Synchronní výtahové motory, současné evropské trendy

1. Současné trendy technického provedení motorů

technické provedení synchronních výtahových motorů lze z hlediska základního koncepčního řešení rozdělit na dva základní směry:

• motory klasického uspořádání elektromagnetického t.j. s vnitřním rotorem
• motory s vnějším rotorem,

Z hlediska poměru rozměrů elektromagnetického obvodu (tzn. vnější průměr statoru x délka železa) lze tyto motory rozdělit do tří základních skupin:

• motory extremně krátké a o velkém průměru statoru (tzn. diskové, ploché) pro rozsahy momentů od 350 Nm až do 2200 Nm; u těchto motorů se používají bubnové nebo kotoučové brzdy,
• motory štíhlé, tzn. o co nejmenším průměru statoru, ovšem větší délky pro použití ve výtazích bez strojovny, ovšem s potřebou menšího momentu (velké momenty by s ohledem na extremní délku nešlo dosáhnout), tzn. do momentů cca 1000 Nm; u těchto motorů je nutno použít pouze axiální brzdy, které v současnosti již neomezují momentové možnosti.
• motory klasického provedení, které mají nevýhodu větší potřeby zástavbových rozměrů, ovšem výhodu možnosti provedení od momentů cca 250 Nm až do 3000 Nm; u těchto motorů lze použít všech tří druhů brzd, bubnových, kotoučových nebo axiálních.

Konečně z hlediska tepelných možností využití motorů lze tyto rozdělit na:

• motory s cizí ventilací (IC 06)
• motory bez ventilace (IC 00), chlazené pouhou konvekcí.

2. Možnosti použití jednotlivých provedení

2.1 Diskové - ploché motory

Tyto motory byly původně určeny především pro nové konstrukce výtahů, tzn. novostavby a to především pro výtahy středních nosností (resp. i nižších) v budovách, určených pro firemní a reprezentační účely, hotely a další obdobné druhy budov. Dnes se však díky rozšíření výroby těchto motorů a snížením cen používají s výhodou i v obytných budovách a při rekonstrukcích výtahů. Umožňují zástavbu motoru bez nároků na strojovnu, což samozřejmě vede k úsporám rozměrovým a u novostaveb i finančním.

2.2 Štíhlé motory

Tyto motory se používají většinou v provedení s chlazením tak, aby měly co nejmenší průměr a jsou určeny pro výtahy menších a středních nosností, zejména pro novostavby, resp. pro nové konstrukce výtahů bez použití strojovny ve firemních budovách, reprezentačních budovách, ale i v obytných novostavbách vyšší kategorie. V důsledku cenových tlaků je cenová úroveň těchto motorů relativně nízká a proto je nutné je vyrábět ve větších sériích.

Lze říci, že tyto stroje patří momentálně k nejžádanějším a určují současný trend pohonů výtahů.

Na trhu jsou stroje jak s vnějším, tak i s vnitřním rotorem. Stroje s vnějším rotorem mají tu výhodu, že spoří místo v délkovém rozměru, neboť rotor je současně lanovnicí.

2.3 Stroje klasické koncepce

Tyto motory mají tu výhodu, že je lze použít ve všech kategoriích nosností výtahů a to jak u modernizací stávajících výtahů s využitím strojovny, tak i při nových konstrukcích výtahů ve všech druzích budov, zejména potom u služebních a nákladních výtahů v budovách a provozech, kde je předepsána nízká hladina hluku (nemocnice aj.). Jejich nevýhodou samozřejmě jsou relativně velké rozměry, zejména s bubnovými nebo kotoučovými brzdami a tím nutnost přítomnosti strojovny nad výtahovou šachtou, což z druhé strany při použití bubnových nebo kotoučových brzd s velkými brzdnými momenty dovolují konstrukci těchto motorů až do momentu 3000 Nm, což axiální brzdy svými rozměry neumožní.

Výhodou těchto motorů je také jejich robustnost, vysoká tepelná odolnost při chlazení a tím i vysoká spolehlivost.

3. Současní výrobci na evropském trhu

3.1 Výrobci motorů (respektive pohonů)

Dominantní postavení na evropském trhu mají zejména německé firmy, dále Francie, Itálie a v poslední době také Turecko a Španělsko.

V Německu se výrobě těchto motorů věnuje několik renomovaných firem:

ALPHA - výrobce vyrábí řady ECD a EPM, které však nejsou čistými bezpřevodovými pohony, neboť konstrukce využívá integrovaný servomotor s planetovou převodovkou. Řada ECD je vlastně motor klasické koncepce s axiální brzdou v přírubovém provedení, umožňující svou konstrukcí použití bez strojovny. Řada EPM jsou diskové motory s bubnovou brzdou. Firma dodává motory především do sítě výtahové firmy Thyssen.

ZIHEL-ABEGG - výrobce vyrábí dvě základní řady motorů, ZETASYN a ZETA TOP, které dodává především jako kompletní pohony. ZETASYN jsou diskové motory s kotoučovými brzdami Mayr až do momentů 2200 Nm s chlazením IC 00.ZETATOP jsou prakticky klasické motory s axiálními brzdami do momentů 1120 Nm s chlazením IC 00. Firma dodává bez omezení prakticky všem výrobcům výtahů a její výrobky patří k nejlepším, ovšem také k nejdražším, výrobky jsou známy svojí precizností a spolehlivostí.

