Die Antriebssysteme

Die Antriebssysteme

Das Antriebssystem eines Aufzugs befindet sich innerhalb der Steuereinheit der Aufzugsanlage.
Der Elektromotor erzeugt die Hubenergie, um den Aufzug vertikal in Bewegung zu setzen.

Beim einfachsten Antriebssystem ist der Elektromotor direkt an einer Stromleitung angeschlossen.

  • Bei elektrischen Seilaufzügen wird der Elektromotor direkt an die Treibscheibe angeschlossen.
  • Bei hydraulischen Aufzügen wird der Elektromotor an eine Pumpe angeschlossen, die den erforderlichen Druck erzeugt um den Aufzug in Bewegung zu setzen

Die Drehzahl, mit der die elektrische Energie in mechanische Bewegungsenergie des Aufzugs umgewandelt wird, ist direkt proportional zu seiner Frequenz und zu einer dimensionslosen Größe, dem Schlupf, der für die Verschiebung zwischen der eingestellten Drehzahl und der tatsächlichen Drehzahl des Motors steht. Die Drehzahldifferenz entsteht durch Reibungen des Motors und des mechanischen Widerstands. Um die Drehzahl eines Motors zu ändern, werden daher am häufigsten die Frequenz der Versorgungsspannung oder der Schlupf verändert.

Um den Stromverbrauch so gering wie möglich zu halten, empfehlen wir den Einbau eines Motors mit sehr hohen Wirkungsgrad.

Die Kosten armotisieren sich sehr schnell.

Um den Elektromotor nicht zu überlasten und um den Verschleiß des Elektromotors so gering wie möglich zu halten, verzichtet man bewußt auf die Getriebebremse des Elektromotors, um den Aufzug zum Stillstand zu bringen.

DER ACVV-ANTRIEB (ALTERNATE CURRENT VARIABLE VOLTAGE)

Seit den 60er Jahren spielt in der technischen Entwicklung die Wirtschaftlichkeit von technischen Geräten  eine immer größer werdende Rolle, der sich besonders die Aufzugsentwicklung, auf Grund der relativ hohen Unterhaltskosten eines Aufzugs, nicht entziehen kann.

ACVV-Antriebe revolutionieren in Folge dessen die Aufzugstechnik bei Aufzugsantrieben.

ACVV-Antriebe setzen das elektronische Bauteil "Thyristor" ein, der die Versorgungsspannung eines Wechselstrom-Dreiphasen-Kurzschlussläufermotors steuert.

Elektronische Steuerungen auf unterschiedlich komplizierten Niveaus regeln kontinuierlich die Versorgungsspannung, indem die Drehzahl des Elektromotors der Aufzugsanlage geändert wird.

Das ACVV-System ist relativ einfach aufgebaut und dabei sehr zuverlässig und passen sich gut an ein geringes Geschwindigkeits-Lastenspektrum an.

ACVV Antriebe werden nur für Aufzüge mit einer Fahrgeschwindigkeit unter 2 m pro Sekunde eingesetzt. Der Grund dafür liegt im niedrigen Wirkungsgrad der Bremskraft. Bei konstanter Frequenz, muss man auf den Schlupf des Motors eingreifen, um die Drehzahl des Motors und die damit verbundene Geschwindigkeit des Aufzugs zu verändern. Doch einen Aufzug zu bremsen, indem der Schlupf bei konstanter Frequenz erhöht wird, setzt im Elektromotor unnötige Wärmeenergie frei, was die Energieeffizienz eines Aufzuges stark beeinträchtigen kann.

Leider kennen viele Aufzugsunternehmen und Aufzugstechniker diese technische Eigenschaften von ACVV-Antrieben nicht oder ignorieren diese bewusst auf Grund der relativ einfachen Bauweise von ACVV-Antrieben und verbauen so ACVV-Antriebe in Aufzüge mit einer höheren Geschwindigkeit als 2 Meter pro Sekunde, was zu einem höheren Energieverbrauch führt.

Der Verschleiß des Elektromotors nimmt ebenfalls zu, was kürzere Wartungsintervalle und erhöhte Reparaturmaßnahmen erzeugt.

Bei METROPOL AUFZÜGE GmbH passiert Ihnen das nicht!

