Kogu kursuse konspekt - of / [www.ene.ttu.ee]

TTÜ Elektriajamite ja jõuelektroonika instituutRain Lahtmets¢ £¥¤ ¡ ¦ § ¡ ¡ ¤ £¥¨ ¡ ©¡ ¡ ©¡ £kevadsemestril 2002 peetud loengute materjal¡Tallinn2002

Sisukord1 KRAANA.......................................................................................................................................... 41.1 KRAANATÜÜBID .............................................................................................................................. 41.2 KRAANAMOOTORITE KOORMUS........................................................................................................ 81.2.1 TÕSTEVINTSI MOOTOR .................................................................................................................. 81.2.2 SÕIDU- JA PÖÖRDEMEHHANISMI MOOTORID.................................................................................. 101.2.3 ÜLDJUHUS – KALDTEE ................................................................................................................ 111.3 VAHEAJALISE TÖÖREŽIIMIGA (S3) MEHHANISMI MOOTORI VÕIMSUSE VALIK ...................................... 121.3.1 ESIALGNE VALIK ......................................................................................................................... 121.3.2 KOORMUSRIDADE MEETOD.......................................................................................................... 141.3.3 KONTROLL LUBATUD KIIRENDUSELE............................................................................................. 151.4 KRAANAAJAMITE VAJALIKUD TUNNUSJOONED (KARAKTERISTIKUD) JA MOOTORID ............................ 161.4.1 VAJALIKUD OMADUSED ............................................................................................................... 161.4.2 KRAANAMOOTORID..................................................................................................................... 181.4.3 REVOLUTSIOONILISELT UUS MOOTORIKONTSEPTSIOON: STANDARD MOTOR FOR ALL APPLICATIONS . 191.5 KRAANA ELEKTRISEADMED............................................................................................................ 201.5.1 TÕSTEMAGNET........................................................................................................................... 201.5.2 PIDURIMAGNETID........................................................................................................................ 221.5.3 ELEKTROHÜDRAULILINE TÕUKUR (HÜDROTÕUKUR) ....................................................................... 231.5.4 KETASPIDUR .............................................................................................................................. 231.5.5 KONTROLLER ............................................................................................................................. 231.6 KRAANA JUHTIMINE....................................................................................................................... 241.6.1 ÜLDIST ...................................................................................................................................... 241.6.2 VEO- (SÕIDU-, TEISALDUS-) AJAMITE JUHTIMINE ........................................................................... 241.6.3 TÕSTEVINTSI AJAMI JUHTIMINE .................................................................................................... 251.6.4 PROGRAMMEERITAVATE KONTROLLERITE KASUTAMINE ................................................................. 251.6.5 KOMPUUTERJUHTIMINE............................................................................................................... 251.6.6 RAADIOJUHTIMINE ...................................................................................................................... 261.6.7 VANEMAD KONTROLLERLÜLITUSED .............................................................................................. 262 LIFT ............................................................................................................................................... 282.1 LIFTI EHITUS ................................................................................................................................. 282.2 LIFTIAJAMILE ESITATAVAD PÕHINÕUDED......................................................................................... 322.2.1 MOOTORI VAJALIK VÕIMSUS ........................................................................................................ 322.2.2 TÄPNE PEATUMINE KORRUSEL..................................................................................................... 342.2.3 SIIRDEPROTSESSIDE MINIMAALNE KESTUS PIIRATUD KIIRENDUSE JA TÕUKE JUURES........................ 352.3 LIFTI AJAM JA JUHTIMINE............................................................................................................... 362.3.1 LIFTI JÕUDLUSE SUURENDAMINE.................................................................................................. 362.3.2 LIFTI JUHTSKEEMI KOOSTAMISEST ............................................................................................... 372.3.3 SUUNAVALIK .............................................................................................................................. 372.3.4 ELEMENTAARNE LIFTI JUHTSKEEM ............................................................................................... 372.3.5 NÜÜDISAEGNE LIFTI JUHTSKEEM.................................................................................................. 392.3.6 LIFTI ELEKTRIOSALE ESITATAVAD JURIIDILISELT KOHUSTUSLIKUD TEHNILISED NÕUDED.................... 392.4 LIFTI JUHTAPARAATE JA -LÜLITUSI................................................................................................. 402.4.1 ASENDIANDURID......................................................................................................................... 402.4.2 INDUKTIIVANDURITEGA SELEKTOR................................................................................................ 412.4.3 ELEKTRONSELEKTORID............................................................................................................... 422.4.4 LIFTI TÄPSE PEATUMISE JUHTIMINE .............................................................................................. 43- 2 -

2.5 UUED LAHENDUSED SAJANDIVAHETUSEL........................................................................................ 442.5.1 ÜLEMINEK SAGEDUSJUHTIMISELE ................................................................................................ 442.5.2 ÜLEMINEK SÜNKROONMOOTORILE ............................................................................................... 452.5.3 LOOBUMINE MASINARUUMIST....................................................................................................... 452.5.4 RESOLVER................................................................................................................................. 462.5.5 LIFTI JUHTSKEEM........................................................................................................................ 462.5.6 KUTSE- JA KÄSUNUPPUDE ÜHITAMINE KORRUSEMADEMEL............................................................. 473 PUMP............................................................................................................................................. 483.1 PUMBATÜÜBID. ............................................................................................................................. 483.1.1 PUMPADE LIIGITUS...................................................................................................................... 483.1.2 LABAPUMBAD............................................................................................................................. 483.1.3 MAHTPUMBAD ............................................................................................................................ 493.1.4 JUGAPUMBAD............................................................................................................................. 503.1.5 MAGNETOHÜDRODÜNAAMILISED (ELEKTROMAGNETILISED) PUMBAD............................................... 503.1.6 EHITUSNÄIDE: SUKELDATAV TSENTRIFUGAALPUMP ....................................................................... 513.2 TSENTRIFUGAALPUMBA TUNNUSJOONED JA JÕUDLUSE REGULEERIMINE. ......................................... 523.2.1 SURVEKARAKTERISTIK................................................................................................................ 523.2.2 PUMBA JA REGULEERIMISVIISI VALIK ............................................................................................ 533.2.3 SAGEDUSREGULEERIMISE EELISED.............................................................................................. 543.2.4 SAGEDUSREGULAATORIGA JUHITAVA TSIRKULATSIOONIPUMBA ENERGIASÄÄSTU ARVUTUSNÄIDE ..... 553.3 TSENTRIFUGAALPUMBA KÄIVITAMINE JA PUMBAJAAMA JUHTIMINE................................................... 563.3.1 TSENTRIFUGAALPUMBA KÄIVITAMINE ........................................................................................... 563.3.2 PUMBA JUHTIMINE ...................................................................................................................... 563.3.3 ARUKAS PUMBA JUHTIMINE JA MONITOORING................................................................................ 584 KOMPRESSOR ............................................................................................................................. 604.1 KOMPRESSORITÜÜBID................................................................................................................... 604.1.1 KOMPRESSORI OTSTARVE, MÄÄRATLUS JA PÕHINÄITAJAD ............................................................. 604.1.2 KOMPRESSORITÜÜBID ................................................................................................................ 604.2 KOLBKOMPRESSORI TÖÖ............................................................................................................... 614.3 KOMPRESSORSEADE..................................................................................................................... 624.3.1 KOMPRESSORSEADE JA JUHTIMINE.............................................................................................. 624.3.2 KOMPLEKTNE KRUVIKOMPRESSOR............................................................................................... 634.3.3 ENERGIATSÄÄSTEV JUHTIMINE .................................................................................................... 63- 3 -

1 KRAANA1.1 KraanatüübidKraana (saksa k. Kran) — tsükkeltalitlusega masin *lasti tõstmiseks ja teisaldamiseks*lastihaardeseadisega. Kraana jõudlus sõltub tõstekõrgusest ja teisalduskaugusest. Temapõhiosad on kandekonstruktsioon ning tõste-, sõidu- ja pöördemehhanismid. Olenevalt kraana tüübistvõib mõnd mehhanismi olla mitu (põhi- ja abitõstemehhanismid, nooletõstemehhanism; kraana ja taosade kulgliikumist võimaldavad sõidumehhanismid), sõidu- ja pöördemehhanismid võivad ka puududa.Liikumisviisi järgi eristatakse püsi- (paikseid), roni- (ehitise kõrgenedes tõusvaid), teisaldatavaid jaliikurkraanasid.• Pöördkraana tööosa saab (pealtvaates) pöörduda tugiosa (alusvankri, silla, portaali) suhtes 360° võivähem. Tinglikult võib eristada sild- ja noolkraana tüüpi kraanasid, need sisaldavad vastavaltmõlemale või ühele otsale toetuvat iseloomulikku kandvat metalltarindit.• Sildkraana koosneb rööbastel liikuvast sõidumehhanismiga kraanasillast ning piki silda liikuvasttõste- ja sõidumehhanismiga lastivankrist; tõstevõime on harilikult kuni 50 t, erijuhul kuni 600 t, sillekuni 50 m. Rööbastee on maapinna kohal (ehituskonstruktsioonidele kinnitatud). Ühetalalise sillagakraanal (talakraanal) asendab lastivankrit telfer. Rööbastele pealt toetuvat sildkraanat nimetataksetugikraanaks, rööbaste all rippuvat rippkraanaks. Sildkraana tüüpi on ka pukk-, kaabel- ja virnastikraana.• Pukk-kraana sild on kujundatud jalgadega pukina, mille rattad toetuvad maas asuvale kraanateele.Mehhanismid sarnanevad sildkraana omadega. Montaažipukk-kraana tõstevõime on 100meetrisesilde ja konksu 50meetrise tõstekõrguse korral kuni 200 t, laevaehituses rakendatavate pukkkraanadetõstevõime on kuni 800 t. Masslasti laadimiseks kasutatakse laadimissilda. Kerge pukkkraanavõib olla ka õhkrehvidega ratastel.• Poolpukk-kraana üks rööbas on maas, teine ülal.• Kaabelkraanal asendab silda tugede (tornide) vahele pingutatud kandetross, millel veotrossitõmbest liigub rippvanker. Sille on 150...600 m, erijuhul üle 1 km, tõstevõime harilikult kuni 25 t,erijuhul 150 t. Kaabelkraana on otstarbekas suurtel puidulaoplatsidel, karjäärides ja vesiehitustel. Tavõib olla kujundatud ka radiaalkraanana, selle üks ots liigub ringjoonel ümber teise.• Virnastikraanal (staapelkraanal) on vertikaalne sammas, mida mööda liigub virnastusseadis.Sildvirnastikraana sammas on kinnitatud sillal liikuva vankri alla. Stellaažvirnastikraana onkohandatud liikumiseks riiulite vahekäikudes. Virnastikraanasid rakendatakse mehhaniseeritudladudes (riiulite kõrgus kuni 25 m), nende tõstevõime on kuni 5 ... 10 t.Noolkraana tüüpi kraanadel — nool-, torn-, portaal-, konsool- jmt. kraanal — on lastihaardeseadisriputatud kraananoole (poomi) või seda mööda liikuva lastivankri külge. Haardeulatust saab muutanoole kaldenurka või pikkust (teleskoopnoolel) muutes või noolel liikuva lastivankri abil. Haardeulatusesuurenedes tõstevõime enamasti väheneb.• Noolkraana nool on kinnitatud harilikult kulgmiku raamile või sellel asuvale pöördplatvormile. Lasti janoole kaalust oleneva kallutusmomendi vähendamiseks võidakse kasutada vasturaskust. Liikurnoolkraanadehulka kuuluvad rööbas-, raudtee-, sammuv-, auto, ratas-, roomik- ja ujuvkraanad.Liikurkraana tõstevõime on harilikult kuni 120 t, kõrgus kuni 150 m.• Tornkraana nool on kinnitatud sõrestik- või toruja torni ülaotsa külge. Tornkraana võib olla rööbastelliikuv, roniv (ronikraana) või ehitise külge kinnitatav ja kõrgusse pikendatav; tõstevõime 0,5 ... 75 t,laevaehituses kuni 450 t, haardeulatus 10 ... 50 m.• Portaalkraana pöördosa asub (harilikult rööbasteel) liikuval portaalil. Kasutusel sadamais;tõstevõime kuni 300 t.• Mastkraana kandekonstruktsioon on mast, mida hoiavad püsti vandid (vantkraana) või toed(jäikjalgkraana). Nool võib olla kinnitatud masti üla-, kesk- või alaossa. Viimasel juhul nimetatakseseda mastnoolkraanaks ehk derrikuks.• Konsoolkraanal on lastihaardeseadis riputatud samba või pöördosa küljes olevale konsoolile võisellel liikuvale vankrile. Eristatakse sammas- ja seinakonsoolkraanat. Liikurkonsoolkraana liigubmaapinna kohal paiknevaile rööpaile toetudes.- 4 -

• Üherööpaline pöördkraana (nn. jalgrataskraana) liigub üherööpalisel maas asuval teel ja tedahoiab püsti ülemine juhiktee; kasutusel tehasetsehhides.a pukk-kraana: 1 sild, 2 jalg, 3 kulgmik, 4 rööbasteeb vaakumhaaratsiga poolpukk-kraanac kaabelkraana: 1 lastivanker, 2 kandetross, 3 tõstetross, 4 lastivankri veotross, 5 tõste- ja veovintsidd sild- ja e stellaažvirnastikraana: 1 lastivanker, 2 jäik sammas, 3 tõstevahend, 4 kraanasild, 5 rööbasteef teleskoopnoolega kraana auto tüüpi alusvankrilg rataskraanah portaalkraanai lastivankriga konsoolkraana ©Eesti Entsüklopeedia 5, 1990, lk 107Pööra ja kaevukooku tunti juba 22. sajandil e.m.a., plokki 7. saj. e.m.a., tallamisrattaga kraana vanim kirjelduspärineb 1. sajandist e.m.a. Aurukraana patenteeriti 1827, hüdrokraana 1846, elektrikraana 1885. Alates 1960istrakendatakse hüdrokraanat veokile monteeritud manipulaatorina (metsa- ja konteinerveol). Üha enam toodetaksejäiga lastiriputusega virnastikraanasid. Rakendatakse ka distants- või programmjuhtimist (robotkraanad).- 5 -

Mis on mis (termineid)Last (saksa k.), veos, koorem, laadung — tõste- või transpordivahendiga teisaldatav objekt.• Tükklasti hulka kuuluvad suured üksikesemed (masinad, mööbel), regulaarselt teisaldatavad suured(ehituspaneelid, puidukimbud) ja väiksemad tooted (detailid, pakkekaubad).• Puistlast jaotub osakeste läbimõõdu järgi tolmseks (Ø alla 0,05 mm), pulbriliseks, peene- jajämedateraliseks, väikese-, keskmise-, suure- ja eriti suuretükiliseks (Ø üle 320 mm).Väikesemõõtmelist puistlasti nimetatakse ka masslastiks.• Vedeliklast on teisaldatav vedelik, mis ei asu taaras.Lastihaardeseadis — tõste- või laadimismasina osa, mis haarab või hoiab lasti. Üldotstarbelistelelastihaardeseadistele (*konksudele, sääklitele) riputatakse last troppide, traaversite või tõsteaasadeabil. Eriotstarbelisi lastihaardeseadiseid — *greifereid ja koppi (puistlasti tarvis), *haaratseid,*spreedereid, *tõstemagneteid jt. (tükklasti tarvis) — saab kasutada ainult kindlat liiki lasti puhul.Konks — tõste- või transpordimasina universaalne lastihaarde- või veoseadis. Lastikonksud on ühevõikaheharulised sepised (tõstevõime kuni 100 t) või plaatidest liitkonksud (kuni 350 t).Konks.Lastikonkse:a tropikonksb lukustiga kraanakonksc konksuriputusplokki kinnitatudkaheharuline kraanakonksd liitkonksSpreeder (ingl spreader < spread 'laiali asetama') — konteinerlaaduri automaathaardeseade, koosnebkonteineri põhiplaanile vastavate mõõtmetega raamist ja selle nurkades paiknevatestkonteinerihaaratsitest.Tõstemagnet — massiivse ehitusega, harilikult kraana trossi otsa kinnitatud tugevajõulineelektromagnet, mida kasutatakse metalli (eeskätt vanametalli) laadimise töödel. Esimesedtõstemagnetid valmistas 1828 J. Henry.Haarats — lastihaardeseadistükklasti (detailide, konteinerite)tarvis. Kasutatavamaid on tang-,kiil-, ekstsentrikhaaratsid, misvõivad olla raskuse toimelisehaaravad.Haarats.Tõstemasinatehaaratseid.a tanghaaratsb trosstanghaaratsc kiilhaaratsd ekstsentrikhaarats- 6 -

Greifer (saksa k. Greifer < greifen 'haarama'), haardkopp —lastihaardeseadis puistmaterjali (liiva, kruusa, kivisöe vms.)teisaldamiseks, ka süvendite kaevamiseks; koosneb harilikultkahest liigendühendusega kopapoolest — lõuast. Tiheda võisuuretükilise materjali haaramiseks kasutatakse mitmelõualistehk tähtgreiferit. Greifer lastakse avatuna teisaldatavalematerjalile, sulgudes kaevuvad lõuad materjali ja haaravad sedakoppa. Greiferit juhitakse tross-, pneumo- või hüdrosüsteemiga.Greifer.Kahetrossilise greiferi töö skeem:a tühjendamineb teisaldatavale puistlastile laskuminec lasti haaramined lasti tõstmineVints — seade lasti teisaldamiseks trossi või keti abil, mida veab trummel või ketiratas. Vintsikäitatakse elektri-, sisepõlemis-, auru-, hüdro- või pneumomootoriga või käsitsi ülekandemehhanismi(hammas-, tigu-, hõõrd- või rihmülekanne) vahendusel.Polüspast (kreeka k. polyspaston

1.2 Kraanamootorite koormusKIRJANDUS1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2. Ajamitehnika. Praktilised rakendused. 1. osa. SEW reduktormootorajamid. Arvutusmeetodid ja näited.Välja antud 07/98. 124 lk.1.2.1 Tõstevintsi mootorKraana tõstemehhanismiks on tõstevints. Joonisel on kujutatud klassikalise tõstevintsi kinemaatilineskeem:Mootor paneb reduktori kaudupöörlema tõstetrumli. Lastitõstmiseks keritakse trosstrumlile, langetamiseks — trumliltmaha. Lastihaardeseadis onriputatud liikuva ploki külge, miskoos liikumatu plokiga moodustabpolüspasti ehk tali. Tõstetudlasti peab saama piduriga paigalhoida.Joon. 1.2.1. Tõstevintsikinemaatiline skeemKui jätta hõõrdejõud arvesse võtmata võib lasti tõstmiseks vajaliku pöördemomendi määrata järgmiselt:( G G0) DTl,2ii redpolkus G mg on lasti kaal, mille mass on m,G0 m0g – lastihaardeseadise kaal, mille mass ong = 9,81 m/s²,D – tõstetrumli läbimõõt,i , i – reduktori ja polüspasti ülekandearv redpolLasti tõstmiseks vajalik moment on aktiivne moment, mis mõjub alati langetuse suunas. Sellemomendi suurus sõltub tõstetava lasti suurusest kuid ei sõltu liikumissuunast. Seepärast, kui hõõrdumistmitte arvestada, töötab mootor tõstel mootorirežiimis, langetusel — pidurirežiimis.Tegelikkuses esinevad hõõrdejõud mis tekitavad reaktiivse momendi T h , mis alati takistab liikumistning muudab liikumissuuna muutumisel oma suunda (märki). Staatiline koormusmoment mootori võllilmoodustub nende kahe momendi algebralise summana.G 0 , Suhteliselt suure lasti tõstmisel võib hõõrdekadusid arvestada kasuteguriga.- 8 -

ThTtjbT , ) (*jaNimilasti tõstmiselT T T nlnhnTln ,nkus lasti tõstmiseks vajalik moment onTln( GnG0) D2 i i redpolja vintsi nimikasutegurn 1n 2n 3 n ..., kus, , , ... on kinemaatilise1n 2n 3n ahela üksikosade kasutegurid.Joon. 1.2.2. Kasuteguri kõveradKui eeldada, et kasutegur ei sõltu liikumissuunast, on nimilasti langetamiseks vajalik moment Tn Tln Thn Tln n .Nimilastist erinevate lastide korral kasutegur muutub. Vastavad kõverad on käsiraamatuis .Tühja lastihaardeseadise tõstmisel G = 0 jaT T T0 l0 h0kusTl0G0D2 i iredpol,TTh0 l01ja" "( 0) .0Suhteliselt raske lastihaardeseadise puhul kuiabil:T !T l 00 .0%'&G0G, $ #0G n0 1 võib T l0 väärtuse leida ka vintsi kasuteguriKerge lastihaardeseadise puhul pole vintsi kasuteguri määramine praktiliselt võimalik ning vajaduseltuleb määrata hõõrdemoment T h0 . Hõõrdemoment on tavaliselt suhteliselt keerulises sõltuvuseskiirusest ja tõstemasina momendist.Küllaldase täpsusega võib hõõrdemomendi lugeda ülekantava momendiga võrdeliseks:kus T tj on tühijooksuks vajalik momentb — kaotegur.Lasti tõstmisel TT lT ( 1 b)T T ,s l tjTl) (Kaoteguri b määramiseks leitakse kõigepealt tühijooksumoment. Selleks võetakse momendi väärtused(+)Tl1 ja Tl2 ning leitakse neile vastavad kasutegurid. TühijooksumomentTtjTl=TT1 l2T1 1l1 l2 l1 l2/.0 12431 Tl1Tl2kaotegur b 1 .T T> >l1 l2l1l27 7 98: ;

