ASANSÖR ELEKTRİK TAHRİK SİSTEMLERİ

ASANSÖR ELEKTRİK TAHRİK SİSTEMLERİ

İyi bir asansör, yüksek kapasiteli, düzgün (rahat) kullanışlı ve ekonomik işletim sağlamalıdır. İvmelenme ve frenleme rahatsız etmeyecek düzeyde ve kesin durmayı sağlayacak tarzda olmalıdır. Ayrıca elektrik tahrik sistemi az masraflı ve verimli olmalıdır. Bakım masrafları da düşük düzeyde olmalıdır.

Elektrik tahrik sistemi, kabini sadece yukarı-aşağı yönde gitmesini sağlamayıp, içindeki yolcuların da rahatsız olmayacağı bir konforu vermelidir. Eğer kabin hızı kontrol edilemez değerlere ulaşırsa, insan vücudu rahatsız olur; iç organları vücut içinde hareket eder. Bu etkiye g etkisi ve ivmelenme ile durma anında yaşanır. Örnek olarak 80 kg ağırlığında birinin yukarı doğru 1/8 g değerindeki ivme ile hareketi sırasında hissettiği ağırlık değeri , 80 (1 + 1 / 8 ) = 90 kg dır. Buradaki g etkisi, her bir kişinin yaşına, cinsiyetine, sağlık durumuna ve bu ani hareketi bekleyip beklemediğine bağlıdır. Asansördeki ivmelenme ve yavaşlama değerleri, g etkisi yaratmamak için deneysel olarak bulunmuştur. Asansördeki hız, ivmelenme ve seyahat mesafesi Şekil 29'da verilmiştir. İvmelenme ve yavaşlama değeri 1.5 m/s2 ile sınırlanmıştır. İvmedeki maksimum sıçrama değeri 2.0 m/s3 değeridir.

Şekil 29. Zamana göre ivme, hız ve seyahat mesafeleri

1. ELEKTRİKLE TAHRİKTE ETKİN PARAMETRELER

Asansörlerin elektrikle tahrikinde etkin parametreler Tablo 61'de verilmiştir. Bunların çeşitliliği tahrikten beklenen özelliklerle ilgilidir.

zaman

zaman

zaman

maksimum ivme 1.5 m/s2

maksimum sıçrama 2.0 m/s3

ivm

e, m

/s2

hız

, m/s

se

yaha

t mes

afes

i, m

Dr C Erdem İ[email protected] MAK540 - Düşey Transport Sistemleri

Tablo 61. Asansör Elektrik Tahrikinde Etkin Parametreler Makina grubu Moment Hız aralığı

Montaj Montaş şekli Kaide

Çalışma şartları Yük-moment karakteristiği Atalet momenti Elektrik durumu Tek-faz Tri-faze Voltaj Frekans Akım Güç faktörü Elektroteknik dizayn Rotor tipi Yıldız/Üçgen bağlantı Tek/çok hız İzolasyon Mekanik dizayn Döküm konstrüksiyon Kaynak konstrüksiyon Rotor mili malzemesi Yüzey işleme ve boya Kontrol Ward-Leonard Thyristor-Leonard Değişken voltaj Değişken frekans

Boyutlar Ağırlık Terminal Salınım şartları Çevre Sıcaklık Basınç Radyasyon Su ve atık su Ortam Gürültü İrtifa Mekanik elemanlar Dişliler Frenler Jeneratör Muhafazalar Kavrama Kayış-kasnak Kaplin Eksenel yükler Radyal yükler Soğutma Hava Su Şartlandırılmış Kendi kendine

2. ASANSÖR TAHRİK MOTORUNUN BOYUTLARI

Asansör montajında önemli aşamalarından biri de, uygun kapasitedeki tahrik motorunun seçimidir. Motor seçiminde izlenen yol, en az tam kapasitedeki momentin % 20 fazlasına cevap verecek şekilde hesabın yapılmasıdır. Kaldırma motor gücü ,

η⋅⋅

=vB98.0R (kW)

Burada, B : maksimum dengelenmemiş yük (kg) v : ortalama hız (m/s) η : dişli kutusu verimi (%)

Bu ifadede, dişli transmisyon oranı, tahrik kasnağı çapı ve halatlama oranı yoktur. En kötü hal olarak, kabinin en altta ve tam yükte olması hali alınır ve bu durumda dengelenmemiş yük :

