ascensor se poate prevede un motor asincron (gabarit mai mare, costuri mai mici de achiziție, costuri de exploatare mai mari) sau poate fi prevăzut un motor sincron (costuri de achiziție mai mari, obligativitatea acționarii motorului cu ajutorul unui convertizor de frecvența, dar cheltuieli de exploatare mai mici). În alegerea tipului și a modelului de motor la un ascensor se ține cont de puterea pe care acesta trebuie să o dezvolte, se ține cont, bineințeles de gabarit, și în ultima vreme se pune un accent tot mai mare pe obținerea unui consum de energie cât mai scăzut.

Fig.2.1. Exemplu motor electric

Un sistem important la un ascensor este panoul de comandă. Acesta este ansamblul de elemente ce comandă ascensorul în funcție de sarcinile primite și condițiile îndeplinite. Panourile de comandă pot fi clasice dotate doar cu transformatorii, relee și contactori sau pot fi mult mai compacte și prevăzute cu sisteme electronice și chiar convertizoare de frecvența. Panourile de comandă sunt cele care comandă și primesc informații de la celelalte subsisteme, dar sunt și cele care au cele mai multe ‘responsabilități’ privind funcționarea ascensorului în condiții de maximă siguranța.

Fig.2.2.Exemplu panou de comandă ascensor

Troliul este componenta ascensorului care asigură transmisia între motor și cablu de tracțiune. Pentru a nu condiționa direct viteza liftului de numărul de rotații la care este construit motorul se folosește acest troliu și astfel, motorul se poate învârti cu o viteză și cablurile să se deplaseze cu o alta viteză. Troliul în general este prevăzut și cu o frână, în general electromagnetică, ce asigură starea de blocare în momentul în care motorul nu este acționat pentru a deplasa liftul. La unele ascensoare se pot folosi și motoare fără troliu, însă capacitatea de ridicare și viteza sunt limitate.

Fig.2.3. Exemplu troliu ascensor

Printre cele de mai sus, enumeram și alte componente, cum ar fi:

Contragreutatea- Se deplasează odata cu cabina dar în sens invers și este necesara pentru a reduce sarcina ridicată efectiv de troliu. Practic troliul va ridica/coborâ doar diferența de greutate dintre cabina și contragreutate. Este de evidențiat totuși faptul că deși cele doua greutați pot fie gale, asupra axului troliului va acționa greutatea cumulată.

Cabina – Este cutia în care se transporta persoanele si/sau mărfurile de către ascensor. Cabinele ascensoarelor, pe langa faptul ca vor fi intotdeauna spatii inchise pot fi de diferite feluri, modele, dimensiuni și pot avea diferite dotarii. Astfel, în funcție de materialul din care sunt construite cabinele ascensoarelor pot fi construite din otel, din otel cu finisaje de inox (in special în medii unde se pune accest sporit pe igiena) și pot fi construite chiar integral din lemn (in medii corozive, de exemplu intro salina).Cabinele ascensoarelor pot fi construite și cu vedere panoramic (cu pereti din sticla). Printre dotările posibile ale unei cabine enumerăm: sistem de ventilație, sistem audio, sistem de comunicațtie cu exteriorul, etc. Cabinele ascensoarelor pot fi paralelipipedice, cilindrice și în multe alte forme.

Fig.2.4.Exemplu cabina ascensor

Cabluri de tracțiune- cu ajutorul acestora, troliul trage cabina liftului; Numarul de cabluri folosite, precum și grosimea lor vor fi calculate în funcție de forțele care vor acționa asupra lor.

Uși – ascensoarele destinate transportului de persoane sunt prevăzute obligatoriu cu uși, atât la cabina cât și la puțul ascensorului, pe fiecare palier. Ușile pot fi de diferite tipuri, cu acționare automată, cu acționare manuală, uși batante, uși glisante, uși tip ghilotină, etc. În general ușile cabinei sunt cele care deblochează/deschid ușile de la palier.

Căi rulare – cabina liftului se deplasează pe verticală, fiind ghidată pe niște căi de rulare, denumite și glisiere; Acestea vor fi alese în funcție de sarcinile ce vor acționa asupra lor dar și în funcție de nivelul de confort dorit de la ascensor.

Limitator de viteză – acesta urmarește în permanența viteza cu care se deplasează liftul, și în cazul în care este depașita o anumită valoare a vitezei, limitatorul de viteză acționează printr-un sistem de pârghii asupra cabinei și o blochează. Limitatoarele de viteză au un mod de acționare bazat pe forțe centrifuge. Cu cât roata limitatorului se învarte mai repede (viteza liftului este mai mare), cu atât forțele centrifuge ce acționeaza asupra unui sistem de parghii sunt mai mari, până la un punct, ce se poate regla în general, când limitatorul declanșează și blochează cabina.

Fig.2.5. Exemplu limitator de viteză ascensor

Tampoanele de fundătură- în general sunt niște resorturi poziționate în puțul liftului, la bază, care sunt menite să atenueze impactul la căderea cabinei în cazul vre-unui accident.

2.2 Componentele mecanice de securitate ale ascensorului electric

In general, cand vorbim de lifturi, nu puțini dintre noi ne gândim la niște sisteme de transport ve verticală foarte periculoase. Deasemenea, chiar și în ziua de astazi sunt multe persoane care evita să foloseasca ascensoarele. Din fericire însă este bine de stiut ca ascensoarele sunt niște utilaje destul de sigure și sunt dotate cu o multime de dispositive de siguranța, care impiedica aparitia accidentelor.

Componentele mecanice de securitate ale unui ascensor (valabile în special la ascensoarele care transporta persoane) sunt urmatoarele:

Limitatorul de viteză – asa cum am amintit și mai sus, limitatorul este dispozitivul care franeaza cabina în cazul în care aceasta se deplasează cu o viteză marita. Limitatoarele de viteză clasice acționeaza la coborarea cabinei, iar acum, conform standardelor în vigoare noile limitatoare montate pe ascensoare trebuie să blocheze cabina în cazul în care aceasta se deplasează cu o viteză marita, atat pe sensul de mers în jos cât și în sus.

Blocatori uși – sunt niște dispositive de zavorare, menite să blocheze usile de la palier în cazul în care cabina este în deplasare sau în cazul în care cabina stationeaza pe un alt palier. Usile de la cabina cu astionare automata sunt și ele prevăzute cu astfel de dispositive, și astfel nu se pot deschide în timpul cursei ascensorului. Importanta acestor dispositive este data de faptul ca o persoana nu va putea deschide o usa a liftului, în cazul în care liftul nu este present în stație și astfel se pot evita accidente care duc la caderea utilizatorilor în puțul liftului.

Aparatoare cabina- este o tabla, avand o anumita forma poziționata sub cabina, vertical în partea cu usile. Aceasta tabla este menita să impiedice caderea persoanelor în gol, în cazul în care acestea vor incerca să iasa din cabina cand cabina este între etaje.

Tampoane fundatura –asa cum am amintit și mai sus, acestea au rolul de a atenua o posibila cadere a cabinei. Tampoanele de fundatura sunt prevăzute ca un sistem suplimentar de securitate, deoarece sunt alte sisteme care inlatura posibilitatea de cadere a cabinei.