Mootori režiim võib olla erinev: kui lastihaardeseadis on raske, siis Tl0 Th0ja mootor peab töötamapidurirežiimis. See on pidurduslangetus. Eeldades, et Tl0 ThD, 0 on staatiline koormusmomentE D CTTs0 l021P0Kerge lastihaardeseadise puhul on Tl0 Th0ning hõõrdejõudude ületamiseks on vaja, et mootor töötaksmootorirežiimis. See on sundlangetus. Sel juhul kasuteguri mõiste ei oma füüsikalist sisu ning mootorimoment Ts 0 Tl 0 Th Ttj.Q DS T S RI KJL MN4O FHGNüüd on meil seosed koormuse võimaliku muutuse äärmuste jaoks — nimilastist tühijooksuni nii tõstekui langetuse korral. Koormusemuutus on seda suurem, mida kergem on lastihaardeseadis.Järgnevatelt joonistelt nähtub muuhulgas ka tõsteks ja langetuseks ajami erinevate tunnusjoontevajadus. See tingib erinevate, mittesümmeetriliste juhtimisskeemide valiku, erineva tõsteks jalangetuseks.Joon. 1.2.3. Koormusemuutuse piiridStaatiliste koormuste määramine on vajalik koormusdiagrammi(de) määramiseks ajamimootori valikul.Käivitusel ja pidurdusel tekib lisaks veel dünaamiline koormus. Tavaliselt on ette antud lastimaksimaalselt lubatav kiirendus a lub , mis mootori võllile taandatuna avaldub kuiUlub . See määrabkidünaamilise momendi väärtuseT J d dtJ.Väikese tõstekiiruse puhul (v < 2 m/s) on põhiline mootori enda inertsimoment. TavaliseltJYlubW W X dV(V[ ZJ mootor1, 2... 1, 6 ) .Suuremal kiirusel liikuvate masside inertsmomentide osa suureneb.1.2.2 Sõidu- ja pöördemehhanismi mootoridJoon. 1.2.4. Kraana sõidu- (veo-) ja pöördemehhanismi tüüpilised kinemaatilised skeemidRuumis horisontaalpinnal liikuva (kraana)mehhanismi staatiline koormusmoment- 10 -

gjq –vkfe~/wTsk ( G G )rebiredmehG 0 – liikuva seadme omakaal,– rattatapi (laagri) hõõrdetegur,d t – rattatapi (laagri) läbimõõt,h`_a bc4d] ^ ] \0dt2f,kusf – rataste veerehõõrdetegur,imeh – mehhanismi ülekannetekasutegur,k reb – rattaääriste (rebordide) hõõretrööpa vastu arvestav tegur.Joon. 1.2.5. Sõidu- ja pöördemehhanismi koormusemuutuse piiridVastavad tegurid on käsiraamatutes.Valemist nähtub, et koormusmomendi suurust mõjustab põhiliselt tõstetav/teisaldatav last ning võib-ollaka hõõrdetingimuste muutused. Mida suurem on mehhanismi omakaal, seda väiksem on muudeasjaolude osatähtsus.Pöördemehhanismi staatiline koormusmoment2 f ( G G1) RTsk,d il kuspk arvestab tugirataste ääriste hõõrdumist rööpa või juhtpindade vastu, samuti hõõrdumistpöörduva osa keskses laagris,R – tugirataste (-rullide) ringi raadius,d – tugirataste (-rullide) läbimõõt,f – tugirataste (-rullide) veerehõõrdetegur.Dünaamiline moment avaldub analoogselt eelpooltooduga:T J d dtJ.Liikuvate või pöörduvate mehhanismide suure omakaalu tõttu on summaarne inertsimoment 2 ... 20korda suurem rootori inertsimomendist.n n o plubm1.2.3 Üldjuhus – kaldteedmJoonisel on kujutatud jõudude parallelogramm kaldteel. Liikumapanevale jõule F töötab vastuhõõrdejõud F h ning raskusjõu komponent F sinq, väljas võib vastu puhuda tuul:F F F F ( G G ) sin k ( G G ) cos p Sl h tuul 1 h 1tuul pu u,d tkus k h 2kreb f Dratas,2D ratas – veoratta läbimõõt,s t r t s t t yxz {|4} rv wkaldenurk,p tuul – tuule erisurve, võetakse 150...250 Pa,S p – tuulele töötav purjepind, S p k t S konstr S lS konstr – konstruktsiooni kogupind,k t – konstruktsiooni täitetegur, fermidel 0,3...0,6,mehhanismidel 0,7...0,8S l – lasti pind Joon. 1.2.6. Üldjuhus – kaldteeÜldjuhul võib tõstetav ese pendlina kõikuda, sel juhul tema kiirendus pidevalt muutub. Mootori valikukskoormusdiagrammide koostamisel seda tavaliselt ei arvestata.- 11 -

Orienteeruv mootori võimsus P suhtelisel lülituskestusel‚„1.3 Vaheajalise töörežiimiga (S3) mehhanismi mootori võimsuse valikKIRJANDUS1. Agur U., Laugis J. Elektriajamid. — Tallinn: Valgus, 1984. 312 lk.2. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.3. Kapuntsov Ju. D., Jelissejev V. A., Iljašenko L. A. Elektrooborudovanije i elektroprivod promõšlennõhustanovok. — Moskva: Võsšaja škola, 1979. 359 s.4. Ajamitehnika. Praktilised rakendused. 1. osa. SEW reduktormootorajamid. Arvutusmeetodid ja näited.Välja antud 07/98. 124 lk.1.3.1 Esialgne valikElektrimootor peab olema valitud nii, et ta kestva talitluse vältel vaheajalises režiimis ei kuumeneks ülelubatava temperatuuri. See temperatuur sõltub isolatsiooniklassist:F-klassi isolatsioonil (sünteetiliste side- ja immutusainetega immutatud klaasriie) on see 155 °C,H-klassi isolatsioonil (räniorgaaniliste side- ja immutusainetega immutatud klaasriie) on see 180 °C.Teisest küljest peab mootor arendama käivitusel küllaldast momenti, et tagada vajalik kiirendus.Vajalikust suurema võimsusega mootor on kallim, tema kasutegur ja cos on halvemad. Liiga suurvõimsus võib põhjustada liiga suurt kiirendust, mis omakorda võib põhjustada lööke, suuremat kulumist,lasti raputamist või loksutamist, anumate paigaltnihkumist jne. jne.Mootori võimsuse valikuks on vaja esmalt määrata koormusmomendid. Nende arvutamine on eri tüüpimehhanismide korral erinev, nagu me juba veendusime.Koormusmomentide järgi koostatakse koormusdiagramm, selle järgi valitakse kataloogist ajamile sobivavõimsusega mootor. Valitud mootori õigsust kontrollitakse enamasti soojuslikult kas ekvivalentsetekadude, ekvivalentse voolu või ekvivalentse võimsuse meetodil. Igal juhul tuleb kontrollida mootorit kaülekoormatavuse seisukohalt.Tõste- ja transpordimasinatel on mootori võimsuse valikul põhiliselt kolm erinevat võimalust:1. Töötsükkel on teada, siirdeprotsesside osa on tühine (alla 5 %). Näiteks suhteliselt pikka teed sõitevkraanasild.2. Töötsükkel on teada, suure osa ajast toimub töö siirderežiimis ( tsiire/ ttsükkel0, 2 ... 0,3). Näiteksekskavaatori pöördemehhanism, mis paljudel juhtudel püsirežiimi ei tunnegi.3. Mehhanismi töötsükkel pole teada.€Kui töötsükkel on teada, on see otstarbekas väljendada koormusdiagrammina f (t). Selle järgimääratakse ekvivalentne koormusmoment T s ekv suhtelise lülituskestuse‚ (ka cdf – cyclic durationfactor, ED – equivalent duration, vene k.ƒ B – prodolžiteljnost vkljutšenija) juures.T sk d T sekvkus† on mehhanismi mootori võlli töökiirusk d — dünaamilist koormust arvestav tegur:k d = 1,1 ... 1,5, kusjuures on seda suurem, mida suurem on suhteline käivitusaegP… ,t / t .käivpüsireziim- 12 -

Š‰Šväheneb.===‡‡‡ Kataloogis on antud mootori võimsus kindla suhtelise lülituskestuse‡ jaoks (15, 25, 40 ja 60 %). Tegelikenamasti erineb sellest.Ümberarvutamisel tuleks lähtuda ületemperatuurile vastavast ekvivalentvoolust. See polegi nii lihtne.Tavaliselt kasutatakse lihtsustatud seost, mis põhineb ruutkeskmisel voolul:IIˆˆnnˆˆ;P nehk P nPP‰ ‰ ‰nn‹ Œ Œ ŽSee seos on lihtsustatud, sest ta ei võta arvesse kaht olulist asjaolu, mis muutuvad suhtelise‹muutumisel:1) soojushulka, mis eraldub mootoris püsikadudest. See soojushulk on seda suurem, mida on‡lülituskestuse‡suuremja see väheneb kui Teisiti öeldes: püsikadudest eralduv soojushulk suurenebsuurenedes‡‡2) jahutustingimusi: rootori võllil oleva ventilaatoriga mootori jahutustingimused on töötaval mootoril mitukorda paremad kui seisval mootoril. See tähendab, et suhtelise lülituskestuse suurenedesjahutustingimused paranevad, vähenedes aga halvenevad.‡Kuivõrd need vaadeldud tegurid mingil määral tasakaalustavad teineteist, võib saadud võrrandeidlugeda ümberarvutamisel lähimale suhtelise lülituskestuse nimi- ehk kataloogiväärtusele piisavalttäpseteks (ei maksa unustada, et enamasti pole ju mootori töötsükkel kuigi täpselt teada, sageli polesee ka kuigi täpselt korduv). .Niisiis:mootorile lubatav koormus on seda suurem,mida väiksem on suhteline lülituskestus.Kui siirdeprotsesside osatähtsus on suur – liftiajamis, ekskavaatori pöördeajamis jne. tuleb jubaesialgsel valikul arvestada dünaamilist koormust.Alalisvoolumootoreil, kui neid veel peakskasutatama, on nõrgimaks kohaks kommutaator.Maksimaalselt lubatav moment on juba kataloogisette antud ülekoormusteguriga :T max lub T n .Asünkroonmasinatel on vaja veel silmas pidada, etmoment on võrdeline pinge ruuduga: 10 % pingelangusvähendab momenti praktiliselt 20 %:‘TUUnlub’”“•– —˜42TnSee seos kehtib ka käivitusmomendi kohta.Joon 1.3.1. Mootori nimivõimsus vaheajaliseltöörežiimil (S3) [2]Kui mootor on ette nähtud pidevtalitluseks (S1, suhteline lülituskestus‡ = 100%), siis väiksema suhteliselülituskestuse korral nimivõimsus suureneb järgmiselt:S3= ‡60% 1,1 korda40% 1,15 korda25% 1,3 korda15% 1,4 korda- 13 -

tõstemootorilkraanasillašvintsivankrišš1.3.2 Koormusridade meetodEnamusel seeriatootmises olevail tõste- ja transpordimasinal pole nende tegelik tulevane töörežiimteada. Koormus võib olla väga erinev. Aluseks saab võtta vaid äärmusjuhud:tühjast konksust nimilastini – erinevus on suurmootoril on silla liigutamiseks tühja konksuga või täislastiga erinevus suhteliselt väike,kuivõrd põhilise osa moodustab kraana omakaalmootor on vahepealses olukorras.Mootori koormust võiks määrata keskmise ja maksimaalse momendi suhtena – koormustegurina.TT20 1Tž œ ž œ ›1KoormustegurT0 T1,2TkaŸ1P0 P1püsival pöörlemiskiirusel .2P¡1Joon. 1.3.3. Vintsivankri koormusdiagramm [2]Joon. 1.3.2. KoormusteguridVaatleme vintsivankri mootori koormust.Mootor töötab momendiga T 1 (võimsusega P 1 ).Sellele järgneb paus, mille järel mootor töötabmomendiga T 0 (võimsusega P 0 ).Koormusdiagrammi võib asendada ekvivalentsemomendi T ekv , voolu I ekv või võimsusega P ekv ,kusjuures suhteline lülituskestus¢ jääb samaks.Kadude võrdsusest lähtuvalt peab olemaJoon. 1.3.4. Standardne võimsusgraafik2 21 1 0 12ekv 1P t P t 2P t£ ¤,P1Pekvkust12P0P1¥ ¦”§¨©«ª¬4­2PPP0P- 14 -ekv®1121¯”°±²´³µ42Joon. 1.3.5 Ekvivalentne (standardsele taandatud)vintsivankri veomootori võimsus

maksimaalnesuhtelinemootoriËË ËTõstemehhanismGreiferkraanaSõidumehhanismÛÛÛ Ì Püsikoormus=Õ1=Kuivõrd on teada mehhanismi koormustegur·, viime selle valemisse. Matemaatikast on teada, etP0PP0 P1P2ning»º¼«½¾4¿ÁÀ  à »º¼ ½¾4¿ÄÀ à Š¹ ¸12121 2 1PekvÈ ÉP1 1 2 1Selle valemi järgi on koostatud niinimetatud koormusread, mille järgi valitakse mootori võimsus kui onteada. É Ê Ê Ç Ævõimsus P 1lülituskestusÌKataloogis on tavaliselt neli rida, mis annavad andmed mootori kohta:koormustegurÍI maksimaalselt lubatav võimsus (vääratusmomendi järgi asünkroonmasinal ja kommutaatorivoolujärgi alalisvoolumasinatel)II mootori võimsus = 15 %III mootori võimsus = 25 %IV mootori kuiÌ võimsus = 40 % püsikoormusel = 1) (ÍKataloogiandmed vastavad püsikoormusele (Ípüsikoormust ningÍ < 1.1), see tähendab, et P P . Tegelikult ju pole=Kui näiteks on P 1 = kW,Ì 20 = 25 jaÍ % = 0,8 siis ekvivalentne mootori võimsus onekvÎ 1P P , kW Ò Ñ Ò Ó Ò Ñ Ô Ô Ð Ï Ð ÏekvÑ Ò1 1 2 1 20 1 2 0 8 1 0, 8 16, 5 .% (Í15 II (ÌTaolistest arvutustest vabanemiseks on koosatud tabelid. Näiteks niisugune:Muutlik koormus25 III (Ì40 IV (Ì= 1) Í0,8 Í15 %) I I25 %) 0,52 ( II + III) II (Ì40 %) 0,52 ( III + IV) III (Ì0,615 %)25 %)=Mootori võimsus püsikoormuse korral valitakse kataloogist vastavalt suhtelisele lülituskestusele.koormustegurÍKui= 0,6, valitakse mootori võimsus kataloogis eelmisest reast (kus suhteline lülituskestuson astme võrra väiksem).Näiteks kui P = P 1 ,ÍlülituskestuseleÌ = 15 % (II rida).0,6 jaÌ = 25 % valitakse mootor nimivõimsusega PnPkuid suhtelisele====== 0,8, võib valida mootori võimsusega, mis on veidi üle poole (0,52) sama rea ja lähima väiksemalülituskestusega rea võimsuste summast.KuiÍNäiteks kraanamootor P n = 30 kW,võimsusegaP 0 52 P P 0 52 30 38 8 35 8 36 kW, ( ) , ( , ) , Ú Ú25% 15%= Ì25 % võib suhtelisel lülituskestuselÍ = 0,8 töötada kui mootor1.3.3 Kontroll lubatud kiirenduseleStaatilise koormuse järgi valitud mootori võimsust tuleb kontrollida lubatud kiirenduse väärtuse järgi.Kraanamehhanismides on lubatud järgnevad kiirendused:Tõstemehhanism montaažitöödel, ehitusel, õrnade ja vedelate esemete tõstel 0,1 m/s²Û× Ö × Ö Ø Ù Ù Ökooste- ja metallurgiatsehhistõstemehhanismõrnade ja vedelate esemete veol0,2 ... 0,5 m/s²0,8 m/s²0,1 ... 0,2 m/s²- 15 -

1.4 Kraanaajamite vajalikud tunnusjooned (karakteristikud) ja mootoridKIRJANDUS1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2. Kapuntsov Ju. D., Jelissejev V. A., Iljašenko L. A. Elektrooborudovanije i elektroprivod promõšlennõhustanovok. — Moskva: Võsšaja škola, 1979. 359 s.3. SIEMENSi kodulehekülg: http://www.ad.siemens.de1.4.1 Vajalikud omadusedKraanamootori ja juhtskeemi valikul tuleb silmas pidada tehnoloogia nõudeid. Tõstevintsi ajamile onvõimalikud järgmised tüüpilised vajadused:1) lasti tõstmine suure kiirusega2) lasti langetamine suure kiirusega3) kiiruse sujuv või astmeline kasv käivitamisel4) väikese kiirusega tõstmine (tavaliselt tõstmise lõpul)5) väikese kiirusega langetamine (tavaliselt langetamise lõpul), vajalik nii pidurdus- kui kasundlangetusel6) koormuse piiramine järsu ülekoormamise võimalusel, näiteks greiferilJoon. 1.4.1 Kraanaajamite vajalikudJoon. 1.4.2 Kiirendust piiravate kraanatunnusjoonedajamite tunnusjooned7) kiirenduse tunduv piiramine või8) kiirenduse väiksem piiramine9) tõstetud lasti hoidmineSõltuvalt kraana otstarbest ja kasutuskohast pole tavaliselt kõiki neid nõudeid vaja täita, mõni neist võibolla aga väga oluline ning dikteerida ajamitüübi. Nii näiteks võib montaažikraanadel olla vaja vägamadala, kuni 0,005 ... 0,02 m/s langetuskiiruse tagamine kui nimikiirus on 0,1 ... 0,5 m/s. See eeldabkiiruse reguleerimispiirkonda 1:20 ... 1:100. Kuni viimase ajani eeldas niisugune nõue alalisvooluajamikasutamist. Tänapäeval on enamkasutatav sagedusjuhtimisega asünkroonajam.- 16 -

Tõste alguses on sageli vaja kaotada lõtk tõstetrossides ja ülekandemehhanismis, et tõste ei algakssuure kiirusega, mis võib olla ohtlik nii tõsteseadmele kui lastile. Selleks on sobiv karakteristik 3.Niisiis: kraanaseadmete mootorite valikut ei mõjusta mitte ainult staatilised karakteristikud vaid ka ajamidünaamika. Silmas tuleb pidada majanduslikke näitajaid ning teeninduslihtsust.Varasemast on kasutusel klassikalised, elektrimasina tunnusjoontel põhinevad ja nende kombinatsioonekasutavad võtted, mille võimalustest on joonisel 1.4.3 lühiülevaade (eelkõige elektrimasinate omadustemeenutamiseks):1. Lühisrootorigaasünkroonmootor2. Kahekiiruselinelühisrootorigaasünkroonmootor3. FaasirootorigaasünkroonmootorSõidu- ja vähenõudlikule tõstemehhanismile (näit. ehituskraanal)4. Asünkroonmootor ühel võllilpöörisvoolugeneraatoriga(võimaldab pidurdamist)5. Kaks asünkroonmootorit ühelvõllil, teine neist dünaamilisepidurduse režiimis6. Asünkroonmootor koos elektrohüdraulilise tõukurigaTõstemehhanismile7. Türistorjuhtimisegafaasirootoriga asünkroonmootor8. Paispool- (drossel-)juhtimisegafaasirootoriga asünkroonmootor9. JadaergutusegaalalisvoolumootorRaske ja väga raske režiimiga tõstemehhanismile10. Šunteeritud jadaergutusegaalalisvoolumootor11. Rööpergutusegaalalisvoolumootor12. SegaergutusegaalalisvoolumootorRaske režiimiga sõidumehhanismile13. Leonardajam või alalisvoolu-türistorajamRaske režiimiga tõstemehhanismile ja suureinertsmassiga sõidumehhanismileJoon. 1.4.3. Kraanaajamites kasutatavaid ajamisüsteeme- 17 -

1.4.2 KraanamootoridNeed on masinad, mis on mõeldud kasutamiseks vaheajalises talitluses suhtelise lülituskestusenimiväärtusega enamasti 15, 25 või 40 %.Kraana on piisavalt massiline nähtus, et tema jaoks toota spetsiaalseid nn kraanamootoreid. Võrreldestavaliste, universaal- ehk üldkasutatavate mootoritega on kraanamootoril1) suurem ülekoormatavus2) suurem mehaaniline tugevus3) väiksem inertsimoment (pöörlemistelje suunas väljavenitatud rootor)Kaua aega on maailmas toodetud kraanamootoreid ja teisi kraana-elektriseadmeid ka 500 V pingele,mis omal ajal oli suurimaks lubatavaks kraanal kasutatavaks pingeks.Kraanamootorite võimsus sõltub vajadusest ning on alalisvoolumootoritel ja faasirootoriga asünkroonmootoritelkuni 300 kW = 40 %), lühisrootoriga asünkroonmootoritel oli see enne sagedusjuhtimisekasutuselevõttu kuni 30 kW = 40 %), nüüd oluliselt suurem.(Ü (ÜÜldiseks tendentsiks on mõõtmete vähendamine ja moodulsüsteemi kasutamine. Kraanamehhanismidelpole mootori pikkus enamasti limiteeritud, see soosib veelgi väiksema rootori läbimõõduga (seega kaväiksema inertsimomendiga) mootorite valmistamist.Suured kompaniid, näiteks KONE, valmistavad veomootoreid koos reduktoriga. Niisuguse veomootorivaliku aluseks on paigaltvõtumoment, mehhanismi liikumiskiirus ja ratta läbimõõt. Tõstevintsimootoridehitatakse pöörlemistelje kõrgusega kuni 400 mm ning nad on sobitatavad tõstetrumlisse ehitatudreduktoriga.Joon. 1.4.4 Reduktoriga veomootor kraanamehhanismidele- 18 -