WITTUR (SAD) - další významný výrobce, vyrábí řady WSG - 06, 07 a WSG - 18. WSG - 06 a 07 jsou v podstatě ploché motory s vnějším rotorem, bubnovými brzdami do momentů 750 Nm s chlazením IC 00. WSG - 018 jsou motory klasického provedení s bubnovými brzdami do momentů až 2000 Nm, avšak s chlazením IC 06. Firma dodává kromě do své vlastní sítě i dalším výtahářským firmám, zejména v SRN firmě Schindler.

KRON - mladá firma, která přišla na trh s novou řadou štíhlých motorů s vnitřním rotorem do momentů 350 Nm, tedy pro výtahy s nižšími nosnostmi. Zajímavostí jsou PU lana této firmy.

L.A.T. SUHL - tato nová firma začala s výrobou synchronních výtahových motorů řady GLAT a vyrábí je v klasickém provedení, s chlazením IC 00 do momentů až 2500 Nm s axiálními brzdami. Firma zatím vyrábí pouze desítky kusů.

LIFT EQUIPE - motory řady DAF pro firmu Thyssen, jedná se o motory klasické koncepce s chlazením IC 00 do momentů cca 700 Nm s axiálními brzdami.

Z mimoněmeckých výrobců stojí za zmínku:

MONTANARI, Itálie - ploché a diskové motory s vnějším rotorem řady MDD a MCG do momentů až 1700 Nm s chlazením IC 00 s bubnovými brzdami.

LEROY - SOMER - Francie - vyrábí motory klasického provedení s chlazením IC 00 nebo 06 s bubnovými brzdami a až do momentů 3000 Nm. Dodávají kompletní pohony s měniči Control Techniques.

4. Výrobci a dodavatelé bezpřevodových pohonů v ČR

Jedinými dvěma výrobci synchronních motorů s permanentními magnety na rotoru, určené pro bezpřevodové pohony výtahů jsou dvě brněnské firmy - VUES Brno a.s. a EM Brno s.r.o.

Zejména VUES Brno a.s. je dnes známým výrobcem těchto motorů ve středoevropském měřítku. Firma vyrábí základní řadu SVM 250, což jsou motory klasické koncepce s chlazením IC 06, dodávané ve třech velikostech a šesti provedeních v rozsahu momentů 350 až 1670 Nm. Motory jsou dodávány s brzdami Mayr, což je renomovaný německý výrobce brzd pro výtahové motory. Jsou používány zejména axiální brzdy RSO, RSZ, výjimečně ještě RSD, což jsou brzdy kotoučové, zatímco první dvě jsou brzdy axiální. Tyto motory napájené měniči Unidrive SP LFT firmy Control Techniques anebo Dynavert firmy Loher zajišťují velmi klidný a tichý chod výtahu, což poskytuje požadovaný komfort jak pro cestující, tak nízkou hladinu hluku vyzařovanou do okolí, což ocení zejména obyvatelé obytných domů, v nemocnicích i jinde.

Společnost VUES Brno a.s. nyní dále testuje novou řadu synchronních výtahových motorů SVM 160 pro rozsahy momentů od 250 do 750 Nm, určené pro výtahy bez strojovny. Jedná se o malý štíhlý kompaktní motor s chlazením IC 00, určený pro zástavbu zejména do prostoru šachty v dolní části výtahu.

Poznámka:

Do Evropy a do ČR již pronikají čínští výrobci, kteří se velmi angažují a jejich výrobky jsou čím dál více vidět i na výstavách např. v Augsburku a jistě tomu nebude jinak i na podzim v Miláně. Jejich výrobky splňují náročné požadavky a jistě budou silnou konkurencí zejména a díky prodejní ceně. Jednou z firem, která tyto motory (pohony) v různých provedeních do České republiky dováží je firma Výtahy-Filipčík z M. Lázní.

Vysvětlivka:

Co vlastně je bezpřevodový pohon výtahů?

Díky rozvoji a zvládnutí výroby permanentních magnetů ze vzácných zemin byl umožněn velký rozmach výroby synchronních motorů buzených magnety na rotoru. Synchronní motory mají proti asynchronním motorů celou řadu výhod:

• vysokou momentovou přetížitelnost
• velmi dobré dynamické vlastnosti
• plynulá regulace od nulových do maximálních otáček s velkou rovnoměrností otáčení
• velmi dobrá účinnost a účiník ve všech režimech činnosti
• vytváření momentu v klidovém stavu (n = S0)
• vysoká přesnost regulace
• menší rozměry a hmotnost

Jednou z možností použití těchto motorů je využití výše uvedených výhod při nasazení těchto motorů v pohonech výtahů, kdy je možné realizovat je jako bezpřevodové - tedy s vyloučením převodovky.

Pro uživatele představuje největší výhodu tohoto pohonu podstatně vyšší účinnost proti pohonu s asynchronním motorem a převodovkou. Díky vyšší účinnosti je možné uspořit až 30 % nákladů na elektrickou energii, což nyní představuje například při použití motoru s jmenovitým momentem 350 Nm (malý pohon - už ty nejnižší nosnosti) roční úsporu až 20 000,- Kč.

Napájení a řízení výtahových synchronních motorů zajišťují vhodné měniče kmitočtu např. Dynavert firmy Loher, Unidrive LFT firmy Control Techniques. Jsou používány i měniče jiných firem např. RST, FUJI a další.

Jednou z dalších výhod při použití těchto pohonů u výtahů bez strojovny v obytných domech při provádění podstatných změn (modernizace) je i úspora prostoru stávající strojovny, která tak může být využita i jinak - např. pro instalaci plynové kotelny pro dům.

Autor: Ing. Jiří Kostelecký, VUES Brno, Václav Vaněk

Zdroj: TZB-info | 2006