1. ortalama yükten karşı ağırlığın çıkmış kısmı


2. halatın ağırlığı 3. kuru kılavuz rayların sürtünme yükü

toplamı ile bulunur. Sürtünme değeri deneysel olarak veya tahmini olarak hesaplara ilave edilir. Dişli kutusu verimi ise, çıkış mili momentine göre Tablo 62’de verilmiştir. Tablo 62. Asansör motor gücü verimi Çıkış momenti Nm Verim % 0 - 120 30 120 - 200 45 200 - 300 60 300 - 350 70 Örnek : Asansöre ait teknik veriler şunlardır : ortalama yük : 630 kg ortalama hız : 1 m/s kasnak çapı : 0.75 m halat ağırlığı : 70 kg kılavuz sürtünmesi : 50 kg karşı ağırlık oranı : % 50

Dengelenmemiş ağırlık : 43550702

620B =++= kg

Maksimum moment : 163275.0435T =⋅= Nm

Motor gücü : 5.945

0.143598.0R =⋅

⋅= kW

Motor gücü hesabında verim η, 163 Nm moment değeri için 45 alınır. 3. ELEKTRİK MOTORLARINA GENEL BAKIŞ

Elektrik tahrikli asansörlerde kabin hareketi sırasında yüksek düzeyde rahat sağlamalıdır ve ayrıca her durakta hassas hizalama yapmalıdır. Ayrıca düşük maliyetli ve ucuz (ekonomik) işletme masrafı olmalıdır.

Düşük katlı binalarda kabin hızı genelde 2.5 m/s altındadır. Bu düşük hızlar için asansörlerde yüksek devirli AC motorlar ve redüktör olarak da sonsuz vida kullanılır. Kullanılan redüksiyon oranı ise genelde 40:1 dir. Böylece ufak ve kompakt bir dizayn elde edilir ancak sistem verimi düşüktür.

Gökdelenler, çok katlı iş merkezleri gibi yüksek katlı binalarda 2.0 m/s hızların üzerine (4 - 7 m/s gibi) çıkılmaktadır. Bu asansörlerde düşük devirli DC motorlar doğrudan tahrik kasnağına bağlı olarak kullanılır ve oldukça pahalı tasarımlardır.

Tüm asansörlerin tahriği için 3-fazlı voltaj ve sabit frekanslı AC kaynağı kullanılır. AC motorlar doğrudan şebekeye bağlanıp, “güç elektroniği kutup kontrol sistemi” ile voltaj kontrol edilir. DC motorlar için alternatif akım doğru akıma çevrilir. Dönen makinalar için DC jeneratörü olan Ward-Leonard sistemi veya Thyristor-Leonard sistemi de kullanılır. Motor davranışları hız-moment grafikleri ile elde edilir.


a) Ward-Leonard Sistemi Hızlı asansörlerin DC tahriğinde çoğunlukla Ward-Leonard sistemi kullanıla gelmiştir. Bu sistemlerin emniyet düzeyleri yüksektir, düzgün hız ayarı elde edilir, ancak tesis masrafları yüksek ve makin dairesinde büyük yer kaplarlar. Ayrıca yüksek hız jeneratörü fırçaları ve komütatör ilave bakım ister.

b) Thyristor-Leonard Sistemi Ward-Leonrad sisteminin dezavantajlarından kurtulmak için önerilen sistemdir. DC voltajın ortalama değeri thyristor açısı α ile kontrol edilir. Sistemde bulunan 2 değiştiriciden 1.Değiştirici 1 ve 4. Çeyreği ; 2.Değiştirici 2 ve 3.çeyreği kontrol eder. Bu sistemler akım terse çevrildiğinde iyi bir dinamik frenleme sağlanır.

4. AC MOTORLAR

AC motorlar asansörlerde yaygın olarak kullanılır. Ekonomik çözüm olarak ortaya çıkan AC motorlar, orta yükseklikte binaların ihtiyaç duyduğu orta hızlı asansörlerin tahrikinde kullanılır. 0.6 - 1.6 m/s arasındaki kabin hızlarında, redüktörlü yüksek devirli motor kullanılır.

Çoğu basit tahrikte tek hızlı motorlar kullanılır. Daha konforlu tahrikte iki hızlı makinalar frenleme veya ivmelenme ve frenleme kontrollü olarak kullanılır. Bu voltaj ayarlaması veya regülatörle güç elektroniği donanımı ile sağlanır. İlerdeki gelişmeler voltaj ve frekans kontrollü AC motorlar üzerinedir. a) Tek hızlı redüktörlü AC tahrik (kontrolsüz)

Birçok basit asansörde AC tahrik kullanılır. Tek senkron hızda dönmeyi sağlayan motor vardır. Yüksek hızlı redüktörlü makinalar ana kaynaktan doğrudan beslenir. Hız-moment grafiğinden, yük momenti TL, ivmelenme momenti TA yüke bağlıdır. Bu nedenle asansör kontrolsüz şekilde sıçrama eğilimiyle hareket eder. Bu durumdan kurtulmak için motor miline volan monte edilmiştir. Tam yükte böylece ivmelenme azaltılır. Fren mekanik çift pabuçlu frendir. Frenleme momenti kontrol edilmez. Bu nedenle hassas seviyeleme olmayabilir. Bu tahrik şekli düşük tesis masrafı ortaya koyar ve basit taşıma konforu arandığı yerlerde tercih edilir. b) İki hızlı redüktörlü AC tahrik (kontrolsüz)