Unsere Aufzugstechniker sind bestens ausgebildet, um für Ihren individuellen Bedarf die leistungseffizienteste und kostengünstigste Bauweise anzuwenden.

DER DC-ANTRIEB MIT GLEICHSTROM

Für Geschwindigkeiten über 2 Meter pro Sekunde, wurden über viele Jahre spannungsabhängige DC-Antriebe mit Gleichstrom mit Ward-Leonard-Gruppe verwendet. Später ersetze man die Ward-Leonard-Gruppe durch den Stromrichter, was den Energieverbrauch gesenkt hat. Die Drehmomentregelung des Elektromotors erfolgt unabhängig von der Motorendrehzahl. Das erzielt einen sehr hohen Fahrkomfort und optimale Fahrleistungen zwischen zwei Etagen.

Der DC-Antrieb ist im Laufe der Zeit immer besser geworden, doch weder der DC-Antrieb noch ACVV-Antriebe bieten eine perfekte Leistungseffizienz für Aufzüge mit mittleren Geschwindigkeiten. Aus betriebswirtschaftlicher und technischer Sicht ist keines der angeführten Antriebe geeignet universell eingesetzt zu werden. Ein moderner Aufzug sollte aber in der Lage sein, jede Geschwindigkeit zu fahren, um die beste Transportabfolge auszuführen, um so die perfekte Auslastung zu erzielen.

Dieser Ansporn hat weitere Antriebsarten für Aufzüge entwickeln lassen.

VVVF-ANTRIEBE BZW. V3F-ANTRIEBE

Der V3F-Antrieb funktioniert mit variabler Spannung und variabler Frequenz. VVVF oder V3F kommt aus dem englischen und steht für Variable Voltage Variable Frequency und ermöglicht einen weiteren Parameter zu beeinflussen, um die Drehzahl eines Elektromotors kontinuierlich zu regeln.

VVVF-Antriebe bzw. V3F-Antriebe werden bereits seit vielen Jahren für Lokomotiven oder Werkzeugmaschinen verwendet. Aufgrund der hohen Entwicklungskosten der Leistungstransistoren und dem Bestreben den Energieverbrauch von Aufzügen zu senken, gewinnt der V3F-Antrieb auch in unserer Aufzugsbranche an Bedeutung.

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Unser Körper ist in der Lage die kleinsten Unregelmäßigkeiten in der vertikalen Bewegung einer Aufzugskabine wahrzunehmen. Um keine Beschleunigungsschwankungen der Aufzugskabine zu erzeugen, wird beim V3F Antriebssystem die Drehzahl eines normalen Dreiphasenstrom-Asynchron-Kurzschlussläufermotors durch die Regelung der Versorgungsfrequenz des Motors gesteuert. Der Magnetfluss des Motors muss immer gleichmäßig bleiben. Das erzeugt über ein lineares Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit und der Frequenz ausreichend Drehmoment.

Aus diesem Grund muss die Spannung kontinuierlich geregelt werden. Das Drehmoment des Motors ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen Versorgungsspannung und Netzfrequenz.

Beim V3F-Antriebssystem erreicht man die sanfte und genaue Art der Motorsteuerung, durch die Konvertierung des einkommenden Dreiphasenstroms aus dem Netz in Gleichstrom und die Rückumwandlung in Wechselstrom. Damit wird die zusammenhängende Frequenz und Spannung gesteuert.

Diese Technik wird Pulsweitenmodulation (P.W.M.) genannt und wurde durch die Entwicklung der Leistungstransistoren ermöglicht.

V3F-Antriebssysteme werden für gewöhnlich in Aufzüge eingebaut, die für Geschwindigkeiten über 1 m/s ausgelegt sind und eine Tragfähigkeit von mehr als 630 kg haben.

EINIGE VORTEILE DER V3F-ANTRIEBSSYSTEME:

  • platzsparende bauliche Eigenschaften
  • hohe Effizienz (niedriger Leistungsbedarf bei hohem Wirkungsgrad)
  • ein V3F-Antrieb benötigt weitaus weniger Leistung als ein ACVV-Antrieb
  • Fahrkomfort ähnlich wie beim DC-Antrieb
  • relativ Geräuscharm
  • gutes Preis-Leistungsverhältnis
  • relativ einfache Wartung

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