مقدمه

با پیشرفت تکنولوژی در سال های اخیر با انواع موتور آسانسور در بازار روبرو می شویم. موتور آسانسور یکی از مهمترین قطعات در آسانسور محسوب می شود و عملا مهمترین پارامتر درقیمت یک آسانسوراست. آسانسورها نیز همانند هر دستگاه دیگری برای انجام کار خود به تامین انرژی نیاز دارند. برای جابجایی در راستای عمودی باید مقداری کار را انجام دهیم تا آسانسور توانایی انجام وظیفه خود را داشته باشد. برای تامین انرژی مورد نیاز آسانسور در طول تاریخ روش‌های متفاوتی مورد استفاده قرار گرفته است. در نخستین آسانسورها از نیروی انسان برای جابجایی استفاده می‌شد. به عنوان مثال برای بالا کشیدن ظرف آب از داخل چاه، چرخ چاه توسط انسان به حرکت درمی‌آمد تا ریسمان به دور چرخ پیچیده شود و باعث حرکت ظرف آب به سمت بالا شود. موارد دیگری همچون نیروی حیوانات نیز برای تامین انرژی مورد نیاز آسانسورها به کار رفت تا اینکه با کشف جریان الکتریکی و به وجود آمدن موتورهای الکتریکی کارها به صورت بسیار ساده‌تر انجام شدند و وظیفه جابجایی کابین آسانسور بر عهده موتورهای الکتریکی قرار داده شد.

انواع موتور آسانسور

همان‌طور که در مقدمه بیان شد تامین کننده نیروی محرکه آسانسور موتور الکتریکی است. موتور آسانسور خود به چند دسته تقسیم می‌شود. در آسانسورهای هیدرولیکی از موتورهای هیدرولیکی استفاده می‌شود که مورد بحث این مقاله نیستند. در این مقاله به بررسی موتورهای الکتریکی مورد استفاده در آسانسورهای کششی و وینچی می‌پردازیم. برای تامین نیروی محرکه این نوع آسانسورها از موتورهای الکتریکی جریان متناوب استفاده می‌شود. این نوع موتورها خود به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند. دسته نخست موتورهای الکتریکی گیربکس دار و دسته دوم موتورهای الکتریکی بدون گیربکس یا گیرلس نام دارند که در ادامه به بررسی آن­ها می‌پردازیم.

در سال‌های گذشته برای تامین نیروی محرکه آسانسورها از موتورهای جریان مستقیم استفاده می‌شد که رفته‌رفته با توجه به جایگزینی برق جریان متناوب و استفاده آن در سراسر دنیا موتورهای جریان متناوب جایگزین موتورهای الکتریکی جریان مستقیم شدند. موتورهای الکتریکی معمولا سرعت چرخش زیادی دارند اما گشتاور تولیدی آن‌ها قابل توجه نیست و نمی‌توانند برای بلند کردن اجسام سنگین مورد استفاده قرار گیرند. به همین دلیل بر روی خروجی این موتورها یک گیربکس قرار داده می‌شود. منظور از قرارگیری گیربکس بر روی خروجی این موتورها این است که شفت خروجی آن‌ها به ورودی یک گیربکس متصل می‌شود. گیربکس وسیله است که از چندین چرخ‌دنده تشکیل شده است. با استفاده از اتصال چرخ‌دنده‌ها با سایزهای متفاوت سرعت خروجی گیربکس نسبت به سرعت ورودی آن کاهش می‌یابد؛ یعنی سرعت چرخش شفت خروجی گیربکس ضریبی از سرعت چرخش موتور خواهد بود. با این روش قدرت خروجی گیربکس نسبت به ورودی آن افزایش می‌یابد. گیربکس‌ها با مشخصه‌ای به نام ضریب تبدیل شناخته می‌شوند که به‌وسیله آن می‌توان متوجه شد که سرعت چرخش شفت خروجی گیربکس چه ضریبی از سرعت چرخش موتور است. رابطه سرعت و قدرت در گیربکس‌ها عکس یکدیگر است یعنی به هر نسبتی سرعت کاهش یابد به همان نسبت قدرت افزایش خواهد یافت. موتورهای الکتریکی گیربکس دار در آسانسورها خود به دو دسته تقسیم می‌شوند. موتورهای گیربکس دار تک سرعته و موتورهای گیربکس دار دو سرعته.

در قسمت‌های قبل این مقاله به بررسی انواع موتور آسانسور گیربکس پرداختیم. همان‌طور که اشاره شد از گیربکس برای افزایش قدرت و کاهش سرعت استفاده می‌شود؛ اما نوعی دیگر از موتورهای آسانسور وجود دارند که با نام گیرلس شناخته می‌شوند. در این موتورها بر روی خروجی موتور گیربکسی وجود ندارد و فلکه کششی آسانسور به طور مستقیم به شفت خروجی موتور متصل می‌شود. در مکان‌هایی که بار ترافیکی آسانسور زیاد باشد یا ارتفاع سازه زیاد باشد به دلیل سرعت پایین جابجایی نمی‌توان از موتورهای گیربکس دار استفاده کرد به همین دلیل در چنین مواردی از موتورهای گیرلس استفاده می‌شود. در موتورهای آسانسور گیرلس با حرکت شفت و درنتیجه فلکه سیم بکسل­ها به حرکت درمی‌آیند بنابراین به انرژی کمتری برای حرکت دادن کابین نیاز است و همچنین سرعت حرکت کردن و ایستادن کابین نیز تا حد زیادی کاهش می‌یابد. برای راه‌اندازی این نوع موتور آسانسور نیز از سیستم کنترل‌کننده ولتاژ و فرکانس استفاده می‌شود. انواع موتور آسانسور گیرلس در حالت کلی به دو دسته اصلی تقسیم بندی می شوند:
موتور گیرلس بشکه ای یا درامی
موتور گیرلس دیسکی یا تخت