1.4.3 Revolutsiooniliselt uus mootorikontseptsioon: standard motor for all applicationsTehnika areng on võimaldanud tagasi jõuda universaalse mootori kasutamiseni. Muidugi on seepõhimõtteliselt, revolutsiooniliselt uus mootori kontseptsioon. 1998. aastast toodab SIEMENSmootoriseeriat 1LA7, mida nad nimetavad standardmootoriks mistahes rakenduseks (standard motor forall applications).1LA7 on mõeldud pumba-, kompressori- ja ventilatsioonisüsteemi jaoks, tõstevintsile ja kraanale,konveierilindile, segumasinale, pakkimis- ja puutöömasinale ning paljude teiste rakenduste jaoks.1LA7 sobib igaks erijuhuks. Ta on elektriliselt ja mehaaniliselt ehitatud nii, et teda võib väga lihtsaltümberseadistada põhimõttel: üks mootor mistahes rakenduseks. Talle saab moodulina lisadaimpulsiloenduri, piduri, välise ventilaatori nende mistahes kombinatsioonis. Ta võib olla reguleeritavakiirusega.1LA7 omab rida eeliseid. Standardmootor on eelkõige odavam teistest ning võimaldab vähendadatagavaraseadmete laoseisu, kuivõrd vajatakse ainult standardmootoreid ja standardmooduleid.1LA7 impulssanduri moodul on võlliavaga ning monteeritav mootori ventilaatoripoolsele otsalepoltliitega ilma spetsiaalsete abivahenditeta.1LA7 pidurimoodul rahuldab kraana-, konveieri- ja positsioneerimisseadmete vajadused.1LA7 ventilaator on sõltumatu ajamiga ning seega efektiivne nii mootori suurel kui väikesel kiirusel. Tateeb vähe müra.Joon. 1.4.5. Lisamoodulite kasutusvõimalused- 19 -

Þ1.5 Kraana elektriseadmedKIRJANDUS1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2. www.kci.com1.5.1 TõstemagnetLasti kinnitamise ja vabastamise kiirendamiseks kasutatakse magnetilise materjali tõstmiseltõstemagnetit.Tõstemagnet on alalisvooluga töötav eriline elektrimagnet, millel on tasapinnaline ümmargune (joonisel)või kandiline või miks ka mitte hoopis õõnessfääriline tõstepind.Joonis 1.5.1. TõstemagnetTõstemagneti mähis 1 paikneb tavaliselt valatud teraskestas 2, mismoodustab nii südamiku kui ka ikke. Mähisest soojuse ärajuhtimiseparandamiseks ning mähise tugevdamiseks ja kaitseks saastavastu on ta valatud kompaundi. Kesta külge on (näiteks poltidega)kinnitatud poolusekingad 3. Nende vahel kaitseb mähistmittemagnetiline plaat 4. See on tavaliselt valmistatud legeeritudmangaanterasest, millel on suur magnetiline takistus. Tõstemagnetriputatakse enamasti kettidega. Elektritoide tuleb kaabliga 5.Magneti tõstejõud sõltub paljudest teguritest, eelkõige tõstetavamaterjali tihedusest. Ettekujutuseks: Venemaal toodetavamagnetiga M-42B, mille võimsus on 7,15 kW, toitepinge 220 V, võibtõsta kas 16 t terasplaati või umbes 600 kg malmkange või umbes200 kg teraslaastu. Magneti omamass on 1,7 tonni.Tõstejõud sõltub oluliselt temperatuurist. Alates 20 °C terasemagnetilised omadused halvenevad ning Curie punkti juures (sõltubmaterjalist, raual umbes 760 °C) kaovad täielikult. Seetõttu onmagnetkraana kasutamine lasti temperatuuril üle 500 °C praktiliseltvõimatu.Ka mähise töötemperatuur, mis H-klassi isolatsioonil võib tõusta kuni 180 °C, suurendab takistust ningkonstantse toitepinge juures vähendab tõstejõudu reaalselt 1,4 ... 1,6 korda. Mähise temperatuuri mõjuon väiksem kui töötatakse küllastusrežiimis, näiteks suure plaadi teisaldamisel.Tõstemagneti töö on arvestatud enamasti vahelduvrežiimile suhtelise lülituskestusega 50 %.Pingelisemate režiimide puhul tuleb valida suurema lülituskestusega (näiteks 75 %) magnet võivähendada magneti toitepinget:Ulubnteg.NB! Võrdeliselt toitepingega väheneb ka tõstejõud.ÞTõstemagneti juhtimise põhiprobleemiks on lahtimagneetimisvoolu doseerimine. Nüüdisaegsetelelektronjuhtplokkidel, mis sisuliselt on programmeeritava kontrolleriga juhitavad IGBT-transistorid, onvõimalik valida kümmekonna erineva tõstejõu vahel. Juhtplokk seab lahtimagneetimisvoolu automaatseltnii, et jääkmagnetism on praktiliselt null.Protsessi füüsikalise sisu mõistmiseks vaatleme magneti kui suure induktiivtakisti juhtimise probleemistandardse relee-kontaktorlülituse näitel [1] (joonisel 1.5.2).- 20 -

åéàäèâáìëåçàäßTõstemagneti M sisselülitamiseks tuleb kraanajuhil sulgeda käsklusaparaat (enamasti pakettlüliti) K.Kontaktor S lülitab magneti M võrku. Väike vool läbib ka piiramistakisteid Rp1 ja Rp2 ning lahendustakistiRlah. Last tõmbub magneti külge.Joon. 1.5.2. Tõstemagneti juhtpaneeli elektriskeem ning voolu ja pingekõverad tõstemagneti väljalülitamisel[1]Lasti vabastamiseks tuleb magnet lahtimagneetida. Selleks ei piisa ainult voolu väljalülitamisest.Sõltuvalt lasti omadustest tuleb lühiajaliselt läbi magneti juhtida esialgsega võrreldes 20 ... 30 %suurune vastassuunaline vool. Käsklusaparaadi K väljalülitamise järel kaotab toite kontaktor S ninglahutab oma kontaktid. Magnet lülitatakse välja. Ahela kaudu, mis suurema kaarleegi tekkimisevältimiseks on moodustatud juba nimetatud piiramis- ning lahendustakistitest, tekib lahendusvool.Vastuvoolu- (lahtimagneetimis-) kontaktori V mähisel tekib pingeUV 0U12U23Ilah( R12R23) UV rak,ákusR12R23ãRMKontaktor V rakendub alles pärast kaare kustumist aja t 1 möödumisel. Kontaktid sulguvad aja t 2 järel.Vool tõstemagneti mähises hakkab vähenema. Suure elektromagnetilise inertsi (loe: induktiivsuse L)tõttu toimub see protsess küllalt aeglaselt. Voolu vähenedes väheneb ka pinge kontaktori mähisel:UVIMRR2312IlahR23IMR12URlah.Ka siis kui magneti vool IM0 , jääb vastuvoolu- (lahtimagneetimis-) kontaktor V veel sisselülitatuksning voolusuund magnetis muutub aja t3 möödumisel vastupidiseks. Ajahetkeks tlahtimagneetimise vähenebpinge kontaktori mähisel väärtuseniæUVIMR12RRlahê 23Uning kontaktor ennistub.UV ennVastuvoolu suurust saab valida lahendustakistil punkti 3 valikuga nii, et kontaktor V ennistuks vajalikulvoolutugevusel I (0,2...0,3)IMNProtsessi koguaeg t t t t tpí î î î1 2 3 4sõltub induktiivsusest. Kui ferromagnetilise lasti mass on suur,siis on suur ka elektromagneti induktiivsus LMja lahtimagneetimisprotsess kestab kauem. Väikese lastikorral väheneb lahtimagneetimise aeg automaatselt.- 21 -

suurhoidevooluïï 1.5.2 PidurimagnetidPidur on seade masina või selle osa (võlli, kabiini) liikumise peatamiseks, kiiruse reguleerimiseks võisoovitava asendi säilitamiseks. Kasutatavaimad on hõõrdpidurid, need jagunevad klots-, lint-, ketas- jakoonuspiduriteks. Klotspiduri rakendumisel suruvad piduriklotsid vastu pidurdataval võllil olevapiduritrumli (ehk piduritrummi) sise- või välispinda. Ketaspiduris surutakse kokku seisev ja pöörlevalvõllil olev ketas (neid kettaid võib vaheldumisi olla mitu). /.../ Hõõrdeteguri suurendamiseks kaetakse ükspiduri hõõrdepind hõõrdkattega. Piduriajam toimib lihaste, raskuse, vedru, elektromagneti (magnetpidur),vedeliku või suruõhu jõul või kombineeritult. EE 7, 1994, lk. 290Suur lülitussagedus ja intensiivne töö nõuavad ka intensiivset pidurdamist. Pidurit on vaja ka lastihoidmiseks tõstemootori seisu ajal või mehhanismi hoidmiseks kindlas asendis, näiteks selleks, et tuulkraanat ära ei ajaks. Elektriajamiga on täieliku paigalseisu saavutamine tülikas ning väiksematöökindlusega kui mehaanilist pidurit kasutades. Asjale lisab värvi ka võimalik pingekatkestus. Ohutuseseisukohalt ei tohi seepärast ka elektromagnetit kasutada pidurdava jõu või momendi tekitamiseks.Tavaliselt tekitatakse pidurdav jõud vedruga, pidurimagnetit tohib kasutada ainult piduri vabastamiseks.Kiirematel seadmetel kasutatakse ka kombineeritud süsteemi: algul pidurdatakse mootoriga ningseejärel lülitatakse koos mootoriga välja pidurimagnet ning rakendub mehaaniline pidur, et hoidamehhanism paigal.Vaatleme klotspidurit. Piduritrumli 1 vastu surutaksepiduriklotsid 2 kangide 3 kaudu vedruga 4. Kui pidurimagnet5 on väljalülitatud, surub vedru klambrile 8 ja reguleeritavaleseibile 7 mis mõlemad on kangisüsteemiga ühendatudkangidega 3. Kangide 3 ülemised otsad tõmmatakseteineteise poole ning piduriklotsid pidurdavad trumli.Pidurimagneti sisselülitamisel tõmbub ankur 6 kere vastu.Varras 7 surub vedru 4 kokku ning klotsid vabastavad piduri.Piduriklotside käigu pikkus on tavaliselt millimeetrisuurusjärgus.Pidurimagnetid valitakse tõmbejõu ja ankru käigu pikkusejärgi või loodava momendi ja pöördenurga järgi. See sõltubpiduri konstruktsioonist ja mõõtmeist ning pidurdamiseksvajalikust pidurdusmomendist mootori võllil. Pidurdav jõud(või moment) valitakse varuga, varutegur on seda suurem,mida raskem on piduri töörežiim. Silmas tuleb pidada kavooluliiki ning lubatavat lülitussagedust.Pidurimagnetid ehitatakse suhtelisele lülituskestusele 15,25, 40 ja 100 %. Vahelduvvoolupiduritel vastab sellele luba-Joon. 1.5.3. Klotspidurtud lülitussagedus. Probleem on selles, et magnetahelasuurema õhupilu korral on magneti reaktiivtakistus väiksem.See tähendab, et pidurimagneti sisselülitushetkel on vool 10 ... 30 korda suurem kui sisselülitatudasendis. Vahelduvvoolumagnetite puuduseks ongisuur voolutõuge sisselülitamisellöök magneti rakendumiselsuurenemine liigendite lõtku ja õhupilu suurenemise tõttu.Seepärast tuleb eelistada alalisvoolumagneteid.ïAlalisvoolumagneti mähis võib olla kas rööp- või jadaühenduseks. Rööpühenduseks mõeldud magnetimähisel on suur induktiivtakistus. Vool kasvab aeglaselt. Kiiruse suurendamiseks kasutatakse pingesuurendamist sisselülitamisel (võrgupingest väiksema nimipingega pidurimagneti valimisega, millegajadamisi ühendatakse lisatakistus mis püsirežiimi saabumisel šunteeritakse).Pidurimagneti töökiiruse suurendamiseks kasutatakse ka jadaühendust mootoriga. See on võimalik kuipeavoolumootoril pole tühijooks võimalik. Raskete mehhanismide korral see ju nii ongi. Niisugunesüsteem on palju kiiretoimelisem, sest induktiivsus on väike ning vool kasvab kiiresti. Pigem määrabvoolu kasvu kiiruse mootorimähise ajakonstant.- 22 -

1.5.3 Elektrohüdrauliline tõukur (hüdrotõukur)Suure pidurdussageduse korral kasutatakse tõste- ja transpordimasinatelenamasti elektrohüdraulilist tõukurit, millest ettekujutusesaab jooniselt. Asünkroonmootori 2 võllile on kinnitatud pumbatiivik 1,millega pumbatakse õli mahutist 4 kolvi 3 alla, mis tõustes vabastabvarda 5 kaudu piduri (eemaldab piduriklotsid trumlilt). See seadelülitatakse sisse ja välja koos mootoriga. Mootori väljalülitamise järgisurub kolb pidurivedru jõul õli tagasi ning mehaaniline pidur rakendub.Hüdrotõukureid valmistatakse lubatud lülitussagedusega kuni 2000lülitust tunnis. Nagu pidurimagneteid, valmistatakse ka neid koguvajalikus võimsusskaalas.Joon. 1.5.4. Elektrohüdrauliline tõukur [1]1.5.4 KetaspidurKonstruktsiooni lihtsustamise seisukohalt sobib sageli pareminiketaspidur. Selle põhiosadeks on mootori võllile kinnitatud pöörlev ketas1, mis vedruga 2 surutakse vastu ketast 4, mille külge on kinnitatudelektromagnetid 3. Elektromagneteid nagu ka liuguritena töötavaidtikkpolte 5 on kolm, nad on paigutatud sümmeetriliselt teineteise suhtes120 nurgakraadise nihkega. Ketas 4 saab vabalt liikuda liuguritel.Elektromagnetite (mootoriga üheaegselt) sisselülitamise järel kettale 4kinnitatud ankrud tõmbuvad elektromagnetite vastu, vedru 2 surutaksekokku ning piduriketas saab vabaks. Mootori ja magnetite väljalülitamiselsurub vedru 2 pöörleva ketta taas ketta 4 ja mootori otspinna vahele ningpidur rakendubJoon. 1.5.5. Ketaspidur [1]1.5.5 KontrollerKraanamehhanismide juhtimiseks kasutatakse enamasti kontrollerit.Kontroller (inglise k. controller) on paljukontaktiline ja paljude lülitusasenditega aparaat elektriahelateümberlülitamiseks kindla programmi järgi. Kontrollerite abil juhitakse elektriajameid, keerulisi tootmisseadmeidjms. Olenevalt ehitusest võivad nad paikneda juhitavais peaahelais (jõukontroller) või juhtidakontaktoreid vm. vaheaparaate (juht- ehk komandokontroller). Tinglikult nimetatakse kontrollereiks kamõningaid programmjuhtimis-elektronseadmeid (elektronkontroller).EE 5, 1990, lk. 21- 23 -

kiirendusekiiruselastiððð lubatudtöötsoonistlastihaardeseadmeðliigtugevaðsillaððð ðtöötsükliSee definitsioon on mõnevõrra vananenud. Programmeeritav kontroller (PLC – Programmable LogicController) on ka kraanade juhtimiseks massiliselt kasutatav seade.1.6 Kraana juhtimineKIRJANDUST1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2. KCI kataloogid ja prospektid INFRAX infra red remote controlSM Space maker craneDYNAM stepless crane driveDYNAHOIST, the hoisting motion of the 90's DYNAC stepless crane drive of the 90'sACE crane control, reliable and accurate handling of heavy loads3. Koduleheküljed http://www.telemotive.com http://www.electromotive.comhttp://www.overheadcranecomponents.com http://www.morriscranes.com4. Sokolov M. M. Avtomatizirovannõi elektroprivod obštšepromõšlennõh mehhanizmov. — Moskva:Energia, 1969. 544 s.5. Kapuntsov Ju. D., Jelissejev V. A., Iljašenko L. A. Elektrooborudovanije I elektroprivodpromõšlennõh ustanovok. — Moskva: Võsšaja škola, 1979. 359 s.1.6.1 ÜldistKraana juhtimisseadmed peavad rahuldama kõik vajalikud liikumised sh.sujuvkäivitus sh. väike algmoment trosside pingutamiseks ja lõtkude kaotamisekssujuvpidurdusðð piiraminereguleeriminevõnkumise vältiminening tagama kaitsed sh.lühiskaitseðliigkiiruskaitseja blokeeringud, näiteksainult autoriseeritud kasutamisõiguse tagaminetõstejõu piiresse jäämine(sillalt, tsehhist jne) väljasõidu vältimineülemise piirasendi ületamise vältimineðtuulega töötamise vältiminevõi puki ühe otsa teisest ettejõudmise (kiivakiskumise)ðvältiminetäpne täitmineJuhtseadmete üldine areng on käinud kaasas kraanaehituse arenguga. Kasutatakse standardseidseadmeid nagu sujuvkäivitid või sagedusmuundurid, enamasti on nad siiski kohandatud tööks kraanalning võimaldavad tagada vajalikud blokeeringud ja kaitsed. Protsessor-, kompuuter või võrkjuhtiminevõimaldab veateateid, diagnostikat ja toimunud sündmuste dokumenteerimist.1.6.2 Veo- (sõidu-, teisaldus-) ajamite juhtimineMassiivsete konstruktsioonide (kraanasilla või -puki, ka lasti- (vintsi-)vankri juhtimiseks kasutatakseenamasti sujuvkäiviti tüüpi juhtseadet, sest sujuv kiirendus ja pidurdus tagab ka raske lasti ohututeisaldamise isegi suurel kiirusel. Lihtsamad ajamid on ühe- või kahekiiruselise (tavaliselt 1:3 ... 1:6)lühisrootoriga asünkroonmootoriga, kiiruse sujuvat reguleerimist vajavad mehhanismid varustataksesagedusregulaatoriga asünkroonajamiga. Nii üks kui teine võimaldab kiirendus- ja aeglustusrambivalikut, mida saab teha kraanal. Paljudel ajamitel (näiteks KONE DynAC), on kiirendus nii sujuv, et lastikõikumine viiakse miinimumini ning sellega tagatakse täpne mahapanek. IMPULSE G vektorjuhtimisegaajam tagab kiiruse reguleerimispiirkonna 100:1, skalaarjuhtimisega 40:1 ja seda tagasisideta (open-loopvector crane control), mis sobib ka tõstevintsile.- 24 -

Sujuvkäivitiga*Soovitatavadstandardlahendused,teisedsaadavaleritellimusenaKahekiiruseliseasünkroonmootorigaSagedusmuundurigaTavaliseasünkroonmootorigaVastulülituspidurdusegaJoonis 1.6.1 Veoajami kiiruse juhtimine [2]1.6.3 Tõstevintsi ajami juhtimineTõstevintsi ajamis on alalisvoolumootori asemel 90il aastail hakatud kasutama asünkroonmootoritsageduse skalaarse või vektorjuhtimisega. Vastutusrikkamates kohtades kasutatakse täpset momendijuhtimist, mis toimib ka väga väikesel kiirusel. Juhtsüsteem võimaldab täita ka lõpplülitite funktsioonening lõpetab tõstmise kui last on millegi taha haakunud.KahekiiruseliseasünkroonmootorigaElektroonilisekiiruseregulaatorigaEMSDynaHoistjuhtsüsteemigaJoonis 1.6.2 Vintsiajami kiiruse juhtimine [2]ReostaatkäivitusejadünaamilisepidurdusegaReostaatkäivitusejaühefaasilisepidurdusegaTüristorjuhtimisegaKoostetöödel kasutatavate kraanade (montaažikraanade) tõsteajami juhtimiseks toodetakseelektroonseid kiirusregulaatoreid. Näiteks kasutatakse XL-seeria KONE kraanadel EMS-tüüpielektronpotentsiomeetreid, mis võimaldavad täpseks peatamiseks vähendada kiirust piirkonnas1:10 ... 1:20 10astmeliselt, toites aeglase kiiruse mähist sagedusvahemikus 15 ... 30 Hz.Eriti täpne Electromotive Systems, Inc. [3] IMPULSEñ VG seeria vektorjuhtimissüsteem võimaldabkiiruspiirkonna 1000:1. See keerukas süsteem töötab juhib momenti ning teda peetakse eriti sobivakssujuva liikumise tagamisel. Süsteem võimaldab ka lasti paigalhoiu ajamiga ilma et mootor ülekuumeneks, kuigi arvestab ka mehaanilise piduriga. Kraanajuhi informeerimiseks avaldab süsteem kalasti kaalu. Load Checkò tarkvara väldib vintsi või kraana ülekoormamise. Süsteemil on ka faasikaotusekontroll, avariilisel vajadusel töötab kiire pidurdus Quick Stopò . Täpse peatumise tagab Reverse PlugSimulationò reverseerimissüsteem. Süsteem sobib eri võimsusega ajameile, näiteks pea- jaabitõstevintsile isegi siis kui neil on erinevad tunnusjooned. Võimsuspiirkonnad 1...75 kW 230 V korral ja1...360 kW 460 V korral1.6.4 Programmeeritavate kontrollerite kasutamineReguleeritava sagedusega ajamite juhtimiseks sobivad programmeeritavad kontrollerid. Need ajamidvõimaldavad piiramatu hulga erinevaid töökiirusi ning tagavad seejuures alati sujuva kiirenduse japidurduse ning täpse peatumise1.6.5 KompuuterjuhtimineSuure töökindluse tagab juhtsüsteem vajalike blokeeringutega. Mikrokompuutri kasutamine võimaldabkoguda ja registreerida kraana töö kohta suurt andmehulka. Selleks peavad muidugi olemamitmesugused mehaanilised ja elektriandurid, mis võivad paikneda ka kraana metallkonstruktsioonil.Niisugune süsteem võimaldab planeerida ennetusremonti ning vältida ettenägematuid seisakuid.- 25 -

