راهنمای جامع انتخاب نوع موتور آسانسور

موتور آسانسور، قلب تپنده و مرکز فرماندهی سیستم حرکتی آن است. این قطعه حیاتی، انرژی الکتریکی را به نیروی مکانیکی لازم برای جابجایی ایمن، نرم و کارآمد کابین تبدیل می‌کند. انتخاب نادرست موتور نه تنها می‌تواند منجر به تجربه‌ی کاربری نامطلوب (لرزش، صدای زیاد، توقف‌های ناگهانی) شود، بلکه هزینه‌های مصرف انرژی و نگهداری را نیز به شدت افزایش می‌دهد.

در بازار امروز، سه دسته اصلی از موتورها برای آسانسورهای کششی و هیدرولیک وجود دارد که هر یک دارای فناوری، مزایا و معایب خاص خود هستند. درک تفاوت‌های این موتورها، کلید انتخاب صحیح برای پروژه شماست.

بخش اول: انواع اصلی موتورهای آسانسور

موتورهای آسانسور به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: موتورهای الکتریکی برای آسانسورهای کششی و موتورهای هیدرولیک. موتورهای الکتریکی خود به دو زیرمجموعه بسیار مهم تقسیم می‌شوند: گیربکسی و گیرلس.

۱. موتور گیربکسی (Geared Traction Motor)

این نوع موتور، فناوری سنتی‌تر و رایج در بسیاری از ساختمان‌های با ارتفاع متوسط است. همان‌طور که از نامش پیداست، در این سیستم یک گیربکس (جعبه دنده) بین موتور الکتریکی و فلکه کشش یا هرزگرد (که سیم بکسل‌ها را به حرکت درمی‌آورد) قرار دارد.

• نحوه عملکرد: موتور الکتریکی با سرعت بالا می‌چرخد. گیربکس، که معمولاً از نوع حلزونی-چرخ‌دنده‌ای است، این سرعت بالا و گشتاور پایین را به سرعت پایین و گشتاور بالا تبدیل می‌کند که برای به حرکت درآوردن کابین سنگین آسانسور ضروری است.
• انواع موتور گیربکسی:
• دو سرعته (AC2): این نسل قدیمی‌تر دارای دو سیم‌پیچ جداگانه برای سرعت تند و کند بود. تغییر سرعت از تند به کند هنگام نزدیک شدن به طبقه، با یک شوک و ضربه محسوس همراه بود که امروزه تقریباً منسوخ شده است.
• تک سرعته با درایو $VVVF$: این مدل مدرن، تنها یک سرعت دارد اما به کمک یک درایو کنترل ولتاژ و فرکانس (مشهور به $VVVF$ یا 3VF)، می‌تواند سرعت را به صورت کاملاً نرم و پیوسته از صفر به حداکثر و بالعکس تغییر دهد. این امر باعث حذف کامل شوک‌های حرکتی و کاهش چشمگیر مصرف برق شده است. امروزه تقریباً تمام موتورهای گیربکسی مورد استفاده از این نوع هستند.

مزایای موتور گیربکسی:

• هزینه اولیه پایین‌تر: قیمت خرید این موتورها به طور قابل توجهی کمتر از موتورهای گیرلس است.
• فناوری شناخته شده: تکنولوژی آن‌ها کاملاً شناخته‌شده و تعمیر و نگهداری آن برای اکثر تکنسین‌ها آسان است.
• قابلیت اطمینان: در صورت انتخاب برند معتبر و سرویس منظم، بسیار بادوام و قابل اعتماد هستند.

معایب موتور گیربکسی:

• راندمان انرژی پایین‌تر: به دلیل اصطکاک داخلی گیربکس، بخشی از انرژی به صورت حرارت هدر می‌رود (راندمان حدود 50% تا 70%).
• ابعاد بزرگ و وزن زیاد: وجود گیربکس باعث می‌شود این موتورها حجیم و سنگین باشند و حتماً به یک موتورخانه (Machine Room) در بالای چاه آسانسور نیاز دارند.
• نیاز به روغن‌کاری: گیربکس به طور منظم نیاز به بازبینی سطح روغن و تعویض دوره‌ای آن دارد.
• ایجاد نویز و حرارت: نسبت به مدل‌های گیرلس، صدای بیشتری تولید می‌کنند و حرارت تولیدی آن‌ها نیز بالاتر است.

