다층 공장 건물의 화물 엘리베이터용 견인기를 선택하는 방법

추상적인:토지를 절약하기 위해 고층 건물의 산업 운영을 촉진하는 것(“Industrial Upstairs”라고 함)이 최근 몇 년간 국가 정책 방향이었습니다. "Industrial Upstairs" 이니셔티브에 따른 엘리베이터(화물 엘리베이터)에 대한 요구 사항과 최근 몇 년간 화물 엘리베이터의 개발 동향을 바탕으로 이 문서에서는 견인 기계가 대형 톤수 및 고속 화물 엘리베이터의 개발에 어떻게 더 잘 적응할 수 있는지에 대한 관점을 제시하고 엘리베이터 일체형 제조업체에 관련 참고 자료와 지원을 제공하는 것을 목표로 합니다.

키워드:산업 위층; 화물 엘리베이터; 운송 효율성; 견인력; 과부하 용량; 제동능력; 전자기 방식; 에너지 절약 및 환경 보호

1. 국내 공장건축 변화 동향

최근 몇 년 동안 도시 개발 규모가 지속적으로 확대되면서 토지 자원이 점점 부족해지고 산업 용지 공급이 부족해졌습니다. 전통적인 공장 개발 모델은 기업이 산업 생존을 위한 공간을 확보해야 한다는 더 큰 압력을 가해 왔습니다. 동시에, 첨단 기술과 신기술의 국경 간 통합을 특징으로 하는 신흥 산업은 생산 및 R&D 공간 환경과 공장 건설 표준에 대한 요구 사항이 더 높습니다.

이러한 배경에서 산업 기반이 상대적으로 발달한 주강 삼각주와 장강 삼각주 지역에서는 '산업 위층'이라는 새로운 추세가 나타났습니다. "Industrial Upstairs"는 초고층 공장, 수직 공장 또는 공중 공장으로도 알려져 있습니다. 본질적으로 고층 산업 건물을 의미합니다. 일반적으로 'Industrial Upstairs'란 상대적으로 가볍고 진동이 적은 생산설비를 고층으로 옮겨 입체적인 발전을 구현하는 것을 의미한다. 이 개념은 차세대 정보 기술 및 인공 지능과 같은 고급 산업의 R&D 및 생산 링크를 초고층 건물로 이전한 선전에서 처음 제안되었습니다. 산업과 도시의 통합 및 도시 재생에서 파생된 이 모델은 기업 단지를 위한 많은 공장 공간을 창출하여 토지 비율과 활용 효율성을 효과적으로 향상시킬 뿐만 아니라 산업 구조 조정과 기업 전환을 강제하여 경제 발전과 토지 부족 사이의 모순을 완화합니다.

따라서 새로 계획되는 산업단지 공장은 높이 24m 이상, 층수 6층 이상의 초고층 공장이 대부분이다. 이러한 고층 공장에서는 공장의 수직 운송 요구 사항을 충족하기 위해 고속 및 대용량 엘리베이터를 지원해야 합니다. (아래 사진은 특정지역의 현대산업단지의 외부조경 예시를 보여주고 있다.)

2. 새로운 공장 요구사항을 충족하기 위한 화물용 엘리베이터의 변경

"Industrial Upstairs"에 적응하고 고층 산업 공장의 수직 운송 병목 현상을 해결하기 위해 국내 화물 엘리베이터 시장은 다음과 같은 변화를 목격했습니다.

화물용 엘리베이터 적재 용량의 변화

기존 2T-3T에서 3T-5T로, 또는 그보다 더 큰 톤수로 적재 용량이 증가된 엘리베이터에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 국내 엘리베이터 기업도 10T 화물용 엘리베이터 자격을 잇달아 획득했습니다. 최근 국내 유명 화물 엘리베이터 브랜드가 42T 화물 엘리베이터를 출시하고 관련 국가 형식 테스트 인증을 획득했습니다.

화물용 엘리베이터 속도 변화

엘리베이터의 표준 속도는 엘리베이터 유형, 층 높이, 적재 용량 등의 요소에 따라 결정됩니다. 일반적으로 층이 높을수록, 하중이 클수록 엘리베이터 속도는 빨라질 수 있습니다. 과거에는 공장의 층고가 상대적으로 낮기 때문에 대부분의 화물엘리베이터의 속도는 0.25m/s~0.63m/s 범위에서 선택되었습니다. 공장 바닥 높이가 지속적으로 증가함에 따라 화물 엘리베이터의 리프팅 높이도 높아지고 운송 효율성을 향상시키기 위해 엘리베이터 속도도 0.5m/s - 1m/s 이상으로 증가되었습니다.