Birbirinden bağımsız ve farklı iki stator sargısıyla iki hız elde edilir. Bu makinaların kullanımında iki hızlı-moment grafiği 2 farklı eğriden oluşur. Yüksek hızda eğri tek-hızlı AC motor ile aynıdır. Kontrolsüz tahrik olduğundan tahrik hızı, tahrik zamanı ve tahrik mesafesi yüke bağlıdır. Bu nedenle sıçrama ortaya çıkar. Frenleme momenti yüke bağlıdır ve yükle artar. Elektriksel frenleme son bulur ve kabini tamamen durdurmak için bir mekanik fren kullanımı gerekir. c) İki hızlı redüktörlü AC tahrik (kontrollü frenleme)

Frenlemenin temel kontrolü DC akımla olmaktadır. Bu yöntemde indüksiyon akımı frene uygulanır; senkron hız sıfırlanır. Bu tür kullanımda kontrollü redresör gereklidir. İvmelenme, kontrolsüz tahrikin benzeridir. Sabit DC voltaj değerleri bir parametre olarak alınmıştır. Böylece frenleme momenti kontrol edilir. Pratikte DC


voltajı, hıza bağlı değişir; hız yüksek olduğu sürede yarı-sabit frenleme momenti yaratır. Sıfıra yakın düşük hızlarda, frenleme momenti tanımlanmaz. Hassas durma önemli bir problemdir. d) İki hızlı redüktörlü AC tahrik (kontrollü ivmelenme ve frenleme)

Asansörlerdeki ivmeli hareket güç elektroniği ile kontrol edilir. Tek hızlı motor sargılarının üç fazlı AC voltajı değiştirilir. İvmelenme sırasında AC voltajı, yarı-sabit ivmelenme momenti elde edildiği hıza sürekli bağlı değişir. Böylece durmada kontrollü DC voltajla kombine durumda çok konforlu asansör tahriki elde edilir. e) Tek hızlı redüktörlü ve redüktörsüz AC tahrik (kontrollü ivmelenme ve frenleme, değişken voltaj)

İki bağımsız stator sargıları kullanılan makinalar pahalı endüksiyon makinalarıdır. Tek hızlı tek sargılı makina, optimum parametrelerle dizayn edilir ve çok ekonomiktir. Tek hızlı endüksiyon motorları, her bir faz sırası için iki birleşmiş voltaj kontrolleri ile teçhiz edilmiştir. Bu simetrik performans tam 4 çeyrek işletmeyi, DC-Leonard tahrik sistemine benzer şekilde sunar. Voltaj asansörün hız-zaman veya hız-pozisyon profiline göre ayarlanır. Her ivmelenme ve özellikle frenlemede direnç kayıpları artması bir dezavantajdır. Yük momentine bağlıdır ve bu kayıplara dayanmak için özel rotor dizaynı ve motorun daha büyük boyutlu olması gerekir. f) Tek hızlı redüktörlü ve redüktörsüz AC tahrik

(kontrollü ivmelenme ve frenleme, değişken voltaj ve frekans)

Asansörler için mükemmel AC tahrikinde voltaj ve frekans kontrolü gereklidir. Yüksek hızlı redüktörsüz asansörler, tek sargılı düşük devirli, düşük frekanslı AC makinalar için bu tür tahrik uygundur. Frekans değiştirici oldukça pahalıdır. Cycloconverter AC tahrik ve PMW1 inverter AC tahrik olmak üzere iki tür frekans değiştirici vardır. 5. ASANSÖR TAHRİKİNDE KULLANILAN MOTORLARIN MUKAYESESİ

Asansör tahrikinde DC ve AC teknolojileri kullanılır. Genel kural olarak yüksek katlı binalarda ( > 2.0 m/s) yüksek hızlı halatlı asansörlerde DC tahrik ; az katlı binalarda (< 2.0 m/s) daha yavaş hızlı asansörlerde AC tahrik kullanılır.

DC tahrik sistemi yapısı nedeniyle maksimum konfor ve minimum toplam kayıplarla asansör hareketinde hassasiyet sunar. Ancak değişken DC voltaj kaynağı gerekir. Bunun için Ward-Leonard veya Thyristor-Leonard AC-DC çeviricisi gereklidir. Birçok uygulamada DC tahrik, kaynağa doğrudan bağlıdır. 100-300 d/dak gibi kasnak hızlarında, redüktörsüz tahrik motorları kullanılır. DC motor yüksek moment verir, hacimlidir, ancak pahalı ve devamlı bakım gerektirir.