۲. موتور گیرلس (Gearless Traction Motor)

موتورهای گیرلس، فناوری نوین و پیشرفته در صنعت آسانسور محسوب می‌شوند که به سرعت در حال جایگزین شدن با مدل‌های گیربکسی هستند. در این سیستم، گیربکس به طور کامل حذف شده است.

• نحوه عملکرد: این موتورها از نوع سنکرون با آهنربای دائم (Permanent Magnet Synchronous Motor – PMSM) هستند. فلکه هرزگرد مستقیماً بر روی شفت موتور نصب می‌شود. موتور با سرعت دورانی پایین اما گشتاور بسیار بالا کار می‌کند و نیازی به جعبه دنده برای تبدیل سرعت ندارد. کنترل این موتورها همیشه توسط درایو $VVVF$ انجام می‌شود.

مزایای موتور گیرلس:

• راندمان انرژی فوق‌العاده: به دلیل حذف گیربکس و اصطکاک ناشی از آن، راندمان این موتورها بسیار بالاست (معمولاً بالای 90%) که منجر به کاهش چشمگیر هزینه‌های برق می‌شود.
• حرکت بسیار نرم و بی‌صدا: کیفیت حرکت آسانسورهای گیرلس بی‌نظیر است. شروع، حرکت و توقف کاملاً پیوسته، نرم و تقریباً بی‌صدا انجام می‌شود.
• ابعاد بسیار کوچک و وزن کم: این موتورها تا 50% کوچک‌تر و سبک‌تر از معادل گیربکسی خود هستند. این ویژگی امکان طراحی آسانسورهای بدون موتورخانه (MRL – Machine Room-Less) را فراهم کرده است که در آن، موتور کوچک در بالاترین قسمت چاه آسانسور نصب می‌شود و فضای موتورخانه حذف می‌گردد.
• عدم نیاز به روغن‌کاری: به دلیل نداشتن گیربکس، این موتورها نیاز به روغن ندارند و دوست‌دار محیط زیست هستند (Maintenance-Free).
• طول عمر بالا: استهلاک قطعات مکانیکی در این موتورها بسیار کمتر است.

معایب موتور گیرلس:

• هزینه اولیه بالاتر: قیمت خرید این موتورها به مراتب بیشتر از موتورهای گیربکسی است.
• تکنولوژی پیچیده‌تر: تعمیرات احتمالی آن‌ها نیازمند دانش فنی بالاتر و تجهیزات تخصصی‌تری است.

۳. موتور هیدرولیک (Hydraulic Power Unit)

این سیستم اساساً با آسانسورهای کششی متفاوت است. در اینجا به جای سیم بکسل و وزنه تعادل، نیروی محرکه توسط فشار روغن تامین می‌شود.

• نحوه عملکرد: یک مجموعه به نام پاور یونیت (Power Unit) که شامل یک موتور الکتریکی، یک پمپ هیدرولیک و یک مخزن روغن است، روغن را با فشار به داخل یک جک (پیستون) پمپ می‌کند. فشار روغن باعث بالا رفتن جک و در نتیجه حرکت کابین به سمت بالا می‌شود. برای حرکت به سمت پایین، شیر برقی باز شده و روغن تحت اثر وزن کابین به مخزن بازمی‌گردد.

مزایای موتور هیدرولیک:

• قدرت بالا برای حمل بارهای سنگین: ایده‌آل برای آسانسورهای خودروبر و باربر.
• ایمنی بالا در هنگام زلزله: به دلیل عدم وجود وزنه تعادل، ریسک کمتری در هنگام زلزله دارند.
• حرکت نرم: معمولاً حرکت نرمی را فراهم می‌کنند.
• انعطاف‌پذیری در جانمایی موتورخانه: موتورخانه می‌تواند با فاصله از چاه آسانسور و در هر طبقه‌ای (معمولاً پایین‌ترین طبقه) قرار گیرد.