1.6.6 RaadiojuhtimineSõltumata sellest, kas kraanal on juhikabiin või mitte, on võimalik ka kaugjuhtimine. Selleks kasutatavadraadiosaatjad töötavad mitmesugustes sageduspiirkondades, KONE Remote Master ja REMOX näiteks400 MHz piirkonnas. Neil on tavaliselt kaks juhtkangi (joystick) ning juhtimiseks kinnitatakse saatjavöörihmaga, et operaator saaks töötada kahe käega s.t juhtida korraga kahte (tõste- ja veo-) ajamit.Analoogsed on ka teiste firmade seadmed, näiteks PulseStar kontrollerid [3]. Need on integraallülitusteltöötavad moodulseadmed (vt. joon. 1.6.3). Juhtida saab limiteerimata arvu liikumisi kuni 100 m kauguselt.Joonis 1.6.3. PulseStar kraanade raadiojuhtimiskontroller [3]. REMOX kontroller tööasendis [2]1.6.7 Vanemad kontrollerlülitusedEnamust kraanasid, mis on vanemad kui 10 aastat ning mida pole moderniseeritud, juhitaksemehaaniliste kontrolleritega. See on aparaat, mille võllile on paigaldatud erineva profiiliga nukid igakontaktipaari jaoks. Kontrollerivõlli pööramisel tagatakse nende kontaktide lülitamine kindla programmikohaselt, mis on ette antud lülitustabeliga ning mis tagab käsitsijuhtimisel parima tulemuse. Joonisel1.6.4 on nukk-kontrolleri üldvaade ja üks sektsioon ilma kaarekustutuskambrita.Joonis 1.6.4. Nukk-kontrolleri üldvaadening üks sektsioon [4]Kontrolleri iga liikumatu kontakt on kinnitatud isoleeralusele. Liikuv kontakt on hoova küljes, mis saabpöörduda ümber telje. Hoova teises otsas on rull, mis vedruga surutakse vastu nukki. Nukk-ketas onkinnitatud võllile, mida kraanajuht pöörab käsirattast. Nukk-ketta eri osad on pöörlemisteljest erinevalkaugusel. Käsiratta pööramisel nukk-ketas pöördub ning rull surutakse võlli pöörlemisteljest eemale.Selle tulemusena surutakse vedru kokku, hoob pöördub telje ümber ning liikuv kontakt hoova teisel otsaleemaldub liikumatust kontaktist. Kontakt lahutab ühe konkreetse ahela. Induktiivahela katkestamiseltekkiva kaarleegi kustutamiseks paikneb iga kontaktipaar kaarekustutuskambris.- 26 -

Niisuguse kontrolleri nukid ja kontaktid on valmistatud konkreetseid kraanaajameid silmas pidades. Nadvõimaldavad tavaliselt kuni 600 lülitust tunnis ning on limiteeritud voolu järgi. Seetõttu saab näitekskontrolleriga, mis 230 V juures on mõeldud 60 kW võimsusega asünkroonmootori juhtimiseks, kasutada400 V juures 100 kW mootori jaoks. Suhteline lülituskestus 40 %. Suurimad alalisvoolumootoritejuhtimise kontrollerid on 40 kW 220 V mootorile ning 80 kW 440 V mootorile. Niisugused aparaadidkaaluvad ligi 100 kg.Suuremate mootorite jaoks kasutatakse käskluskontrollereid, mis lülitavad voolu kontaktorimähistesse.Joonisel 1.6.5 on kujutatud veomootori kontrollerjuhtimisskeem ja loodavad tunnusjooned.FU sulavkaitseKF maksimaalvoolureleeKM liinikontaktorM mootorQS lukustatav vinnaklülitiSQ1 edasisuuna lõpplülitiSQ2 tagasisuuna lõpplülitiSQ3 kabiiniluugilülitiSB tööalustusnuppS1 kontrollerSF avariilülitiYB pidurimagnetJoonis 1.6.5. Veomootori kontrollerjuhtimisskeem ja loodavad tunnusjooned [5]- 27 -

2 LIFT2.1 Lifti ehitusKIRJANDUST1. Lahtmets, R. Lift//Tehnika ja tootmine, 1987, 7, lk. 27–282. Kapuntsov Ju. D., Jelissejev V. A., Iljašenko L. A. Elektrooborudovanije i elektroprivod promõšlennõhustanovok. — Moskva: Võsšaja škola, 1979. 359 s.3. Liftide valmistamine ja kasutamine. Tallinn, 1992. (Eesti Tehnilise Järelevalve Amet. 2. käsiraamat.Tõsteseadmed). 41 lk.4. KONE EcoLine MonoSpace Elevators. (KONE Elevators publication PL 1030). 6 p.5. http://www.otis.com6. http://www.kone.comHoonete kasvades kõrgusse nagu ka kaevanduste tungides sügavusse tekib vertikaaltranspordiprobleem. Seda lahendavad tänapäeval mitmesugused tõstukid — eskalaator, paternoster,kaevandustõstuk jt., enamasti aga lift.EE 5, 1990, lk. 534:Lift — vahepeatusi võimaldav paikne tõstuk, mille kabiin või platvorm liigub jäikadel püstjuhikutellukustuvate ustega šahtis. Olenevalt otstarbest jaotuvad liftid sõidu- (inimeste veoks), sõidu-kauba-, kauba- jaeriliftideks (haigla-, metroo-, kaevandus-, lennuki-, laeva-, teatri-, tuletõrjeliftid). Vaateliftid liiguvad hoonevälisseinal asuvas klaasseintega šahtis.Lifti kiirendus ei tohi ületada 2, pidurdusel 3 m/s², kiirus on kuni 11 m/s. Lifti masinaruum asub enamasti ülal,šahti kohal, harvemini all. Kabiini tõstetrosse käitab harilikult hõõrdrattaga vints, teises trossiotsas on vastukaal.Trossi(de) katkemise puhuks on ette nähtud püüdurid, mis kiiluvad kabiini juhikute vahele kinni.Liftitaoline käsiajamiga tõstuk oli kasutusel juba Roomas 1. sajandil e.m.a.Auru-, hüdro- ja elektriajamiga liftid ilmusid 19. s. keskpaiku.TTSS II, 1997, lk. 36 (LAROUSSE, Dictionary of Science and Technology (1995)):Lift — An enclosed platform or car mowing in a well to carry persons or goods up and down.US equivalent elevator.Nüüdislifti loomise võimaldas püüduri leiutamine USAs 1852. a. [4]. Esimest ohutusseadmetega varustatudlifti demonstreeris seal Elisha Graves Otis ning tema üldkasutatav aurulift paigaldati 1857. aastalühes New Yorgi kaubamajas. Hüdroajamiga lift ehitati 1868, elektrilifti sünniaastaks loetakse 1889, milsee konstrueeriti Siemensi juures.Liftikabiin (vt. joon. 2.1.1) toetub juhikutele ning on tavaliselt riputatud terastrossidele, mille teises otsasripub vastukaal, tasakaalustamaks kabiini ning umbes poolt nimilastist. Kabiini paneb tänapäeval liikumaenamasti elektriajam: sagedusmuundur-asünkroonmootor-pidur-trossiratas (veel 1980ndail oli enamikliftiajameid mehaanilise reduktoriga, kiirliftidel kasutati alalisvoolumootoreid). Terastrossid püsivadsoonelisel trossirattal hõõrdejõuga.Pidur on ehitatud selliselt, et pidurdava jõu tekitab vedru, pidurmagnetiga surutakse vedru kokku ningvabastatakse piduritrummel või -ketas klotside survest. Pidurimagnet lülitatakse sisse koostõstemootoriga. Nii pole karta pidurdava jõu kadumist juhul kui elekter millegipärast välja lülitub.Kui ka pidurdav jõud kaoks, ei pruugi kabiin sugugi alla kukkuda. Otse vastupidi: tühi või vähekoormatudkabiin hakkab liikuma üles, sest vastukaal on arvestatud tasakaalustama poolt nimilasti. Kui aga kabiinmillegipärast hakkab suure kiirusega liikuma (olgu siis alla või üles), vabastab kiiruspiirik püüduri, mispidurdab kabiini juhikute vahel (vt. joon. 2.1.2). See on erakordne sündmus. Isegi lühiajaline kiiruse- 28 -

1 — liftišaht2 — vastukaalu puhver3 — vastukaalu juhikud4 — vastukaalu rullikud5 — vastukaal6 — rippuv kaabel7 — kabiini juhikud8 — püüdur9 — kabiin10 — kabiiniuksed11 — ukseajam12 — kabiini rullikud13 — trossid14 — viimik-trossiratas15 — pidur16 — juhtaparatuuri kapp17 — trossiratas18 — vints19 — kiiruspiirik20 — püüduritross21 — ülemise asendi piirlüliti22 — alumise asendi piirlüliti23 — kabiini puhver24 — püüduritrossi pingutusseadeJoonis 2.1.1. Sõidulift [2]1 — plokiratas2 — kiiruspiiriku nukk3 — püüduritross4 — püüduri hoob5 — kabiin6 — kiilukujuline ava7 — juhik8 — püüdurirullidJoonis 2.1.2. Püüduri kinemaatiline skeem [2]- 29 -

suurenemine rakendab tsentrifugaalmehhanismiga kiiruspiiriku ning kabiin kiilutakse juhikute vahelekinni. Kui aga püüdur rakendub liiga madalal, maandub liftikabiin puhvritele liftišahti süvendis.Lift ei hakka tööle enne kui kõik šahti- ja kabiiniuksed on korralikult suletud. Nüüdisliftide uksedsulguvad automaatselt.Lifti liikumiskiirus elumajades on tavaliselt 1 m/s. Kiirust piiravad kaks asjaolu:1) kabiini peatumistäpsus; normid lubavad eluhoonetes liftikabiini põrandal jääda korrusemademetasemest kuni 5 cm kõrgemale või madalamale; pidurdusmaa on aga võrdeline kiiruse ruuduga2) inimese kiirendustaluvus; mugavas tugitoolis istudes talub sõitja reaktiivlennukis umbes ½raskuskiirendust — 5 m/s²; vertikaalsuunas suruks selline kiirendus püstiseisva inimese põlvili võikäpuli, laskumisel tekitaks see peaaegu kaaluta oleku tunde; seepärast ongi lifti kiirendus piiratudväärtusega 2 m/s², pidurdusel kuni 3 m/s²; need väärtused ei sõltu lifti sõidukiirusest.Joonisel 2.1.3 on kujutatud kiiruse sõltuvus ajast erineva tõstekiiruse korral sõitmisel kuuendalekorrusele.Joonis 2.1.3 Kuuendale korrusele sõiduks kuluv aeg sõltuvalt lifti nimikiirusest [1]Nähtub, et sõidukiiruse 3,5kordne kasv lühendab sõiduaega vaid kaks korda — sedavõrd mõjutavadsuhteliselt sujuv käivitus ja pidurdus. Säärane kiiruse suurendamine muudab aga lifti ehituse, ajami jajuhtimise oluliselt keerukamaks ja kallimaks. Seepärast tavaliselt kuni 9korruselistes kortermajadeskasutataksegi lifte kiirusega 1, harvem 1,6 m/s.Pilvelõhkujate liftide suurimaks kiiruseks on 9...11 m/s, KONE on ehitanud 333 m sügavusega šahtikatseseade, et hakata tootma lifte, mille suurim kiirus on 17 m/s. [5]Kaevandustõstukitest kiireimad on teada Lõuna-Aafrika Vabariigi teemandikaevandustes, kus 4 kmsügavusele laskutakse ja sealt tõustakse kiirusega 22 m/s.Lifti liikumiskiiruse suurendamine võimaldab veidi lihtsustada ajamit: kasutades väiksema pöörlemissagedusegamootorit ning suure läbimõõduga trossiratast, saab loobuda reduktorist. Nii suurenebülekande kasutegur ja väheneb müra. Niisugune luksus läheb aga esialgu piisavalt kalliks: aeglasedmootorid on suure läbimõõduga, rasked ja kallid. Näiteks kaalub Tallinna Teletorni lifti tõstemootor, millevõimsus on 35 kW ning nimipöörlemissagedus 102 p/min, 6,4 tonni. Veidi väiksem on ka aeglasemootori kasutegur.Lifti läbilaskevõimet saab oluliselt suurendada organisatsiooniliste abinõudega.Lift, nagu kõik tõsteseadmed on kõikjal allutatud tehnilisele järelevalvele. Eestis juhib seda EestiTehnilise Järelevalve Amet (ETJA), kelle nõuded on ilmuvad Riigi Teatajas ning on kohustuslikud kõigiletäitmiseks. Järgnevalt väljavõte ETJA käsiraamatus [3] esitatud termineist ning mõned inglisekeelsedvasted põhiliselt OTISe koduleheküljelt [5] (terminite valik on muidugi eri tasandilt vaadatuna sügavaltóerinev).- 30 -

HüdroliftElektrilineKiirliftõKaubaliftõõ Sõiduliftõõ HaiglaliftVäikekaubaliftTrotuaarliftõõõõNimikiirusTrummelvintsHõõrdveorattagaõõ JäikLibisevõõ Termineid [2, 5]Lift (elevator, lift) — paikne tsükkeltoime-tõsteseade inimeste või lasti tõstmiseks ja langetamisekskuni 15ôkaldega paigalseisvate jäikade juhikute vahel liikuva kabiini või tõsteplatvormiga(hydraulic elevator)— elektrilise hüdroajamiga liftlift — elektriajamiga lift— lift, mille nimikiirus ületab 1,5 m/s(material lift) — lasti tõstmiseks ja langetamiseks ette nähtud lift— inimeste tõstmiseks ja langetamiseks ette nähtud lift— lift, mis on ette nähtud haigete (sh. kande- või veovahendil lamavad haiged) tõstmiseksja langetamiseks koos nende saatjaga— ainult lasti tõstmiseks ja langetamiseks ette nähtud lift tõstevõimega kuni 250 kg,mille kabiini mõõtmed piiravad inimeste pääsemist kabiini— lasti tõstmiseks ja langetamiseks ette nähtud lift, mille tõsteplatvorm väljub šahtistšahti ülaosas paikneva luugi kaudu.Lifti põhiparameetrid — lifti tõstevõime ja nimikiirus.Tõstevõimeõ— lasti suurim mass, mille teisaldamiseks lift on arvutatud(rated speed) — kabiini liikumiskiirus, millega liikumiseks lift on projekteeritud ja millelevastavalt ta on arvutatudLiftišaht (shaft) — rajatis, milles liiguvad kabiin ja vastukaal.Šahti süvis — kabiini alumise peatustasandi ja šahti põhja vahele jääv šahtiosa.Kabiin (car, elevator) — tõstevahend, milles teisaldatakse inimesi või lasti.Vastukaal (counterweight)Kabiini (vastukaalu) liugurid — kabiini (vastukaalu) elemendid, mis fikseerivad kabiini(vastukaalu) asendi juhikute vahel.Kabiini (vastukaalu) juhikud (guide rails) — kabiini (vastukaalu) asendit fikseerivad ja liikumistsuunavad lifti elemendid.Puhver (buffer) — seadis alumisest tööasendist allapoole liikunud kabiini (vastukaalu) peatamiseksning peatumisel tekkinud löögi amortiseerimiseks.Automaatuksed (doors) — ajami abil avanevad ja sulguvad kabiini- ja šahti pealeminekuava uksed.Šahtiuste automaatlukk (door lock) — seadis šahti uste sulgemiseks ja avamiseks kabiinielementide toimel.Vints — painduva tõmbeelemendiga tõstemasin liftikabiini teisaldamiseks; koosneb elektrimootorist,pöördemomendi ülekandemehhanismist ning paindeelemendis tõmbejõudu tekitavast hõõrdrattastvõi trumlist.— vints, kus tõmbejõu tekitab trummel sellele keritavas kanduris.vints — vints, kus tõmbejõu tekitab kandetrosside ja veoratta vaheline hõõre.Pidur (brake) — mehhanism, mis peatab lifti ajami ja hoiab kabiini paigal ajamimootori voolukatkemisel.Kandurid — trossid või ketid, mille küljes kabiin ja vastukaal ripuvad.Püüdur (governor, catcher, fisher) — pidurdusseadis langeva kabiini (vastukaalu) peatamiseks jajuhikutel paigalhoidmiseks, kui kabiini (vastukaalu) kiirus kasvab üle lubatava.püüdur — püüdur, mille kinemaatikaskeemis puudub elastne elementpüüdur — püüdur kinemaatikaskeemis oleva elastse elemendiga (vedru), milledeformatsioonist sõltub pidurdavale elemendile (kiil, klots) mõjuva jõu suurus.Kiiruspiirik (overspeed governor switch) — seadis, mis liikumiskiiruse suurenemisel kindlaväärtuseni rakendab tööle allaliikuva kabiini (vastukaalu) püüduri, et kabiin (vastukaal) peatada.Masinaruum (machine room) — lukustatav eriruum, milles asuvad vaid lifti juurde kuuluvadseadmed.- 31 -

ü ý F F1 F2 ¤ú—û—2.2 Liftiajamile esitatavad põhinõudedKIRJANDUST1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2.2.1 Mootori vajalik võimsusKraanavintsiga võrreldes on lifti vints teistsugune: piisavalt raske kabiini tasakaalustamisekskasutatakse vastukaalu. (Kaevandustõstukil, kui tõstmine toimub kahe nivoo vahel, kasutataksetavaliselt kahte ühesugust tõstealust — skippi, mis teineteist tasakaalustavad.)Niisiis on tõstetrosside ühes otsas kinnitatud kabiin, teises — vastukaal. Trossid enamasti polegi mujalekinnitatud, nad saavad liikumiseks vajaliku jõu sooneliselt trossirattalt, kus nad püsivad hõõrdejõuga.Vastukaalu kaal on tavaliselt arvestatud tasakaalustama lisaks tühja kabiini kaalule ka osa tõstetavastlastist, enamasti umbes poolt nimilastist G n :GvG0 Gn(1)kus Gvmvg — vastukaalu kaalG0 m0gö— kabiini kaalGnmngtõstetava nimilasti kaaltasakaalustustegur, tavaliseltvahemikus 0,4 ... 0,6÷ øAnalüüsime peaajami koormust juhul kui ajamiùkinemaatiline skeem onùniisugune, nagu kujutatudjoonisel 2.2.1.Resulteeriv jõud trossirattal tekib trossiotstetõmbejõudude vahena:kusF G G qx F ,1 0F G q H ¢ ( x) £ F ÿ þ2vþ ÿ ÿ ¡h¡ ¡hSiin onhõõrdejõud kabiini juhikutega,F hF h¥ ¥hõõrdejõud vastukaalu juhikutega,q — trossi(de) jooksva meetri kaal.Arvesse võttes (1) võib mõjuva jõu avaldise kirjutada kujulF G G q x H( 2 ) ( F F ) ,¦ § ¨ § © ¨ n h hJoonis 2.2.1. Kinemaatiline skeem [1]kus + vastab kabiini tõusule ja – laskumisele.Kui esitada jõud nii, nagu me seda kraana puhul tegime — lastist põhjustatud aktiivjõuna F l ja hõõrdejõunaF h , mis moodustavad vastavalt aktiivmomendi T l ja hõõrdemomendi T h , on staatiline koormus- moment T T Ts l hMis siit nähtub? G q 2x H G D2irednT .hEsmalt see, et koormusmoment sõltub kabiini koormusest ja tasakaalustustegurist .Teiseks see, et suurel tõstekõrgusel H sõltub moment kabiini kõrgusest (tegelikult trossi(de) kaalust),täpsemini: moment muutub funktsioonina läbitud teest. Hoone väikese kõrguse korral q( 2x H ) 0 .- 32 -

4"#Täiskabiini tõstmisel ja tühja kabiini tõstmisel on siis koormusmoment vastavalt( 1 ) GnDT1TlTh2iT T T0 lhning langetuselT T T1 l hT T T0 ! l hred nGnD2iredn( 1 ) G D" #nnred2i2iG DrednKui tõstetakse täislasti ja langetatakse tühja kabiinining eeldada, et ajad on võrdsed, siisTs1 2 0 2 2 21T T GnD2 2i% $' & ( '&redn2) * * . (2)Joon. 2.2.2. Tõstemootori koormustsükkelerineva tasakaalustusteguri korral:1) + = 0, 2) + = 0,5Siit võib avaldada optimaalse , , -tasakaalustustegurituletise nulligad21 2 2 0/ .2 3 .1optvõrrutades ruutjuuremärgi all oleva avaldiseKoormusmomentT Td00 0opt 0, 5.s s min 5 5 6 6kuiJoonisel 2.2.2 on tõstemootori koormustsükli graafik juhul 7 kui = 0 (punktiirjoonega 1) ja juhul kui= 0,5 (täisjoonega 2). Valemist (2) järeldub, et tasakaalustamata ajami (7 = 0) korral on vajalik7staatiline moment 2 korda suurem kui optimaalse (7 tasakaalustusteguri = 0,5) korral. Optimaalnetasakaalustus sõltub tegelikust koormustsüklist ja hõõrdekadudest. Seetõttu võetaksegi projekteerimisel= 0,4 ... 0,6. 7Kõrgete hoonete puhul mõjustab momenti tõstetrossi(de) omakaal. Trossi(de) osatähtsus koormusessõltub kabiini asukohast (all, keskel, üleval) ning põhimõtteliselt mõjutab koormusgraafikut joon. 2.2.2 niinagu kujutatud joonega 3. Niisugune tasakaalustamatus nõuab mootori võimuse suurendamist. Sellevältimiseks võib kasutusele võtta tasakaalustustrossi(d)(vt. joonisel 2.2.1), mille kaal ja pikkus ontõstetrossi(de)ga ühesugune. Nii välistataksekabiini asukoha mõju koormusmomendile.Joonisel 2.2.3 on kujutatud lifti peaajami võimalikkoormusmuutus juhul kui 798 0,5.Dünaamiline koormusmoment moodustub koguliikuva massi inertsijõududest:2vJ J J ( m m m m )rootor pöörlev v 0 l tross2Joonis 2.2.3. Liftiajami koormusemuutuse piiridoptimaalse tasakaalustuse korralKuivõrd mootori võimsuse määrab trossiotstekoormuste vahe, inertsimoment on aga võrdelinekogu liikuva massiga, siis tavaliselt on liftiajamisummaarne inertsimoment rootori inertsimomendist2 ... 5 korda suurem.:

fsXZF\FNjHVOZ_\ju_KM2.2.2 Täpne peatumine korruselSee on tsüklilise toimega ajami üks põhiprobleem.Lihtsamal juhul (aeglase lifti korral) lülitatakse mootor välja ja rakendatakse pidur. Probleem on üldiselttõsine ning seda mõjutavaid tegureid palju. Püüame seda veidi analüüsida.Lihtsustuseks eeldame, et mehaaniline pidur rakendubsamaaegselt mootori väljalülitamisega ja et pidurdusjõudtekib hetkeliselt. Nii võib peatumisprotsessi vaadeldakahe-etapilisena (vt. joon. 2.2.4).Protsess algab täpse peatumise andurist. Seni kuniaparaadid pole rakendunud liigub lift veel teepikkuse s's v t a , kus v on liftivõrra edasi oma esialgse kiirusega ? @ Aliikumiskiirus ja t a aparaatide rakendumise koguaeg.Alles seejärel lülitatakse mootor välja ning pidurrakendub. Pidurdavad jõud viivad liikuvate massidekineetilise energia nulliks. Sel ajal liigub lift veelteepikkuse s''. Seda kirjeldab võrrandm vB 2( F F ) s .pC D E E21 GSiin mJ2son kulgliikumisele taandatud liikuv mass,Joon. 2.2.4. Täpse peatumise skeemJI J LP PRQTRS SUTRVUTW WXUYRZUY YRX[ Xv— võllile taandatud kogu inertsimoment, — taandamisraadius, F p F s — pidurdusmomendistT p ja staatilisest koormusmomendist T s tekkiv summaarne pidurdav jõud.Kuivõrd F p F2sva , siis peatumistee teise etapi pikkus on sm2aning peatumistee kogupikkuss s s2vvta2 aSiit nähtub, et suurim mõjur on kiirus: peatumistee teise osa pikkus s on võrdeline kiiruse ruuduga.Analüüsiks avaldame vaadeldavad suurused keskväärtuse ja võimaliku (või lubatava) hälbe kaudu:smax smin smax smins0s s, s ,2 2s s0s .Analoogiliselt v v v , a a a jne. Nüüdsv t0 0 a 02v02a` a `cbdaUb b0 0s0 0s] ^ ] ^ja, kui mitte arvestada e t/t 0 , e v/v 0 ja e a/a 0f f f lkm lkm f noqpnoqppeatumise kõrvalekalde väärtusekssv t v as0s02v t v a.gih0 0jUh h0 0korrutisi, mis alati on oluliselt väiksemad kui 1, saab täpseNähtub, et hälve on seda suurem, mida pikem on peatumistee ja mida suuremad on kõikide suurustevõimalikud hälbed.Aparaatide keskmine rakendumisaeg ja võimalik kõrvalekalle sellest antakse tootekataloogides.Teadaolevalt on enamiku elektromagnetiliste releede r rakendumistäpsus 15 ... 20 % ehk teisisõnut / t0 0,t15 . Selle hälbe vähendamiseks tuleb kasutada võimalikult vähe ja võimalikult suuretoimekiirusega aparaate ning võimalikult vähest hulka jadamisi lülitatud aparaate.Aeglustuse keskväärtus, kui F F mv ja hälvete kõrgemaid järke ja korrutisi mitte arvestadaps- 34 -