2.3 Componentele elctrice de securitate ale ascensorului

Asa cum am mai precizat și în capitolele precedente, siguranța trebuie să fie una dintre caracterisiticile cheie în cazul functionarii ascensoarelor. în continuare vom detalia componentele electrice de securitate prezente în general la ascensoare, și obligatoriu prezente la lifturile ce transporta persoane:

Contacti electrici – ascensoarele sunt prevăzute cu o serie de contactii electrici ce urmaresc indeplinirea condițiilor de funcționare în siguranța. Astfel, la un lift intanlim contactii electric ce semnalizeaza daca usile sunt deschise sau inchise; liftul nu se va deplasa până în momentul în care contactul este inchis, respective usile sunt inchise. Contactii electrici sunt folositi și pentru a identifica daca o cabina a liftului si-a depasit cursa proprie (a urcat mai sus de ultima stație sau a coborat mai jos de prima), în acest caz liftul nu poate functiona în siguranța și astfel se opreste. Tot un contact electric urmareste și cablurile de tracțiune, și în cazul în care un cablu se rupe sau devine netensionat, contactul electric se deschide și aceasta informație folosește panoului de comandă pentru a opri ascensorul. Contactii electrici sunt folositi și pentru a urmari componentele mecanice de siguranța. Astfel, fiecare component mecanica de siguranța, din cele enumerate în capitolul precedent este insotita de un contact electric ce urmareste daca sistemul mechanic s-a acționat sau nu.

Releu succesiune faze- releul verificăre a succesiunii fazelor și a prezentei lor asigură ca liftul nu se va deplasa intr-o alta directive decât în cea dictata de panoul de comandă. în cazul în care fazele se vor inversa, iar succesiunea lor va fi alta, liftul se va opri automat datorită acestui releu. Acest releu este necesar deoarece sensul de rotire al motoarelor trifazate este dat de succesiunea fazelor curentului electric. Daca aceasta succesiune este schimbata de altceva decât panoul de comandă, atunci evident ca motorul se va roti invers decât este comandat.

Relee termice – Releele termice verfica amperajul solicitat de motor intr-un anumit moment. Daca acesta este depasit releele termice vor acționa și vor opri deplasarea liftului. Aceasta se intampla în cazurile urmatoare: motor blocat mecanic, motor ars, scurt-circuit pe circuitul de forta, troliu blocat, cabina blocata sau sarcina cabina depasita.

2.4 Componentele auxiliare de securitate ale ascensorului electric

Pe langa elementele de securitate obligatorii prezentate mai sus, ascensoarele pot fi prevăzute și cu altele.

Un astfel de dispozitiv de securitate este fotocelula sau perdeaua de fotocelule, ce au rolul de a impiedica inchiderea usilor cu acționare automata în cazul în care în raza de actiune a fotocelulei , situate în dreptul usilor, se afla un obiect. Fotocelula are rolul de a elimina riscul ca o persoana sau unobiect să fie prinse de usi, cand acestea se inched. Tot la usile cu acționare automata se mai poate prevede și un alt sistem de securitate, denumit bara de siguranța. Acesta este de fapt un sensor de presiune ce semnalizeaza daca usile se inchid prea greu și în acel moment le opreste. Acest sensor de presiune are rolul, ca în cazul în care usile au prins ceva inte ele să sesizeze acest lucru sis a initializeze procedura dedeschidere a usilor.

Cantarul electronic, este dispozitivul ce masoara masa care este prezenta în cabina. El are rolul de a semnaliza panoului de comandă în cazul în care masa poziționata în cabina depaseste limita prevăzuta de instalatia respectiva. Panoul de comandă primeste informația și nu va initializa procedura de pornire a ascensorului până în momentul în care masa prezenta la nivelul cabinei nu va fi redusa până la cel mult limita admisa. Panoul de comandă va semnaliza visual sau acustic la nivelul cabinei faptul ca sarcina a fost depasita.

2.5 Modul de funcționare al unui ascensor

Panoul de comandă al ascensorului este cel responsabil de colectarea tuturor informațiilor privind starea liftului și de acționarea morotului precum și a celorlalte sisteme electrice, în vederea deplasarii cabinei.

Pentru ca liftul să se deplaseze de la o stație la alta, mai întâi este nevoie de o comandă, pe care utilizatorul (omul) să o faca, prin apăsarea unui buton. Este vorba de apăsarea unui buton de palier în cazul în care utilizatorul chemă liftul la etajul la care se află sau apăsarea unui buton din cabina, în cazul în care utilizatorul se afla în cabina și dorește să meargă la un anumit etaj.

Dupa primirea comenzii, panoul de comandă verifică daca liftul indeplineste o serie de condiții de securitate: cabina ascensosului nu a depasit cursa standard, cabina nu este blocata de vre-un sistem de blocare de siguranța al liftului, succesiunea fazelor electrice este corecta; releele termice nu sunt declansate; cablurile ascensorului nu sunt rupte; usile de la palier sunt inchise etc. Daca toate aceste condiții sunt îndeplinite atunci panoul de comandă va acționa blocarea usilor de la palier și în cazul în care cabina este prevăzutac u uși automate, le va bloca și pe acestea.

La pasul urmator, panoul de comandă verifică daca toate blocarile ordonate anterior au fost realizate. în caz afirmativ, panoul de comandă alimenteaza motorul pentru ca liftul să se deplaseze în directia solicitata de către utilizator, și simultan deschide frâna ascensorului.

Motorul, primind energie electrica incepe să se invarta în sensul dictat de succesiunea fazelor de curent receptionate și angreneaza troliul. Troliul, dotat cu roata de tracțiune, trage cabina în sus, respectiv lasa contra greutatea în jos și invers cu ajutorul cablurilor de tracțiune.

Dupa inceperea deplasarii cabinei, panoul de comandă verifică permanent poziția cabinei printr-o serie de senzori magnetic denumiti și traductori și asteapta ca liftul să ajunga în poziția dorita de utilizator.

In momentul în care cabina a ajuns în poziția solicitata, panoul de comandă taie alimentarea motorului și inchide electromagnetul de frână pentru frânarea liftului. Apoi panoul de comandă ordona deblocarea usilor de la cabina precum și a celor de la palierul în care este poziționata cabina și deschide usile. în acest moment o comandă a fost îndeplinita complet.

Capitolul III

ACȚIONAREA ELECTRICA A UNUI ASCENSOR

3.1 Componentele sistemului electric

Asa cum am amintit mai sus, cea mai importanta componenta a sistemului electric al ascensorului este panoul decomandă. Dar, pe langa acesta, un lift nu poate functiona și fără alte sisteme, cum ar fi:

Traductorii de poziție. Acestia sunt niște senzori magnetici, adica verifică prezenta vreunui magnet în raza proprie de actiune. Importanta lor este data de faptul ca ei pot detecta poziția în care este situate cabina la un moment dat. Astfel, poziția cabinei este intotdeauna cunoscuta de către panoul de comandă prin intermediul semnalelor primate de la acesti traductori.

Contactii electrici. Mentionati și în capitolele anterioare, contactii electrici sunt montatii în diferite zone ale ascensoarelor pentru a furniza diferite informații către panoul de comandă, cum ar fi: starea usilor (inchise sau deschise, blocate sau deblocate), starea cablurilor de tracțiune (rupte sau întregi), satrea limitatorului de viteză (acționat sau nu) și altele.

Conductorii și cabluri electrice. Evident ca intr-un circuit electric este necesara și prezenta de conductorii și cabluri electrice, menite să interconecteze diferite subsisteme ale circuitelor.

Motoare. Motoarele sunt folosite pentru acționarea liftului dar și pentru alte acționarii cum ar fi acționarea usilor automate. Pot fi întânlite toate tipurile de motoare, de la cele ce lucreaza în current alternative până la current continuu, de la motoarele monofazate până la cele trifazate, de la motoarele asincrone până la cele sincrone, etc.

Bobine electromagnetice. Acestea sunt folosite pentru frâna la motoare și pentru blocarea și deblocarea usilor semiautomate.

3.2 Funcționarea sistemului electric

3.2.1 Circuitul de forta

Fig.3.1.Schema electrica a circuitului de forta al unui ascensor

Circuitul electric de forta al unui ascensor are caprincipal rol, acționarea motorului care realizeaza tracțiunea ascensorului. Circuitul de forta este format din urmatoarele elemente:

Alimentarea generala- în cazul studiat, alimentarea circuitului se realizeaza la o tensiune de 380 V, current alternative.