معایب موتور هیدرولیک:

• محدودیت ارتفاع و سرعت: برای ساختمان‌های بلند مناسب نیستند و سرعت آن‌ها معمولاً پایین است (کمتر از ۱ متر بر ثانیه).
• مصرف انرژی بالا: برای بالا بردن کابین، موتور باید با تمام توان در مقابل نیروی جاذبه کار کند که مصرف برق بالایی دارد.
• مسائل زیست‌محیطی: ریسک نشت روغن و نیاز به حجم زیادی روغن هیدرولیک از معایب آن است.
• تولید حرارت: نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده روغن در کاربری‌های پرترافیک دارند.

---

بخش دوم: چگونه موتور آسانسور مناسب را انتخاب کنیم؟

اکنون که با انواع موتورها آشنا شدیم، انتخاب صحیح به پاسخ دادن به چند سوال کلیدی در مورد پروژه شما بستگی دارد:

۱. ارتفاع ساختمان و سرعت مورد نیاز چقدر است؟

• ساختمان‌های کوتاه (تا ۵-۶ طبقه): موتور گیربکسی یک انتخاب اقتصادی و کارآمد است. موتور هیدرولیک نیز برای این ارتفاع (خصوصاً برای کاربردهای باری) قابل استفاده است.
• ساختمان‌های متوسط و بلند (بالای ۷ طبقه): موتور گیرلس بهترین و تقریباً تنها گزینه منطقی است. این موتورها به راحتی سرعت‌های بالا ($1.6m/s$ و بیشتر) را پشتیبانی می‌کنند.

۲. کاربری ساختمان و میزان ترافیک چگونه است؟

• مسکونی کم‌ترافیک: موتور گیربکسی کفایت می‌کند.
• اداری، تجاری، بیمارستان‌ها (پرترافیک): موتور گیرلس به دلیل راندمان بالا، استهلاک کم و کیفیت حرکت برتر، انتخاب هوشمندانه‌تری است و در بلندمدت هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.
• خودروبر، باربر سنگین: موتور هیدرولیک بهترین گزینه است.

۳. بودجه پروژه چقدر است (هزینه اولیه در مقابل هزینه دوره عمر)؟

• اولویت با کمترین هزینه اولیه: موتور گیربکسی.
• اولویت با کاهش هزینه‌های جاری (برق و نگهداری) و ارزش‌افزوده برای ملک: موتور گیرلس. اگرچه هزینه اولیه آن بیشتر است، اما صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه‌های کمتر نگهداری، این اختلاف قیمت را  با توجه به هزینه کل دوران مالکیت (Total Cost of Ownership) جبران می‌کند .

۴. آیا محدودیت فضا برای موتورخانه وجود دارد؟

• فضای کافی برای موتورخانه وجود دارد: هر دو گزینه گیربکسی و گیرلس (از نوع MR) قابل استفاده‌اند.
• فضا محدود است یا می‌خواهید فضای موتورخانه را به کاربری دیگری اختصاص دهید: موتور گیرلس و طراحی آسانسور MRL تنها راه‌حل ممکن است.

جدول مقایسه‌ای بین انواع موتور آسانسور

جمع‌بندی نهایی

موتور گیربکسی یک گزینه کاری قابل اعتماد و اقتصادی برای پروژه‌های استاندارد و با بودجه محدود است. اما آینده صنعت آسانسور بدون شک متعلق به موتورهای گیرلس است. راندمان بی‌نظیر، کیفیت حرکت عالی، ابعاد کوچک و هزینه‌های جاری پایین‌تر، موتور گیرلس را به یک سرمایه‌گذاری هوشمندانه برای هر ساختمانی (از متوسط تا بلندمرتبه) تبدیل کرده است که به دنبال کیفیت، آسایش و بهره‌وری در بلندمدت است. موتور هیدرولیک نیز جایگاه خاص خود را در کاربردهای قدرتی و برای ارتفاعات کم حفظ کرده است.

قبل از تصمیم‌گیری نهایی، مشخصات پروژه خود را به دقت بررسی کرده و با چند شرکت معتبر مشورت کنید تا بهترین گزینه متناسب با نیاز و بودجه شما انتخاب شود.