سامانه های پایش هیدرولیکی
سیستم های پایش فشار هیدرولیکی:
در این سیستم در بالابر هیدرولیکی ذاتا یک باز خورد وجود دارد که بیشتر اثرات تغییر ویسکوزیته را حذف می کند. موتور پایلوت موتوری پله ای با توان پایین با یک اتصال رزوه ای به اسپول شیر کنترل که هم حرکت طولی آزاد و هم چرخش دارد متصل است.
سمت دیگر اسپول از طریق یک کوپلینگ متحرک به یک موتور هیدرولیکی متصل است. بدین ترتیب اسپول در جهت طولی آزادانه حرکت می کند ولی حرکت چرخشی آن وابسته به موتور هیدرولیکی است. اگر موتور پایلوت ساعتگرد بچرخد اسپول از کوپلینگ رزوه شده باز شده و به سمت راست حرکت می کند. در این صورت خروجی مربوط به حرکت ساعتگرد باز شده و موتور هیدرولیکی به صورت ساعتگرد می چرخد. در بالابر هیدرولیکی واضح است که سرعت موتور هیدرولیکی بعد از رسیدن به سرعت موتور پایلوت ثابت شده و حرکت طولی اسپول نیز متوقف می شود. از این به بعد موتور هیدرولیکی پیرو موتور پایلوت می گردد. اگر به علت اعمال بار زیاد سرعت موتور هیدرولیکی کند شود اسپول به سمت راست حرکت کرده و خروجی را بیشتر باز میکند. در این صورت با افزایش شدت جریان روغن سرعت موتور هیدرولیکی بیشتر شده و سرعت آن با سرعت پایلوت برابر می شود.
همچنین بخوانید: خرید بالابر
عملکرد حرکت پاد ساعتگرد مشابه ساعتگرد است با این تفاوت که اسپول به سمت چپ حرکت می کند. در بالابر صنعتی در مورد کاربرد به عنوان تنظیم کننده سرعت این سیستم تا حد بسیار زیادی از تغییرات افت فشار و ویسکوزیته مستقل است. تنها لازم است که فشار کافی برای تحمل بار وجود داشته باشد. مشابه حالتی که برای حرکت موتور الکتریکی لازم است که ولتاژ کافی وجود داشته باشد.
در این نوع کاربرد بالابر و آسانسور هیدرولیکی دو نکته وجود دارد:
1-این سیستم به جای شدت جریان ثابت بر اساس فشار ثابت کار می کند.
2-رفتار گذرای سیستم تقویت کننده در شروع حرکت به ویسکوزیته سیال بستگی دارد.
واضح است که در سیستم های صنعتی تداوم و ثبات کارایی را در رو به رو شدن با تغییرات فشار و ویسکوزیته فراهم می کند. در بالابر صنعتی ارتباط موتور پایلوت و موتور هیدرولیکی و اسپول از طریق اتصال رزوه ای باعث پایش شدت جریان به صورت مداوم می گردد. سرعت موتور پایلوت تعیین کننده شدت جریان بوده و سرعت موتور هیدرولیکی ارزیابی دقیق از جریان واقعی و مورد نیاز ارائه می دهد و اتصال رزوه ای بین این دو یک سیگنال خطای مجتمع( مانند معادله انتگرال) برای اصلاح شدت جریان عبوری از شیر ارائه می دهد.
همچنین بخوانید: دستگاه راه بند برقی مدل SRC
سیستم های پایش شدت جریان هیدرولیکی بالابر و آسانسور هیدرولیکی:
بد شانسی مهندسین آسانسور در این است که در سیستم های آسانسور بر خلاف سیستم های صنعتی که توضیح داده شد باید شدت جریان ثابت باقی بماند چرا که این امر لازمه حرکت ثابت و قابل قبول کابین آسانسور هیدرولیکی از لحظه شروع حرکت تا لحظه توقف می باشد. چون حرکت آسانسور هیدرولیکی به شدت جریان روغن بستگی دارد نه به منشا منطقی، پس باید سیستم کنترل بر اساس شدت جریان طراحی شود نه کنترل فشار. متاسفانه کنترل شدت جریان روغن در سیستم هیدرولیکی با ابزار های کنترلی صنعتی که شرح آن در بالا ارائه شد امکان پذیر نمی باشد. البته فلومترها (دبی سنج) کاربرد معمول دارند ولی فقط با سیستم های الکترونیکی پیچیده و تائید شده قابل استفاده هستند.
نکات کلیدی در خصوص دبی سنج ها در بالابر و آسانسور به شرح زیر می باشد:
-دو روش برای سنجش میزان جریان سیال وجود دارد.
1-اندازه گیری مستقیم شدت جریان خروجی از شیر
2-اندازه گیری غیر مستقیم یعنی سنجش سرعت و موقعیت کابین آسانسور
اندازه گیری سرعت آسانسور هیدرولیکی یک مقیاس مستقیم کمیت خروجی سیستم کنترل است که باعث بسته شدن حلقه کنترل شده و تاخیر زمانی در پاسخ های سیستم را نشان می دهد. این امر تا حدودی باعث نا پایداری سیستم می شود. این ناپایداری بستگی به خصوصیات آسانسور مخصوصا فاصله بین شیر کنترل و آسانسور دارد.
