Hydraulické pohony Blain

  • Kient/ zákazník
  • Blain Hydraulics GmbH

Výzva

Energetická účinnost pro (téměř) každého

Pohony hydraulických výtahů: požadavky a současná řešení

Energetická účinnost hraje v konstrukci hydraulických výtahů stále důležitější roli. Výsledkem je, že měniče jsou v těchto výtazích již delší dobu používány. Až do tohoto okamžiku však došlo k výraznému nedostatku jednoduchých, nákladově efektivních a spolehlivých řešení. Nový společný vývoj společností Blain Hydraulics a Yaskawa je nyní připraven změnit věci k lepšímu.

Hydraulicky poháněné výtahy jsou známy jako účinnější řešení pro těžší břemena než kabelové výtahy a stojí o 15 až 25% méně. Umožňují také vysoce spolehlivá řešení s nízkými nároky na údržbu, ale mohou ujet jen omezené vzdálenosti (až kolem 18 m). Pokud se však domníváte, že 95% světových budov má méně než šest podlaží a pouze 1% jsou výškové budovy, tržní potenciál výtahů pro nižší budovy se rychle vyjasní: 40% současných celkem 10 milionů výtahů je hydraulické odrůdy a každý rok se instaluje 80 000 až 100 000 nových výtahů.

Zejména vzhledem ke zvyšujícím se cenám energie se energetická účinnost stává stále důležitějším faktorem při výběru komponentů pro nová zařízení. Vysoký počet hydraulických výtahů, které jsou již v provozu, navíc nabízí obrovský potenciál modernizace, přičemž v tomto případě hraje hlavní roli také energetická účinnost. V důsledku toho existuje velká potřeba nových a účinných konceptů pohonu, se zvláštním důrazem na koncepty modernizace stávajících hydraulických výtahů.

Řešení

Měniče a ventily v hydraulických výtazích

U standardních hydraulických pohonů běží čerpadlo vždy na plnou rychlost. Tok oleje a tím i pohyb klece je řízen pouze prostřednictvím regulačního ventilu. Ventil a požadovaná elektronika ventilu mohou být relativně složité. Řízení obtoku ve ventilu způsobuje výrazné zahřívání oleje, což zkracuje jeho životnost, může vyžadovat chladiče oleje a má negativní dopad na kvalitu jízdy. Vliv teploty oleje na kvalitu jízdy znamená, že se nastavení ventilu často vyžaduje v různých ročních obdobích. Energetická účinnost těchto systémů sotva splňuje dnešní standardy.


Důležitým a logickým krokem na cestě k energeticky účinným konceptům pohonů pro hydraulické výtahy je proto použití moderních měničů. Klíčovými výhodami těchto systémů jsou snížené požadavky na kapacitu motoru, snížená spotřeba energie a precizní a plynulá jízda, a to i při velkém zatížení.


Až dosud však tyto výhody čelily několika nevýhodám: Například počáteční investice do těchto systémů jsou poměrně vysoké, stejně jako požadavky na plánování a údržbu. Kromě toho, hydraulické výtahy s měniči spotřebovávají během volnoběhu více energie než jejich konvenční protějšky. Výsledkem je, že měniče jsou nyní používány pouze pro hydraulické výtahy určené pro zvláště velká zatížení. Podle současných odhadů je toto číslo kolem 20% *. Nový technický vývoj rozšiřuje potenciální oblast použití energeticky účinných řešení s měniči. Ukázalo se však, že dvě protichůdné metody jsou slepé uličky, z nichž první bylo snížení složitosti za cenu výkonu. Druhým přístupem bylo zlepšení kvality a účinnosti jízdy pomocí stále komplikovanějších doplňkových komponentů, jako jsou senzory nebo kodéry, které způsobují, že systém je složitější, náchylnější k selhání a je obtížné provozovat neprofesionály.

