Çok Katlı Fabrika Binalarında Yük Asansörleri için Cer Makinaları Nasıl Seçilir?

Soyut:Araziden tasarruf etmek amacıyla, yüksek binalarda ("Endüstriyel Üst Kat" olarak anılır) endüstriyel faaliyetlerin teşvik edilmesi, son yıllarda ulusal bir politika yönelimi olmuştur. "Endüstriyel Üst Kat" girişimi kapsamındaki asansörlere (yük asansörleri) yönelik gereksinimlere ve yük asansörlerinin son yıllardaki gelişim eğilimine dayanarak, bu makale, asansör entegre imalatçıları için ilgili referanslar ve yardım sağlamayı amaçlayan, cer makinelerinin büyük tonajlı ve yüksek hızlı yük asansörlerinin geliştirilmesine nasıl daha iyi uyum sağlayabileceğine ilişkin bakış açılarını ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler:Endüstriyel Üst Kat; yük asansörü; ulaşım verimliliği; çekiş kapasitesi; aşırı yük kapasitesi; frenleme kapasitesi; elektromanyetik şema; enerji tasarrufu ve çevre koruma

1. Fabrika Binası Dönüşümünde Yurt İçi Eğilim

Son yıllarda kentsel gelişim ölçeğinin sürekli genişlemesiyle birlikte arazi kaynakları giderek kıt hale geldi ve sanayi arazisi arzı yetersiz kaldı. Geleneksel fabrika geliştirme modeli, endüstriyel hayatta kalabilmek için alan elde etme konusunda işletmelere daha fazla baskı uyguladı. Aynı zamanda, yüksek ve yeni teknolojilerin sınır ötesi entegrasyonunu sağlayan gelişmekte olan endüstriler, üretim ve Ar-Ge'nin mekansal ortamı ve fabrika inşaat standartları açısından daha yüksek gereksinimlere sahiptir.

Bu arka plana karşı, endüstriyel temelin nispeten gelişmiş olduğu Pearl Nehri Deltası ve Yangtze Nehri Deltası bölgelerinde yeni bir "Endüstriyel Üst Kat" trendi ortaya çıktı. "Endüstriyel Üst Kat" aynı zamanda gökdelen fabrikaları, dikey fabrikalar veya hava fabrikaları olarak da bilinir. Özünde yüksek katlı endüstriyel binaları ifade eder. Genel olarak "Endüstriyel Üst Kat", üç boyutlu gelişimi gerçekleştirmek için nispeten hafif ve titreşimi düşük üretim ekipmanlarının yüksek katlara taşınması anlamına gelir. Bu konsept ilk olarak, yeni nesil bilgi teknolojisi ve yapay zeka gibi üst düzey endüstrilerin Ar-Ge ve üretim bağlantılarını gökdelenlere taşıyan Shenzhen tarafından önerildi. Kentsel yenilemenin yanı sıra sanayi ve şehrin entegrasyonundan türetilen bu model, yalnızca işletme parkları için çok sayıda fabrika alanı yaratmakla kalmıyor, arazi arsa oranını ve kullanım verimliliğini etkili bir şekilde artırıyor, aynı zamanda ekonomik kalkınma ile arazi kıtlığı arasındaki çelişkiyi hafifleterek endüstriyel yapı düzenlemesini ve işletme dönüşümünü de zorluyor.

Bu nedenle yeni planlanan endüstri parkı fabrikaları genellikle yüksekliği 24 metreyi aşan veya kat sayısı 6 ve daha fazla olan yüksek katlı fabrikalardır. Bu tür yüksek katlı fabrikalar, fabrikaların dikey taşıma ihtiyacını karşılayabilmek için yüksek hızlı ve büyük tonajlı asansörlerin desteklenmesine ihtiyaç duymaktadır. (Aşağıdaki resim belirli bir bölgedeki modern bir endüstri parkının dış görünüş örneğini göstermektedir.)

2. Yeni Fabrika İhtiyaçlarını Karşılamak İçin Yük Asansörlerinde Değişiklikler

"Endüstriyel Üst Katlara" uyum sağlamak ve yüksek katlı endüstriyel fabrikaların dikey ulaşım darboğazını çözmek için yurt içi yük asansörü pazarı aşağıdaki değişikliklere tanık oldu:

Yük Asansörü Yük Kapasitesindeki Değişiklikler

Orijinal 2T-3T'den 3T-5T'ye yükseltilmiş, hatta daha büyük tonajlı asansörlere olan talep keskin bir şekilde arttı. Yerli asansör işletmeleri de başarıyla 10T yük asansörü yeterliliklerini elde etti. Yakın zamanda tanınmış bir yerli yük asansörü markası, 42T yük asansörünü piyasaya sürdü ve ilgili ulusal tip test sertifikasını aldı.