}{{Ž•a0Fp0 wFsy y0a FpFsmning võimalik kõrvalekalle .x yyma F F m00 p0 s0 0z {Peatumistäpsuse suurendamiseks (siinkohal aeglustuse hälbe vähendamiseks) võiks/peakssuurendama aeglustust a 0 ja vähendama | tema suhtelist hälvet a/a 0 . Selleks peaks muutma jõude jamassi. Piirangud kiirenduse osas ega konstruktsioonide kaal pole muudetavad. Massi muudavadparatamatult vaid sõitjad neis piires mida lift võimaldab — tühjast kabiinist täislastini, mis põhjustabkilihtsamate liftide väiksemat peatumistäpsust.Stabiilseim suurus neis valemeis on pidurdav jõudFp/ Fp0 0, 1... ~0,2 .Peatumistäpsus suureneks pidurdava jõu suurendamisega. Maksimaalse võimaliku pidurdava jõumäärab aga lubatav aeglustus (3 m/s²):F € m a F .p lub lub s maxSiit nähtub, et pidurdava jõu suurus sõltub summaarsest massist. Massi ei suurendata, sest vaheajaliserežiimiga ajamil suurendaks see ‚ oluliselt kadusid. Reaalselt a / a0 0, 1... ƒ0,5.Joonis 2.2.5 KiirusemuutusedJoonisel 2.2.5 on kujutatud liikumiskiiruse mõju peatumistäpsusele.Eeldatakse, et mootori kiirus peatumisel on määratudmehaanilise tunnusjoone ja staatilise koormusega. Koormusmomendivõimalik muutus on esitatud joon. 2.2.3. Mehaanilisetunnusjoone jäikusest tingituna võib kiirus erineda keskväärtusest„ v' võrra ning pingemuutuse ja mootorimähiste takistusemuutumise tõttu tuleb arvestada veel teist komponenti „ v''.… … † … ‡ ‡ ˆ ‡.‰ Š‹ ŒVõimalik kiirusemuutusv v vPeatumistäpsus on seda suurem, mida jäigem on karakteristik jamida stabiilsem toitepinge. Projekteerimisel tuleb arvestadavõimaliku 20 ... 50 % kiirusehälbega ( v / v0 0, 2... 0,5).Suletud süsteemides astaatilise reguleerimisega on v / v0 0 .Klassikalisel täpse peatumise tagamisel ongi peatumiskiiruse v 0valik ainus peatumistäpsuse tagamise võimalus.Paljude maade standardid nõuavad sõiduliftide peatumistäpsuseks 35 ... 50 mm, haiglaliftidel10 ... 20 mm, kaubaliftidel 5 ... 10 mm. Kaevandustõstukitel on see tavaliselt sõltuv šahti sügavusestning lastikandja tüübist ja fikseerimisviisist.2.2.3 Siirdeprotsesside minimaalne kestus piiratud kiirenduse ja tõuke juuresTsüklilise talitlusega seadmete jõudlus sõltub oluliseltsiirdeprotsesside ajast, siirdeprotsesside kiirust piirabkiirenduspiirang (2 m/s²). Lifti jõudluse (läbilaskevõime,I inimest tunnis) määrab ligikaudselt seos3600 QI,2 H / v tkus ‘ on kabiini täitetegur, Q — kabiini mahutavus, ’ t— summaarne aeg igal peatusel aeglustamiseks,uste avamiseks, sõitjate vahetuseks, käskude vastu-“”–•võtmiseks, uste sulgemiseks ja kiirendamiseks.Protsessi sujuvuse tagab tõuke piiramine. Tõugeda / dt d v / dtlimiteerib kiirenduse kiiruse, etJoon. 2.2.6. Lihtlifti optimaalsed siirdeprotsessid tagada inimese hea enesetunne.Lihtlifti optimaalne tahhogramm on esitatud joonisel 2.2.6. Lubatav tõuge 3 ... 10 m/s³ piirabkäivitusprotsessi kuni saavutatakse kiirendus ~2 m/s². See kiirendus võib kesta kuni jõutakse nimikiiruselähedale või kuni tuleb alustada aeglustust peatumiseks. Kiirenduse vähendamist piirab jällegi tõukelubatud väärtus, nüüd vastassuunas. Pidurdamisel on kõik analoogne kuid vastasmärgiga. Joonisel2.2.6 kujutatud tahhogramm kuulub kahekiiruselise asünkroonmootoriga ajamile, mis enne peatumistviiakse üle peatumiskiirusele, mis lihtlifti nõuetekohase täpsusega peatamiseks ei saa olla üle 0,36 m/s.- 35 -

Parimad tulemused annab ajami täiustamine. Kiirliftil on läbi aegade kasutatud leonardajamit, viimased10 aastat ehitatakse enamasti sagedusjuhtimisega ajameid. Mõlemil juhul tagatakse parimadsiirdeprotsessid ja mõnemillimeetriline peatumistäpsus.2.3 Lifti ajam ja juhtimineKIRJANDUST1. Lahtmets, R. Lift//Tehnika ja tootmine, 1987, 7, lk. 27–282. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.3. Kapuntsov Ju. D., Jelissejev V. A., Iljašenko L. A. Elektrooborudovanije i elektroprivod promõšlennõhustanovok. — Moskva: Võsšaja škola, 1979. 359 s.4. Traffic Master 516 Lift Group Control System. — KONE prospekt CL 1027. 6 p.5. Liftide valmistamine ja kasutamine. — Tallinn, 1992. (Eesti Tehnilise Järelevalve Amet. 2. käsiraamat.Tõsteseadmed). 41 lk.2.3.1 Lifti jõudluse suurendamineLifti jõudluse (läbilaskevõime) ligikaudseks määramiseks on pakutud seostI— ˜ 36002 H š / vE,tkus › on kabiini täitetegur, E — kabiini mahutavus, œ t — summaarne aeg igal peatusel aeglustamiseks,uste avamiseks, sõitjate vahetuseks, käskude vastuvõtmiseks, uste sulgemiseks ja kiirendamiseks.Esmapilgul tundub, et läbilaskevõime suurendamiseks on vaja suurendada kabiini mahutavust. Sellegakoos suureneb aga tõenäoline peatuste arv (vt. joon. 2.3.1) ning läbilaskevõime suureneb vähe.Olulisem on lifti juhtimise parandamine.Organisatsioonilised abinõud. Olemasoleva lifti korralvõib vähendada peatuste arvu. Näiteks teha lifti peatusedigal teisel korrusel. Nii väheneb tõenäoline peatuste arvpraktiliselt kaks korda ning läbilaskevõime mõnevõrrasuureneb.Vanematel liftidel on kabiin töös järjestikusel põhimõttel –ta on ühe sõitja või sõitjagrupi käsutuses ja võib sõitapooltühjalt kuni väljub viimane sõitja. Alles siis on võimalikkabiin ette kutsuda.Joon. 2.3.1. Tõenäoline lifti peatuste arv[3]Rõhtteljel — korruste arvPüstteljel — tõenäoline peatuste arv NE — kabiini mahutavus, in.Korjava süsteemiga täidetakse kabiini liikumisel korrustejärjekorras kõik kabiini liikumissuunaga kokkulangevadregistreeritud kutsed. Selleks on igal korrusel kaks kutsenuppu– sõiduks üles ja sõiduks alla. Praktika näitab, etsõitasoovijad vajutavad mõlemale nupule. Siis peatuvadkorrusel ka vajalikule vastassuunas sõitvad kabiinid ningläbilaskevõime hoopis väheneb. Korjav süsteem võib ollaühesuunaline (elumajades alla) või kahesuunaline.Liftigrupp. Läbilaskevõime suureneb liftigrupi moodustamisega, kus grupis töötab mitu lifti ühisejuhtimissüsteemiga. Veel parem lahendus on ekspresstsoonide loomine. Näiteks üks 52-korruselineadministratiivhoone Tokios. Hoones on 7 liftigruppi, igas neli lifti. Kiireima (9 m/s) grupi liftid peatuvadainult 1., 5., 48 ... 52. korrusel. Teine grupp teenindab 1., 5., 42 ... 48. korrust. Hoone on jagatudseitsmeks tsooniks. Alumisi tsoone teenindavate liftide sõidukiirus on väiksem. Nii saab praktiliseltmistahes korrusele enam-vähem sama ajaga. Veel on kolm lifti 3 m/s, mis peatuvad kõigil korrustel.Tänapäeval seatakse liftide tellimisel esikohale maksimaalne tõenäoline ooteaeg. Paremad firmadpakuvad lahenduse eeldusega, et ükski sõitja ei peaks ootama üle 40...50 sekundi.- 36 -

Madalamate kõrghoonete ja lihtsamate süsteemide korral on kasutusel hoone tsoneerimine. Juhtimisalgoritmon koostatud selliselt, et ta võtab arvesse eeldatavat situatsiooni (büroohoonetes hommikulüles, õhtul alla, elumajades vastupidi). Kui grupis on neli lifti võib näiteks jagada hoone kolmeks tsooniksning püüda hoida igas tsoonis kutset ootamas ühte kabiini ning saata alati üks alla, põhikorrusele.Niisugune lahendus ei suuda enamasti tagada 50 s ooteajast kinnipidamist allasõidul. Seepärast ehitatitäiuslikumad süsteemid selliselt, et allasõiduks on hoone jagatud tsoonidesse kutseprioriteedi järgi.Esmajärjekorras täidetakse põhikorruse kutse, siis kõige kõrgemate korruste oma, järgmisena kutsekeskmistele korrustele jne. Pikkade ooteaegade vältimiseks registreeritakse iga kutse andmisestkulunud aeg. Kui see ületab teatud piiri, antakse sellele korrusele eelisjärjekord.Edasine täiustamine on ilma kompuutrita juba praktiliselt võimatu.2.3.2 Lifti juhtskeemi koostamisestLifti juhtimiseks on vaja [2]määrata kabiini asukoht šahtisvalida liikumissuundkäivitada ja kiirendada (a < 2 m/s²)pidurdada ja täpselt peatudaavada ja sulgeda uksedomada kõik vajalikud blokeeringud ja kaitseaheladSkeem üldjuhul koostatakse sõlmedest või moodulitest, mis täidavad neid funktsioone. Skeemikeerukus sõltub peatumistäpsusele, kiirusele, kiirendusele jne. esitatavatest nõuetest.2.3.3 Suunavalik2.3.4 Elementaarne lifti juhtskeemJoonisel 2.3.2 on esitatud lihtsa suunavalikuskeemiosa [2]. Skeemiosal on k-ndal korrusemademel asuvkutsenupp Kutse k, kabiinis asuv k-nda korrusekäsunupp Käsk k, korrusereleed KL, korruselülitidSL, allasuunakontaktor KB1 ja ülessuunakontaktorKB2 ning liikuva kabiinipõranda kontaktid BP1 jaBP2. Kabiin seisab i-ndal korrusel, suunakontaktoridon välja lülitatud. Pärast vajutamist k-nda korrusekutsenupule Kutse k või käsunupule Käsk k saabtoite k-nda korruse korruserelee KL k ning annabtoite suunasiinile üles, kui k-s korrus on i-ndastkõrgemal või suunasiinile alla, kui k-s korrus oni-ndast madalamal. Nupud Kutse k või Käsk ksillatakse korruserelee KL k ja suunakontaktori (kassiis KB1 või KB2) kontaktiga. Kui kabiinis on sõitja,siis põrandakontakt BP1 katkestab kutsenuppudeahela ning BP2 ühendab käsunuppude ahela.Joon. 2.3.2 Suunavaliku skeemi tööpõhimõtteselgitamiseksLifti juhib inimene, kes ei oma selleks mingit ettevalmistust. Seepärast peavad juhtimisoperatsioonidolema ülilihtsad ning tagama suure töökindluse.Joonisel 2.3.2 on neljakorruselise hoone lifti juhtskeem [3]. Siin on ajamimootoriks faasirootoriga asünkroonmootorM, mida juhitakse reversiivse kontaktoriga alla (KB1) või üles (KB2). Mootoriga koos saabtoite pidurimagnet YB, mis vabastab piduritrumli. Kiirendus tagatakse sõltumatu viitega töötavatekiirenduskontaktoritega KV1...KV3, mille kontaktidega lühistatakse käivitustakistid R1...R3.Lifti juhtimiseks on korrusemademetel kutsenupud Kutse1...Kutse4, kus number tähistab vastavatkorrust, ning kabiinis käsunupud Käsk1...Käsk4.- 37 -

Joonis 2.3.3. Elementaarne sõidulifti juhtskeem neljakorruselise hoone jaoksEsimene probleem on liikumissuuna valik. Selleks on korrustel korruselülitid SL1...SL4, mille kontaktiasend sõltub sellest, kas kabiin on korrusest allpool või ülalpool. Kui näiteks kabiin on kolmandalkorrusel, on korruselüliti kontakt keskmises asendis (vt. joonisel). Kõigi allpool olevate korruselülititekontaktid on ülemises asendis ning ühendatud allasuuna kontaktori KB1 pooliga järjestikku, ülalpoololeva(te) korruselüliti(te) kontakt(id) on alumises asendis ning valmistavad analoogselt ette ülessuunakontaktori KB2 sisselülitamise.Vaatleme skeemi tööd. Lähteasendiks on kolmas korrus, kus sõitja siseneb kabiini, et sõita alla. Tavajutab esimese korruse nupule Käsk1. Skeemi rakendumiseks peavad olema täidetud kõik vajalikudblokeeringud: kabiini uks kinni (SQ kontakt suletud), samuti kõik šahtiuksed kinni (SQ1...SQ4 kontaktidsuletud), trossid pingul (kontakt Trossid suletud), püüdur pole rakendunud (kontakt Püüdur suletud),kabiin pole ülalpool ülemist piirasendit (SF kontakt suletud) ja keegi ei vajuta ühelegi stoppnupule Stopp.Nupule Käsk1 vajutamise järel saab toite esimese korruse korruserelee KL1 (sulgub ahel Q1 – KV3 –Käsk1 – releemähis KL1 – eespool loetletud blokeerkontaktid – Q1). Käsunupu ja korrusereleevahelisest punktist edasi saab rakenduva korruserelee KL1 kahe järjestikku ühendatud kontakti ningkorruselüliti SL1 kontakti kaudu toite allasuunakontaktori KB1 mähis (edasi jätkub ahel läbi samadeblokeerkontaktide). Nupu võib vabastada kui kontaktor on rakendunud, sest alles siis sildab kontaktoriKH kontakt käsu- ja kutsenuppude ahela ning tagab kontaktorimähise toite.Allasuunakontaktor KB1 lülitab sisse mootori koos kogu käivitusreostaadiga rootoriahelas. Viitega töötavKB1 kontakt lülitab sisse kiirenduskontaktori KV1, mis lühistab esimese käivitusastme jne., kuni KV3lühistab kogu rootoriahela ning abikontaktiga KV3 katkestab nupuahelate toite. Kabiin liigub allaesimesele korrusele, kus lülitab korruselüliti SL1 ümber neutraalasendisse ning seega lahutab võrgustallasuunakontaktori KB1 mähise. See lülitab välja mootori ja pidurimagneti ning oma abikontaktigakorrusereleede ahelad. Vedru jõul töötav pidur rakendub. Kabiin peatub korrusel piisava täpsusega.Kutsenuppudest juhtimine toimub samade ahelate kaudu. Kui kutsuda lift esimesele korruselekutsenupule Kutse1 vajutamisel, ei pruugi kabiiniuksed olla kinni (kontakt SQ on avatud): blokeeraheladjäävad korrusereleede mähistega järjestikku läbi uksekontaktiga SQ rööbiti oleva suletudpõrandakontakti BP2. Kogu skeem toimib edasi just niisama kui käsunupuga juhtimisel.- 38 -

2.3.5 Nüüdisaegne lifti juhtskeemTänapäeva liftide juhtimiseks kasutatakse kompuutrit. Joonisel 2.3.4 on esitatud plokkskeem [4], kusühe lifti juhtskeem on esitatud osana viieliftilise grupi juhtskeemist.Joon. 2.3.4 Traffic Master 516 juhtseadme plokkskeem2.3.6 Lifti elektriosale esitatavad juriidiliselt kohustuslikud tehnilised nõudedEesti Tehnilise Järelevalve Amet [5], nagu analoogsed ametid teisteski riikides, esitab ohutusetagamiseks lifti elektriseadmete kohta järgmised nõuded:2.2.18 Elektrisüsteem, juhtimine, signalisatsioon, valgustus2.2.18.1 Lifti elektriaparatuuri ehitus ja paigaldus peab vastama elektriseadmete ehitamise ja kasutamiseeeskirjadele.2.2.18.2 Elektritoide peab olema viidud lifti masinaruumi sisestusvinnaklüliti kaudu, millega saab välja lülitadaelektriajami, juhtimisahela, signalisatsiooni ja kabiini valgustuse.2.2.18.3 Sisestusvinnaklüliti peab olema paigaldatud masinaruumi sissepääsu lähedale. Kui ühte masinaruumion paigaldatud mitme lifti ajamid, peab iga lifti ajamil olema omaette vinnaklüliti.2.2.18.4 Lifti võib juhtida ainult selleotstarbelise juhtimisaparaadiga.2.2.18.5 Juhtimisaparaadil peab olema lifti seiskamiseks stoppnupp.2.2.18.6 Olenevalt juhtimisaparaadi asukohast võib lift olla:a) seestjuhtimisega, mil juhtimisaparaat asub kabiinis;b) väljastjuhtimisega, mil juhtimisaparaat asub mademel väljaspool kabiini;c) segajuhtimisega, kui juhtimisaparaadid asuvad nii kabiinis kui ka väljaspool seda.Ümberlülitamine seestjuhtimiselt väljastjuhtimisele ja vastupidi võib toimuda järgmiselt:a) kabiini liikuva põranda või mõne muu seadise abil, millega kontrollitakse inimeste või raskuse olemasolukabiinis;b) kabiini paigaldatud käsiümberlülitiga;c) ajareleega.2.2.18.7 Sõidu- ja kauba-sõiduliftid peavad olema seest- või segajuhtimisega.2.2.18.8 Haiglaliftifd ja saatjaga kaubaliftid peavad olema seestjuhtimisega. Kaubaliftidel võib kasutada kasegajuhtimist.2.2.18.9 Lifti juhtimissüsteem, välja arvatud korjava süsteemiga liftil peab olema ehitatud nii, et kuni varemantud käsu täitmiseni on välistatud uue käsu täitmine (välja arvarud käsk stopp).2.2.18.10 Seest- ja segajuhtimisega liftil peab kabiinis olema väljakutsenupp hoolduspersonali väljakutsumiseksrikke korral.2.2.18.11 Liftikabiinis, tiheda piirdega šahtis, masinaruumis, šahtiuste esistel mademetel, samuti kamasinaruumi, ülemiste plokkide ruumi ja šahti süvisesse viivas läbikäigus peab olema elektrivalgustus.2.2.18.12 Kabiini valgustus ei tohi kustuda lifti jõu- või juhtimisahela automaatlüliti väljalülitamisel. Kabiinipõhivalgustus peab olema sisse lülitatud avatud šahtiuste puhul ja siis, kui kabiinis on inimesed.2.2.18.13 Kabiini ja šahti valgustuslüliti peab asuma masinaruumis.- 39 -