موتور گیرلس بشکه ای یا درامی با توجه به ویژگی هایی از جمله ابعاد کوچک، قابلیت نصب درون چاه آسانسور، وزن کم، قیمت کم تر نسبت به نوع دیسکی ، عدم نیاز به فن خنک کننده، قابل کنترل توسط تابلو فرمان و … بسیار مناسب جهت به کارگیری در آسانسور های بدون موتورخانه یا MRL هستند.

موتورهای گیرلس دیسکی به دلیل نوع تکنولوژی ساخت، عرض آن ها کاهش یافته و فضای کمتری را می گیرند. از طرف دیگر افزایش تعداد قطب های موتور در کنار بزرگ‌تر شدن قطر فلکه کششی، حرکت نرم‌تری را ارائه خواهند داد.

قابلیت نصب در موتورخانه و چاه آسانسور
موتور گیرلس آسانسور دیسکی به دلیل بیشتر بودن تعداد آهن ربا و قطب مغناطیسی نسبت به سایر موتور گیرلس های آسانسور حرکت نرم‌ تری دارد
موتور گیرلس دیسکی جهت نصب روی دیواره چاه یا آهن کشی، یا اتصال به ریل در بالا یا وسط یا پایین چاه مناسب است.
موتور گیرلس اسانسور دیسکی به دلیل افزایش تعداد قطب و تفاوت عملکرد ترمز سر و صدای کمتر و قابلیت کنترل بهتر توسط تابلو و اینورتر نسبت به نوع بشکه‌ ای را دارد.
به دلیل افزایش قطر فلکه کششی و به تبع قطر سیم بکسل ها که بزرگ‌ تر از نوع بشکه ‌ای خواهد بود. این خود سبب کاهش خوردگی فلکه موتور و فلکه های روی کابین و کادر وزنه خواهد شد.
موتور گیرلس دیسکی بدنه و شفت و بلبرینگ ‌های مستحکمی دارد بنابراین دارای میزان استاتیک لود بالا و مقاومت زیاد در مقابل ضربات هنگام حمل و نقل و یا پاراشوت می باشد.

آنچه که سبب تمایز و برتری اینگونه موتور ها می شود بازدهی آن است. راندمان یک موتور گیرلس 90 درصد می باشد این در حالی است که یک موتور گیربکس بازدهی موتور آن 85 درصد و گیربکس آن حدود 55 الی 80 درصد می باشد. یعنی راندمان کلی موتورهای گیربکس 50 % الی 65 % است. این ویژگی سبب شده که مصرف انرژی کاهش پیدا کند، برای مثال توان مورد نیاز برای یک آسانسور 6 نفره با سرعت 1 متر با موتور گیربکس اگر برابر5 کیلووات در طراحی داشته باشیم و برای یک موتو گیرلس 2.9 کیلووات می تواند باشد.
ویژگی بعدی موتور های گیرلس حجم پایین به دلیل حذف گیربکس می باشد که این امکان را می دهد در کمترین فضا نصب گردد.
همچنین به دلیل حذف گیربکس نیاز به بازدید ماهانه تعویض روغن و … را ندارد و این قابلیت را دارد که بصورت بدون موتور خانه نصب شود.
از دیگر ویژگی های موتور گیرلس کم صدا بودن آن است زیرا سرعت گردش روتور برابر سرعت خطی فلکه موتور می باشد و سرعت چرخش کمتر برابر صدای کمتر میباشد. همچنین حذف گیربکس نیز باعث کم شدن عوامل تولید صدا میشود.
از دیگر ویژگی های این موتورها نرمی حرکت در طول مسیر و استارت و استاپ می باشد به دلیل اینرسی اولیه پایین و حذف گیربکس این موتورها فاقد گیربکس می باشند و این مسئله باعث می شود لرزش کابین هنگام حرکت به حداقل برسد و حداقل ۵۰% در مصرف انرژی الکتریکی صرفه جویی نماید.
موتورگیرلس از لحاظ حرکتی به هیچ عنوان قابل قیاس با موتورهای گیربکس دار نیستند، اما از لحاظ قیمتی ممکن است برابر انها یا بالاتر نیز باشند. این موتورها به دلیل عدم استفاده از روغن و مصرف کمتر انرژی الکتریکی با محیط زیست سازگاری بسیار خوبی دارند.
ضمنا بدلیل بازدهی بسیار بالا، دارای برگشت پذیری بالائی نیز هستند بنابراین با توجه به ماهیت ترمز الکتریکی در این گونه آسانسورها در مرحله ترمز انرژی ناشی از ترمز به جای اتلاف به صورت حرارت، مجدد به شبکه تزریق می شوند.
آسانسور های گیرلس به جهت حجم کم دستگاه محرکه، افزایش کارایی، نیاز به فضای محدود و حذف موتورخانه، نصب سریع آسانسور، و به حداقل رساندن خدمات مربوط به تعمیر و نگهداری، آسانسور بسیار ایده آلی برای ساختمان ها و مجتمع های پرترافیک می باشد.