المحركات

أنواع محركات المصاعد المستخدمة في المصاعد الكهربائية 1. محركات مصاعد التيار المستمر التحكم بمحركات مصاعد التيار المستمر أرخص وأسهل ولكنه يتطلب صيانة دورية بسبب وجود المسفرات وتكاليف أمان للراكب أكبر , ولذلك لا يستخدم هذا النوع من محركات المصاعد في أنظمة المصاعد الحديثة ولن نتطرق في بحثنا عن هذا النوع من المحركات. 2. محركات مصاعد التيار المتناوب التحريضي 1.2. محركات المصاعد التحريضية بسرعتين تتحدد سرعة المحرك بعدد أزواج الأقطاب والتردد للتيار المغذي , إن محركات مصاعد الـ AC ذات الأقطاب المتغيرة (محرك ACبسرعتين) تزود بعجلة هوائية كبيرة flywheel من أجل أن تجعل التغييرات المفاجئة للعزم سلسة أي بمعنى أن تخفض إحساس الهز المطبق على المسافرين أثناء الرحلة حيث تخزن هذه العجلة الهوائية الطاقة وبالتالي تقوم بتخفيض المردود للنظام. طريقة (VVVF) فهي تعتمد على مبدأ أن السرعة ترتبط بتردد المنبع المغذي لملفات الثابت وبتغيير التردد والتوتر والحفاظ على النسبة V/F ثابتة فإن قدرة التحميل سوف تبقى ثابتة. 2.2. محركات المصاعد التحريضية الخطية إن المحركات التحريضية (LIM) الخطية تشابه المحركات التحريضية الطبيعية (NIM) ولكن بدل من إنتاج العزم الدوراني فإنه يتولد بدلاً منه قوة خطية كما أن الابتدائي للمحرك الخطي يشابه تماماً الثابت والثانوي يشابه الدائر. وفي حال استخدام المغناطيس الدائم في الدائر فإنه سوف يصبح محرك خطي تزامني. تستخدم المحركات الخطية بكثرة في نظام النقل وخصوصاً في القطارات ولا يستخدم أبداً في المصاعد الكبيرة في أوروبا. فيكون المحرك التحريضي الخطي بشكل أنبوبي حيث ترفع ملفات الدائر إطار الثقل المعاكس والثابت هو عبارة عن دعامة عمودية على طول مسار الكابين أما الحبال فإنها متدلية عبر بكرة في أعلى المسار. إن أحد الخصائص الهامة للمحرك الخطي هو استقلالية الثابت ودورانه بشكل بطئ وفق الدورة المفروضة مما يؤدي إلى زيادة تدريجية في كفاءة الطاقة للمحرك المتناوب مما يجعله مناسب للمنشآت التي تتطلب سرعة أكبر من (10m/s). إذا تم تركيب المحرك على العربة(car) سوف يلغى الثقل المعاكس ويصبح النظام نظام من دون حبال مما يسمح بانتقال أفقي بين مماسات مسار النقل وبالتالي استخدام أكثر من عربة نقل على نفس المسار وبالتالي يتطلب عمليات تحكمية لانهائية. ولكن من مساوئه أن تكاليف انتاجه باهظة ولكن يتوقع تضاؤلها مع النمو والتطور لهذا النوع من المحركات. 3. محركات التيار المتناوب التزامنية 1.3. المحركات التزامنية ذات المغناطيس الدائم PMSM إن هذا النوع من المحركات هو الأكثر استخداماً في المصاعد في أوروبا حيث يمتلك العديد من الإيجابيات كبساطة النظام الميكانيكي ، يوفر الراحة ، يقلل من معدل الضجيج والاهتزاز ويحافظ على الطاقة... الخ. وبما أنه لا يحتوي على ملفات في الدائر حيث تم استبدالها بمغناطيس مسؤول عن توليد الحقل المغناطيسي وبالتالي الفيض وبالنتيجة فإن الضياعات المغناطيسية والضياعات بفعل جول قد قلت عما كانت عليه في المحرك التحريضي. تصنع المواد التي تولد الحقل المغناطيسي من مزيج من المعادن النادرة التي تستخرج من الأرض تدعى بالمواد الفيرومغناطيسية والتي تمتلك كثافة طاقية مغناطيسية عالية تولد معدلات معتبرة من القدرة والعزم وهناك أيضاً مواد أخرى تستخدم في المحركات عالية الجودة وهي مواد مستخرجة من الأرض مثل (SmCo) ساميريم كوبالت(NdFe8) ناديميوم الفيريت والبورن إن استخدام النظام متعدد الأقطاب في المحركات ذات المغناطيس الدائم يؤدي إلى زيادة المردود والعزم وسرعة مثالية منخفضة وذلك من أجل المصاعد بدون علبة السرعة وبمقارنة المحرك PMSM بالمحرك التحريضي فإنه عند زيادة عدد الأقطاب في المحرك التحريضي فإن المردود وعامل الاستطاعة سينخفضان , كما أن محركات PMSM تستجيب بسرعة لتغيرات التهييج وبالتالي سوف تستجيب بشكل أفضل لتغيرات السرعة وبالتالي سوف يكون المردود أعلى كما أنه يحافظ على المردود العالي بغض النظر عن عدد الأقطاب , وعندما يغذى من مبدل (PWM VVVF) فإن معامل الاستطاعة سوف يقترب من الواحد. إن التكامل في المحركPMSM والتعشيق والقيادة المباشرة سمح لنا بإهمال غرفة الآلة حيث أن المحرك ونظام التحكم يركبان داخل مسار العربة نفسه بدلاً من أن يوضعان في غرفة مستقلة وبالتالي فإن انعدام غرفة الآلة سوف يخفض من تكاليف الإنشاء ويوفر مساحة أكبر لحجم العربة. وقد تم وضع المحرك في قمة المسار (shaft) الذي يتحرك ضمنه المصعد وذلك لسهولة الصيانة والوصول. قامت شركة KONEبتطوير محركات PMSM لتأخذ شكل انسيابي محوري ، متراصة ، خفيفة الوزن (بالمقارنة مع PMSM التقليدي) قليلة السماكة بحيث يمكن أن تركب على الحائط فتقلل بشكل كبير من المساحة التي تستخلص ضمن مسار العربة. كما أن المغناطيس الدائم يتوضع على الدائر الذي يأخذ شكل القرص بينما يمتلك الثابت ثلاث ملفات مجدولة كما أن الـعجلة (sheave) دمجت مع الدائر القرصي الشكل . 2.3. المحركات التزامنية الخطية تستخدم أنواع خاصة من المحركات التزامنية الخطية في المصاعد متعددة العربات حيث القسم الداخلي هو الذي يتحرك ويتمتع هذا المحرك بكثافة استطاعة عالية ووزن خفيف بمقارنته مع المحرك التزامني الخطي التقليدي الذي يحوي المغناطيس الدائم (PM-LSM) وذلك من أجل الحصول على أعلى قوة دفع. حيث تعتبر أنظمة المصاعد متعددة العربات هي إحدى الحلول المستخدمة في الأبنية العالية حيث أن مسار العربة يحوي أيضاً غرفة الآلة وكذلك الحبال المقيدة بالطول. وكما ذكرنا فإن التصميم الناجح لهذا النوع من المصاعد وبدون معاكس للثقل يعتمد على معاملين أساسين هما نسبة الرفع إلى وزن العربة و حجم المحرك. تم بناء المغناطيس الدائم في المحرك التزامني الخطي من أجل المصاعد متعددة العربات ولكن النسبة بين قوة الرفع والوزن المتحرك (العربة + الركاب) في هذه الحالة تكون غير كافية للمصاعد بدون حبال. لذلك تمت تعديل بناء هذه الآلة مما أدى لزيادة كثافة الطاقة والأداء.