Pentru protectia generala a circuitului de forta precum și a întregului circuit electric, panou electric este prevăzut cu o siguranța automata generala, în cazul nostru calibrata la 32A, denumită în schema Sa1.

In schema se observa și cei patru contactori, IEJ, IES, CVM și CVm, ce au rolul de a acționa motorul intr-un sensul sus, la acționarea IES, în sensul jos, la acționarea IEJ, pe viteză mica, la acționarea CVm și pe viteză mare la acționarea CVM.

Motorul nu va primi tensiune electrica, decât la acționarea unui contactor de sens și a unui contactor de selectie a vitezei. Pentru siguranța în exploatare, cei doi contactori de sens(care schimba succesiunea fazelor) pot fi prevăzuti cu interblocaj atat mechanic cât și electric pe bobina. Astfel se poate evita pericolul de scurtcircuit.

Fiecare dintre cele doua viteze ale motorului vor fi prevăzute cu cate un releu termic, RT1 și RT2, ce au rolul de protective impotriva supracurentului. Cele doua relee termice vor fi dimensionate conform motorului utilizat.

In circuitul de forta se observa alimentat și un releu de urmarire a succesiunii și prezentei fazelor. Rolul acestuia va fi descris în capitolele urmatoare.

Transformatorul din figura are rolul de a furniza celorlalte circuite ale unui ascensor, tensiunile necesare, în cazul nostrum 42 V, 12 V, 24 V, 55V, 37V, current alternative. Transformatorul este protejat cu doua sigurante automate pe alimentare. Alimentarea transformatorului este realizată între doua faze. PE circuitul de alimentare al transormatorului sunt inserate și contactele normal inchise ale releelor termice de protective a motorului. Scopul acestei masurii este de a taia alimentare celorlalte circuite electrice ale ascensorului în cazul în care un releu termic de protective a motorului este declansat.

Intr-o alta sectine a circuitului de forta se poate observa circuitul de iluminat în cabina liftului. Astfel iluminatul este realizat cu o lampa alimentata la o tensiune de 220V, current alternativ. Iluminatul în cabina are prevăzuta ca protective o siguranța automata SA4, calibrate conform lampii folosite.

3.2.2 Circuitul de transformare

Fig.3.2.Schema electrica a circuitului de transformare

Circuitul de transformare are ca principal rol în instalatia electrica a unui ascensor, realizarea tensiunilor auxiliare, pe langa cele de alimentare ditrecta. Circuitul de mai sus folosește un trannsformator de current (TR) ce are rolul de a furniza tensiunile de 12, 24 VAC pe o infasurare, 54 VAC pe o infasurare și 37,42 VAC pe cea de-a treia infasurare secundara. Transformatorul este alimentat la infasurarea principal cu 380 VAC.

Tensiunile scoasede transformator sunt folosite dupa cum urmeaza:

-12 VAC – pentru iluminatul de urgenta (in cazul întreruperii alimentarii cu tensiune electrica) și pentru incarcarea acumulatorilor prevăzuti în circuit.

-24 VAC – dupa transformarea în current continuu, cu ajutorul unei punti redresoare (PR2), aceasta tensiune este folosita pentru circuitul de comandă, circuitul de semnalizare și alimentarea placii electronice principale (GAMMA 51).

-54 VAC – dupa transformarea în current continuu, cu ajutorul unei punti redresoare (PR4), aceasta tensiune este folosita pentru acționarea electromagnetului de frâna precum și pentru acționarea electromagnetului ce deschide usile de la palier, denumit în continuare “cama mobile”.

-42 VAC – dupa transformarea în current continuu, cu ajutorul unei punti redresoare (PR3), aceasta tensiune este folosita pentru alimentarea circuitului de siguranța și pentru alimentarea contactorilor și resopectiva a releelor din automatizare. Aceasta tensiune poate fi inlocuita, în funcție de necesitatii și cu valoarea de 37 VAC.

Fiecare iesire a transformatorului este prevăzuta cu o siguranța automata pentru protectia la supracurent (SA6 pentru 24VAC, SA7 pentru 42 VAC și SA8 pentru 54 VAC.

Calculul transformatorului:

Transformatoarele de rețea sunt utilizate pentru crearea tensiunilor alternative care se redresează în alimentatoare, sau în alte aparate electronice. Ținand cont și de necesitatea de izolare a montajelor electronice de rețeaua de curent alternativ, utilizarea transformatoarelor de rețea este posibilitatea de adoptat pentru evitarea unor accidente prin electrocutare, sau deteriorarea altor aparate. De aceea, se pune foarte serios problema izolației cât mai bune între înfasurarea primară a transformatorului, alimentat de retea și secundarele transformatorului care alimentează montajul și care au contact cu șasiul montajului. în comerț există o mare diversitate de transformatoare de reațea, gata confecționate. Multe asemenea transformatoare pot fi procurate din aparatura veche, bună de demontat, care folosea tuburi electronice. De cele mai multe ori, asemenea transformatoare au un gabarit necorespunzator, sau oferă în secundar tensiuni care nu se potrivesc de fel cerințelor. În asemenea cazuri, mai ales atunci cand se urmarește obținerea unui montaj modern, compact, eventual miniaturizat, se recomandă confecționarea transformatoarele de care este nevoie.

Miezurile de tole și sarma de bobinaj pot fi folosite la confecționarea unor transformatoare, dupa necesitati.

Pentru proiectarea rapida a oricarui transformator de rețea se vol lua în considerare urmatorii pasi:

Revenind la cazul transformatorului cu un consum de 12W, ar rezultă necesitatea unui miez de circa 4cm2, corezpunzand unei puteri de circa 16W, valoare fixata larg. Din tabel, se poate constata faptul ca se poate utiliza un miez de 3cm2, corespunzand unei puteri acoperitoare de 15W, în caz ca se utilizeaza tola de ferosiliciu nu mai groasa de 0.35mm, cu strat de lac sau foita. în cazul tolelor de calitate mai inferioara, se lucreaza fără gres cu formula S2=P.  Deci, la un miez de tole de foarte buna calitate, ajung 3cm2. Se prefera totdeauna alegerea unui miez eventual mai mare decât cel rezultat din calcul, pentru ca transformatorul să aiba un coeficient mare de siguranța în funcționare și ca în constructia lui să se puna suficiente straturi de izolatie între straturi, mai ales între primar și secundare.

Reamintim faptul ca suprafata sectiunii miezului oricarui transformator se obține inmultind inaltimea pachetului de tole, cu latimea lamei centrale, portiunea pe care se executa bobinajele, totul fiind exprimat în centimetri patrati. Din inaltimea pachetului de tole se va scadea 5…10%, care exprima grosimea stratului de foita sau vopsea depusa pe fiecare tola în vederea izolarii curentilor vagabonzi, precum și micile neuniformitati de planeitate a tolelor.

        Pentru miezuri cu valori intermediare este bine să se aplice calculul potrivit unui miez imediat mai mic ca valoare, de exemplu în cazul unui miez de 4.5cm2, se calculeaza valorile cuvenite unui miez de 4cm2. Rezultatul sigur va fi majorarea factorului de siguranța în funcționare, deci un lucru bun. Daca se procedeaza invers, luandu-se un miez de dimensiune inferioara cerințelor, transformatorul nu va oferi rezultate optime, se va incinge sub sarcina. Se admite cateodata o derogare de la aceste considerente și anume în cazul alimentarii etajelor finale în contratimp clasa B: calculul transformatorului de rețea poate fi datorat unei puteri absorbite nu de 100% cât ar cere montajul final la putere maximă, ci numai 70%, intrucat etajul final clasa B are un consum variabil, funcție de putere.