همچنین بخوانید: بالابر نفربرر الکتروهیدرولیکی چند منظوره مدل EHML
اندازه گیری مستقیم جریان در خروجی شیر کنترل تاخیرات ذاتی و ناپایداری بالقوه سیستم را در پاسخ زمانی حذف می کند
به کارگیری مدول های الکترونیکی در سیستم باعث خطی سازی برخی پارامترها می گردد. به طور خاص اطمینانی وجود ندارد که خصوصیات صفحه مونیتورینگ شدت جریان، خطی باشد. یعنی دلیلی وجود ندارد که فرض کنیم موقعیت صفحه نمایشگر نسبت به سرعت متوسط جریان به صورت خطی تغییر می کند. به هر حال با فرض این که رابطه بین جابجایی و سرعت پیوسته بوده و به صورت لحظه ای از ویسکوزیته مستقل می باشد، سیستم الکترونیکی را می توان طوری برنامه ریزی کرد که هرگونه رفتار غیر خطی را حذف کرده و سیستم بالابر هیدرولیکی به صورت صحیح و حلقه بسته کنترل گردد که شدت جریان لحظه ای روغن به صورت ثابت باقی بماند تا آسانسور هیدرولیکی در شرایط مطلوب کار کند. با این که ممکن است بین یک نوسان در حرکت آسانسور و تغییر وضعیت سیستم کنترل در شیرها تاخیر زمانی وجود داشته باشد، با کنترل شدت جریان، سرعت کابین آسانسور هیدرولیکی طوری تنظیم می شود که در نهایت به اندازه کنترل دور در یک آسانسور خود کششی رضایت بخش خواهد بود. احتمال ایجاد ناپایداری در آسانسور هیدرولیکی به علت تاخیرات زمانی باعث جذابیت طرح سیستم کنترل نیمه بسته می شود. در چنین سیستمی سیگنال فیدبک از سرعت اولیه کابین گرفته می شود و از تغییرات بعدی سرعت کابین در طول حرکت صرفنظر می گردد.
در آسانسور هیدرولیکی این سیستم از شیر کنترلر با جبران ساز فشار استفاده می کند. در حرکت رو به بالای آسانسور و بالابر هیدرولیکی شیر بی بار کننده به صورت موثر با شیر کنترل موازی می گردد و در حرکت رو به پایین شیر بی بار کننده به صورت سری قرار دارد.
مقایسه کارایی شیرهای کنترل محدود و جامع هیدرولیکی
به طور خاص باید در نظر داشته باشیم که مهمترین دلیل تغییرات گذرا در کارایی سیستم های کنترل تغییر ویسکوزیته است. اهمیت تاثیر تغییرات ویسکوزیته در عملکرد گذرای سیستم و جریان عبوری از منافذ و مسیرهای کمکی و کنترلی به اندازه تاثیر آن بر روی شدت جریان گذرنده از شیر کنترل اصلی آسانسور های هیدرولیکی نیست.
در واقع اگر یک شیر کنترل پایلوت دار پاسخ زمانی متغیری نسبت به ویسکوزیته داشته باشد تغییرات ویسکوزیته تاثیر مستقیمی بر روی شتاب گیری و توقف آسانسور هیدرولیکی خواهد داشت. وجود چنین مشکلاتی موجب نیاز به کنترل خارجی آسانسور در چاه یعنی ابزار اندازه گیری موقعیت و سرعت کابین در شروع حرکت، شتابگیری و توقف در طبقات می گردد.
نتیجه مستقیم کاربرد چنین سیستمی کاربرد دائم پمپ و در نتیجه مصرف انرژی بیشتر خواهد بود. در سیستم هایی که شدت جریان اندازه گیری و پایش می گردد، این مشکلات حذف می گردد. چرا که کنترل دقیق تر کاهش سرعت و توقف، مقدار زیادی از سرعت خزش لازم برای حذف نوسانات در حرکت می گردد.
کاربرد پمپ3VF در اصلاح شدن جریان بالابر هیدرولیکی
ما تا کنون در بحث خود کاربرد سیستم های جدید کنترلی فرکانس متغیر را در نظر نگرفته ایم. این سیستم ها حرکت پمپ را مستقیما کنترل کرده و شدت جریان را تنظیم می نماید. سیستم های کنترل فرکانس متغیر، پیچیده و گران قیمت هستند و تمام مشکلات مربوط به سازگاری سیستم های الکترو مغناطیسی که در کنترلر های فرکانس متغیر آسانسورهای کششی وجود دارد را به همراه دارند.
قبل از بررسی عملکرد پمپ های هیدرولیکی و کنترل فرکانس متغیر باید ابتدا خود را قانع کنیم که ضعف های موجود در عملکرد سیستم های کنترلی یاد شده پذیرفتن پیچیدگی سیستم های فرکانس متغیر را توجیه می کند. این موضوع اهمیت زیادی دارد که سیستم کنترل فرکانس متغیر الزاما نیاز به شیر کنترل هیدرولیکی برای تنظیم شدت جریان عبوری از سیستم را به جای قطع و وصل کردن آن را ندارد.