Yük Asansörü Hızındaki Değişiklikler

Bir asansörün standart hızı, asansör tipi, kat yüksekliği ve yük kapasitesi gibi faktörlere göre belirlenir. Genel olarak kat ne kadar yüksekse ve yük ne kadar büyük olursa asansörün hızı da o kadar yüksek olabilir. Geçmişte fabrikaların kat yüksekliklerinin nispeten düşük olması nedeniyle çoğu yük asansörünün hızı 0,25m/s - 0,63m/s aralığında seçiliyordu. Fabrika kat yüksekliğindeki sürekli artışla birlikte, yük asansörlerinin kaldırma yüksekliği de arttı ve taşıma verimliliğini artırmak için asansör hızı da 0,5 m/s - 1 m/s veya daha yükseğe çıkarıldı.

Ulusal Asansör Güvenlik Standartlarında Değişiklikler

A. Birkaç yıl önce ulusal standart, asansörün İstenmeyen Kabin Hareketi Koruması (UCMP) için gereklilikleri ekledi. Sonsuz dişli çekiş makineleriyle donatılmış yük asansörü ürünlerinin, bu standart gereksinimi karşılamak için ek olarak halat tutucular veya kasnak tutucularla donatılması gerekir; kalıcı mıknatıslı senkron çekişli makineler, yönetici bileşenler olarak doğrudan kendi frenlerini kullanabilir, bu da kalıcı mıknatıslı senkron çekişli makinelerin yük asansörlerinde uygulanmasını daha da kolaylaştırır.

B. Araç asansörleri alanına ilişkin muafiyet iptal edildi

• Ulusal standart GB 7588-2003'ün eski versiyonunda Bölüm 8.2.2, yük asansörleri alanının "etkili kontrol" koşulu altında uygun şekilde gevşetilebileceğini şart koşuyordu.

• GB 7588.1-2020 ulusal standardının yeni versiyonu (bundan sonra "Yeni Ulusal Standart" olarak anılacaktır), GB 7588-2003'te kabin asansörlerinin "etkili kontrol" kapsamında standardı aşan alanlarına izin veren muafiyet hükmünü silmiştir. Yani Yeni Ulusal Standart kapsamında araba asansörlerinin de standart yük asansörlerine karşılık gelen alan ve yük kapasitesine uygun olarak yapılandırılması gerekiyor.

• Sonuç olarak, başlangıçta eski standarda göre 3T'de (fazla alana sahip) küçük arabalar için asansörler yapılandırılan binalar, artık Yeni Ulusal Standart'a göre yalnızca 10T veya üzeri asansörlerle yapılandırılabilmektedir.

3. Yeşil Enerjinin Korunması ve Çevrenin Korunmasına İlişkin Gereksinimler

Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar yüksek verimlilik, enerji tasarrufu, çevre koruma ve yüksek maliyet etkinliği özelliklerine sahiptir. Geleneksel asenkron motorlarla karşılaştırıldığında, sabit mıknatıslı senkron motorlar daha yüksek verimliliğe sahiptir ve enerji tüketiminde yaklaşık %20-30 oranında tasarruf sağlar. Bunun nedeni, kalıcı mıknatıslı senkron motorların, kaçak akıyı ve demir kaybını azaltan ve verimliliği daha da artıran kalıcı mıknatıs uyarımını benimsemesidir. Bu yüksek verimlilik özelliği, enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabildiği ve üretim verimliliğini artırabildiğinden modern endüstriler, ulaşım ve diğer alanlar için büyük önem taşımaktadır. Yazar, gelecekte kalıcı mıknatıslı senkron çekişli makinelerin sonsuz dişli çekişli makineler arasında pazar payını daha da işgal etmeye devam edeceğini ve yük asansörlerinde ana uygulama haline geleceğini öngörüyor.