        O data ales miezul în funcție de puterea consumata în secundar, se calculeaza puterea absorbita în primar pentru dimensionarea sarmei folosite în infasurarea bobinajului primar. Presupunem ca transformatorul este pentru un aparataj portabil care trebuie alimentat la retelele de 120 și 220V. Nu este rational să se bobineze doua primare separate pentru fiecare tensiune de rețea în parte. Ar fi nepractic și neeconomic. Se pot folosi alte doua metode. Prima cere bobinarea unui primar pentru 120V cu sarma de un anumit diametru rezultat din calcul; iar în continuare, inca un bobinaj de circa 100V, care inseriat cu primul să totalizeze de la cap la cap 220V. Sectiunea de 100V se va bobina cu sarma mai subtire.

        O a doua solutie, mult mai economica, dar care complica intrucatva sistemul de comutare al sectiunilor din care e alcatuit primarul, cere bobinarea a doua infasurari pentru 110V fiecare, conectate în paralel pentru 110…120V, sau conectate în serie pentru 220V, amandoua bobinate cu un conductor cuvenit numai legarii la reteaua de 220V. Prin aceasta a doua solutie se obține economie de spațiu în fereastra de bobinaj, fapt care nu este de dispretuit mai ales la tolele de tip "economic", cele mai usor de procurat.

        Diametrul sarmei folosite la bobinarea primarului se poate calcula pe formula foarte simpla 0.6 x radical(I), în care I este intensitatea curentului, exprimat în amperi, sau se utilizeaza tabelul II, mai precis, unde valorile sunt aproximativ aceleasi cu ale calculului empiric.

        Revenind la cazul transformatorului cu posibilitate de doua tensiuni de alimentare, diametrul sarmei folosita la bobinarea primarului poate fi usor calculata în felul urmator: puterea fiind de circa 12W, la 120V se obtin 12:120=0.1A; iar la 220V rezulta o intensitate în primar de 12:220=0.05A. Sarma de bobinaj se alege din tabel, avand pentru 120V diametrul de 0.22…0.25mm; iar restul până la 220V va fi bobinat cu sarma de 0.15mm diametru. în cazul alegerii variantei economice de bobinaj, cu doua sectiuni a cate 110V fiecare, conectate serie sau paralel, se va folosi numai conductor de 0.15mm diametru, pentru ambele sectiuni. Economia de spațiu de bobinaj devine evidenta.

        Asa cum s-a spus și mai sus, numărul de spire poate fi calculat cu ajutorul formulei epirice 50:S, S reprezentand sectiunea miezului în centimetri patrati; iar 50 frecvența retelei de 50Hz. Din raport se obține numărul de spire la 1V tensiune de retea. Astfel, în cazul ales, numărul de spire pe volt va fi de 12,6 spire x 220V = 2772 spire. Un asemenea exemplu de calcul ar duce la un transformator optim dimensionat, poate "prea solid". Cu mici exceptii este tocmai ceea ce se dorește; dar se pot face și unele economii, asa cum se procedeaza și în industrie, admitand incarcarea mai mare a miezului, fapt care permite un numar mai mic de spire, deci economie de sarma și spațiu de bobinaj.

        în tabelul II se indica posibilitatile de realizare economica, conform și unor formule de calcul 60/S, de supradimensionare pentru aparatura de mare calitate, apoi a unor formule de calcul 45/S, acceptabil și 40/S admisibil numai la limita, pentru aparataj care trebuie alimentat numai un timp foarte scurt. Pentru aparatura care se folosește mult timp, fără surprize neplacute se prefera datele din tabel calculate pentru 50/S. în tabelul II este indicat, de asemenea pentru economisire de timp, și diametrul optim de sarma de bobinaj în primar. Prima cifra este pentru sectiunea de 120V, a doua pentru continuarea până la 220V. în caz ca se simplifica transformatorul, fiind bobinat direct numai pentru o tensiune în primar de 220V, se folosește numai ultima cifra care indica diametrul sarmei folosita la întregul primar al transformatorului. 
  
 

Secundarele se dimensioneaza ca diametru și numar de spire cu ajutorul tabelului III, unde se gasesc toate datele necesare.

Avand astfel datele precise pentru bobinaj, se poate trece la confecționarea transformatorului. Pentru infasurarea conductorului de bobinaj se confecționeaza o carcasa de carton electrotehnic – prespan – de circa 1mm grosime. Asamblarea carcasei se face prin lipire cu lac nitrocelulozic. Carcasa rigidizata prin uscare se fixeaza cu ajutorul unui dispozitiv "fluture", usor de confecționat din tabla zincata, pe un ax de otel de 6mm, fixat în mandrinul unei mașini de gaurit manuale, sau pe un simplu ax cu manivela. Oricum s-ar proceda, bobinajul trebuie executat strans, spira langa spira, fiecare strat izolandu-se cu foita parafinata de condensator, taiata la formatul latimii carcasei, lunga exact cât să se petreaca peste stratul de bobinaj anterior. Peste primar se infasoara doua-trei straturi de hartie uleiata, sau hartie groasa parafinata, cu scopul maririi izolatiei. De asemenea se mareste izolatia între straturile secundare separate.

O metoda foarte buna de constructie este confecționarea carcasei sectionate a transformatorului, pe o sectiune se bobineaza primarul, pe cealalta secundarul. Pentru transformatoarele mici, cu miez până la 4cm2se admite bobinarea sarmei în "vrac", adica tip mosor, de-a valma, cu precautia ca totuși, la diferente de potential mai mari de 25V, între sutele de spire bobinate în primar, să se intercaleze straturi de hartie subtire parafinata. Bobinajul trebuie executat și în acest caz atent, "fără burta", adica fără umflaturi rezultate din suprapunerea exagerata a unor straturi de sarma pe unele portiuni ale carcasei, în pofida altor portiuni. și la bobinajul în vrac se vor aplica precautii serioase de izolare între primar și secundar și între secundarele separate.

Conductorul de bobinaj în toate cazurile va fi din cupru, izolat cu email și lac. în tabelul IV se dau diametrele conductoarelor funcție de intensitatea de curent. Pentru conductoarele mai groase de 1mm se admit și alte tipuri de izolatie. Sarma de izolatie cu vinilin se deterioreaza usor la incingere. Pentru conductoarele de bobinaj cu diametru mai mic de 0.3mm se prefera să se puna capatul de sarma al bobinajului sub forma de lita torsionata, astfel ca să fie asigurat impotriva ruperii accidentale.

 Capetele primarului se vor scoate pe un perete al carcasei, secundarele pe celalalt perete. Pe carcasa se fixeaza cleme de tabla de fier sau alama, pe care se fixeaza cu cositor capetele bobinajelor, ca în figura 63. Peste bobinaje se aplica un ultim strat de protectie, de carton subtire, pe care se noteaza cu tus negru semnificatia bornelor, numărul de spire, sarma utilizata, tensiunea data. Apoi în carcasa se introduc tolele alternate, astfel ca să nu existe nici un spațiu între bucatile de tola care alcatuiesc miezul.

Pentru compactare se poate bate miezul usor cu o bucata de lemn. Foarte multa atentie pentru ca tolele să nu taie carcasa, sau să atinga ultimul strat de bobinaj. Se pot strecura bucati de prespan între bobinaj și tole pentru a rigidiza ansamblul. Ideal ar fi să se fiarba cateva minute tot transformatorul în parafina topita, operatie care duce la o imbunatatire substantiala a izolatiei, la absenta oricarui bazait mecanic; dar operatia este destul de gingasa și neplacuta. în nici un caz nu se va folosi pentru impregnare smoala sau straturi de izolatie din polivinil, plastic, tubulete diverse strecurate prin bobinaj. Izolatia sarmei va avea de suferit, dupa uscarea insertiilor spirele insuficient fixate vor vibra, transformatorul va avea viata scurta, fapt care nu este de dorit. 
 