국가 엘리베이터 안전 표준의 변경

에이. 몇 년 전, 국가 표준에는 엘리베이터 UCMP(의도하지 않은 차량 이동 방지)에 대한 요구 사항이 추가되었습니다. 웜 기어 견인 기계가 장착된 화물 엘리베이터 제품에는 이 표준 요구 사항을 충족하기 위해 로프 그리퍼 또는 시브 그리퍼를 추가로 장착해야 합니다. 영구 자석 동기식 견인 기계는 자체 브레이크를 실행 구성 요소로 직접 사용할 수 있어 화물 엘리베이터에 영구 자석 동기식 견인 기계의 적용을 더욱 용이하게 합니다.

비. 자동차 엘리베이터 구역에 대한 면제가 취소되었습니다.

• 국가 표준 GB 7588-2003의 이전 버전에서는 섹션 8.2.2에서 화물 엘리베이터 영역이 "효과적인 제어" 조건 하에서 적절하게 완화될 수 있다고 규정했습니다.

• 국가 표준 GB 7588.1-2020의 새 버전(이하 "신 국가 표준"이라 함)에서는 GB 7588-2003에서 "유효한 통제" 하에 표준을 초과하는 카 엘리베이터 영역을 허용하는 면제 조항을 삭제했습니다. 즉, 신국가표준에 따라 카엘리베이터도 표준 화물엘리베이터에 해당하는 면적과 적재능력에 맞게 구성해야 합니다.

• 이에 따라 원래 기존 기준에 따라 소형차용 엘리베이터를 3T(과도한 면적)로 구성했던 건물은 이제 신국가표준에 따라 10T 이상의 엘리베이터로만 구성할 수 있게 되었습니다.

3. 녹색에너지 절약 및 환경보호 요구사항

영구자석 동기 모터는 고효율, 에너지 절약, 환경 보호 및 높은 비용 효율성을 특징으로 합니다. 기존 유도 전동기에 비해 영구자석 동기 전동기는 효율이 더 높아 에너지 소비를 약 20~30% 절감합니다. 이는 영구자석 동기 모터가 영구자석 여자를 채택하여 누설 자속과 철 손실을 줄이고 효율을 더욱 향상시키기 때문입니다. 이러한 고효율 기능은 에너지 소비를 크게 줄이고 생산 효율성을 향상시킬 수 있으므로 현대 산업, 운송 및 기타 분야에서 매우 중요합니다. 저자는 미래에 영구자석 동기식 견인기가 계속해서 웜기어 견인기의 시장 점유율을 더욱 점유하고 화물 엘리베이터의 주류 응용 분야가 될 것이라고 예측합니다.

4. Nidec KDS 화물용 엘리베이터 견인기의 장점

에이. 보다 정확하고 광범위한 시장 세분화 및 적용 범위

Nidec KDS는 "Industrial Upstairs" 시장의 선두에 있는 Greater Bay Area의 핵심 지역인 Foshan City의 Shunde District에 위치하고 있습니다. 고층 건물의 화물 엘리베이터에 대한 시장 수요를 충족시키기 위해 Nidec KDS는 화물 엘리베이터 시장의 적용 요구 사항을 충족하기 위해 이미 원래의 웜 기어 견인 기계를 기어리스 영구 자석 동기 견인 기계로 교체하는 제품 개발 계획을 완전히 계획했습니다. Nidec KDS 화물 엘리베이터 견인 기계 제품 모델은 다양한 견인 비율과 속도를 기반으로 2T에서 50T까지 전체 범위를 포괄합니다. 유연한 견인비는 고객의 다양한 설계 요구 사항을 충족할 수 있으므로 해당 응용 분야에 적합한 비용 효율적인 견인 기계를 보다 쉽게 ​​선택할 수 있습니다.

Nidec KDS 화물용 엘리베이터 견인 기계 제품 범위

비. 설계 계획 및 애플리케이션의 신뢰성과 안전성을 보장하기 위한 엄격한 설계 프로세스

1. 견인력 및 와이어로프 안전계수 설계

화물 엘리베이터 견인 기계는 일반적으로 4:1 이상의 견인 비율을 채택합니다. 또한 차량이 상대적으로 가볍기 때문에 견인력이 부족할 수 있습니다. 따라서 엘리베이터 구성을 기반으로 계산하고 검증하는 것이 필요합니다.

일반적으로 두 가지 솔루션이 있습니다.

• (1) U자형 홈을 채택합니다. 노치 각도 β가 클수록 견인력이 향상됩니다.

• (2) 노치 V형 홈 채택: 노치 각도 β와 홈 각도 γ 사이의 일치를 고려할 필요가 있으며, 와이어 로프의 안전계수를 계산하는 동안 로프 홈은 경화 처리(비용 절감을 위해)가 필요하지 않습니다. 화물 엘리베이터의 리턴 시브 수가 많기 때문에 와이어 로프에는 더 높은 안전 계수가 필요합니다. GB/T 7588.2-2020에 지정된 V자형 홈 견인 시브의 동등한 수의 변경과 함께 견인 용량을 충족하기 위한 특수 홈 유형을 채택하면 와이어 로프에 대해 요구되는 안전 계수가 더 높아집니다.

