» » » Найбільший оператор ескалаторів у Німеччині використовує матричний перетворювач Yaskawa U1000

Найбільший оператор ескалаторів у Німеччині використовує матричний перетворювач Yaskawa U1000

18.04.2023

В системі метро баварської столиці Stadtwerke München (SWM) найбільша в Німеччині мережа ескалаторів. При такому масштабі вплив будь-яких технічних інновацій може бути величезним, тому відповідальні технічні спеціалісти дуже уважно приймають рішення. Зовсім недавно вони вибрали для впровадження в свою мережу ескалаторів матричний перетворювач Yaskawa U1000.

«Просто мобільний»

Під цим девізом Münchner Verkehrsgesellschaft mbH (MVG), дочірня компанія Stadtwerke München GmbH, щороку перевозить понад півмільярда людей через німецький мегаполіс. Під час подорожей пасажири користуються не лише потягами та автобусами, а й близько 770 ескалаторами на станціях метро та трамвая. Це робить SWM і MVG найбільшим оператором ескалаторів у Німеччині.

Високий рівень надійності

За підтримки своєї команди Маріо Принцип із MVG гарантує, що системи працюють цілодобово та без перебоїв. «Високий рівень надійності надзвичайно важливий для нас, а також має стратегічне значення», — пояснює технічний експерт. «Це не просто питання задоволення потреб пасажирів у комфорті та зручності, це також важливе операційне питання: без ескалаторів пасажири не можуть входити та виходити зі станцій з необхідною швидкістю»

Внутрішні інновації

З високими вимогами щодо безпеки та доступності та великою кількістю систем, які необхідно обслуговувати, будь-яка технічна зміна може призвести до значних витрат або економії. Як результат, експерти з ескалаторів прискіпливо оцінюють нові можливості оптимізації. Результатом є безперервний процес модернізації в середовищі, яке є дуже стійким до стандартизації. Адже термін служби ескалатора становить близько 30 років. У будь-який момент часу в мережі використовується кілька поколінь і моделей обладнання від різних виробників, а індивідуальні просторові умови різноманітні. «Двома словами, кожна система унікальна», — стверджує Даніель Майєр, який відповідає за електротехнологію ескалаторів.

MVG вирішує цю величезну проблему, спираючись на власні інноваційні можливості. Одним із актуальних прикладів є незалежна від виробника система керування ескалатором, яку компанія розробила сама. Це означає, що її може обслуговувати власний персонал, а несправності можна усувати швидше. Витрати на запасні частини та переобладнання також зведені до мінімуму. «Такі інновації часто надходять із Мюнхена, і ми вже зробили собі ім’я в цій галузі», – заявляє Маріо Принцип.

MVG використовував інверторні приводи ще до розробки нової системи керування. Переваги інверторних перед звичайними приводами швидко стають очевидними в повсякденній експлуатації: більшість ескалаторів працюють лише за потреби та активуються світловим бар’єром. Інверторне керування дозволяє здійснювати плавний запуск і зупинку, що не тільки робить ескалатори зручнішими для користувачів, але й захищає механізми.

Незважаючи на те, що відповідальні особи в MVG високо оцінили ці переваги керування двигунами, вони довго шукали відповідне рішення для ескалаторів для спуску. Багато систем працюють зі звичайними гальмівними резисторами. Відпрацьоване тепло, що виділяється на цих резисторах, має розсіюватися безпечним і продуманим способом, не в останню чергу з міркувань пожежної безпеки. Обмотки двигуна також можуть служити «гальмівними резисторами» і перетворювати енергію в тепло, але лише частково і не в постійному режимі. Також можна було б доповнити перетворювач частоти додатковим блоком рекуперації, але це не завжди можливо через обмежений простір у шафах керування ескалатором.

Зрештою, рішення було знайдено у вигляді технології, яка досі рідко використовується в системах низької напруги: матричний перетворювач, що поєднує в собі інвертор і регенеративний блок в одному пристрої. Навесні 2016 року Маріо Принцип та його колеги перевірили можливості кількох доступних на ринку моделей, використовуючи власний симулятор.