Transformatorul terminat va fi fixat cu buloane în montura lui de prindere, sau se va confecționa un suport din tabla, preferabil diamagnetică – aluminiu sau alama. Ultima operatie este notarea pe stratul de protectie de peste bobinaj a unor date suplimentare, rezultate din masurarea sub tensiune, a transformatorului.

Uneori amatorul este pus în situatia de a evalua posibilitatile de realizare ale unui transformator, intr-un anume spațiu disponibil, în sensul ca numărul de spire determinat prin calcul trebuie să incapa în întregime pe carcasa. în acest scop se dovedeste util tabelul V care mentioneaza numărul de spire pe centimetrul patrat de suprafata a ferestrei tolei. Calculul estimativ se face astfel: Se determina aria ferestrei unei tole care serveste la alcatuirea pachetului necesar transformatorului. Din aria rezultata, exprimata în cm2, se scade circa 10% pentru o izolatie de foarte buna calitate.

3.2.3 Schema de principiu circuit contactori

Fig.3.3.Schema de principiu a circuitului de contactori

Acționarea contactorilor este relizata la comanda palacii electronice GAMMA 51. Placa electronic verifică daca sunt îndeplinite condițiile de deplasare a ascensorului și daca primeste vreo comandă atunci alimenteaza boinele contactorilor în ordinea necesara. Cei patru contactori ce alimenteaza motorul sunt: IES(contactorul de stabilire a sensului sus), IEJ ( contactorul de stabilire a sensului jos), CVM(contactorul care alimenteaza infasurarea pentru viteză mare a motorului) și CVm(contactorul care alimenteaza viteză mica a motorului.

Dupa cum se poate observa în schema, un rand de contacte de pe contactorii IES și IEJ alimenteaza electromagnetul de frână al motorului (EMF). Acesta are rolul de a debloca mechanic rotorul motorului. Deasemenea, un rand de contacte de pe contactorii CVM și CVm alimenteaza bobina contactorului CCM. Contactorul CCM alimenteaza electromagnetul de cama mobilece are rolul de a bloca usile exterioare.

Pentru realizarea schemei se vor folosi contactorii de 32 A alimentati la 48VDC, pentru IEJ,IES, CVM, CVM și un contator de 10 A, cu bobina alimentata la 48VDC pentru CCM.

3.2.4 Schema de principiu a circuitului de siguranța și revizie

Fig.3.4.Schema de principiu a circuitului de siguranța și revizie

Circuitul de siguranța al unui ascensor este extreme de important pentru funcționarea în condiții de siguranța și pentru evitarea accidentelor. Circuitul de siguranța are rolul de a bloca funcționarea ascensorului în cazul în care acesta nu se poate deplasa în condiții de siguranța.

Circuitul de siguranța reprezinta un circuit electric format din mai multe contacte inseriate. La descomunicarea unuia din aceste contacte, circuitul de siguranța nu va mai furniza tensiune de alimentare către contactorii IES, IEJ, CVM, și CVm, și astfel liftul nu se va mai deplasa comandat electric.

Componente ale circuitului de siguranța:

FS și FJ – Finit sus și jos, se refera la limitatoarele de cursa. Acestea sunt contacte acționate cu roata de tipul NC. Aceste limitatoare sunt poziționate la sfarsitul cursei ascensorului și vor fi acționate mechanic în cazul în care ascensorul coboara mai jos de prima stație sau urca mai sus de ultima stație.

Fig.3.5. Contact electric cu rola

RF – este releul de urmarire a succesiunii fazelor precum și a prezentei acestora. în cazul în care condițiile sunt îndeplinite, contactul va fi tip NC.

IRP – întrerupator de urgenta – este un întrerupator ce poate fi acționat manual de către personalul de întretinere al ascensorului în cazul în care se intervine asupra instalatiei. Intrerupatorul de urgenta este poziționat în putul liftului la statia cea mai de jos.

Fig.3.6. Intrerupator cu blocaj

CICL- contact intinzator cablu limitator, limitatorul de viteză este acționat centrifugal de un cablu ce se deplasează odata cu cabina liftului, pentru a verificat daca acest cablu nu este rupt și pentru a ține intins acest cablu se folosește un intinzator de cablu. în cazul în care cablul se rupe sau cablul este prea lung, este declansat contactul intinzatorului de cablu, acesat se deschide.

CLV – contact limitator de viteză. în cazul în care viteza liftului depaseste o valoare prestabilita, atunci acționeaza mechanic limitatorul de viteză și cabina liftului se va bloca printr-un sistem de parghii pe caile de rulare. La declansarea limitatorului de viteză, contactul electric al acestuia se întrerupe.

CJ – contact jug. în momentul în care cabina este blocata mechanic de către limitatorul de viteză, atunci un contact electric poziționat la nivelul cabinei, denumit și contact jug, se întrerupe.

BSTR – buton stop revizie. Acerst buton este situat pe cabina, în cutia de revizie și este folosit de către personalul de întretinere pentru a opri electric liftul în diferite situatii.

Fig.3.7. Cutie revizie

CCM – contact cablu moale. în cazul în care unul dintre cablurile de tracțiune este alungit sau se rupe, atunci tija de prindere a cablului cade pe un contact electric pe care il descomunica. Acest contact se numeste contact de cablu moale și poate fi poziționat atat la nivelul cabinei, acolo unde sunt legate cablurile cât și la nivelul contragreutații daca aceasta este prezenta.

CB1, CB2,… CBn – contactii electrici broaste. Acesti contacti electrici sunt poziționati în broastele usilor de la palier. în momentul în care o usa este deschisa, contactul ei este interrupt.

CUC și CPM – Contactul de la usile de cabina este legat în parallel cu contactul de pod mobil. Contactul uși cabina verifică daca usile de la cabina sdunt inchise. Contactul depod mobil verifică daca în cabina se afla vreo masa care depaseste masa de acționare. Cele doua contacte sunt legate în parallel astfel incat circuitul să fie inchis în cazul în care usile de la cabina sunt inchise și este sau nu prezenta vreo persoana în cabina, și circuitul este inchis și în cazul în care nu se afla persoana în cabina. Aceasta secventa de circuit nu permite ascensorului să se deplaseza cu una sau mai multe persoane în cabina și cu usile deschise.

CZ1, CZ2,…CZn – Contacti zavorare. Aceste contacte electrice sunt poziționate la fiecare usa de palier și verifică daca usile sunt blocate. Rolul este acela de a nu permite deschidere usilor exterioare în cazul în care liftul se deplasează sau nu este present în stație.

Asa cum se poate observa din schemele anterioare, daca liftul nu are întreg circuitul de siguranța inchis, acesta nu se poate deplasa electric (motorulnu poate fi acționat), deoarece lipseste alimentarea la bobinele contactorilor ce alimenteaza motorul.

3.2.5 Schema de principiu a circuitului de comandă

Fig.3.8. Schema de principiu a circuitului de comandă

Comanda unui ascensor este realizată cu ajutorul unor butoane cu revenire prevăzute și cu iluminat. La apasarea unui buton, acesta se aprinde și transmite comanda către placa electronica. Placa electronica poate memora sau nu comanda în funcție de situatie (liftul este ocupat, liftul este liber, liftul este defect etc.).

Fig.3.8. Model buton comandă lift

La ascensoarele de persoane comanda poate fi de mai multe tipuri:

Comandă universala – liftul va respecta o singura comandă ( primeste o singura comandă, prima, o indeplineste și apoi poate prelua o alta comandă.

Comandă colectiv selective în jos – la urcare, liftul va respecta comanda cea mai de jos din cabina sau cea mai de sus de pe palier și la coborare liftul va respecta comanda cea mai de sus din cabina sau de la palier.

Comandă colectiv selective în sus – la coborare, liftul va respecta comanda cea mai de sus din cabina sau cea mai de jos de pe palier și la urcare liftul va respecta comanda cea mai de jos din cabina sau de la palier.

