Seuls Emotron et Otis étaient prêts à relever le défi de la modernisation de cet ascenseur. L’une des difficultés qui empêchait les concurrents d’envisager le projet était le câble de 220 mètres reliant le moteur et le convertisseur. De plus, le client souhaitait conserver le moteur à courant continu d’origine. L’ascenseur est désormais opérationnel et emmène tous ceux qui l’osent en haut de la tour de Duisburg Stadtwerke pour une vue vertigineuse.
La tour des Duisburg Stadtwerke est un point de repère de cette ville allemande depuis 1967. Il s’agit en fait de la cheminée de 200 mètres de haut de la centrale électrique municipale qui produit de l’électricité et du chauffage urbain.
La cheminée se compose de trois conduits d’évacuation des gaz de combustion et d’une cage d’ascenseur centrale. L’ascenseur fonctionne à une vitesse de 3 mètres par seconde et transporte les visiteurs jusqu’à une plate-forme d’observation située à 180 mètres. L’ascenseur permet également aux employés de Stadtwerke d’accéder à cinq plates-formes de maintenance supplémentaires et au bâtiment principal adjacent. Pour atteindre la salle des machines de l’ascenseur, les visiteurs doivent emprunter un escalier en colimaçon abrupt depuis la plate-forme d’observation.
L’ascenseur étant le seul moyen d’atteindre la plate-forme, un ascenseur d’évacuation est prévu pour libérer les personnes de la cabine et les ramener au niveau du sol. Il s’agit d’une mesure compliquée et coûteuse, d’où l’importance d’un fonctionnement fiable de l’ascenseur principal. C’est l’une des raisons qui ont motivé la modernisation de l’installation et la mise en conformité de l’ascenseur avec les normes techniques les plus récentes.
Une autre raison était la difficulté de trouver des pièces de rechange pour l’ancien contrôleur datant des années 1980. Les services municipaux ont donc décidé d’installer un nouveau convertisseur de courant continu tout en conservant l’ascenseur, le treuil et le moteur à courant continu sans engrenage.
Le projet a été compliqué par le fait que le moteur se trouve dans la salle des machines au sommet de la tour, mais que le convertisseur de courant continu se trouve au sous-sol, au pied de la cage d’ascenseur. Cela nécessite un câble moteur et encodeur de pas moins de 220 mètres.
Cependant, les opérateurs peuvent facilement effectuer le dépannage, l’entretien et les réparations, même si la salle des machines est difficile d’accès. Le fait de ne pas placer le convertisseur dans la salle des machines évite également d’exposer l’électronique au vent et aux intempéries. Lors de la modernisation de l’installation de l’ascenseur, le manque d’espace dans la petite salle des machines a également rendu difficile l’installation d’une armoire électrique supplémentaire.
Alors que ces circonstances difficiles ont empêché un certain nombre de concurrents d’envisager le projet, Otis Elevator Company a relevé le défi. Otis est l’un des principaux fabricants d’ascenseurs au monde, avec 2,1 millions d’installations dans plus de 200 pays. Elle a engagé Emotron pour planifier et mettre en service le nouvel équipement pour ce projet particulier.
La gamme de produits Emotron pour la commande d’ascenseurs comprend des convertisseurs de fréquence jusqu’à 132 kW et des entraînements numériques à courant continu jusqu’à 90 kW. Le choix des Duisburg Stadtwerke s’est porté sur un Emotron GSV 5445, un variateur CC entièrement numérique conçu pour moderniser les ascenseurs à grande vitesse tout en conservant le moteur d’origine. De conception compacte, il offre un contrôle très précis de la vitesse et de la position grâce à la dernière technologie IGBT. Les enroulements du moteur sont protégés contre une augmentation rapide de la tension, ce qui permet au variateur d’être remis à neuf. Tous les types de codeurs courants peuvent être utilisés.
Le défi le plus difficile à relever consistait à acheminer les signaux des codeurs rotatifs de 1 volt d’un point à l’autre jusqu’au fond de l’installation, sans pertes. Pour ce faire, Emotron a choisi une solution de Wachendorff Automation, connue pour ses codeurs résistants et robustes, idéaux pour les applications de sécurité. Les modèles standard de Wachendorff ont déjà été utilisés avec succès dans des installations avec des longueurs de câble allant jusqu’à 150 mètres, mais dans ce cas précis, une conception spéciale était nécessaire.
Un encodeur sinusoïdal optimisé avec 2048 incréments a été conçu afin de garantir une détermination précise de la vitesse de la cabine dans la cage d’ascenseur. Les experts de Wachendorff, en étroite collaboration avec le département R&D d’Emotron, ont réussi à transporter le signal de manière fiable sur une distance de 220 mètres, même en cas de fortes perturbations. Le codeur rotatif fonctionne avec une tension d’alimentation de 15 volts, au lieu des 5 volts habituels, et est terminé par des résistances spéciales.
Faits techniques
Convertisseur DC Emotron
GSV 5445-200/200, commande numérique de levage à courant continu
Moteur
Moteur DC sans engrenage Otis 104HT 15 kW (max. 54 kW)
Vitesse maximale
3 m/s
Charge maximale
675 kg
Moteur/encodeur
câble 220 mètres
Données du treuil
286 tr/min, roping 2:1, poulie 410 mm, Ua=235 V, max. 230 A
Équipe de projet
Otis Elevator Company
Entrepreneur, fournisseur d’ascenseurs, de treuils et de moteurs
Emotron
Planification, mise en service, fournisseur du convertisseur DC
Automatisation Wachendorff
Codeur rotatif pour moteur
K.A. Schmersal
Équipement de commutation de sécurité, système de copie d’arbre
KW-Aufzugstechnik
Équipement de commutation de sécurité, système de copie d’arbre
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