AC tahrik teknolojisi basit ve sağlam endüksiyon makinasıdır. Oldukça düşük kasnak hızlarında bir redüktörle birlikte kullanılır. Frekans çalıştırılan AC makinalar

1 PMW = Pulse With Modulated


sabit senkron hıza sahiptir. AC tahrikin davranışları geliştirilerek iyileştirme sağlanabilir. 6. MODERN AC ELEKTRİK DİZAYNI

Halatlı asansörler için kullanılan tahrik motorlarının genel gelişimi sürmektedir. Sessizlik, ekonomiklik, verimli tahrik, kontrol edilebilme ve düşük elektrik harcama beklenen gelişmelerdir. Günümüzde bazı AC tahrik makinaları kullanılmamaktadır

- Tek hızlı 3 fazlı motor - Tek hızlı 3 fazlı motor VVC2 ve ters akımlı frenleme

Asansör tahrikinde sıkça rastlanan AC makinalar ise şunlardır: - İki hızlı 3 fazlı motor (kontrolsüz) - İki hızlı 3 fazlı motor (VVC ve doğru akım frenleme)

Tahrik sistemleri elektrik donanımına göre farklılık gösterir. Tüm dizaynlarda motor redüktörle birlikte kullanılır. Kabin seyahat hızı, redüktör çevrim oranı, tahrik kasnağı, halat tespit şekli ve motor hızına bağlıdır. AC motorların hesabında karşılaşılan temel faktörler şunlardır: a) Hız AC motordan elde edilen senkron hız :

pf60n s⋅

= (d/dak)

Burada, f : frekans (Hz) p : çift kutup sayısı

Asenkron hız ise, senkron hızla asenkron hız arasındaki kayma (s) neticesinde ortaya çıkar. İki hızlı motorlarda kayma % 8 -10 ; kutup değiştiren motorlarda % 10 - 18 arasındadır. Tablo 63'de motorların kutup sayısı ve frekans değerleri verilmiştir. Tablo 63.Motor hızları (d/dak) Kutup sayısı Frekans (Hz) Senkron hız Asenkron hız

4 16 50 1500 375 1380 320 4 16 60 1800 450 1650 390 6 24 50 1000 250 920 220 6 24 60 1200 300 1100 260

b) Moment

Motor seçiminde ilk göz önüne alınan parametre ortalama moment değeridir. Nominal hızdan bağımsız olarak elde edilen moment değerleri imalatçılar tarafından

2 VVC = Variable Voltaj Control


tablolar halinde verilir. Kalkış anındaki moment değeri ortalama momentin üstündedir. Bu oran yaklaşık % 10 kadardır. c) Kalkış frekansı ve çevrim esnasındaki faktör(CDF)3

Tek hızlı motorlar 60, 90, 120 veya 180 kalkış/saat , iki hızlı motorlar 90, 120, 180 veya 240 kalkış/saat için kullanılırlar. Relatif çevrim esnasındaki faktör, motor devreye girme süresi ve iki kalkış arasındaki sürenin oranı olarak verilir. Bu değer Şekil 31'de % 40 olarak verilmiştir. Yüksek hızda % 30 , düşük hızda % 10 değerlerindedir. Motorlar için fansız soğutma ve 90 veya üstü kalkış/saat için CDF değeri minimum değerdedir. Eğer bu değer seçilen motor için tablodan daha düşük çıkmışsa daha büyük motor veya fanlı soğutma seçilmelidir. Fanlı motor için verilen CDF değerine ulaşılmışsa, aşırı ısınma meydana gelir; çalıştırma zamanı düşürülmelidir ve dönen kütleler azaltılmalıdır.

Şekil 31. Saatteki çalışma tekrarı ve CDF fonksiyonu olarak motor çıkış gücü d) Atalet momenti

Motorlara ait atalet momentleri motor seçiminde önemli bir yer tutmaktadır. Müsaade edilen atalet momenti, çift hızlı motorun kalkış momentinin 2.2 katı ve 2.5 - 3.0 s çalışma süresince ortalama yükü yukarı hareket ettirirken hesaplanır. Şekil 32'de motor çıkış momentine göre tesisin toplam atalet momenti ile güç arasındaki ilişki görülmektedir. Güç arttıkça toplam atalet momenti azalır; toplam atalet momenti arttıkça da güç azalır. Çıkış gücü artışı maksimum müsaade edilen manyetik yükleme ile sınırlıdır. Yüksek hızla asansörlerde, yüksek atalet momenti seçilir. Böylece motor güç oranı azaltılır.