2. 제동능력, 과부하능력, 에너지효율 요구사항

화물용 엘리베이터는 일반적으로 리프팅 높이가 상대적으로 작고 듀티 사이클이 낮기 때문에 열이 상대적으로 적게 발생합니다. 어떤 사람들은 승객용 엘리베이터 견인기를 기반으로 화물용 엘리베이터 견인기를 설계하는 경향이 있지만 이러한 설계 변경은 일련의 문제를 야기합니다. 예를 들어, 원래의 높은 듀티 사이클을 기준으로 전자기 재료를 줄이면 과부하 용량과 에너지 효율이 부족해지기 쉽습니다. 또는 듀티 사이클이 높은 소부하 모델을 교체하는 경우 축 하중, 와이어 로프 수, 제동 용량, 과부하 용량 및 에너지 효율이 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다.

따라서 화물 엘리베이터 권상기를 설계할 때 위의 요소들을 평가해야 하며, 필요한 경우 화물 엘리베이터 권상기의 특별한 요구 사항에 따라 제품 개발 및 설계를 다시 수행해야 합니다.

3. 동적 제동 토크

형식 사양 및 검사 규정의 요구 사항에 따라 권상기 브레이크가 카 상승 과속 보호 장치의 감속 구성 요소 또는 의도하지 않은 카 움직임 보호 장치의 정지 구성 요소로 사용되는 경우 엘리베이터에는 추가 제동 장치가 장착되어야 합니다. 정상적인 상황에서 영구자석 동기 견인기는 해결책으로 동적 제동(모터 권선을 단락시켜)을 채택하지만 견인 기계의 전자기적 및 구조적 설계는 동적 제동의 충격을 견딜 수 있어야 한다는 점에 유의해야 합니다.

발생하는 열의 양이 적기 때문에 화물 엘리베이터 견인 기계는 전자기 재료를 덜 사용하므로 동적 제동 토크가 부족할 수 있습니다. 이 경우 공극 자속 밀도를 높여 문제를 해결해야 합니다. 동일한 전자기 재료의 조건에서 집중 권선의 동적 제동 토크는 분산 권선의 동적 제동 토크보다 작으며 개선하기가 더 어렵습니다. 따라서 전자기 방식을 최적화하려면 전자기장 유한 요소 분석 도구를 사용해야 합니다. 프로토타입의 동적 제동 토크는 형식 테스트를 통해 테스트되며, 역기전력(Back EMF) 제어를 통해 양산 권상기의 동적 제동 토크를 보장합니다.

4. 하역장치의 품질

화물 엘리베이터 견인 기계는 부하 용량이 크고 기존 견인 기계보다 더 높은 샤프트 하중이 필요합니다. 이는 고속 작동 중에 더 큰 견인력과 내마모성 견인 시브가 필요함을 의미합니다. 최신 GB/T 7588.1-2020에서는 5.4.2.2.1(b)(즉, 적재 및 하역 장치의 질량과 정격 부하를 별도로 고려)를 채택할 때 견인 기계의 샤프트 하중, 제동 용량(특히 브레이크가 의도하지 않은 차량 움직임 보호를 위한 실행 구성 요소 역할을 하는 경우) 및 견인 용량에 대해 더 높은 요구 사항이 제시되며 독립적으로 계산하고 검증해야 한다고 규정합니다.

기음. 비용 및 전자기 방식 최적화

Nidec KDS는 고급 소프트웨어를 사용하여 전자기장 및 기계적 강도 설계에 대한 유한 요소 분석을 수행합니다. 이는 권상기의 강도를 최적화 및 강화하고 성능 최적화와 비용 경쟁력의 균형을 유지하며 권상기의 R&D 주기를 크게 단축합니다.

• 전자기장의 유한요소해석

• 기계적 강도의 유한요소해석

◦ 기계 베이스

◦ 허브

"Industrial Upstairs"라는 국가 전략과 에너지 보존 및 환경 보호의 일반적인 방향에 부합하기 위해 엘리베이터 일체형 제조업체는 설계에 고효율 및 에너지 절약형 영구 자석 동기식 견인 기계를 채택합니다. 이는 일체형 엘리베이터의 안정적이고 신뢰할 수 있는 성능, 원활한 작동, 높은 운송 효율성, 에너지 절약 및 환경 보호를 보장합니다. Nidec KDS 화물 엘리베이터 시리즈 견인 기계는 최대 3m/s의 속도로 다양한 견인 비율 체계를 통해 2T에서 50T까지 화물 엘리베이터의 부하 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 다양한 산업 단지의 화물 엘리베이터 운송 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있으며 고객에게 원스톱 및 번거로움 없는 선택 경험을 제공할 수도 있습니다. Nidec KDS는 항상 "품질 우선, 고객 성공"이라는 경영 철학을 고수해 왔습니다. 향후 시장 개발에서 우리는 고객과 협력하여 "Industrial Upstairs"에 대한 더 많은, 더 나은 솔루션을 제공할 것입니다.