Диагностика работы лифтов
Дата публикации 19.12.2019
Современный международный стандарт ISO 18738-1:2012 (E) требует контролировать не только степень загрузки кабины лифта, но и такие параметры как ускорение и торможение, рывки, вибрации, скорость, шум непрерывно в процессе эксплуатации. Качество работы лифта, его комфортность и безопасность зависят от целого ряда причин и в большинстве случаях определяются качеством монтажа направляющих, по которым движется кабина лифта и противовес, их состояние в процессе
эксплуатации, а также механическими характеристиками электропривода.
В данном разделе покажем возможности датчика деформации фактически с одной рабочей точки «видеть» и диагностировать системную работу регуляторов движения, механизмов торможения и блокировки.
эксплуатации, а также механическими характеристиками электропривода.
В данном разделе покажем возможности датчика деформации фактически с одной рабочей точки «видеть» и диагностировать системную работу регуляторов движения, механизмов торможения и блокировки.
Контроль качество монтажа направляющих
Способ контроля качества монтажа направляющих в шахте лифта по результатам измерений деформации несущей рамы лифтовой лебедки описан в работе «Изв. Вузов. Приборостроение 2018. Т. 61. No6». В основе способа лежат результаты измерения сил трения, возникающие при перемещении кабины и противовеса.
При движении кабины лифта выделяются участок разгона, участки рабочего хода и торможения. Условно диаграммы скорости и ускорения кабины лифта, возникающих при движении лифта в двух направлениях можно представить в виде диаграммы рисунок 1. Где V – параметр определяющий скорость движения кабины, α – ускорение, которое приобретает кабина в процессе движения.
Способ контроля качества монтажа направляющих в шахте лифта по результатам измерений деформации несущей рамы лифтовой лебедки описан в работе «Изв. Вузов. Приборостроение 2018. Т. 61. No6». В основе способа лежат результаты измерения сил трения, возникающие при перемещении кабины и противовеса.
При движении кабины лифта выделяются участок разгона, участки рабочего хода и торможения. Условно диаграммы скорости и ускорения кабины лифта, возникающих при движении лифта в двух направлениях можно представить в виде диаграммы рисунок 1. Где V – параметр определяющий скорость движения кабины, α – ускорение, которое приобретает кабина в процессе движения.
Рис.1. Условные диаграммы скорости и ускорений движения кабины; при ν > 0 - движение кабины вверх, при ν < 0 - движение кабины вниз.
Деформация рамы лебедки, обусловленная действием динамических нагрузок и оставаясь в области упругих деформаций, линейно зависит от действия приложенных сил.
Поскольку датчик устанавливается на уже нагруженную раму, то реакция датчика будет вызвана действиями, связанными с изменениями деформации, вызванные динамическими нагрузками δFuвв, которые определяются уравнением 1:
Поскольку датчик устанавливается на уже нагруженную раму, то реакция датчика будет вызвана действиями, связанными с изменениями деформации, вызванные динамическими нагрузками δFuвв, которые определяются уравнением 1:
(1)
где ΔFк(α), ΔFп(α) изменения силы натяжении канатов на стороне кабины и противовеса соответственно в процессе ускорения и торможения. Fкт, Fпт силы трения в направляющих кабины и противовеса. Исходя из направления движения меняется знак «+/-» действия сил трения. График возможных изменений δFuвв, представленный на рисунке 2.
На рисунке 3 представлены результаты измерения деформации рамы лебедки в процессе движения кабины вниз и вверх.
Из результатов измерений видны участки движения с избыточным трением, для преодоления которых необходимо приложить дополнительные усилия порядка 300Н.
Контроль режима работы электропривода лебедки
При частотно-импульсном управлении электроприводом лифтовых конструкций используются программируемые пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регуляторы. ПИД – регуляторы позволяют осуществлять автоматическое управление электроприводами через систему обратной связи обеспечивать необходимую точность и
качество переходных процессов.
Проблемы практического применения ПИД регуляторов связаны с необходимостью знаний характеристик объекта управления, которые могут зависеть не только от конструктивных особенностей объекта но и от качества сборки и монтажа. Для настройки типовых регуляторов, как правило, используются табличные методы настройки.
На рисунке 4 представлена схема изменения скорости движения лифта при частотно – импульсном управлении электроприводом.
Начало движения лифта характеризуются участком разгона, где скорость кабины изменяется от нуля до заданной величины
Vр₋ =1.6 м/сек, участок торможения, когда скорость изменяется от Vр до Vт и участок полной остановки. Сигналом рассогласования в системе управления электроприводом лебедки служит показатель скорости движения кабины.
При частотно-импульсном управлении электроприводом лифтовых конструкций используются программируемые пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регуляторы. ПИД – регуляторы позволяют осуществлять автоматическое управление электроприводами через систему обратной связи обеспечивать необходимую точность и
качество переходных процессов.