3 Çevrim Esnasındaki Faktör = Cyclic Duration Factor (CDF)

240 kalkış/saat

180 kalkış/saat 120 kalkış/saat


Şekil 32. Atalet momentine göre motor çıkış güç oranı

Eğer güç oranını azaltmak tesis için gerekli gücü elde etmeye yeterli değilse, bir sonraki büyüklükte motor seçilmelidir. 60 Hz işletme için, 50 Hz deki atalet momenti değerinden % 76 oranında azaltmak gerekir. % 76 azaltma 50 Hz için konan volan kütlesiyle motor kayıplarının artması sonucudur. 50 Hz yerine 60 Hz kullanımıyla çıkış % 20 artmıştır ve soğutma etkisi de iyileştirilmiştir. e) Çıkış Gücü

Senkron hızda motor çıkış gücü :

9550MnP S

S⋅

= (kW)

Burada ns : senkron hız (d/dak) M : moment (Nm)

9550 : SI çevrim faktörü

Aynı elektrik motorunun asenkron hızdaki çıkış gücü, senkron hızdaki değerin kaymalar sebebiyle % 92 si kadardır.

SP92.0P ⋅=

f) Kot farkı ve ortam

Motorların tesis edildikleri yükseklikler ve bulundukları ortam sıcaklıkları da dikkate alınmalıdır. Zira motorların aşırı ısınmaları ve bu ısıyı dışarı atıp soğumaları gerekmektedir. Bunun için ortalama ortam sıcaklığı 40°C (maksimum 60°C) olmalıdır. Sıcaklık veya yükseklik arttığı takdirde daha üst gruptan motor seçilmelidir. Şekil 33'de tesisin bulunduğu deniz seviyesinden yükseklik ve ortam sıcaklığına göre motor çıkış gücünün artış oranları verilmiştir. Tablo 64'de ise deniz seviyesinden yüksekliklere göre ortam sıcaklıkları ortalama değerler olarak verilmiştir.

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,10 1,20 1,3

ΣJ / ΣJL

P /

P L

M /

ML


Şekil 33. Kot farkı ve ortam sıcaklığının güce etkisi

Tablo 64. Kot farkı ve ortam sıcaklığı Kot farkı (m) Ortam sıcaklığı (°C) 0 - 1000 40 1000 - 2000 32 2000 - 3000 24 3000 - 4000 16

g) Dış boyutlar

Motorların dış boyutları IEC-Public 71'de verilmiştir. Motor milinin tabandan olan yüksekliği montaj için önemlidir. Dış boyutlar 225S ve 225 M modelleri için h = 225 mm dir. h) Motor dizayn limitleri

Motorların elektrik yönünden dizaynında, sınırlayıcı parametreler (stator sargısı gibi) değişik motor parçalarındaki ısınmalar genel problemlerdir. Stator, rotor gibi parçaların mekanik gerilme kapasiteleri, elektriksel sabitler ve gürültü dizaynı etkiler. Isınma, ivmelendirilecek veya frenlenecek kütlelerden saatteki kalkış miktarından, rölatif CDF değeri ve gerekli motor momentinden kaynaklanır. Stator sargıları ve müsaade edilen sıcaklık limitleri Tablo 65'de verilmiştir. Tablo 65. VDE 0530 izolasyon malzemesi için stator sargıları Madde Açıklama Sıcaklık Sınıf F İzolasyon W tip teller (DIN 4641/5)

Yüzey izolasyon malzemesi 180 °C 150 °C

İzole edilmiş sarıların sıcaklığı 100 °K İzolasyon malzelerinin sıcaklık sınırı 155 °C

70

80

90

100

40 45 50 55 60

Ortam sıcaklığı, C°

Güç

teki

aza

lma,

%

Tesisin deniz seviyesinden yüksekliği, m 1000 1500 2000 2500 3000 3500


7. MOTOR SEÇİMİ

Asansör tahriğinde kullanılan elektrik motorlarının seçimine ait üç örnek aşağıda incelenmiştir. Örnek 1. Motor dizayn verileri Voltaj : 380 V Gerekli moment : 109 Nm Frekans : 50 Hz Senkron hız : 1000 / 250 Kontrol : kontrolsüz % 40 CDF de çalışma : 120 kalkış/saat Nem : % 90 Tesisin atalet momenti : 2.9 kgm2 Ortam : çok kirli hava Sürtünmesiz yataklama Çevre sıcaklığı: ≤40°C B3 (IM 1001) montaj

Verilen dizayn verilerine göre çok kirli ve nemli ortamda çalışıldığından tamamen fan soğutmalı motor IP 54 yüzey soğutmalı olarak seçilir. 120 kalkış/saat çalışma için 2 seçenek vardır:

i) Cebri vantilatörlü motor (G tipi)