2.4 Lifti juhtaparaate ja -lülitusiKIRJANDUST1. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. —Moskva: Energia, 1980. 360 s.2.4.1 AsendianduridLifti juhtimise üheks olulisemaks infoallikaks on asendiandurid.Lihtsaimaks neist on korruselüliti — eriline lifti juhtimiseks mõeldud kolmepositsiooniline ümberlüliti.Nagu nimi vihjab, on niisugune aparaat vajalik igal korrusel. Joonisel 2.4.1 on skemaatiliselt kujutatudkorruselüliti töö kui lift sõidab alt üles [1].Joon. 2.4.1. Korruselüliti kabiini asendimääramiseks: kas kabiin on korrusestmadalamal (vasakul), korrusel (keskel) võikorrusest kõrgemal (paremal)Korruselüliti hoova asendit muudab möödasõidul liftikabiini küljele kinnitatud lekaal (nimetatakse kasaan). Joonise kohaselt on korruselüliti hoob parempoolses asendis kui lift on korrusest madalamal(joonisel vasakul). Kuigipalju enne kabiini jõudmist korrusele satub korruselüliti hoova otsas olev rulllekaali vahele. Lekaali kõverus viib hoova keskasendisse, kontaktid lülituvad ümber neutraalasendisse(joonisel keskel). Korrusest möödudes viib lekaali kõverus hoova vasakpoolsesse asendisse (jooniselparemal). Kõikide kabiinist allpool olevate korruselülitite kontaktide asend on ühesugune. Lekaali sirgeosa pikkus l peab olema kahekordne peatumisteekonna s pikkus, et kabiin saaks korrusel vajalikutäpsusega peatuda. Allasõidul toimub kõik vastupidises järjekorras.Korruselüliti on lihtne, kuid mitte eriti töökindel. Ta põhjustab müra. Tema tööiga pole eriti suur ja liftikiiruse suurenedes väheneb järsult. Enamasti neid ei kasutata kui lifti kiirus on üle 1 m/s.Lülitusaparaadi töökindluse suurendamiseks on kiirliftide puhul kasutusele võetud kopeeraparaat. Seeon kompaktne seade, mis paikneb masinaruumis, mis on trossiga ühendatud kabiiniga ning mõõtkavas1:50 ... 1:100 kopeerib kabiini liikumist šahtis. Seega on liikumiskiirus 50 ... 100 korda väiksemtegelikust, seade kulub vähe ning töötab praktiliselt müratult. Lülitus teostatakse nukkkontaktidega, midalülitab sisse kelk sõltuvalt kabiini kiirusest mitu korrust ette, et vajadusel just sellel korrusel täpseltpeatuda või (korjava süsteemi puhul) välistada kabiini peatamist, juhul kui see on peatumist nõudvasõitja korrusel lähemal kui normaalseks aeglustuseks vaja. Kiirendusel määratakse kiiruse lõppväärtuskelgu kontaktidega sõltuvalt sellest, kas on vaja peatuda järgmisel, ülejärgmisel jne. korrusel. Selleks onkontaktide vahele ühendatud dioodid, mille pingelang summeerub võrdeliselt vajaliku korruste arvuganing annab ette lõppkiiruse.Mõõtkava vähendamine vähendab juhtimistäpsust ning seepärast on vaja täpse peatumise tagamisekstäiendavaid seadmeid.- 40 -

Joon. 2.4.2 Induktiivandur ja selle ühendusskeem2.4.2 Induktiivanduritega selektorIntensiivselt töötava kiirlifti asendianduriteks kasutatakseinduktiivandureid. Need paiknevad korrusest madalamal jakõrgemal, neid kasutatakse ka täpse peatumise juhtimiseks.Induktiivandur kujutab endast lehtterasest U-kujulisele(avatud) magnetahelale mähitud pooli, millega järjestikku onkoormus, kas releemähis või loogikaelemendi sobitustakisti.Kabiini möödasõidul magnetahel šunteeritakse (suletakse)ilma mehaanilise puuteta (vt. joonis 2.4.2). Avatud magnetahelakorral on anduri induktiivtakistus väike ning praktiliseltkogu toitepinge langeb koormusele. Suletud magnetahelapuhul kasvab pooli induktiivtakistus järsult ning koormuselelangev pinge on nullilähedane.Induktiivanduritega selektor võib töötada nii relee- kui ka kontaktivabas elektronjuhtskeemis.Tööpõhimõte sellest ei muutu. Selgituseks on allpool joonisel 2.4.3 vastav diagramm. InduktiivanduriteLL1, LL2, LL3 ... (mille number vastab korrusenumbrile) väljundis on signaal L1', L2', L3' ... See signaalon 0 kui kabiin on anduri tööpiirkonnas (magnetahel on suletud) ja 1 kui kabiin on eemal (magnetahel onavatud). Pärast signaali inversiooni on kabiini anduri tööpiirkonnas olles signaal 1, eemal olles aga 0. Niiantaksegi kabiini liikumisel järjest selektoriimpulsid L1, L2, L3 ..., mis joonisel 2.4.3 on püstviirutusega.Joon. 2.4.3. Induktiivanduritegaselektori tööpõhimõtteselgitamiseksSelektoriimpulsside kestust pikendatakse nii, et sõitjal oleks võimalik jälgida kabiini liikumist korrusetäpsusega (signaalid KL1, KL2, KL3 ...). Seejuures säilitatakse eelmise korruse signaal: kui kabiin onteise ja kolmanda korruse vahel, siis on ülessõidul signaal KL2 ja kõikidel tabloodel põleb number 2,allasõidul aga on signaal KL3 ja tabloodel põleb number 3. Niisugust signaali pikendamist kirjeldabreleeskeem joon. 2.4.4.Kui kabiin on esimesel korrusel, on selektori impulsirelee KHL1 praktiliselt pingestamata ning temasuletud kontakti kaudu (vt. keskmise skeemi alumisi ridu) saab toite selektorirelee KL1 ning kõikideltabloodel põlevad lambid HL1, mis näitab, et kabiin on esimesel korrusel või teel üles kuni teisekorruseni. Kõikide teiste korruste impulsireleed KHL2 ... KHLn on pingestamata ning nende kontaktidskeemil selektorireleede KL2 ... KLn mähistest paremal on suletud, valmistamaks ette releed KL2 ... KLnsisselülitamise kabiini jõudmisel sellele korrusele. Selleks peab ennistuma impulsirelee KHL2 ... KHLnkontakt mähisest skeemil vasakul, mis toimub siis, kui kabiin jõuab sellele korrusele. Kuni selleni jääbtoidetuks eelmise korruse selektorirelee, vaatluse algul siis KL1 oma blokeerkontakti KL1 ja järgmisekorruse impulsirelee KHL2 seni veel suletud kontakti kaudu (keskmise skeemi alumine rida). Kabiini- 41 -

jõudmisel teisele korrusele induktiivandur LL2 teeb impulsirelee KHL2 mähise pingevabaks, KHL2kontakt alumises reas avaneb ning katkestab relee KL1 toiteahela, kontakt alt neljandas reas sulgubning lülitab sisse KL2 mähise, see omakorda oma kontaktiga KL2 (parempoolsel skeemil) aga kõiklambid HL2 ning kontaktiga keskmise skeemi alt kolmandal real tagab enda toite kuni kabiini jõudmisenikolmandale korrusele mil sellega järjestikku ühendatud KHL3 kontakt katkestab KL2 mähise toite ningKHL3 kontakt alt kuuendal real lülitab sisse relee KL3 jne. kuni korruseni kuhu lift sel korral sõidab.Joon. 2.4.4. Impulsireleede (a), selektorireleede (b) ja signaallampide (c) ühendusskeemLL1 ... LLn – induktiivanduridn – korruste arvKHL1 ... KHLn – impulsireleedKL1 ... KLn – selektorireleedHL1 ... HLn – signaallambid tabloo(de)lAllasuunas toimub asi teises järjekorras. Kui lift on kolmandal korrusel (kus eelmine kommentaarlõppes), on KL3 jäänud toitele läbi oma blokeerkontakti KL3 (mähisest rida allpool) ja sellega järjestikkuoleva KHL4 kontakti, mis katkestaks toite ülessõidul. Kõik impulsireleed peale KHL3 on pingestamataning nende kontaktid joonisel märgitud asendile vastupidises asendis. Allasuunas liikudes jääb releeKL3 pingestatuks kuni kabiin jõuab teisele korrusele ning joonisel KL3 mähisest paremal pool olev KHL2kontakt avaneb ning kaks rida allpool olev KHL2 kontakt sulgub lülitades sisse KL2 mähise. Relee jääbomatoitele läbi mähisest allpool järgmisel real olevate kontaktide kuni kabiin pole jõudnud esimeselekorrusele ning analoogselt eelpoolkirjeldatule põlevad seni kõik lambid KL2.2.4.3 ElektronselektoridKontaktivabades skeemides toimuvad protsessid analoogselt, kuid algoritm on ette antud Boole'ialgebral põhinevate võtetega.Firmad toodavad palju erinevaid juhtskeeme, mille sisu üldiselt ei avaldata. Väikese ettekujutuse saateekskursioonil ühte Tallinna kõrghotellidest, kus töötab neljaliftiline grupp, mida juhib arvutiprogramm.Monitoril võib jälgida kabiinide liikumist, kutseid ja käske jooksvas ajas. Vajadusel antakse veateated.Kogu info salvestatakse ning on reprodutseeritav.Lifti moderniseerimine programmeeritava kontrolleriga üldjuhul ennast ei õigusta, odavam on hankidafirmast spetsiaalne liftijuhtimisplokk. Lift on piisavalt massiline nähtus ning seetõttu pole liftijuhtimisplokkenamasti kallim.- 42 -

Ÿ2.4.4 Lifti täpse peatumise juhtimineJoonisel 2.4.5 on induktiivandurite paigutus täpse peatumise juhtimiseks ja releeskeemid.Joonis 2.4.5. Täpse peatumise andurite paigutus japeatumist tagavad releeaheladB1L ja B2L – täpse peatumise andurid kabiinilEL – magnetahela šunt liftišahtis (korruseandur)K1B ja K2B – täpse peatumise releedKB1 ja KB2 – suunakontaktorid alla ja ülesTäpse peatumise andurite B1L ja B2L väljundsignaalid on nullilähedased ja võrdsed siis kui nendemagnetahel on täpse peatumise kohas šunteeritud. Kabiini olles kauguse l võrra allpool on B2Lmagnetahel avatud ja väljundsignaal maksimaalne, kui kabiin on samavõrra kõrgemal, siis on B1Lmagnetahel avatud ja väljundsignaal maksimaalne.Täpse peatumise andurid võivad olla nii releeahelas kui ka diferentsiaalahelas. Releeskeemis onanduritega B1L ja B2L jadamisi ühendatud täpse peatumise releed K1B ja K2B, need omakorda juhivadpeatumisel suunakontaktoreid KB1 ja KB2. Kui kabiin on korrusest madalamal, lülitub sisse kontaktor KBja kabiin liigub peatumiskiirusel asendini, mil pinge B2L kontaktidel väheneb alla relee K2Bennistuspinge. Relee K2B ennistub ning lülitab kontaktori KB2 välja. Rakendub mehaaniline pidur.Kui aga seejuures kabiin sõidab korrusest mööda, suureneb pinge anduri B1L väljundil ning võib rakendudarelee K1B ning lülitada sisse kontaktori KB1 ning kabiin liigub tagasi allapoole. Seejuures jõuab taasendisse, mil K1B ja seega ka KB1 kaotavad toite ning täpse peatumise protsess kordub analoogselteelpoolkirjeldatule. Protsess võib jääda korduma seni kuni peatumiskiirus muutub piisavalt väikeseks jakabiin peatub enne kui jõuab vastassuunarelee mõjupiirkonda. Seepärast valitakse distants 2lpt võrdnepeatumistäpsuse lubatava kõrvalekaldega 2ž s lub . Tuleb jälgida, et protsess ei läheks võnkuma. Uurimine[1] näitab, et releedega saavutatav peatumistäpsus pole suurem kui avatud juhtskeemi puhul.Olukorda võib parandada diferentsiaallülituse kasutuselevõtuga. Skeem ja tunnusjooned on kujutatudjoonisel 2.4.6.Joon. 2.4.6. Täpse peatumisejuhtimise diferentsiaallülitus jatunnusjoonedVäljundsignaal on võrdeline hälbega u f ¡ ( ) ,kus u 1ja u 21 2son alaldite U1 ja U2 väljundpinged, mis sõltuvad andurite B1L ja B2L induktiivtakistusest.¢ £1¤¦ §¥Kui täpse peatumise ahelate staatiline võimendustegur k T / u12, siis saab selle valida etteantudpeatumisteekonna 2l juures nii, et u2väärtus jääks joonisel 2.4.6 tähistatud maksimaalväärtustevahemikku: k Ts , maxl/ U12,maxslub. Arvestada tuleb kindlasti dünaamilist momenti. Vt. [1, lk. 195].- 43 -

2.5 Uued lahendused sajandivahetuselKIRJANDUST2. KONE Monospace¨ Elevators. PL 1030/B, 6 s.3. KONE Ecoline Minispace¨ Elevators. PL 1044, 12 s.4. SEW Eurodrive. Ajamitehnika praktilised rakendused. 1.osa. SEW reduktorajamid. Arvutusmeetodidja näited. Välja antud 07/98. 124 lk.5. Miconic® 10 Elevator Group Control System. www.us.schindler.com2.5.1 Üleminek sagedusjuhtimiseleKiirlifti ajamites kasutati sujuva juhtimise ja siirdeprotsesside parima kujundamise huvides alalisvooluajamit.Kiirused küündisid 11 m/s. Kiirustel alates 3,5 m/s osutus võimalikuks väikese kiirusegamootorite kasutamine ja loobumine reduktorist.Sagedusmuundurite töökindluse suurendamine üleminekuga jõuelektroonikale lõi juba 90-te aastatealguses võimaluse sagedusmuunduri kasutamiseks ja üleminekuks asünkroonmootorile.Joonisel 2.5.1 on KONE korporatsiooni IGBT-transistoridel töötava V³F tüüpi (Variable Voltage VariableFrequency) sagedusmuunduri skemaatiline ülevaade.Joon. 2.5.1. Lifti V³F (Variable Voltage Variable Frequency) tüüpi sagedusmuundur IGBT transitoridel- 44 -

2.5.2 Üleminek sünkroonmootorileLiftitross (nagu iga teinegi tross) vajab suure läbimõõduga trumlit. See annab suurepärase võimaluseühitada tõstetrummel rootoriga, et kasutada suure poolusepaaride arvuga ja seetõttu aeglaselt pöörlevatmootorit. Sagedusmuunduri kasutuselevõtt võimaldas ka sünkroonmootorit, sest seal on võimalikkasutada püsimagneteid ja välistada elektriline kontakt pöörleva osaga.Nii ongi alates 1997. aastast KONE põhiliseks liftimootoriks püsimagnetergutusega sünkroonmootorEcoDisk© . Magnetid on pöörleval ketasrootoril ja tekitavad konstantse magnetvoo. Kolmefaasilinestaatorimähis on analoogne asünkroonmootori omaga. Niisuguse ehitusega väiksemad liftimootorid onloomuliku õhkjahutusega, suurematel on sõltumatu ventilaator. Staatorimähist toidetaksesagedusmuundurist. Mootori pöörlemiskiirus ja seega kabiini liikumiskiirus on võrdeline toitesagedusega.on kombinatsioon sagedusmuundurist jaEcoDisk©püsimagnetitega sünkroonmootorist, mille rootor on ühtlasitrossirattaks ning välistab vajaduse reduktori järel. On olemaskõik eeldused, et just see ajam asendab kõik teised liftiliikumapanevad jõud. Ta onhämmastavalt ökonoomne: tarbib tavaliste liftiajamitegavõrreldes ca poole vähem energiat, seejuures onªkäivitusvoolu maksimaalväärtus vaid mõnikümmend %ülikompaktne: mass on tavaliste liftiajamitega võrreldesªoluliselt väiksem, võimaldab toime tulla masinaruumitatugev ja töökindel: tal on vaid üks liikuv osa – aeglaseltªpöörlev rootor, mis tagab suure töökindluse aastakümnetekssujuv ja ohutu: ta on ebatavaliselt sujuva ja vaikseªtalitlusega; täpne peatumine tagab ohutu ja kergekasutamise ka vanuritele ja puuetega inimestelekeskkonnasõbralik: vajab vähe energiat ega vaja õli;ªmis hüdrauliliste liftide juures loob pinnasesaaste- jatuleohu.Joon. 2.5.2. Liftimootor EcoDisk « [1]2.5.3 Loobumine masinaruumistJoon. 2.5.3. KONEMonoSpace « lift [1]EcoDisk©MonoSpace©MonoSpace©EcoDisk©«Tänu tõstemasinale sündis masinaruumitaliftiidee. See on KONE leiutis 1996.aastast ning tunnustati kohe silmapaistvaks kontseptuaalseksja tehniliseks uuenduseks, mis säästabehitusmaksumust, liftikonstruktsiooni hinda ningannab kestvalt suurt energiasäästu. See on unikaalnetavalise ja hüdraulilise lifti omaduste kombinatsioonning kvalitatiivne hüpe liftitehnikas, suurepärane näidetehnoloogia, konstruktsiooni ja ajami ühtsusest ningvastastikusest seosest. ,Masinaruumi puudumine kergendab lifti sisseehitamistmistahes hoonesse. sobib enamikkuhoonetesse iga lifti tarbeks. Väheneb ehitusaeg, -maht ja -maksumus. Paigaldamiseks pole vajakraanat ega tellinguid. Lahendus vastab EuroopaLiidu direktiividele ning ISO 9000 kvaliteedinõudeile.Vanade liftide moderniseerimisel enamasti ei loobutamasinaruumist. Siis sobib baasil loodudMiniSpace ajam (vt. joon. 2.5.4). Masinaruumis onlihtsam teha hooldetöid.- 45 -Joon. 2.5.4. KONEMiniSpace « lift [2]

2.5.4 ResolverLiftikabiini täpseks positsioonimiseks on mootor varustatud resolveriga. Resolver on elektriliselt jamehaaniliselt vastupidav pöörlemisandur. Resolveri signaali elektroonilise andmetöötlusega saabmäärata mootori kiirust ja rootori (seega ka liftikabiini) absoluutasendit.Resolver töötab pöördtrafo põhimõttel. Erinevalt pöördtrafost on resolveri staatoril (ning mõnel tüübil karootoril) kaks mähist, mis on teineteise suhtes täisnurga all. Kui rootorimähises on siinuselinevõrdluspinge, siis staatorimähistes indutseeritakse väljundpinged, mille amplituud muutub võrdeliseltvõlli pöördenurga siinuse ja koosinusega. Nii saab määrata rootori võlli absoluutasendi ühe pöördeulatuses. Positsioonjuhtimiseks moodustatakse resolveri signaali järgi nurga, kiiruse ja asendijuurdekasvu ehk inkrementsignaalid. Selleks kasutatakse erilist resolver-digitaalmuundurit (R/Dmuundurit).2.5.5 Lifti juhtskeemJoon. 2.5.5. Lifti juhtskeem V³FPaigaldatud lifti juhtimiseks käivitatakse see alumisest asendist. Üles liikudes loetakse R/D-muundurisignaalide järgi sisse kõikide korruste täpne positsioon (nii nagu loetakse uude televiisorisse esimeselkorral saatjate sagedused). Peale seda on lift töökorras ning juhtsüsteemis teadaolevate täpsetekorruseasendite järgi formeeritakse siirdeprotsessid, mis tagavad suurima lubatud kiirenduse (2 m/s)juures optimaalse kiiruse ja sujuva aeglustusega täpse peatumise.Kabiini täpseks peatamiseks kasutakse korrusel induktiivandureid või herkoneid, mis annavad väljalülituskäsu.- 46 -

2.5.6 Kutse- ja käsunuppude ühitamine korrusemademelViimaseks revolutsiooniliseks uuenduseks liftitehnikas on Schindleri idee[4] tuua liftigrupis nupud korrusemademele, kus sõitja teatab oma täpsesõidusoovi. Pärast selle töötlemist näeb ta tablool selle lifti tähist (joonisel2.5.6