4. Nidec KDS Yük Asansörü Çekiş Makinalarının Avantajları

A. Daha Hassas ve Geniş Kapsamlı Pazar Segmentasyonu ve Kapsamı

Nidec KDS, "Endüstriyel Üst Kat" pazarının ön saflarında yer alan Büyük Körfez Bölgesi'nin çekirdek bölgesi olan Foshan Şehri, Shunde Bölgesi'nde yer almaktadır. Yüksek binalardaki yük asansörlerine yönelik pazar talebini karşılamak için Nidec KDS, yük asansörü pazarının uygulama ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla 2017 gibi erken bir tarihte orijinal sonsuz dişli çekiş makinelerini dişlisiz sabit mıknatıslı senkron çekiş makineleriyle değiştirmek üzere bir ürün geliştirme planını zaten tam olarak planladı. Nidec KDS yük asansörü çekiş makinesi ürün modelleri, farklı çekiş oranlarına ve hızlara bağlı olarak 2T'den 50T'ye kadar tam bir aralığı kapsar. Esnek çekiş oranları, müşterilerin farklı tasarım ihtiyaçlarını karşılayarak, uygulamalarına uygun, uygun maliyetli çekiş makinelerini daha kolay seçebilmelerini sağlar.

Nidec KDS Yük Asansörü Çekiş Makinaları Ürün Yelpazesi

B. Tasarım Şemaları ve Uygulamalarının Güvenilirliğini ve Güvenliğini Sağlayacak Sıkı Tasarım Süreçleri

1. Çekiş Kapasitesi ve Halat Güvenlik Faktörünün Tasarımı

Yük asansörü çekiş makineleri genellikle 4:1 veya daha yüksek bir çekiş oranını benimser. Ayrıca aracın nispeten hafif olması çekiş kapasitesinin yetersiz olmasına neden olabilir. Bu nedenle asansör konfigürasyonuna göre hesaplama ve doğrulama yapılması gerekmektedir.

Genellikle iki çözüm vardır:

• (1) U şeklinde bir oluk benimseyin: daha büyük bir çentik açısı β çekiş kapasitesini artırabilir.

• (2) Çentikli V şeklinde bir oluk benimseyin: tel halatın güvenlik faktörünü hesaplarken çentik açısı β ile oluk açısı γ arasındaki eşleşmeyi dikkate almak gerekir ve halat oluğu sertleştirme işlemi gerektirmez (maliyetleri azaltmak için). Yük asansörlerinde dönüş makaralarının çok sayıda olması nedeniyle tel halatın daha yüksek güvenlik faktörüne sahip olması gerekir. Çekiş kapasitesini karşılamak için özel oluk tiplerinin benimsenmesi ve GB/T 7588.2-2020'de belirtilen V-şekilli oluklu çekme makaralarının eşdeğer sayısındaki değişiklik, tel halat için gereken güvenlik faktörünün daha yüksek olmasıyla sonuçlanır.

2. Frenleme Kapasitesi, Aşırı Yük Kapasitesi ve Enerji Verimliliğine İlişkin Gereksinimler

Yük asansörleri genellikle nispeten küçük bir kaldırma yüksekliğine ve düşük görev döngüsüne sahiptir, dolayısıyla nispeten az ısı üretirler. Bazı insanlar yük asansörü çekiş makinelerini yolcu asansörü çekiş makinelerini temel alarak tasarlama eğilimindedir, ancak bu tür tasarım değişiklikleri bir dizi soruna yol açacaktır. Örneğin, elektromanyetik malzemeler orijinal yüksek görev döngüsüne göre azaltılırsa, yetersiz aşırı yük kapasitesi ve enerji verimliliğine neden olmak kolaydır; alternatif olarak, yüksek görev döngüsüne sahip küçük yüklü bir modelin yerine kullanılması durumunda şaft yükü, tel halat sayısı, frenleme kapasitesi, aşırı yük kapasitesi ve enerji verimliliği gereksinimleri karşılayamayabilir.

Bu nedenle yük asansörü cer makinaları tasarlanırken yukarıdaki faktörler değerlendirilmeli, gerekirse yük asansörü cer makinalarının özel gereksinimlerine uygun ürün geliştirme ve tasarım tekrar yapılmalıdır.