Tablo 66'dan motor tipi ANGA-250ME-22, 112 Nm moment değeri için seçilir. Fakat atalet momenti J= 2.0 kgm2 yetersizdir. Bunun yerine bir üst büyüklükteki motor ANGA-280SG-22, 143 Nm moment değeri için seçilir. Atalet momenti ise J= 2.0 kgm2 dir. 109 Nm yük momenti için aranan atalet momenti ise J= 2.9 kgm2 dur. Bu durumda motorun yeterli olup olmadığı araştırılır. Motorun kendi atalet momenti J= 1.4 kgm2 olduğuna göre,

16.14.10.24.19.2

JJ

L

=++

=ΣΣ

oranına göre Şekil 32 yardımıyla moment oranı M / ML = 0.75 bulunur. Bu durumda maksimum moment :

10775.0143 =⋅ Nm Yapılacak tesisteki düzenleme ile tesisin atalet momenti azaltılması durumunda bu motor yeterli olacaktır. ii) Cebri vantilatörsüz motor (L tipi)

Moment değerine uygun olarak ANLA-225ME-22 motoru, 125 Nm moment değeri ile seçilir. Bu motor için atalet momentinin yeterli olup olmadığı kontrol edilir. Motorun atalet momenti J= 0.47 kgm2, motorun karşıladığı atalet momenti J= 2.7 kgm2 olduğuna göre,

06.147.07.247.09.2

JJ

L

=++

=ΣΣ

oranına göre Şekil 32 yardımıyla moment oranı M / ML = 0.9 bulunur. Bu durumda maksimum moment :

5.1129.0125 =⋅ Nm


Gerekli olan moment (109 Nm) den daha fazla olduğundan seçilen motor uygundur. İlk seçimden daha küçük boyutlu motor seçildiği görülür. Asenkron hız için motorun çıkış gücü :

5.109550

109100092.0P =⋅

⋅= kW

Tablo 66. Üç fazlı sincap kafesli asansör motorları (380 V , 50 Hz , 1000/250 d/dak) 60 kalkış/saat 90 kalkış/saat 120 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet

momentiMoment Güç Atalet


momenti Atalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık)ANGA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 180MB-22 50 4,8 1,2 42 4 0,95 35 3,4 0,75 0,14 165 180LB-22 62 6 1,4 53 5,1 1,2 45 4,3 1,0 0,16 180 200LB-22 78 7,5 1,7 67 6,5 1,4 56 5,4 1,2 0,29 260 225SE-22 99 9,5 2,1 83 8 1,7 70 6,7 1,4 0,4 310 225ME-22 125 12 2,7 105 10 2,2 88 8,5 1,7 0,47 340 250ME-22 16 15 3,1 129 12,5 2,5 112 10,5 2,0 0,87 440 280SG-22 197 19 3,7 167 16 2,9 143 14 2,3 1,4 600 280MG-22 248 24 4,7 210 20 3,7 176 17 2,7 1,7 675 315SB-22 311 30 5,2 258 25 3,8 220 21 2,9 2,9 810 315MB-22 395 38 6,7 320 31 4,8 268 26 3,5 3,5 910 120 kalkış/saat 180 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) ANLA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 180MB-22 50 4,8 1,2 42 4 0,95 0,14 180 180LB-22 62 6 1,4 53 5,1 1,2 0,16 195 200LB-22 78 7,5 1,7 67 6,5 1,4 0,29 290 225SE-22 99 9,5 2,1 83 8 1,7 0,4 340 225ME-22 125 12 2,7 105 10 2,2 0,47 370 250ME-22 156 15 3,1 129 12,5 2,5 0,87 470 280SG-22 197 19 3,7 167 16 2,9 1,4 630 280MG-22 229 22 3,9 190 18,5 3,2 1,7 705 315SB-22 267 26 4,1 220 21 2,9 2,9 850 315MB-22 310 30 4,7 255 24,5 3,2 3,5 950 Örnek 2. Motor dizayn verileri Voltaj : 380 V Gerekli moment : 190 Nm Frekans : 60 Hz Senkron hız : 1800 / 450 Kontrol : kontrolsüz % 40 CDF de çalışma : 180 kalkış/saat Ortam : kuru, temiz hava Tesisin atalet momenti : 2.3 kgm2 Çevre sıcaklığı: ≤40°C Kaymalı yataklama B3 (IM 3001) montaj Tablo 67'den motor tipi LNMA-225MD-20, 201 Nm moment değeri ve 50 Hz için seçilir. Fakat motor 60 Hz kullanılacağından atalet momenti kontrol edilmelidir. Toplam atalet momenti, motorun atalet momenti J= 0.5 kgm2, motorun karşıladığı atalet momenti J= 3.47 kgm2 olduğuna göre,

97.35.047.3J =+= kgm2


Ancak motor 60 Hz de çalışacağından bu değerin % 76 sı etkin olarak hesaba katılacaktır.