Comandă colectivselectiva sus și jos – liftul va respecta comenzile în funcție de sensul de mers

3.2.6 Schema de principiu a circuitului de semnalizare

Fig.3.9. Schema de principiu a circuitului de semnalizare

Circuitul de semnalizare al uniui ascensor are rolul de a informa utilizatorul asupra poziției în care se afla cabina precum și a sensului de deplasare. în general lifturile sunt prevăzute cu afisoare digitale de diferite tipuri atat la nivelul cabinei precum și la unele paliere.

Fig.3.10. Model cutie de comandă prevăzuta cu display LCD

Transmiterea informațiilor de la placa electronic către displayul cutiei de comandă se poate realize prin diferite metode. în schema de mai sus este prezentata o comunicare de tip 7-segmente. Astfel, placa electronica transmite semnal pe canalele a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, astfel incat să se realizeze caracterul/caracterele necesare pentru a identifica poziția liftului. O alta modalitate de comunicatie între cele doua este cea de tip binar, caz în care sunt necesare 3 iesirii pentru maxim 8 statii, 4 iesirii pentru maxim 16 statii etc.

Fig.3.11. Codificare 7-segmente.

Fig.3.12. Codificare binara.

O alta modalitate de transmiterea informațiilor de la placa electronic către display-uri este în modul parallel (fiecarei poziții ii corespunde o iesire). Aceasta metoda este de evitat pentru faptul ca este mai costisitoare (sunt necesare mai multe conexiuni și cabluri electrice).

3.2.7 Schema de principiu a circuitului de senzori

Fig.3.13. Schema de principiu a circuitului de senzori

Acționarea unui ascensor se poate face doar daca acesta indeplineste un set de functii (circuitul de siguranța este inchis, ascensorul a primit o comandă, comandă nu este blocata de alte condiționari, etc.). Unele din condițiile ascensorului sunt verificăte cu ajutorul diferitelor tipuri de senzori.

RS, RD – senzori magnetici ce au rolul de a verifică daca liftul este poziționat pe vre-un capat de linie sau nu. RS – daca senzorul a trecut de magnetul propriu în sus, atunci contactul lui este inchis și placa electronica primeste aceasta informative și localizeaza ascensorul în ultima stație. Cand senzorul trece de magnetul sau în jos, contactul lui se va deschide. RD – daca senzorul a trecut de magnetul propriu în jos, atunci contactul lui este inchis și placa electronica primeste aceasta informație și localizeaza ascensorul în prima stație. Cand senzorul trece de magnetul sau în sus, contactul lui se va deschide.

TR – sensor magnetic (traductor) ce are rolul de a numara statiile și a furniza informații pentru trecerea ascensorului pe viteză mica. Cate un magnet este poziționat în dreptul fiecarei statii și în poziția în care ascensorul ar trebui să inceapa să mearga cu viteză mica la fiecare stație (atat în sus cât și în jos).

Senzorii magnetic pot fi de diferite feluri:

Traductori monostabili cu contact normal inchis – sunt traductorii care au contactul inchis cand nu sunt în raza magnetilor și contact deschis cand sunt în raza magnetilor.

Traductori monostabili cu contact normal deschis – sunt traductorii care au contactul deschis cand nu sunt în raza magnetilor și contact inchis cand sunt în raza magnetilor.

Traductori bistabili – sunt traductorii al caror contact au o stare ce se schimba dupa intrarea în raza unui magnet cu o anumita polaritate. Contactul revine la starea initiala dupa ce intra în raza unui magnet cu polaritatea opusa.

Fig.3.14. Exemplu poziționare senzori magnetic și magneti.

In exemplu de mai sus este prezentata o schema de poziționare magneti și traductori ce realizeaza urmatoarele cerințe; Presupunem ca initial liftul se afla intr-o poziție necunoascuta. Panoul verifică daca contactul traductorului RD este inchis (liftul se afla mai jos de magnetul poziționat pe coloana RD) și daca este inchis apoi verifică daca contactul TR este și el inchis. în aceasta situatie liftul se poziționeaza la prima stație.

In cazul în care RD este inchis și TR este deschis, atunci cabina va pleca în jos pe viteză mica până cand se va active senzorul TR. în acelmoment cabina a ajuns la parter și poziția ei este descoperitade panoul de comandă.

Daca liftul se afla initial mai sus de magnetul de pe coloana RD, atunci cabina va pleca în jos pe viteză mare până cand va intanli un magnet pe coloana RD ( RD se va inchide) și apoi va continua deplasarea în jos dar pe viteză mica până cand se va active și senzorul TR. Moment în care din nou poziția liftului este descoperita.

Dupa descoperirea poziției liftului, panoul de comandă va urmarii permanent poziția cabinei astfel: Daca ascensorul se deplasează în sus atunci la fiecare a treia activare a senzorului TR, panoul va sti ca a urcat un nivel. La fel, la coboare, la fiecare a treia activare a senzorului TR, panoul va sti ca a coborat un etaj. în funcție de comanda pe care o primeste ascensorul, acesta va pleca în sus sau în jos, va numaraintotdeauna statia curenta și în momentul în care va ajunge lanumărul dorit, va trece pe viteză mica și va astepta inca o activare a senzorului TR, care va confirma ajungerea în stație și respectiv oprirea ascensorului.

PP și PL – sunt senzori de greutate ce furnizeaza urmatoarele informații:

PP – contact prea plin – ascensorul este incarcat cu o masa ce depaseste sarcina aceptata. în acest caz ascensorul nu va porni și va indica faptul ca sarcina este depasita. Ascensorul poate pleca doar dupa golirea cabinei până la o masa acceptata.

PL – contact plin – ascensorul este incarcat cu o masa ce nu mai permite incarcare suplimentara (80% din sarcina acceptata). în acest caz ascensorul va respecta doar comenzile din cabina, și nu va mai primi comenzi de pe palier până cand cabina nu se va goli sub 80% din valoarea acceptata.

Senzorii de greutate pot fi de diferite tipuri:

Cantar electronic cu montare sub cabina liftului

Contact cu tija montat sub cabina liftului în cazul în care liftul are podeaua mobila ce se lasa sau se ridica în funcție de greutate

Senzor de torsiune montat pe jugul cabinei. Acesta raporteaza greutatea la nivelul de deformare al jugului cabinei

Senzor de torsiune montat pe cablurile de tracțiune. Acesta raporteaza greutatea la nivelul tensiune din cabluri.

TM – Termistori poziționati în motoarele electrice (motor ascensor, motor uși cabina, motor pompa sistem hidraulic, etc.). în cazul nostru vom folosi termisotri doar pentru aflarea temperaturii din motorul principal. în general termistorii sunt rezistente cu diferite valori în funcție de temperatura. în cazul în care temperature motorului depaseste temperature maximă acceptata, atunci liftul se va opri și nu va mai porni până cand nu va fi depanat.

Capitolul IV

COMPONENTE ELECTRONICE și ROLUL ACESTORA în ACȚIONAREA SISTEMELOR DE RIDICAT

Avand în vedere necesitatea compactarii sistemelor electrice de acționare a ascensoarelor precum și a eficientizarii din punct de vedere al consumului de energie, al fiabilitatii și al posibilitatilor de exploatare, se recurge tot mai amplu la folosirea componentelor electronice.

4.1 Placa electronica principală

Componentele electronice preiau din ce în ce mai multe roluri din sistemul de comandă al unui ascensor, momentan fiind limitatea doar până la circuite de forta unde se folosesc curenti și tensiuni mai mari, peste capacitatea lor.

Fig.4.1. Exemplu placa electronica ascensor.

Placa electronica principală a panoului de comandă preia majoritatea functiilor sistemului de comandă și anume:

Comanda contactorilor de forta

Verificărea circuitelor de siguranța

Preluarea comenzilor utilizatorilor

Afisarea starii liftului precum și a ultimelor evenimente

Identificarea circuitelor ce prezinta anomali

Comanda contactorilor ce acționeaza usile ascensorului

Preluarea și analiza informațiilor de la anumiti senzori (traductori, cantar, senzori termici, contacti electrici etc.)