3. Dinamik Frenleme Torku

Tip spesifikasyonları ve muayene yönetmeliklerinin gerekliliklerine göre, cer makinesi freni, kabinin yukarıya doğru aşırı hız koruma cihazının yavaşlama bileşeni veya istenmeyen kabin hareketini koruma cihazının durdurma bileşeni olarak görev yaptığında, asansör ilave frenleme cihazlarıyla donatılacaktır. Normal şartlarda, kalıcı mıknatıslı senkron cer makinaları çözüm olarak dinamik frenlemeyi (motor sargılarına kısa devre yaptırarak) benimser ancak cer makinasının elektromanyetik ve yapısal tasarımının dinamik frenlemenin etkisine dayanabilmesi gerektiğine dikkat edilmelidir.

Üretilen az miktardaki ısı nedeniyle yük asansörü çekiş makineleri daha az elektromanyetik malzeme kullanır ve bu da yetersiz dinamik frenleme torkuna yol açabilir. Bu durumda hava boşluğu akı yoğunluğunun arttırılmasıyla problemin çözülmesi gerekmektedir. Aynı elektromanyetik malzemelerin koşulları altında, konsantre sargıların dinamik frenleme torku, dağıtılmış sargılarınkinden daha küçüktür ve iyileştirilmesi daha zordur. Bu nedenle elektromanyetik şemayı optimize etmek için elektromanyetik alan sonlu eleman analiz araçlarının kullanılması gerekmektedir. Prototipin dinamik frenleme torku tip testleri ile test edilirken, seri üretilen cer makinalarının dinamik frenleme torku ise arka EMF (elektromotor kuvvet) kontrolü ile sağlanmaktadır.

4. Yükleme ve Boşaltma Cihazlarının Kalitesi

Yük asansörü çekiş makineleri, büyük bir yük kapasitesine sahiptir ve geleneksel çekiş makinelerine göre daha yüksek şaft yükü gerektirir; bu da, yüksek hızlı çalışma sırasında daha fazla çekiş kuvvetine ve aşınmaya daha dayanıklı çekiş kasnaklarına ihtiyaç duydukları anlamına gelir. En son GB/T 7588.1-2020, 5.4.2.2.1(b)'yi benimserken (yani, yükleme ve boşaltma cihazının kütlesi ile nominal yükü ayrı ayrı dikkate alarak), çekiş makinesinin şaft yükü, frenleme kapasitesi (özellikle fren, kabinin istenmeyen hareketine karşı koruma için yönetici bileşen olarak görev yaptığında) ve çekiş kapasitesi için bağımsız olarak hesaplanıp doğrulanması gereken daha yüksek gereksinimlerin öne sürülmesini şart koşar.

C. Maliyet ve Elektromanyetik Şema Optimizasyonu

Nidec KDS, elektromanyetik alan ve mekanik mukavemet tasarımı için sonlu elemanlar analizi yapmak üzere gelişmiş bir yazılım kullanır. Bu, cer makinesinin gücünü optimize eder ve artırır, performans optimizasyonunu maliyet rekabetçiliğiyle dengeler ve cer makinesinin Ar-Ge döngüsünü önemli ölçüde kısaltır.

• Elektromanyetik alanların sonlu eleman analizi

• Mekanik mukavemetin sonlu eleman analizi

◦ Makine tabanı

◦ Merkez

Ulusal "Endüstriyel Üst Kat" stratejisine ve enerji tasarrufu ve çevre korumanın genel yönüne uyum sağlamak için, asansör entegre üreticileri tasarımlarında yüksek verimli ve enerji tasarruflu kalıcı mıknatıslı senkron çekiş makinelerini benimsiyor. Bu, entegre asansörün istikrarlı ve güvenilir performansını, düzgün çalışmasını, yüksek taşıma verimliliğini, enerji tasarrufunu ve çevre korumasını sağlar. Nidec KDS yük asansörü serisi cer makineleri, 2T'den 50T'ye kadar yük asansörlerinin yük gereksinimlerini, farklı çekiş oranı şemaları aracılığıyla, maksimum 3m/s'ye kadar hızlarla karşılayabilir. Çeşitli endüstri parklarının yük asansörü taşıma gereksinimlerini tam olarak karşılayabilecek kapasitededirler ve aynı zamanda müşterilere tek elden ve sorunsuz bir seçim deneyimi sunabilirler. Nidec KDS her zaman "Önce Kalite, Müşteri Başarısı" iş felsefesine bağlı kalmıştır. Gelecekteki pazar gelişiminde, "Endüstriyel Üst Katlar" için daha fazla ve daha iyi çözümler sunmak amacıyla müşterilerimizle birlikte çalışacağız.