( ) 51.25.05.047.376.0J =−+⋅= kgm2

J= 2.3 kgm2 gerekli olduğundan seçilen motor atalet momenti bakımından

yeterlidir. 50 Hz için Asenkron hızda motorun çıkış gücü :

339550

190180092.0P =⋅

⋅= kW

60 Hz frekansta çalıştırıldığında ise güç % 20 daha fazla alınır.

8.34332.1P =⋅= kW Tablo 67. Üç fazlı sincap kafesli asansör motorları (380 V , 50 Hz , 1500/375 d/dak) 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNLA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 132MA-20 25,5 3,7 0,72 - - - 0,04 80 132MB-20 31 4,5 0,72 - - - 0,04 80 132MC-20 35 5 0,8 25,5 3,7 0,56 0,047 88 132MD-20 38 5,5 0,87 31 4,5 0,62 0,047 88 132LB-20 47 6,8 1,02 38 5,5 0,75 0,057 97 160LA-20 58 8,4 1,42 47 6,8 1,0 0,117 135 160LC-20 70 10 1,7 58 8,4 1,12 0,135 145 160LD-20 77 11 1,9 70 10 1,25 0,135 145 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNMA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 180LA-20 94 135,5 1,65 77 11 1,32 0,21 210 180LB-20 111 16 2,0 94 13,5 1,65 0,21 210 200LB-20 135 19,5 2,45 111 16 1,97 0,237 240 225MB-20 165 24 2,8 135 19,5 2,25 0,437 295 225MD-20 201 29 3,47 165 24 2,75 0,5 310 225LB-20 242 35 4,17 201 29 3,35 0,62 360 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNVA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 250MB-20 294 42 5,07 424 35 4,07 0,75 430 250MD-20 356 51 605 294 42 4,85 0,97 460 250LB-20 430 62 7,35 356 51 5,87 1,15 505


Örnek 3. Motor dizayn verileri Voltaj : 440 V Gerekli moment : 35 Nm Frekans : 60 Hz Senkron hız : 1200 Kontrol : kontrollü (1.6m/s) % 40 CDF de çalışma : 240 kalkış/saat Ortam : kuru, temiz hava Tesisin atalet momenti : 0.35 kgm2 Çevre sıcaklığı: 50°C Sürtünmesiz yataklama " B9 (IM 9101) montaj

Tablo 68'den 6/24 kutuplu ve kontrollü olan 60 Hz frekans için, LNLA-160MB-22, 42 Nm moment değeri ve 40°C altında ortam sıcaklığı için seçilir. Fakat motor 50°C ortamda kullanılacağından, çalışmaya elverişli olup olmadığı öğrenilmelidir. Şekil 33'de verilen grafik yardımıyla 50°C de motor çıkış gücünün % 90 azaldığı dikkate alınmalıdır.

41.49.09.4P =⋅= kW Gerekli motor çıkış gücü ise,

05.49550

35120092.0P =⋅

⋅= kW

bu durumda motor yeterlidir Tablo 68. Üç fazlı asansör motorları (440 V , 60 Hz , 1200/300 d/dak) 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNLA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 132MB-22 24 2,8 0,28 19 2,2 0,21 0,058 80 132MD-22 29 3,3 0,34 24 2,8 0,27 0,07 88 132LB-22 35 4,0 0,41 29 3,3 0,32 0,083 97 160MB-22 42 4,9 0,48 35 4,0 0,38 0,115 120 160LB-22 52 6 0,59 43 5 0,46 0,14 135 160LD-22 63 7,3 0,73 52 6 0,57 0,16 145 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNMA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 180LA-22 76 8,8 0,83 63 7,3 0,65 0,26 210 180LB-22 95 11 1,1 76 8,8 0,80 0,26 210 200LB-22 115 13,3 1,3 95 11 1,0 0,34 240 225MB-22 138 16 1,4 115 13,3 1,1 0,55 295 225MD-22 167 19,5 1,7 143 16,5 1,4 0,62 310 225LB-22 200 23 2,1 167 19,5 1,6 0,77 360 180 kalkış/saat 240 kalkış/saat Motora ait Motor Tipi Moment Güç Atalet


momentiAtalet

momenti Ağırlık

(yaklaşık) LNVA Nm kW kgm2 Nm kW kgm2 kgm2 kg 250MB-22 251 29 2,4 200 23 1,7 1,1 430 250MD-22 286 33 2,7 239 27,5 2,0 1,3 460 250LB-22 320 37 3,0 277 32 2,3 1,52 505 315AB-22 384 44 2,8 315 36 1,8 2,6 740 315BB-22 436 50 2,9 363 42 1,9 3,25 810 315CB-22 509 59 3,4 420 48 2,2 3,75 870