Comunicarea cu alte component electronice cum ar fi display-urile.

Unul dintre avantajele folosirii unei astfel de placii electronice este ca permite modificarea mai multor parametrii de funcționare ai liftului fără schimbarea sau adaugarea altor componente, cum ar fi:

Schimbarea schemei de poziționare a magnetilor și senzorilor magnetic în funcție de necesitatile instalatiei.

Selectarea felului de preluare al comenzilor ( universal, colectiv selective în jos sau colectiv-selectiv în sus și în jos)

Schimbarea numărului de etaje

Stabilirea unui etaj la care liftul să mearga automat în caz de incendiu

Stabilirea unui etaj la care liftul să parcheze, adica să mearga atunci cand este în repaus mai mult de un timp dat.

Stabilirea unui timp maxim de deplasare între doua etaje ( dacaacesta va fi depasit atunci ascensorul de va opri semnalizand o problema la sistemul de tracțiune)

Se poate programa placa electronic pentru a ține usile de la cabina inchise sau deschise cand ascensorul se afla în repaus.

Stabilirea unui timp de asteptare dupa preluarea unei comenzi până la acționarea liftului

Stabilirea unui timp de asteptare de la deschiderea usilor până la preluarea primei comenzi.

Stabilirea numărului de viteze ale liftului ( una sau doua)

Stabilirea modului de deplasare în regimul de revizie ( pe viteză mare sau pe viteză mica)

Placa electronic poate identifica diferite anomalii în funcționarea ascensorului și le poate comunica depanatorului prin interfata. Aceste anomaly le vom denumi erori și pot fi:

Usile nu sau inchis în timpul maxim specificat- duce la oprirea liftuluii până la depanarea acestuia

Circuit de siguranța dezactivat – unul dintre componentele de baza ce nu pot fi afectate de utilizatori a descomunicat (contact limitator de viteză, contact finit de cursa, contact cablu moale etc.)

Contactor defect – daca liftul nu a efectuat o cursa intr-un timp maxim prestabilit, atunci va apare aceasta eroare.

Eroare traductori – daca succesiunea anclansarii senzorilor magnetici nu poate fi identificata sau este eronata atunci va apare aceasta eroare.

Placile electronice pot asigură și comunicarea cu convertizorul de frecvența în cazul în care acesta este folosit pentru acționarea motoarelor

4.2 Convertizor de frecvența

Nevoia realizarii de ascensoare care să functioneze cât mai confortail pentru utilizator duce la folosirea convertizoarelor de frecvența în acționarea motoarelor. Daca un lift classic (fără convertizor de frecvența) accelereaza brusc incercand să atinga cât mai repede posibil viteza normala de deplasare și apoi opreste brusc în momentul cand a ajuns la destinatia dorita,un lift prevăzut cu convertizor de frecvența, face calatoria mult mai lina accelerand pregresiv și oprind lin.

Fig.4.2. Exemplu convertizor frecvența ascensor.

Convertizoarele pot fi programate să accelereze sis a decelereze intr-un timp prestabilit.

Schimbarea vitezelor de rotație a motoarelor este realizată de către convertizoare prin modificarea frecventei curentului electric. Cu cât frecvența curentului este mai mica, cu atat viteza de rotație a motorului va fi mai mica și implicit liftul se va deplasa mai incet și invers.

4.3 Display-uri

Alte component electronice ale sistemului de acționare al ascensorului sunt diferitele tipuri de display-uri folosite la ascensoare. Acestra pot fi tip matrice, LCD, TFT etc. Rolul acestora este de a furniza utilizatorului liftului informații cum ar fi:

Poziția în care se afla cabina ascensorului

Sensul de deplasare al ascensorului

Diferitre imagini grafice

Informații trimise de panoul de comandă

Fig.4.3. Display tip matrice.

Fig.4.4. Display tip LCD.

Fig.4.5. Display tip 7-segmente

Fig.4.6. Display tip TFT

Display-urile liftului primesc informații de la panou de comandă și le afiseaza. Modul de transmitere al infotmatiilor poate fi paralel ( pentru fiecare informative transmisa se va folosi un fir separate) sau serial (cod binar sau altele)

4.4 Componente electronice auxiliare

O problema al proiectarea liftului o constituie modul de transmitere și receptive al informațiilor dintre cabina și panou de comandă. Avand în cerințele de siguranța în domeniu, aceasta transmitere de informații nu se poate face wireless, deși ar fi ideal din punct de vedere al simplificarii circuitelor. Astfel informațiile importante cum ar fi cele ce tin de circuitul de siguranța vor fi transmise prin conexiune directa între panou și contactii poziționati la nivelul cabinei,iar celelalte informații pot fi transmise codificat. Pentru a codifica și decodificarea informațiilor cum ar fi: starea traductorului, starea butoanelor de comandă ale cabinei ascensorului, poziția ascensorului etc, se va folosi placa electronica principală a ascensorului și o placa electronic secundara poziționata pe cabina ascensorului.

Transmiterea informațiilor în modul descris mai sus este necesara pentru a reduce costurile de producție ale ascensoarelor și pentru a spori fiabilitatea prin reducerea numărului de conexiuni ce se vor realize direct între cabina și panou de comandă.

Placa electronica poziționata la nivelul cabinei este numita și placa seriala cabina.

Capitolul V

TESTAREA PANOURILOR DE COMANDĂ ALE ASCENSOARELOR

Dupa proiectarea și producerea sistemelor electrice de acționare ale ascensoarelor, pentru a preveni disfunctionalitati în funcționarea ascensoarelor, se pune problema testarii acestora inainte de a fi montate efectiv pe un ascensor și în special testarea panoului de comandă. Testarease poate folosind instrumentede masura și control dar și folosind un banc de probe care să simuleze cât mai multe dintre functiile ascensorului.

5.1 Componente banc de probe panou de comandă ascensor

In realizarea unui simulator de lift trebuie să avem în vedere acoperirea tuturor sistemelor component ale ascensoarelor. Astfel vom simula diferitele componente ale ascensoarelor prin:

Elementele componente ale circuitului de siguranța pot fi inlocuite cu întreruptori manuali sau cu relee comandate. Astfel vom inlocui cu întreruptori manuali urmatoarele elemente ale ascensorului: Contact finit, întrerupator put, contact limitator de viteză, contact intinzator cablu limitator viteză, contact jug, contact cablu moale, butonul de stop din cutia de revizie, contactii broastelor usilor și contactii usilor de la cabina.

Contacti care verifică zavorarea usilor vor fi simulati de contactii unui releu alimentat de panou, cu bobina la 48VDC, din poziția camei mobile. Cand panoul transmite tensiune între CM și CM0, teoretic ar trebui să se zavorasca usile de la palier.

Fig.5.1. Schema simulare zavorare uși exterioare ascensor

Pentru comanda ascensorului vom folosi butonierele standard (comanda cabina și comanda palier)

Cutia de revizie nu va fi simulata, ci va fi folosita cea standard.

Deplasarea ascensorului și acționarea motorului vor fi simulate de relee și o placa electronica programata să relizeze functiile necesare.

Display-urile pentru afisarea poziției și a sensului de deplasare nu vor fi simulate, ci vor fi folosite cele originale.

5.2 Simularea deplasarii ascensorului (a traductorilor) și a acționarii motorului.

Pentru simularea deplasarii ascensorului vom folosi urmatoarea schema:

Fig.5.2. Schema simulare deplsare ascensor

Conform schemei electrice de mai sus simularea deplasarii ascensorului se va face astfel: Vom folosi o placa electronica Arduino Mega care va identifica informațiile primate de la panoul de comandă (viteză de deplasare și sensul) și va poziționa teoretic ascensorul prin semnale transmise către intrarile traductorilor panoului de comandă(RS, RD, și TR).