3 PUMPKIRJANDUST1. Eesti Entsüklopeedia 7. — Tallinn, Valgus, 1995. 704 lk.2. Tehnikaleksikon. — Tallinn, Valgus, 1981. 655 lk.3. Technical specification. FLYGT 5000. 6 p.Vesi on elu allikas. Vee hankimise ja teisaldamise probleem on inimkonna ees seisnud läbi aegade.Pumba leiutajaks peetakse Aleksandria mehaanikut Ktesibiost (3. saj. e.m.a). Agricola teoses De remetallica (1556) kirjeldatakse juba suuri, kaevandusest vett teisaldavaid kolbpumpi. 1689 võetikasutusele tsentrifugaalpump.Elektriajami seisukohalt on pump enamasti pideva talitlusega seade. Pöörleva töörattaga pump onventilaatorkarakteristikuga s.t pumba koormusmoment kasvab võrdeliselt pöörlemissageduse ruuduga.3.1 Pumbatüübid.3.1.1 Pumpade liigitusPump on vedeliku, gaasi või auru rõhuenergiat suurendav ja neid teisaldav seade. Tööpõhimõtteltjagunevad pumbad nelja põhiliiki:• labapumbad• mahtpumbad: mehaaniline energia kandub vedelikule selle ümberpaigutumisel pumba töökambrimahu muutumise tõttu; mahtpumpade ühiseks tunnuseks on asjaolu, et imetav ja surutav vedelik onteineteisest mingi pumba osaga (näiteks klappidega) lahutatud• jugapumbad: pumpamine toimub mingi teise vedeliku, auru või gaasi (ejekteeriva aine) joakineetilise energia arvel. Kasutatakse nii otseselt pumpamiseks kui ka ainete segamiseks.• magnetohüdrodünaamilised pumbad: rõhk tekitatakse elektrit juhtivates vedelikes elektromagnetväljaabil.3.1.2 Labapumbad• Tsentrifugaalpump (centrifugal pump): spiraalkambris pöörleb labadega rootor. Labadevahelistruumi läbides suurendab tsentrifugaaljõud vedeliku rõhuenergiat (rõhu suurenemise kiirusevähenemise arvel tagab pumbakere laienev osa e. difuusor). Kõrge rõhu saamiseks valmistataksemitmeastmelisi pumpi. Tsentrifugaalpumba jõudlus on kuni 2 m³/s, tõstekõrgus (rõhk) kuni 4500 m,kasutegur 0,6 ... 0,9.• Telgpump (aksiaalpump (axial flow pump), propellerpump (propeller pump)): vedelik teisaldub pikitööratta telge. Põhiosad on radiaalselt paiknevate labadega rootor, silindriline kere ja selle küljesvoolust sirgestavad labad. Vedelik liigub pumba telje sihis. Kui rootor pöörleb, tekib labadevastaspoolte vahel rõhuvahe ning suureneb vedeliku rõhuenergia. Rootori labade vahelt väljuvvedelik suundub voolust sirgestavatele labadele, selle tulemusena vooluse kiirus kahaneb ning osakineetilist energiat muundub rõhuenergiaks. Telgpump on tsentrifugaalpumbast lihtsama ehitusega,väiksem (sama jõudluse korral) ja veidi suurema kasuteguriga. Pumba jõudlus on kuni 50 m³/s,tõstekõrgus (rõhk) kuni 30 m, kasutegur 0,6 ... 0,9.• Diagonaalpump (mixed flow pump) sarnaneb ehituse ja tööpõhimõtte poolest tsentrifugaalpumbaga,kuid tema labad paiknevad diagonaalselt, rootori teljega nurgi.• Keerispumba (peripheral pump) põhiosa on rõngaskambris pöörlev tasandiliste labadega rootor.Rootori pööreldes põhjustab labadevahelisi kanaleid täitvale vedelikule mõjuv tsentrifugaaljõudlabade ja rõngaskambri seina vahelises ruumis vedeliku keerisliikumise ning energia ülekandumiserootorilt vedelikule.- 48 -

Joon. 3.1.1. Pumbatüüpea) tsentrifugaalpump: 1 labad, 2 spiraalkamber, 3 võll;b) telgpump: 1 rootori labad, 2 kere, 3 voolust sirgestavad labad, 4 võll;c) keerispump: 1) labad, 2 rõngaskamber, 3 võll;d) kolbpump: 1 imiklapp, 2 silinder, 3 kolb, 4 suruklapp;e) hammasrataspump: 1 kere, 2 hammasrattad, 3 võllid;f) tiibpump: 1 kere, 2 imiklapid, 3 pöördkolb (tiib), 4 suruklapid, 5 käitushoob;g) membraanpump: 1 kere, 2 membraan, 3 imiklapp, 4 suruklapp, 5 membraani käitusvarras;h) (suru)õhktõstuk (pneumopump): 1 tõstetoru, 2 suruõhutoru, 3 segunemiskamber [1]3.1.3 Mahtpumbad• Kolbpump (piston pump): kui kolb liigub selles suunas, et töökambri maht suureneb, siis imiklappavaneb, surveklapp sulgub ja kamber täitub vedelikuga. Kolvi vastassuunas liikudes töökambri mahtväheneb, imiklapp sulgub, surveklapp avaneb ja vedelik voolab selle kaudu survetorustikku.Kolbpumba jõudlus on kuni 0,3 m³/s, rõhk kuni 10 000 m ja enamgi, kasutegur 0,8 ... 0,9.• Plunžerpump (plunger pump) erineb kolbpumbast vaid kolvi ehituselt.• Membraanpump (membrane pump, diaphragm pump) on tööpõhimõttelt sarnane kuid tavaliseltväga väikese jõudlusega. Kolvi asemel on membraan.• Vibropump (reciprocating pump): 50 Hz sagedusega elektromagnet paneb mõnemillimeetrilisekäiguga liikuma ankru ja sellega ühendatud kummikolvi.• Hammasrataspump (gear pump): vedelikku teisaldavaid kambreid moodustavad hammasrattad.• Labapump ((sliding) vane pump): vedelikku teisaldavaid kambreid moodustavad plaadid (siibrid),mis ekstsentriliselt paiknevas rootoris asuvate juhtpindade vahelt tsentrifugaaljõu, vedru või vedelikusurve toimel suruvad end vastu pumba silindrilist sisepinda. Nii moodustuvate kambrite töömahtpumba pöörlemisel muutub.• Tiibpump (wing pump) on tavaliselt lihtsaim Eestimaal kasutatav käsiajamiga kaevupump.- 49 -

3.1.4 Jugapumbad• Ejektorpump (imijugapump) (ejector, jet pump): düüsi läbimisel muundub ejekteeriva ainepotentsiaalne energia kineetiliseks, selle tagajärjel rõhk segunemiskambris langeb ja ejekteeriv ainehaarab ejekteeritava aine kaasa. Difuusoris väheneb segu kineetiline energia ja seetõttu rõhksuureneb.• Injektorpump (surujugapump) (injector pump, injector) on selline, kus injekteeriv aine surubinjekteeritavat ainet.Jugapumba ejekteerivaks aineks on tavaliselt vesi (veejugapump) või aur (aurujugapump). Kasutataksesoojuselektrijaamades, küttesüsteemides, külmutites jne.Joon. 3.1.2. Ejektorpump [2]3.1.5 Magnetohüdrodünaamilised (elektromagnetilised) pumbad• Konduktsioonpump: töö põhineb liikumatu magnetvälja ja pumbatavat vedelikku läbiva voolukoostoimel; vedelikus tekkiv liikumapanev jõud on nii magnetvälja kui ka elektrivoolu suunaga risti.• Induktsioonpump: liikuv magnetväli tekitatakse tavaliselt kolmefaasilise induktori abil; seeindutseerib pumbatavas vedelikus elektrivoolu; liikumapaneva jõu suund ühtib magnetväljaliikumissuunaga. Sellel pumbal puuduvad liikuvad osad, vedelikukanal on täiesti hermeetiline. Pumpon hästi reguleeritav ja töökindel. Puudusteks on suur mass ja väike kasutegur.Joon. 3.1.3. Elektromagnetilise pumba põhimõtteskeem: a) konduktsioonpump, b) induktsioonpump(induktori ülemise poole mähise väljaulatuv osa on ära lõigatud) [2]- 50 -

3.1.6 Ehitusnäide: sukeldatav tsentrifugaalpumpJoonisel 3.1.4 on kujutatud FLYGT 5000 seeria pumba lõige ja joonisel 3.1.5 ühendus torustikuga.Joon. 3.1.4 FLYGT 5000 seeriapumba lõige:1 klemmkarp2 kere ühise jahutussüsteemiga3 lühisrootoriga asünkroonmootor4 laagrid5 tihendid6 pumba ja mootori ühine võll7 tihendusrõngad8 termistoridJoon. 3.1.5 Sukelpumba ühendustorustikuga- 51 -

±3.2 Tsentrifugaalpumba tunnusjooned ja jõudluse reguleerimine.KIRJANDUST1. A. Maastik, H. Haldre, T. Koppel, L. Paal. Hüdraulika ja pumbad. Tartu.: Greif, 1995. 467 lk.2. Flygt. 5150, 5160, 5210, 5250, 5350. Technical specification. 6 p.3. ABB Drives. AC Drives. Speed Control of Pumps with SAMI Frequency Converters. 8 p.3.2.1 SurvekarakteristikTsentrifugaalmasinate olulisemateks parameetritekson jõudlus (tootlikkus, vooluhulk) Q m³/s jasurve (surukõrgus) H m. Nende suuruste vahelineseos püsival pöörlemissagedusel n = const —H(Q) tunnusjoon ehk survekarakteristik — ontsentrifugaalpumba põhikarakteristik. Selle võibleida pumba kataloogist.Vooluhulk Q F ¯ ° v , kus F on toru ristlõige.SurukõrgusHv 22 g.Vajalik mootori võimsusPQHgpump± ²³kus P on võimsus kW, Q — jõudlus m³/s, H —surukõrgus (rõhk) m, g — 9,81 ´ m/s², — vedelikutihedus kg/dm³, pump — pumba kasutegur.Pumba surve kulub staatilise surve (kõrgustevahe) H ³ st ning (vee)võrgu survekao h t µ (ka H)ületamiseks.Joon. 3.2.1. Tsentrifugaalpumba (Flygt 5350 [2])survekarakteristikud (all) ja vajalik võimsus (ülal).— suurima hüdraulilise kasuteguriga punktidSurvekadu on võrdeline vooluhulga ruuduga ht kQ2 , kus k ·on voolutakistust iseloomustav kordaja,mis sõltub torustiku materjalist (sisepinna töötlusest), läbimõõdust, pikkusest ja kohttakistustest (ventiil,klapp, põlv, ristlõike muutus). Võrgukarakteristik¸on¹seega parabool, tema võrrand on H HstkQ2 jatipp punktisº Q º 0, H H st (kõverad H(Q) võrk joon. 3.2.2).Pumba tööpunkt – vooluhulgale vastav surukõrgus – onmääratud pumba- ja võrgukarakteristiku lõikepunktina.See punkt (A joon. 3.2.2) määrab vajaliku võimsuse (D) japumba kasuteguri (E). Vooluhulga muutmiseks on vajamuuta ühte neist karakteristikuist. Võrgukarakteristikutsaab muuta vaid takistuse suurendamise suunas, tööpunktnihkub siis punktist A punkti B ja vooluhulk väheneb.Pumbakarakteristikut saab muuta pöörlemissagedusemuutmise või tööratta läbimõõdu vähendamisega.Pöörlemissageduse suurendamisega saab tööpunkti C:Q' Q ( n / » 21 1 2 n1) , H' H ( n / ¼ 31 1 2 n1), P' P ( n / ¼1 1 2 n1).Tööratta läbimõõdu D vähendamisel kehtivad seosed [1]Joon. 3.2.2. Pumba ja ½ võrgu karakteristik [1]2Q1 / Q D1/ D ¾ 3, H1 / H ( D1/ D)¿, P1 / P ( D1/ D).- 52 -

ÀÀÀÀÀÀ3.2.2 Pumba ja reguleerimisviisi valikPump valitakse alati suurima vooluhulga (veetarbe) järgi. Samuti torustik, armatuur ja mahutid.Seejuures on vaja silmas pidadaedasist tarbimise kasvuäärmuslikke vajadusi, näiteks kui reservuaar on saanud tühjaks või on ületäitunudavariisituatsioone nagu kahjutuli, paduvihm jne.Seepärast on vaja ette näha pumba reguleerimise võimalus juhuks kui vedeliku tarbimine on väiksem.Pumba keskmine jõudlus Q m on väiksem suurimast vajalikust vooluhulgast Q max ja see omakordapumba suurimast jõudlusest Q p . Joonisel 3.2.3 on kujutatud pumba koormuskestuse kõver pikema aja,näiteks aasta kohta.Pumba jõudluse reguleerimiseks kasutatakse järgnevaid meetodeidtorustiku parameetrite (takistuse) muutmine ventiilide siibrite või kraanidegareservuaaride (veetorni, hüdrofoori) kasutaminepöörlemissageduse reguleerimine, näiteks sagedusmuundurigaTööstuses on veel sageli kasutusel esimene neist. See on kõige ebaökonoomsem. Veevarustus- jakanalisatsioonisüsteemides kasutatakse tavaliselt mahuteid, mida perioodiliselt täidetakse võitühjendatakse pumba (või pumpade) start-stopp-režiimis lülitamisega vajaliku nivoo saavutamiseni. Kaniisuguse reguleerimise kasutegur pole kiita. Hoopis olulisemaks probleemiks on hüdraulilised löögid,mis kaasnevad pumpade käivitamise ja seiskamisega. Joonisel 3.2.4 on näidatud orienteeruvalt vajalikvõimsus erinevate reguleerimisviiside kasutamisel.Joon. 3.2.3. Pumba koormuskestus.Keskmine vooluhulk (jõudlus)Q 1 / 6 Q 2 / 3 Q 1/6 QÁ Â Ã Â Ã Âm max50Q p — pumba maksimaalne jõudlusmin- 53 -Joon. 3.2.4. Orienteeruv võimsustarveP t — torustiku parameetreid muutesP ss — start-stopp-meetodilP R — pöörlemissagedust reguleeridesP t - P r — võimsussäästÖkonoomseimaks viisiks on pöörlemissageduse reguleerimine, sest sel juhul pole vaja kulutada energiatvastusurve ületamiseks.Ventiile sulgedes või mõnel muul viisil torustiku parameetreid muutes vooluhulk küll väheneb, kuidenergiakulu suureneb, sest energiat tuleb kulutada ventiili poolt loodava vastusurve ületamiseks.Pumba vajaliku võimsuse valemistÄ Å Å Å ÆÇ È É.PQ H g .pumpnähtub, et võimsustarve on võrdeline jõudluse Q ja surukõrguse Hkorrutisega. Seejuures H HstkQJoon. 3.2.5. Võimsustarve ja sääst sõltuvad vooluhulgast: langevkõver — võimsuse sääst — on torustiku parameetrite muutmisega(ventiilidega) juhtimisel vajaliku võimsuse (ülemine kõver) ja pöörlemissagedusemuutmisel vajaliku võimsuse (alumine kõver) vahe [3]

ÊJoonistel 3.2.6 ja 3.2.7 on viirutatud pinnaga kujutatud tarbitav võimsus. Arvutusnäitena on esitatudvõimsustarve kui vooluhulk on 70 % nimiväärtusest. Nähtub, et pöörlemissagedusega reguleerides(joonis 3.2.7) on võimsustarve oluliselt väiksem kui ventiilidega reguleerides (joonis 3.2.6); valitud näitekorral on vahe enam kui kahekordne.Joon. 3.2.6. Vooluhulga reguleeriminetorustiku parameetrite muutmisegaA — tööpunkt suurima vooluhulga korral;Suhteline võimsustarve 1 x 1 = 1B — tööpunkt 70 % vooluhulga korral(Q = 0,7 ja H = 1,25)Suhteline võimsustarve 0,7 x 1,25 = 0,875- 54 -Joon. 3.2.7. Vooluhulga reguleerimine pumbapöörlemissageduse muutmisegaA — tööpunkt suurima vooluhulga korral;Suhteline võimsustarve 1 x 1 = 1B — tööpunkt 70 % vooluhulga korral(Q = 0,7 ja H = 0,6)Suhteline võimsustarve 0,7 x 0,6 = 0,42Võimsustarve sõltub pumba jõudlusest ning on esitatud joonisel 3.2.5. Sagedusjuhtimisega saavutatavsääst on seda suurem, mida väiksem on vooluhulk (vedeliku tarbimine) ehk teiste sõnadega, midasügavam on reguleerimine. Võimsuse säästu korrutis kasutusajaga annab energiasäästu.3.2.3 Sagedusreguleerimise eelisedOlulisele energiasäästule lisaks vähendab sagedusreguleerimise kasutuselevõtt investeerimiskulutusi niiehituslikus kui elektrivarustuse osas.Jõudluse reguleerimise üheks viisiks on mitme (sageli eri suurusega) pumba kasutamine. Neid üksteisejärel sisse või välja lülitades saadakse astmeline jõudluse reguleerimine. Kui aga varustada suur pumpsagedusajamiga, saab palju parema tulemuse palju väiksemate kulutustega. Vähem läheb vajapumpasid ja mootoreid ning samuti torustikku ja klappe või ventiile.Veevarustussüsteemis silutakse töösurve ebaühtlus tavaliselt hüdrofooride või veetornidega.Sagedusjuhtimist kasutades võib niisugustest mahutitest loobuda või vähendada nende mõõtmeid.Väiksemale investeerimisele vaatamata reguleerimise kvaliteet isegi paraneb, sest on võimalik hoidatarbija juures enam-vähem ühtlast veesurvet.Otsekäivitatava mootoriga võrreldes on sagedusmuunduri kasutamise korral oluliselt väiksemkäivitusvool (vt. joonis 3.2.8). See võimaldab palju väiksemate elektriseadmete ning sageli ka väiksemaristlõikega toitekaabli kasutamist ning annab nende hankimisel säästu. Tüüpiline kokkuhoiu objekt onniisugusel juhul vastutusrikaste pumpade toite reservgeneraator, mille vajalik võimsus on umbes pooleväiksem kui otsekäivitatavate mootoritega pumpade korral.Vähenevad ka korrashoiukulud, sest nii pump, torustik kui klapid/ventiilid/kraanid on vähem koormatud:võrreldes torustiku parameetrite muutmisega on (vee) staatiline surve madalam ja ühtlasemoluliselt väheneb dünaamiline koormus, sest sujuv reguleerimine võimaldab start-stoppsüsteemigavõrreldes vältida hüdraulilisi lööke (ettekujutuseks on joonisel 3.2.9 kujutatudÊsurvemuutus (hüdrauliline löök) polüvinüülkloriidtorus pärast pumba väljalülitamist) mis lõhuvadtorustikku ja sisseseadet.Viidatud asjaolude tõttu võib seadmete ressurss isegi kahekordistuda.

ÚØÙÐÔØÏÓÙÎÒÍÑJoon. 3.2.8. Pumbamootori käivitusvoolI N — mootori nimivoolI S — mootori otsekäivitusvoolI F — käivitusvool sagedusmuundurigan N — mootori nimipöörlemissagedusJoon. 3.2.9. Hüdrauliline löök polüvinüülkloriidtoruspärast pumba väljalülitamistp N — nimitöösurvet — aegParaneb ka elektrivõrgu talitlus: käivitusvool on oluliselt väiksem ning enam pole vaja ka asünkroonmootoritemagnetvälja loomiseks osta reaktiivvõimsust või toota seda kondensaatorpatareide võisünkroonkompensaatoriga. Sagedusmuundur genereerib ise mootorile vajaliku reaktiivvõimsuse.3.2.4 Sagedusregulaatoriga juhitava tsirkulatsioonipumba energiasäästu arvutusnäideTsirkulatsioonipumba tehnilised andmed:H N = 50 m Q N = 1000 m³/h = 1000/3600 m³/sn N = 1450 p/minH st = H min Q min = 0 m³/sQ M = 500 m³/h = 500/3600 m³/sË= 1 kg/dm³ (vesi)t a = 8000 h/aP N = 200 kW Ì N = 0,86k = 1,05 krooni/kWhÌÌTunnusjoontelt (joon. 3.2.10):H 1 = 65 m 1 = 0,75H 2 = 12,5 m 2 = 0,80Võimsustarve torustiku parameetrite muutmiselQ H g 500 65 9,81 1P1118 kW3600 0,75pumpÍ Î Î Î Í Î Î ÎVõimsustarve sagedusreguleerimiselQ H g 500 12, 5 9,81 1P221 kW3600 0,8pumpÑ Ò Ò Ò Ñ Ò Ò ÒÕ Ö Õ Ö Õ×Ø Ù ØWØVõimsussääst( P1 P2 ) 118 21Psmootor 0,86113 kWAastane energiasääst113 8000 904 000 kWh/a = 904 MWh/aRahaline säästW k 9040001,05 950 000 krooni aastasK sTasuvusaegmuunduri hindttKsaastat- 55 -Joon. 3.2.10. Arvutusnäite juurde [3]H 1 — surukõrgus pöörlemissagedusel n 1P 1 — tarbitav võimsus pöörlemissagedusel n 1Û1 — kasutegur pöörlemissagedusel n 1H 2 — surukõrgus pöörlemissagedusel n 2P 2 — tarbitav võimsus pöörlemissagedusel n 2Û2 — kasutegur pöörlemissagedusel n 2

ÜÜÜ3.3 Tsentrifugaalpumba käivitamine ja pumbajaama juhtimineKIRJANDUST1. A. Maastik, H. Haldre, T. Koppel, L. Paal. Hüdraulika ja pumbad. Tartu: Greif, 1995. 467 lk.2. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. — Moskva:Energia, 1980. 360 s.3. SARLIN PumpManager 2000. Intelligent Remote Pump Control And Monitoring. — 27 April 1999. 4 p.3.3.1 Tsentrifugaalpumba käivitaminePump käivitatakse tavaliselt režiimil, mil ta vajab mootorilt kõige vähem võimsust – tühijooksul. Tsentrifugaalpumbalon vähim võimsus nullvooluhulga korral. See tähendab, et käivitamisel peaks pumbasurvetoru siiber olema kinni. Sel juhul on vaja juhtida survetoru siibrit. Tegelikult on kolm võimalust:pump käivitatakse avatud siibriga (enamasti siis kui pole hüdraulilise löögi ohtu)pumba käivitamisega koos hakatakse avama ka siibritpump käivitatakse, kontrollitakse, et survetorus on tekkinud surve ja siis avatakse siiber1 – tööratas2 – töörattalaba3 – spiraalkamber4 – imitoru5 – põhjaklapp6 – imikurn7 – difuusor8 – siiber9 – survetoru10 – täitmisava11 – tihendiveejuhe (kõrgsurvepumpadel)12 – võllitihendJoon. 3.3.1. Tsentrifugaalpumba skeem [1]Pump ja selle imitoru tuleb enne käivitamist täita veega. Selleks on väiksematel pumpadel spiraalkambrikõrgeimas punktis vastav ava 10 (joon. 3.3.1), imitoru alumises otsa on aga põhjaklapp 5. Et põhjaklapivoolutakistus on suur, siis suurtel pumpadel seda ei kasutata ja imitoru täidetakse vaakumpumba abil.Üha enam kasutatakse sukelpumpasid, mis töötavad pumbatava vedeliku sees. Nii pole töökamberkunagi tühi ning nad ei vaja imitoru, põhjaklappi ega vaakumpumpa.3.3.2 Pumba juhtimineVeevarustussüsteemis peab veetarbimise (vooluhulga) muutumisel olema võimalik pumpa(sid) automaatseltsisse ja välja lülitada. Kui süsteemis on hulk eraldipaiknevaid pumbajaamu, on tavaliselt vajakaugjuhtimist. Automaatika peab tagama ka avariikaitse, näiteks ruumi uputamisel, mahutite ületäitumisel,masinate rikete korral jne.Lihtsamas veevarustussüsteemis on kasutusel mahutid, millest vesi raskusjõuga täidab torustiku.Kasutatakse ka hüdrofoore – survemahuteid, millest umbes 2/3 on täidetud õhuga ja 1/3 veega.Veevarustussüsteemi juhtimisseadmete paigutus on kujutatud joonisel 3.3.2.Vee olemasolu pumbas (et ei käivitataks kuiva pumpa) kontrollib veerelee 8. Samasugune (11) peaksolema kasutusel ka pumbajaama põrandal võimaliku üleujutuse tuvastamiseks. See annab signaalidispetšerile ja/või lülitab pumba välja. Lihtsaima veerelee ehitus selgub jooniselt 3.3.3, a: torusse tungivvesi surub ketta vastu kummitihendit ning sulgeb varda otsas olevad kontaktid.Käivituse edukust kontrollitakse siibri ees oleva survereleega 7. Kui torustikus on tekkinud surve, annabrelee signaali siibri avamiseks, kui seda pole, siis pumbamootori väljalülitamiseks.- 56 -