Řídicí jednotka a AC pohon jako kompaktní sada

Řešení VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) vyvinuté společností Blain Hydraulics a Yaskawa demonstruje skutečný potenciál pro optimalizaci, který lze nalézt v samotné technologii pohonů střídače a ve ventilu řídicí jednotky. Díky tomuto řešení pokrývá efektivní oblast použití měničových pohonů přibližně 70% světových hydraulických výtahů v obytných budovách s kapacitou motoru do 15 kW v mezinárodním měřítku a přibližně 80% v Evropě. Energeticky efektivní řešení zahrnuje nový hydraulický regulační ventil EV4 od společnosti Blain a nový pohon měniče L1000H od společnosti Yaskawa. Ventily i pohon měniče jsou k dispozici v různých velikostech a provedeních.
Motor je řízen bez kodéru (otevřená smyčka). Snímač rychlosti, který je normálně namontován přímo na motoru v nádrži, a tedy představuje hlavní nákladový faktor, není nutný. To nejen zjednoduší systém, ale také učiní řešení zvláště atraktivním při renovaci stávajících energetických jednotek.
Další výhody nového konceptu: Systém vyžaduje pouze senzor, který zaznamenává teplotu oleje. Na základě naměřené hodnoty lze kompenzovat všechny negativní vlivy na kvalitu jízdy v důsledku měnící se teploty oleje. Snímač přehřátí se snadno instaluje a je relativně odolný, což výrazně zvyšuje spolehlivost systému. Na rozdíl od těch, které se používají v předchozích systémech s měniči, tento snímač nevyžaduje žádné další tlakové senzory ani průtokoměry. Ventil je ovládán přímo prostřednictvím systému řízení zdvihu, což eliminuje potřebu komplikovaných ovládacích prvků ventilu, které jsou nejen náchylné k selhání, ale také vyžadují hodně času na nastavení. Výsledkem je, že i stávající regulační ventily lze relativně snadno nahradit novým EV4. Existující mechanické ventily od společnosti Blain lze dodatečně vybavit jako plně platné EV4 a kombinovat s L1000H. Pohonnou jednotku a řídicí systém lze nadále používat.

Výsledek

Vysoce výkonný hardware

Základním kamenem tohoto řešení je invertorový pohon L1000H, který byl vyvinut speciálně pro aplikace s hydraulickým výtahem: Zajišťuje přesnou rychlost, velmi pohodlnou jízdu a přesné vyrovnání, když se výtah zastaví, bez ohledu na zatížení a olej. teplota. Proměnlivé doby trvání cesty a jízdní vlastnosti nebo přesnost zastavení jsou prakticky nepostřehnutelné, bez ohledu na to, zda zdvih nese maximální zatížení nebo lehčí zatížení.


Díky měniči je spínací proud ve srovnání s přímým provozem v síti výrazně snížen. Díky tomu je řešení ideální pro běžné připojení obytných budov, které často zakazují vysoké spínací proudy.
Otáčky čerpadla jsou plynule regulovány tak, že je zajištěn pouze požadovaný průtok oleje. Neexistuje žádný obtok oleje. Hydraulický olej se nezahřívá, což znamená, že jej lze používat častěji a bez potřeby olejových chladičů.
Jednou z nevýhod použití střídačů v hydraulických systémech je to, že i nadále spotřebovávají energii, i když je systém v pohotovostním režimu. Existuje také řešení tohoto problému: střídače lze po určité době prostojů jednoduše vypnout a v případě potřeby je znovu zapnout. Po zapnutí je systém připraven k provozu za méně než dvě sekundy, což znamená, že čekací doby jsou minimální. Kombinace regulačního ventilu EV4 s pohonem měniče L1000H může snížit spotřebu energie až o 50%. To znamená nižší provozní náklady a také významný příspěvek do budov šetrných k životnímu prostředí.

Závěr

Nové energeticky účinné řešení VVVF pro hydraulické výtahy kombinuje regulační ventil Blain EV4 a nově vyvinutý model Ya1wa L1000H. Balíček se snadno instaluje a nastavuje, takže je ideální pro upgrade stávajících systémů. Díky minimální konverzní práci mohou nyní výtahy s nízkou až střední úrovní využití těžit z výhod měničových pohonů. Konkrétně to znamená úspory energie až 50%. Řešení je navíc mimořádně spolehlivé a nabízí tak rychlou návratnost investic.