محركات المصاعد هي إنجاز هندسي رائع يمكن أن يحدث تحولًا في تجربة النقل الرأسي. تعمل هذه المحركات على تحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة عمودية بكفاءة، مما يسهم في تسهيل التنقل بين الطوابق بسرعة وفعالية. تتنوع أنواع وأساليب تشغيل المحركات، ويُعد تصميمها وأداؤها أمرًا حاسمًا للحصول على تجربة نقل سلسة وآمنة.

تتراوح المحركات بين الكهربائية والهيدروليكية، حيث تُعتمد المحركات الكهربائية على التحول الكهروميكانيكي، بينما تستفيد المحركات الهيدروليكية من ضغط السوائل لرفع المصعد. يتأثر أداء المصاعد بتقنياتها وتصميمها، مما يؤثر على العوامل الأساسية مثل السرعة والسلامة واستهلاك الطاقة.

بفضل التطور التكنولوجي، تم تطوير تقنيات المصاعد لتشمل أنظمة التحكم الذكي والأتمتة، مما يساهم في تحسين أدائها وتوفير تجربة نقل محسنة تلبي احتياجات متنوعة. بصفة عامة، تعد محركات المصاعد عنصرًا أساسيًا يساهم في تقديم تجربة نقل فعالة وسلسة عبر مختلف الطوابق.