Ключовою вимогою до ескалатора була функція «підхвату на льоту» для забезпечення синхронного запуску після автоматичного вимкнення. Крім того, усі електричні компоненти мають бути придатними для використання протягом усього кліматичного року за відповідної зовнішньої температури. Нещодавно розроблений Yaskawa U1000 був одним із тестованих приладів.

Матричний перетворювач U1000

Вперше представлений у 2014 році, матричний перетворювач U1000 від Yaskawa є високоефективним рекуперативним прямим інвертором для живлення індукційних машин і машин з постійними магнітами з датчиками швидкості або без них. Доступні численні моделі для широкого діапазону потужностей від 2,2 до 500 кВт. Завдяки спеціальній топології U1000 здатний до прямої рекуперації та не потребує конденсаторів шини постійного струму. При цьому немає необхідності у встановленні додаткової рекуперативної установки. Як і всі приводи Yaskawa серії 1000, U1000 також розрахований на десять років безперервної роботи без обслуговування.

Рекуперативна енергія, яка повертається в систему, доступна іншим споживачам у будівлі, таким як освітлення, тобто її не потрібно отримувати з електромережі. Однак це не було головним аргументом, який спонукав MVG піддати матричний перетворювач U1000 суворому тестуванню в реальних умовах у рамках пілотної установки.

Специфічні для програми аргументи

Більш важливим був той факт, що U1000 зробив резистори для рекуперації енергії непотрібними, що дозволило значно спростити системи охолодження та вентиляції, або взагалі відмовитись від них. Ще однією перевагою системи Yaskawa було збереження якості мережі під час рекуперації: мережеві струми під час роботи U1000 є майже синусоїдальними, як у двигуні, так і в рекуперативному режимі, а гармоніки зведені до мінімуму. З одного боку, це зменшує втрати в компонентах мережі, таких як трансформатори або кабелі та лінії, тим самим підвищуючи ефективність системи в цілому. З іншого боку, потенційні завади іншим компонентам системи значно зменшуються. Це, у свою чергу, запобігає збоям і, як наслідок, складним процедурам і неминучим простоям, пов’язаним із виявленням причини.

U1000 вже має вбудований фільтр електромагнітної сумісності, таким чином усуваючи потребу у зовнішніх компонентах, які були б потрібні в іншому випадку (наприклад, реактори постійного струму або LC-фільтри). Тим більше, потреба в просторі для U1000 на 50% менша, ніж у звичайних інтегрованих рішеннях із синусоїдальним входом і регенерацією. Матричний перетворювач також має вбудований вхід SIL3 STO, що дозволяє легко та з мінімальною кількістю компонентів забезпечувати високі вимоги безпеки. Додаткові плати доступні для всіх поширених польових шин. Це робить підключення до EtherCAT, Powerlink, Profinet, Profibus, Ethernet IP та інших систем надзвичайно простим.

Початковий практичний досвід

Після позитивних результатів на симуляторі MVG тестує U1000 у польових умовах з весни 2016 року, зокрема в ескалаторі на станції метро Fraunhoferstrasse. Зрештою, це місце було вибрано через типові просторові умови в шафі керування, тобто простір дійсно дуже обмежений. Тому U1000 був встановлений на повітроводі на бічній стінці шафи керування таким чином, щоб модуль охолодження знаходився зовні. Пристрій підключено до системи керування MVG, що означає, що поточний стан роботи можна контролювати в режимі реального часу. Крім того, надійні дані тестування доступні в будь-який час.

Виходячи з початкових емпіричних результатів, Маріо Принцип дуже задоволений рішенням: «Ми вирішили основні проблеми, і U1000 працює так, як має бути!» У результаті всі відповідні ескалатори тепер поступово оснащуються матричними перетворювачами Yaskawa. Крім того, модель тепер включена в усі регулярні повторні торги.

СВ АЛЬТЕРА є офіційним дистрибутором Yaskawa Electric в Україні. Для придбання частотних перетворювачів, промислових контролерів, панелей оператора та іншої продукції Yaskawa Electric звертайтесь в офіси СВ АЛЬТЕРА.