Fig.5.3. Placa electronica Arduino Mega

Pentru verificărea vitezei de deplasare vom folosi cate 3 relee alimentate de către fiecare faza a unei viteze(220 VAC). Pentru frână vom folosi un singur releu a carui bobina va fi alimentata la 48VDC de iesirea din panou pentru frână(FR și FRO).

Contactele normal deschise ale releelor de viteză vor fi inseriate impreuna cu un contact de la releul de frână și în momentul cand circuitul se inchide, placa electronica Arduino va fi informata ca ascensorul se deplasează intr-o viteză sau alta.

Directia de deplasare va fi simulata de doua relee alimentate de o tensiune permanenta de +24 VDC la o borna și de iesirile pentru sensuri din panou(SS și SJ) la cealalta borna. Cele doua relee inched contacte succesiv și transmit plcaii electronice Arduino semnalul de sens.

Placa electronica va transmite semnale către panoul de comandă către traductorii RD, RS și TR, dar și către un display binary, conform poziției teoretice a ascensorului.

5.3 Programare Arduino pentru simulare deplasare ascensor

Pentru realizarea functiilor solicitate, placa electronica Arduino Mega va trenbui programata cu softul specific (Arduino 1.0.6), folosind un limbaj de programare asemanator C++. Codul programat este:

Declarare variabile

int Vm = A0;int VM = A5;int ss = A10;int sj = A15;

int l2 = 2;int l3 = 3;int l4 = 4;int l5 = 5;int l6 = 6;

int l7 = 7;int l8 = 8;int l9 = 9;

int vmi=900;int vma=900;int s=900;int j=900;int i=900;int t=0;

Initializare program

void setup() {

Serial.begin(9600);

Declarare intrari Arduino

pinMode(Vm, INPUT); – intrare viteză mica

pinMode(VM, INPUT); – intrare viteză mare

pinMode(ss, INPUT); – intrare sens sus

pinMode(sj, INPUT); – intrare sens jos

Declarare iesirii Arduino

pinMode(l2, OUTPUT);pinMode(l9, OUTPUT);

pinMode(l3,OUTPUT);pinMode(l4, OUTPUT);

pinMode(l5, OUTPUT);pinMode(l8, OUTPUT);

pinMode(l7, OUTPUT);pinMode(l6, OUTPUT);}

void loop() – Progrogram principal

{

Declarare variabile

i=0;s=550;j=550;vma=550;vmi=550;t=0;

Structura repetitiva

while ((i>-1)&&(i<3501))

Atasare variabilela intrarile placii

{vmi=analogRead(Vm);vma=analogRead(VM);

s=analogRead(ss);j=analogRead(sj);

Testare sens sus

if ((s<5)&&(i<3500))

Testare viteză mare

{ if (vma<5) {i++;delay(1); – liftul se ridica cu 1 cm cu o intarziere de 1 m; Inatrzierea va fi calculate în funcție de viteza cu care se deplasează liftul.

Serial.print(" s ");

Serial.print(" vma "); }

Testare viteză mica

if (vmi<5) {i++;delay(4); – liftul se ridica cu 1 cm cu o intarziere de 4 ms

Serial.print(" s ");

Serial.print(" vmi ");}}

Testare sens jos

else {if ((j<5)&&(i>0))

Testare viteză mare

{ if (vma<5) {i–;delay(1); – liftul coboara cu 1 cm cu o intarziere de 1 ms

Serial.print(" j ");

Serial.print(" vma ");}

Testare viteză mica

if (vmi<5) {i–;delay(4); – liftul coboara cu 1 cm cu o intarziere de 4 ms

Serial.print(" j ");

Serial.print(" vmi ");}} }

if ((s<5)||(j<5)){

Serial.print(" i=");

Serial.print(i);

Arduino trimite către un dispozitiv conectat poziția la care este theoretic liftu, identificata dupa contour I care memoreaza inaltimea la care se afla cabina:

if ((i>-1)&&(i<175))

{Serial.println(" et=P");}

if ((i>174)&&(i<525))

{Serial.println(" et=1");}

if ((i>524)&&(i<875))

{Serial.println(" et=2");}

if ((i>874)&&(i<1225))

{Serial.println(" et=3");}

if ((i>1224)&&(i<1575))

{Serial.println(" et=4");}

if ((i>1574)&&(i<1925))

{Serial.println(" et=5");}

if ((i>1924)&&(i<2325))

{Serial.println(" et=6");}

if ((i>2324)&&(i<2675))

{Serial.println(" et=7");}

if ((i>2674)&&(i<3025))

{Serial.println(" et=8");}

if ((i>3024)&&(i<3375))

{Serial.println(" et=9");}

if ((i>3374)&&(i<3501))

{Serial.println(" et=10");}}

In functia de poziția memorata a liftului, Arduino va stabili starea iesirilo către traductori:

RD

if ((i>-1)&&(i<25)) {digitalWrite(l2,0);}

else {digitalWrite(l2,1);}

RS

if ((i>3475)&&(i<3501)) {digitalWrite(l3,0);}

else {digitalWrite(l3,1);}

TR

t=0;

if ((i<4)||(i>150&&i<161)||(i>190&&i<201)||

(i>347&&i<353)||(i>500&&i<511))

{t=1;}

if ((i>540&&i<551)||(i>697&&i<703)||

(i>850&&i<861)||(i>890&&i<901)||

(i>1047)&&(i<1053))

{t=1;}

if ((i>1200&&i<1211)||(i>1240&&i<1251)||

(i>1397&&i<1403)||(i>1550&&i<1561)||

(i>1590)&&(i<1601))

{t=1;}

if ((i>1747&&i<1753)||(i>1900&&i<1911)||

(i>1940&&i<1951)||(i>2097&&i<2102)||

(i>2250)&&(i<2261))

{t=1;}

if ((i>2290&&i<2301)||(i>2447&&i<2453)||

(i>2600&&i<2611)||(i>2640&&i<2651)||

(i>2797)&&(i<2803))

{t=1;}

if ((i>2950&&i<2961)||(i>2990&&i<3001)||

(i>3147&&i<3153)||(i>3300&&i<3311)||

(i>3340)&&(i<3351))

{t=1;}

if ((i>3496&&i<3501)){t=1;}

if (t==1){digitalWrite(l4,1);

digitalWrite(l5,1);}

else {digitalWrite(l4,0);

digitalWrite(l5,0);}

In functia de poziția memorata a liftului, Arduino transmite către displayul binary atasat poziția liftului (codificare binara)

A

if ((i>300&&i<650)||(i>1000&&i<1350)||

(i>1700&&i<2050)||(i>2400&&i<2750)||(i>3100&&i<3450))

{digitalWrite(l6,0);}

else {digitalWrite(l6,1);}

B

if ((i>650&&i<1350)||(i>2050&&i<2750)||(i>3450&&i<=3500))

{digitalWrite(l7,0);}

else {digitalWrite(l7,1);}

C

if ((i>1350)&&(i<2750))

{digitalWrite(l8,0);}

else {digitalWrite(l8,1);}

D

if ((i>2750)&&(i<=3500))

{digitalWrite(l9,0);}

else {digitalWrite(l9,1);} */

}

}

Sfarsit algoritm

Transmiterea informațiilor de la Arduino care panoul de comandă dar și către display-ul binary atasat se va face folosind 8 relee alimentate direct de Arduino. Acest lucru este necesar pentru ca placa Arduino nu suporta curenti necesari pentru transmiterea informațiilor, dar și pentru protective fata de sursele externe.

La derularea programului, Arduino trimite permanent informații către un dispozitiv atasat, cum ar fi un calculator, despre poziția exacta (in cm) a liftului, despre viteza cu care se deplasează și sensul de mers.