1 – asünkroonmootor2 – tsentrifugaalpump3 – veemagistraal4 – siibri elektriajam5 – siibri elektromagnetiline ajam6 – tagasivooluklapp7 – surverelee8 – veerelee9 – kulumõõtja10 – nivoorelee11 – üleujutusreleeJoon. 3.3.2. Pumba(jaama) juhtimisseadmed [2]Lihtsaimal juhul on survereleena kasutusel kontaktmanomeeter (joon. 3.3.3, b). Sellel on kaks seatavatkontakti – üks maksimaalsele, teine minimaalsele survele. Nende kontaktidega saab valida survet, millejuures siiber avatakse või mille juures pump lülitatakse välja (hüdrofoori kasutamisel on kontaktmanomeeterkasutusel pumba sisse- ja väljalülitamiseks). Veenivood paagis kontrollib nivooandur (joon.3.3.3, c). Ülemise nivoo juures annavad ühed kontaktid väljalülitussignaali, alumise nivoo saavutamiselteised sisselülitamissignaali.a) b) c)Joon. 3.3.3. Pumbajaamas kasutatavad andurid: a – veerelee, b – kontaktmanomeeter, c – nivooandurPumbajaamas on üldjuhul mitu pumpa, mida juhitakse vastavalt vajadusele valitava algoritmi järgi.Anduriteks võib olla mitu nivooandurit või ka kulumõõtja. Viimasel juhul on võimalik sujuv reguleerimine.Joonisel 3.3.4 on esitatud pumba käivituse juhtimise ja siibri avamise releeskeem [2].- 57 -

Joon. 3.3.4. Pumba käivitamise (a) ja siibri juhtimise (b) releeskeemSL1 – nivoorelee kontaktKV1 – automaatjuhtimise releeKM2 – liinikontaktor (jõuahelad näitamata)SL2 – veerelee kontaktKT3 – ajareleeSP3 – surverelee kontaktKV4 – mootori avarii-väljalülituse releeKT8 – siibriajami avarii-väljalülituse releeKM5 – siibriavamise kontaktorSQ4 – siibri avatud asendi lõpplülitiKM6 – siibrisulgemise kontaktorSQ5 – siibri suletud asendi lõpplülitiFA1 – mootori maksimaalvoolurelFA2 – siibri ajami maksimaalvoolureleeKT7 – siibriahela ajareleeSL6 – avarii-(üleujutus-)relee kontaktLülituse kohaselt toimub pumba sisse- ja väljalülitamine reservuaari veenivoo järgi. Kui nivoo langebvalitud alampiirini sulgub nivoorelee kontakt SL1 ja annab toite automaatjuhtimise relee KV1 mähisele.Kui pump on veega täidetud, siis veerelee kontakt SL2 on suletud ning rakendub liinikontaktor KM2.Samaaegselt saab toite ajarelee KT3 ning käivitab kellamehhanismi, mille seatud aeg on veidi pikemkui vajab pump normaalseks käivituseks. Käivituse lõpul peab pump arendama piisavat survet, etrakenduks surverelee ning tema kontakt SP3 katkestaks mootori avarii-väljalülituse relee KV4toiteahela. Seega on kindlustatud, et liinikontaktor KM2 ei lülitu välja enne kui on lõppenud ajareleelKT3 seatud aeg. Surverelee teine kontakt SP3 (skeemi b-osal) lülitab sisse siibriavamise kontaktoriKM5. Kui siiber on täielikult avatud katkestab siibri avatud asendi lõpplüliti SQ4 kontaktori KM5 toite.Pump töötab siis täisjõudlusega.Skeemil on ka kaitsefunktsioon. Oluline on maksimaalvoolukaitse. Kui näiteks pumpa satub mingi tahkekeha võib see sattuda tööratta labade vahele ning selle kinni kiiluda. Suure elektrilise ülekoormusekorral sulgub mootori maksimaalvoolurelee FA1 kontakt ning relee KV4 lahutab liinikontaktori KM2ahela. Sama toimub ka pumbamaja üleujutuse korral, kui rakendub avarii-(üleujutus-)relee SL6.Samamoodi rakendub näiteks siibri ajami kinnikiilumise korral maksimaalvoolurelee FA2 kontakt ningrelee KT8 lülitab sisse, kui siibri ajamile ajareleega KT7 lubatud aeg on möödas, siibrisulgemisekontaktori KM6 valmistades ühtlasi pumba ette uueks käivituseks.3.3.3 Arukas pumba juhtimine ja monitooringTänapäeva pumbajuhtimine toimub tavaliselt mikroprotsessorseadmega. Näiteks võib tuua seadetSARLIN PumpManager 2000. See on rahvusvaheliselt patenteeritud kaugjuhtimis- ja monitooringuseade(Intelligent Remote Pump Control and Monitoring) [3], mis toimib 24 tundi ööpäevas: kontrollibnivood ning juhib pumpa sagedusmuunduriga või ilma selleta nii, et hoolduskulud ning keskkonnasaaste (!) oleks minimaalne.PM2000 on konstrueeritud spetsiaalselt pumbajaama tarbeks. Ta kogub ja töötleb infot pumba jõudluse,vooluhulga, mootorivoolu ja pumba töötundide kohta. Süsteem annab soovi korral erineva sisu ja tasemegaalarmi ning ka infot pumpade seisundist.Võimalik on ette anda pumpade tööaja ja -järjekorra (mis töötab, mis on kuumas reservis jne.)Seade annab alarmi pumba rikke ja pumba võimsuse muutuse korral, alarm võib olla kaheastmeline.Alarm antakse liigvoolu korral, isolatsioonitakistuse vähenemisel ja tihendi lekke korral (kui vesi hakkabtungima pumba ja mootori vahele).Monitooringuga on haaratud pumba tööaeg, pumba käivitused, vooluhulk, mootorivool, pumbatud veekogus, tarbitud energia, isolatsioonitakistus, tihendi seisund, vedeliku nivoo (väljalülitus-, käivitus-, teisepumba käivitus-, madal, kõrge, ületäitumine).Võimalik on seada pumpade käivitus- ja väljalülitusaega, automaatse tühjendamise intervalli mudasettimise vältimiseks, arvutada pumpade rööptöö aega, arvestada energiakulu, juhtida siibreid jne.- 58 -

Sisuliselt on see programmeeritav kontroller, millest saab ettekujutuse jooniselt 3.3.5 [3]. Nivooandurikson piesoelement tundlikkusega veesamba kõrgusele 0 ... 5 m. Võimalik on kasutada 6 analoog- ja 8digitaalsisendit ning 8 relee- ja 1 analoogväljundit. Kasutajaliidesel on 6 valgusdioodi pumba seisundi jaalarmi näitamiseks, 2x16-märgiline vedelkristallnäidik, 16 klahviga klaviatuur, kasutajasõbralik menüükäskudegatarkvara, paroolkaitse, MODBUS-protokolliga RS232 jadaport. Töötab reaalajas, midamõõdab kell. Puhvermälu salvestab 7 päeva sündmused.Valikuliselt on võimalik faasikaotuse kaitse, sideliini modem, telefonivõrgu modem või raadiomodem,isolatsioonitakistuse ja mootorit pumbast eraldava õli kvaliteedi monitooring. Võimalik on ka nivooultraheliandurivõi kahejuhtmelise surveanduri kasutamine.Joon. 3.3.5. SARLIN PumpManager 2000 tüüpne ühenduskeem- 59 -

ÞÞÞÞÞ4 KOMPRESSORKIRJANDUST1. Eesti Entsüklopeedia 1–10. — Tallinn, Eesti Entsüklopeediakirjastus 1985—1998.2. Kljutšev V. I., Terehov V. M. Elektroprivod i avtomatizatsija obštšepromõšlennõh mehanizmov. — Moskva:Energia, 1980. 360 s.3. Kompressorite kasutusjuhend. Kolbkompressorid LE/LT 15, -22, -40, -55, -75. Atlas Copco. 36 lk.4. Atlas Copco. Kohtkindlad suruõhukompressorid. GA VSD Ý -ajamiga sari. 6 lk.4.1 Kompressoritüübid4.1.1 Kompressori otstarve, määratlus ja põhinäitajadSuruõhu abil käitatakse pneumotööriistu ja -seadmeid, edastatakse mõnd materjali ja postisaadetisitorude kaudu, juhitakse aparaate ja masinaid, edastatakse informatsiooni, käitatakse pidureid ningpihustatakse vedelikke (värvi, kütust). Suruõhku toodavad kompressorid.Kompressor on masin algrõhust vähemalt kaks korda suurema rõhuga surugaasi saamiseks.Kompressorit iseloomustab väljuva gaasi rõhk (MPa), rõhutõusuaste – kompressorist väljuva gaasirõhu ja sinna siseneva gaasi rõhu suhe, tootlikkus (m³/s), tarbitav võimsus (kW), kasutegur –kompressori teoreetilise võimsuse ja tegelikult tarbitava võimsuse suhe; tüübist ja võimsusest sõltuvalton kasutegur 0,5 ... 0,95.4.1.2 KompressoritüübidKolbkompressor. Gaasi surub kokku suletud ruumis (silindris) liikuv kolb. Tootlikkus on harilikultkuni 4 m³/s, saadava surugaasi maksimaalne rõhk kuni 1000 MPa (1 GPa, 10 000 bar),rõhutõususaste üle 35 ... 40Rotatsioonkompressor. Levinum on labakompressor, mille põhiosadeks on korpuses ekstsentriliseltpaiknev rootor ja selle pesades radiaalsihis vabalt liikuvad labad. Rootori pöörlemisel liiguvad labadtsentrifugaaljõu mõjul korpuse sisepinnani ning moodustavad suletud kambrid, mis viivad gaasisisenemispoolelt survepoolele. Tootlikkus on kuni 10 m³/s, rõhk tavaliselt kuni 1,5 MPa (15 bar)Tsentrifugaalkompressor. Põhiosaks on labadega rootor, mille pöörlemisel gaasile mõjuvÞtsentrifugaaljõud paiskab gaasi rootori labade vahelt rõngaskambrisse. Tootlikkus on kuni 300 m³/s,rõhk kuni 4 MPa (40 bar)Telgkompressor e. aksiaalkompressor. Rootori pöörlemise mehaaniline energia kandub gaasile ülekonsoolselt rootori külge kinnitatud labade kaudu. Tootlikkus on kuni 400 m³/s, rõhk kuni 1 MPa(10 bar)Kruvikompressor. Gaas komprimeeritakse tigupaariga. Tootlikkus kuni 10 m³/s, rõhk kuni 1,3 MPaJugakompressor. Töötab jugapumba põhimõttel: gaasi komprimeerib gaasijoa kineetiline energiaJoon. 4.1. Kompressoritüüpe.a kolbkompressor: 1 kolb, 2 silinder, 3 sisselaskeklapp,4 väljalaskeklapp;b rotatsioonkompressor: 1 korpus, 2 rootor,3 laba;c tsentrifugaalkompressor: 1 rõngaskamber,2 rootori laba, 3 võll;d telgkompressor: 1 korpus, 2 rootor,3 töölaba, 4 juhtlabaKõrget rõhku saadakse mitmeastmelise kompressoriga, milles gaasi komprimeerimiseks vajalikuenergia vähendamiseks ja kompressori töötingimuste parandamiseks on astmete või astmegruppidevahele paigutatud vahejahutid.- 60 -

äåãôïòëê4.2 Kolbkompressori tööKompressor võib olla ühe-, kahe- või mitmeastmeline, lihttoimeline või kahepoolne. Lihttoimeliselüheastmelisel kompressoril teeb kolb tööd ainult ühes suunas liikudes, kahepoolsel kompressoril onmõlemad töökäigud.Kompressori mootor peab arendama pulseerivat momenti. Survetaktil põhjustab gaasi rõhk F mootorivõllil koormusmomendiT F pSR sin t T sin tskus âà á ás max ,Rsinß ß ßt– taandatud raadius, R – väntvõlli raadius, æ – nurkkiirus, p – kompressori väljundrõhk,max ç è è – koormusmomendi amplituudväärtus. Mootori töö hõlbustamiseksS – kolvi pindala, Ts p S Rkasutatakse tavaliselt hooratast.Kolbkompressori võimsus määratakse indikaatordiagrammi abil, mis näitab rõhu muutumist sõltuvaltkolvi asendist silindris (vt. joonis 4.2).Meeldetuletuseks:Polütroopne protsess – termodünaamiline protsess,mille puhul süsteemi soojusmahtuvus C jääbkonstantseks. Erijuhud: adiabaatiline protsess (kuiC = 0) ja isotermiline (kui C = é ).Adiabaatiline protsess (adiabatos – mitteläbitav) —süsteemi oleku muutus, mille puhul soojusvahetusümbritseva keskkonnaga puudub.Isotermiline protsess (isoprotsess) — termodünaamilineprotsess, mille puhul üks olekuparameeterjääb konstantseks (ruumala konstantsuse puhulräägitakse isotermilisest protsessist).Joon. 4.2. Kolbkompressori indikaatordiagrammRessiiver (ingl. receiver < receive — vastu võtma,mahutama) — vahepaak, mis vähendab pulseerivast võikatkendlikust voolust tingitud rõhukõikumisi.Kompressori ressiiver ühtlasi jahutab gaasi ning kogubõli- ja veepiisku.Lõigul 4–1 toimub silindrisse jäänud gaasi paisumine. Rõhk väheneb p2 p1. Punktis 1' avanebimiklapp ning edasisel kolvi käigul ruumala suurenemisel V1 V2imetakse gaas sisse. Rõhk onseejuures kadude tõttu sisselaskekanalis veidi alla p 1 .Punktis 2 algab survetakt 2–3, mille juures eraldub soojust. Osa sellest läheb jahutussüsteemi,seepärast on protsess polütroopne.Komprimeeritud gaas surutakse välja. Kadude tõttu suruklapis ja surutorus on rõhk veidi kõrgem kui p 2 .Punktis 3 – rõhul p 2 – avaneb suruklapp silindri ja ressiiveri vahel. Punktis 4 tsükkel lõpeb.Indikaatordiagrammiga piiratud pindala kujutab tsükli vältel silindris tehtud nn. indikaatortööd.Arvutuse lihtsustamiseks lähtutakse keskmisest indikaatorrõhust p iAiAipi(kus V V2 V V VV1 1 )2 1ì í ìpp î— see on oletatav konstantne rõhk, mis tagaks sama töö nagu gaasi tegelik rõhk silindris.Tsükli keskmine võimsuspið Q1P ñ ,skomprkus Q 1 on kompressori tootlikkus, taandatud rõhule p p1 , kompr — kompressori kasutegur.Kahepoolse kompressori tsükli keskmine võimsus P s on kaks korda suurem.Mootori võimsus P P .óns- 61 -

4.3 Kompressorseade4.3.1 Kompressorseade ja juhtimineKompressori töö tagamisel on vältimatu silindrite jahutamine. Väiksematel kompressoritel on sellekslihtsalt jahutusribid silindri välispinnal, suurematel – vee- või külmutusagensi särk ja jahuti(soojusvaheti).Vaatleme näiteks täiskomplektset kahesilindrilist õhkjahutusega kolbkompressorit joonisel 4.3 [3].AF õhufilter (air filter)AR ressiiver (air receiver)AV suruõhu väljalaskeklapp (air outlet valve)CV tagasivooluklapp (check valve)Dm kondensaadi dreenikraan(condensate drain valve)Gp manomeeter (pressure gauge)M mootor (motor)MDR3 rõhulüliti (air pressure switch)SV kaitseklapp (safety valve)1 kate (cover)3 sisendsummuti (air inlet silencer)9 piltkirjad11 kõrgrõhusilinder (high pressure)Joon. 4.3. Täiskomplektne kahesilindrilineõhkjahutusega kolbkompressorSee on lihttoimeline üheastmeline kompressor, mis koos ajamiga on kinnitatud suruõhupaagile(ressiiverile). Komplekti kuuluvad manomeeter, väljalaskeklapp, kaitseklapp ja kondensaadidreenikraan. Kompressori õhukulgla ja reguleerimissüsteem on skemaatiliselt kujutatud joon. 4.4.Õhk imetakse läbi õhufiltri AF ja sisselaskesummuti 1 silindritesse 3. Silindrites komprimeeritud suruõhkjuhitakse läbi õhkjahutite 4 toru 6 kaudu läbi tagasivooluklapi CV ressiiverisse AR. Tagasivooluklapp CV,rõhulüliti MDR3, väljalaskeklapp 2 ning lüliti 5 moodustavad reguleerimissüsteemi. Rõhulüliti avab jasulgeb oma kontakte eelnevalt sätitud rõhkudel. Laadimisel on kontaktid suletud ja mootor töötab. Kuirõhk suruõhupaagis kasvab sätitud maksimaalrõhuni, avanevad lüliti kontaktid ning ka väljalaskeklapp 2.Mootor peatub ning kompressorist tulev suruõhk juhitakse atmosfääri. Paagi tühjenemise vältimisekssulgub tagasivooluklapp CV. Kui suruõhu tarbimisel rõhk väheneb sätitud minimaalrõhuni sulguvad lülitikontaktid ja väljalaskeklapp 2, mootor taaskäivitub ja suruõhu laadimine ressiiverisse jätkub.- 62 -AF õhufilter (air filter)AR ressiiver (air receiver)AV suruõhu väljalaskeklappCV tagasivooluklapp (check valve)Dm kondensaadi dreenikraanDP õlidreeni kork (oil drain plug)FC õli täiteava kork (oil filler cap)FN ventilaator (fan)Gp manomeeter (pressure gauge)SG õliklaas (oil level sight-glass)SV kaitseklapp (safety valve)1 sisendsummuti (air inlet silencer)2 vabastusklapp (relief valve)3 silinder (cylinder)4 jahuti (cooler)5 lüliti (on/off switch)6 jahutustoru (cooling pipe)Joon. 4.4. Kompressori õhukulglaja reguleerimissüsteemi skeem

4.3.2 Komplektne kruvikompressorTänapäeval enamtoodetavad on kruvikompressorid. Kruvikompressori eeliseks on ühtlasem töörõhk,väiksem vibratsioon ja vaiksem töö. Kolbkompressoriga võrreldes on ta ühtlase koormusega ega vajaseetõttu hooratast.Joonisel 4.5 on ettekujutuseks seadmes esinevatest protsessidest ja probleemidest kruvikompressori [4]õhu, õli ja vee voodiagramm.1 õhu sisselaskefilter (air inlet filter)2 sisselaskeklapp (inlet valve)3 kruvielement (screw element)4 suruõhupaak/õlieraldi(air receiver/oil separator)5 minimaalrõhuklapp(minimum pressure valve)6 järeljahuti (after cooler)7 niiskusepüünise dreen(moisture drap/drain)8 väljalaskeklapp (outlet valve)9 õlikoguja (oil sump)10 õliradiaator (oil cooler)11 termostaat-möödavooluklapp(thermostatic by-pass valve)12 õlifilter (oil filter)13 õli stoppklapp (oil stop valve)Joon. 4.5. Kruvikompressori õhu, õli javee voodiagramm4.3.3 Energiatsäästev juhtimineJoonisel 4.6 on esitatud kolm tüüpilist suruõhutarbe diagrammi [4].Tüüpiline suruõhutarve suurepäevase ja väikese öise tarbimisega.Nädalalõpu tarvet iseloomustabpõhiliselt suruõhuleke.Iseloomulik 64% tarbijaileJoon. 4.6. Tüüpilised suruõhutarbe diagrammidJuhuslikult muutuv suruõhutarveviiel päeval nädalas.Ööseks ja nädalavahetusekslülitatakse kompressor välja.Iseloomulik 28% tarbijaile.Ühtlane suruõhutarve viielpäeval nädalas. Ööseks janädalavahetuseks lülitataksekompressor välja.Iseloomulik 8% tarbijaile.Suruõhutarve muutub enamasti juhuslikult ja suurtes piirides. Otstarbekas oleks kompressori tootlikkusevastavusse viimine tarbimisega. Selleks on kasutatav sagedusreguleerimine. Atlas Copco õ -ajamis ongiIGBT-transistoridel töötav pulsilaiusmodulatsiooniga sagedusmuundur, mis võimaldab kompressorilpidevalt kohanduda suruõhu hetkevajadusega. Selleks reguleeritakse sujuvalt ajami kiirust.Suruõhutarbe vähenedes vähendatakse ajami kiirust ja seega kompressori tootlikkust. Sellega kaasnebka tarbitava võimsuse vähenemine.Niisuguse ajamiga kompressori rõhku saab juhtpuldi klahvidega lihtsalt elektroonselt reguleerida üsnasuurtes piirides (õ -ajamil näiteks 4 ... 13 baarini). Tänu sellele on kompressor paindlik erinevateksrakendusteks ja arvestab ka ettevõtte edasist arengut.- 63 -