8. MOTOR MEKANİK DİZAYNI

Asansör tahriğinde kullanılan elektrik motorlarının mekanik dizaynı yapılırken dört temel faktör göz önünde bulundurulur. a) Montaj

Elektrik motorların montaj şekilleri ve uygulama örnekleri DIN IEC 34 Kısım 7'de verilmiştir. Asansör motorları Tablo 69'da görüldüğü gibi B3, B5, B9 ve A4 olmak üzere dört değişik şekilde monte edilirler. Yaygın olarak B3 montajı tercih edilmekle birlikte B9 ve A4 montajları, basit ve kompakt dizaynlar sunar. Tablo 69. Motor montaj şekilleri Kısaltmalar Montaj Mil + Montaj

Montaj DIN42950 DIN IEC 34 Kısım 7 Şekli Kavrama Alanı KOD I KOD II

B 3 IM B 3 IM 1001 Ayakta Var En uzun boy

B 5 IM B 5 IM 3001 Flanşla Var En uzun boy

B 9 IM B 9 IM 9101 Gövdeye Var Azaltılmış boy

A 4 - - IM 5210 Gövdeye Dişli çarklı

Kısa dizayn

- - - - IM 5010 Kompakt Dişli çarklı

En az alan

b) Kaplama

Motor dış yüzeyinin korunması, akım şoku ve suya karşı korunma için kaplama uygulanmaktadır. DIN IEC 34 Kısım 5'te kaplama ile ilgili bilgiler verilmiştir. Elektrik motorlarında uygulanan kaplamaya ait örnek Şekil 34'de görülmektedir. 1.ci kod, şoka karşı dış yüzey koruması; 2.ci kod, suya karşı korumayı temsil eder. DIN IEC 34 Kısım 5'de tanımlanan mekanik kaplamalar :

IP 10 IP 21 IP44 IP 54 IP 11 IP 22 IP 55

IP 10 ve IP 21 iç mekanlarda ve kendinden soğutmalı asansör motorlarında

kullanılır. Dışarıdan soğutmalı motorlar için ve soğutma havası kirli, endüstriyel kirliliğin olduğu ortamlarda ise IP 44 ve IP 56 tercih edilir.


Şekil 34. DIN IEC34 Kısım 5 e uygun kaplama etiketi c) Soğutma

Elektrik motorlarında kullanılan soğutma şekilleri DIN IEC 34 Kısım 6'da verilmiştir. Asansör motorları için kullanılan etiket Şekil 35'de görülmektedir. 1.ci kod, soğutma sirkülasyonu; 2.ci kod, soğutucu teknik şeklini temsil eder

Şekil 35. DIN IEC34 Kısım 6 e uygun soğutucu etiketi

Motorlarda kullanılan soğutma şekilleri Şekil 36'da verilmiştir. (a) da tek akışlı içten soğutulan asansör motoru (IC 01 / IP 10 - 21); (b) de çift akışlı içten soğutulan asansör motoru; (c) de dışarıdan yüzey soğutmalı asansör motoru ( IC 01 / IP 44 - 56); (d) de tek akışlı içten fanla soğutulan asansör motoru (IC 03 / IP 10 - 21); (e) de çift akışlı yüzeyden fanla soğutulan asansör motoru (IC 03 / IP 44 - 56) görülmektedir.

Şekil 36. Motor soğutma sistemleri

IEC 34 Kısım 5 IP 4 4 Uluslararası Koruma 1.ci kod 2.ci kod

IEC 34 Kısım 6 IC 4 0 Uluslararası Soğutma 1.ci kod 2.ci kod

d) e)

a) b) c)


d) Yataklar

Asansör motorlarının yataklarında, kaymalı veya rulmanlı yataklar kullanılır. Kaymalı yataklar işletme anında gürültüsüz çalışma sağlar ama sürekli bakım ister. Ön gerilmeli rumanlı yataklar çok büyük radyal yüklerin olduğu durumlarda kullanılır. e) Tahliye delikleri

İçten soğutmalı motorlarda, sıcak yüzeylerle temas eden soğutma havası yoğuşarak birikir. Bunun için tahliye deliklerin olması ve biriken suyun dışarı atılması gerekir.


ASANSÖR ELEKTRİK TAHRİK SİSTEMLERİ

Documents

Transcript of ASANSÖR ELEKTRİK TAHRİK SİSTEMLERİ