Проблемы практического применения ПИД регуляторов связаны с необходимостью знаний характеристик объекта управления, которые могут зависеть не только от конструктивных особенностей объекта но и от качества сборки и монтажа. Для настройки типовых регуляторов, как правило, используются табличные методы настройки.
На рисунке 4 представлена схема изменения скорости движения лифта при частотно – импульсном управлении электроприводом.
Начало движения лифта характеризуются участком разгона, где скорость кабины изменяется от нуля до заданной величины
Vр₋ =1.6 м/сек, участок торможения, когда скорость изменяется от Vр до Vт и участок полной остановки. Сигналом рассогласования в системе управления электроприводом лебедки служит показатель скорости движения кабины.
Задача оператора состоит в том, чтобы установить значение пропорционального и интегрального коэффициентов ПИД регулятора, при которых переходные процессы, связанные с изменениями скорости, остановкой происходили плавно без резких выбросов ускорений.
На рисунке 5 показан пример плавного изменения скоростного режима V от 0 до Vр и обратно. Ниже приведена диаграмма изменения ускорения – α.
На рисунке 5 показан пример плавного изменения скоростного режима V от 0 до Vр и обратно. Ниже приведена диаграмма изменения ускорения – α.
Как крайне нежелательный режим управления – режим, при котором переходные процессы изменения скорости сопровождаются колебательными движениями. На рисунке 6 приведен пример переходного процесса.
Результаты практических измерений
Измерения влияния режимов работы электропривода на движения кабины проводились на лебедках грузоподъемностью 400 и 630 кг производства ООО ПО "ЕВРОЛИФТМАШ".
Измерения влияния режимов работы электропривода на движения кабины проводились на лебедках грузоподъемностью 400 и 630 кг производства ООО ПО "ЕВРОЛИФТМАШ".
На рисунке 8 представлена диаграмма деформации несущей рамы лифтовой лебедки при движении кабины вниз и вверх.
На диаграмме определяются участки изменения скорости движения лифта. Результаты измерений при прямом и обратной ходе носят инверсный характер, что связано с разницей массы противовеса mп и массы кабина mк.
При движении лифта вверх (большая масса сосредоточена в противовесе), при торможении и остановки лифта наблюдаются затухающие колебания на частоте 2-3 Гц связанные с возникновением низкочастотного резонанса на стороне противовеса.
Подбор и изменения пропорционального и интегрального коэффициента ПИД–регулятора позволяет реализовать плавный режим остановки. Диаграмма деформации рамы лебедки при оптимизации коэффициентов регулирования приведена на рисунке 9.
При движении лифта вверх (большая масса сосредоточена в противовесе), при торможении и остановки лифта наблюдаются затухающие колебания на частоте 2-3 Гц связанные с возникновением низкочастотного резонанса на стороне противовеса.
Подбор и изменения пропорционального и интегрального коэффициента ПИД–регулятора позволяет реализовать плавный режим остановки. Диаграмма деформации рамы лебедки при оптимизации коэффициентов регулирования приведена на рисунке 9.
На рисунке 10 представлена диаграмма деформации рамы при изменении пропорционального коэффициента в процессе движения.
Рис. 10 Диаграмма деформации рамы при изменении пропорционального коэффициента
На диаграмме видно, что при изменении пропорционального коэффициента наблюдаются возбуждения колебаний на резонансной частоте.
Измерение деформации корпуса редуктора
В целях определения оптимальной точки измерения деформации лифтовой лебедки, вызванные действием движением лифта, датчик был установлен на корпус редуктора. На рисунке 11 представлено место установки датчика
В целях определения оптимальной точки измерения деформации лифтовой лебедки, вызванные действием движением лифта, датчик был установлен на корпус редуктора. На рисунке 11 представлено место установки датчика
Рис.11 Место установки датчика
Результаты измерения деформации корпуса лебедки представлены на рисунке 12. Измерения проводились при движении кабины с 1 до 22 этажа
Анализ результатов полученной диаграммы показывает что основной период колебаний «Т» соответствует полному обращению канатоведущего шкива и можно предположить, что деформация корпуса редуктора
обусловлена наличием эксцентриситетом в червячной паре.
Приведенные примеры использования датчика для решения задачи диагностики состояния работы лифтов дают основания утверждать, что его применение позволяет значительно упростить схему контроля, оперативно следить за состоянием направляющих в лифтовых шахтах, работу электропривода лебедок не выводя лифт из эксплуатации, а также контролировать состояние загрузки кабины лифта.
обусловлена наличием эксцентриситетом в червячной паре.
Приведенные примеры использования датчика для решения задачи диагностики состояния работы лифтов дают основания утверждать, что его применение позволяет значительно упростить схему контроля, оперативно следить за состоянием направляющих в лифтовых шахтах, работу электропривода лебедок не выводя лифт из эксплуатации, а также контролировать состояние загрузки кабины лифта.