CN204150825U - 一种施工升降机变频控制柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种施工升降机变频控制柜，包括柜体、安装在柜体上的变频器、制动单元，以及安装在该控制柜另一侧的制动电阻单元；其特征在于，该控制柜还包括：断路器，用于为整个控制柜进线提供电源，并提供过流、短路保护；控制变压器，用于为整个控制柜提供两路控制电压；中间继电器，用于为控制回路和保护回路提供相对应的状态和辅助信号；接线端子，用于为整个控制柜和外部电源及信号的连接过渡。本实用新型不仅启动、制动性能好，且节电效果明显；该控制柜的变频控制系统保护功能齐全、可维护成本减少，具有极低的电气冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种施工升降机变频控制柜。
背景技术
目前，施工升降机（亦称施工升降梯，简称升降机、升降梯）是现代高层施工中与大型塔机相配合的必不可少的重要施工设备。特别是在高层、超高层建筑施工担任了极其重要的任务，对于保证施工工期与安全，降低施工成本，减轻劳动强度起着不可替代的作用。同时也是建筑队伍装备水准的重要标志。按一般的配备经验，每一台高层用的塔式起重机至少配备一台施工升降机。
随着我国建筑业的不断发展，建筑施工机械化水平的不断提高，对施工升降机的制造质量和整机技术水平的要求也越来越高。普通升降机一般采用的是接触器-继电器控制方式，直接启动和机械抱闸强制制动，启制动冲击大，对机械结构和机构的损坏大，电气元件也易损坏，同时容易造成升降机里的物料跌落，既影响了施工速度也影响了施工企业的效益，特别是在人货两用施工升降机上，存在着极大的安全隐患。随着用户对施工升降机的性能和安全要求越来越高，传统的控制方式已经越来越感觉到力不从心。
鉴于以上的原因，国内外的专业生产商在升降机的起升调速方式上进行了较多的新加速应用尝试，如采用多级电动机的调压调速、引进变频调速等。逐渐地随着变频技术的不断发展，它以绝对的优势超越了其它的任何调速方案，占据了主导地位。升降机采用变频调速有着诸多优点，如，零速抱闸，对制动器无磨损；任意低的就位速度，平层精度高；速度的平滑过渡，对机构和结构件无冲击，提高了升降机的安全性；几乎任意宽的调速范围，提高了升降机的工作效率；节能的调速方式，减少了系统运行的能耗等，正是因为这些明显的特点和优势，使变频器在升降机上得到了广泛的应用，这将对升降机的安全运行和减少运行能耗都有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种施工升降机变频控制柜，该控制柜包括两大部分，一部分为安装板部分，另一部分为制动电阻部分，两部分相互隔开，安装板上设有施工升降机专用变频器、制动单元、控制变压器、断路器、接触器、电阻、继电器，安装板下部设有接线端子等，制动电阻部分装设四只波纹管电阻。控制柜柜体采用2mm厚钢板经过冲压、焊接、涂装制作而成，柜体的柜门为全封闭式结构。该实用新型装配简单，操作方便，节能，维护少。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种施工升降机变频控制柜，包括柜体、安装在柜体上的变频器、制动单元，以及安装在该控制柜另一侧的制动电阻单元；其特征在于，该控制柜还包括：
断路器，用于为整个控制柜进线提供电源，并提供过流、短路保护；
控制变压器，用于为整个控制柜提供两路控制电压；
中间继电器，用于为控制回路和保护回路提供相对应的状态和辅助信号；
接线端子，用于为整个控制柜和外部电源及信号的连接过渡。
进一步的，所述柜体外接有笼顶操作盒、防坠实验盒以及通过航空插座连接的联动台。
进一步的，所述柜体外接有笼顶操作航空单元、防坠实验室航空单元以及联动台航空单元。
进一步的，所述柜体内还设置有单极微断开关以及双极微断开关。
进一步的，所述接线端子包括上升信号输入端子、下降信号输入端子、高速二档运行输入端子以及故障复位输入端子。
进一步的，所述防坠实验室航空单元是将控制电源短接，通过按钮直接操作上升、下降。
本实用新型的有益效果：1. 启动、制动性能好。通过设置变频器的启、制动参数达到电机启动、制动过程中无级调速，加速时频率从0 Hz 以0.02 Hz 的分辨率按加速要求升至设定的运行频率，改善启动性能。减速停车时，变频器按照设计的减速斜坡降低频率进行减速，减速达到变频器设定的零速级别时，变频器启用零速直流制动功能，实现零速机械制动抱闸，零速制动使得结构受冲击小，齿轮齿条磨损小，且减少制动盘的磨损，延长整机使用寿命。
2.节电效果明显。与普通施工升降机相比较节电达30%-50%。变频控制柜采用PB能耗制动单元，电机超频快速下行时变频器将产生的能量迅速转换成制动力矩，保证施工升降机按指定速度运行，多余的重力势能经制动单元消耗在制动电阻上。
3.变频控制系统保护功能齐全、可维护成本减少。限位保护装置与普通施工升降机一样，而施工升降机专用变频器本身集成的保护功能强大，如超速保护，一旦出现紧急下滑时，系统迅速识别并进行紧急抱闸，即使安全防坠器失灵，也能防止意外坠落事故；变频器强大的自诊断保护功能，可以有效的避免因缺相、过流，过压等电气故障而损坏设备，故障出现时变频器能及时自我保护，停止输出。实践证明变频施工升降机运行无故障时间增长，与故障率较高的接触器、继电器系统相比，具有极高的优越性。
4. 极低的电气冲击。由于启动平缓，启动电流小，升降机可在电网额定电压±10% 波动范围内维持正常运行。启动时对电网的无冲击，缓解了对工地其他用电设备的影响，且不会因供电距离远较大产生线压降而使施工升降机启动困难。
附图说明
图 1为施工升降机联动操作台布局示意图；
图2为施工升降机变频控制柜元件布局示意图；
图3为施工升降机变频控制柜控制系统单线图。
具体实施方式
如图1所示为施工升降机司机室内的联动操作台，其中SS为主令控制手柄，HL为电源指示，HL1为变频运行指示，SA0为急停按钮，SA1为启动及电铃按钮，SA3为复位按钮，SB6为司机室照明旋钮开关，BE为电铃。
如图2所示，为本实用新型施工升降机变频控制柜的元件布局图，其包括柜体、安装在柜体上的变频器、制动单元，以及安装在该控制柜另一侧的制动电阻单元；该控制柜还包括：断路器，用于为整个控制柜进线提供电源，并提供过流、短路保护；控制变压器，用于为整个控制柜提供两路控制电压；中间继电器，用于为控制回路和保护回路提供相对应的状态和辅助信号；接线端子，用于为整个控制柜和外部电源及信号的连接过渡。
图中，FAN1为风扇，EM330为30KW一拖二施工升降机专用变频器，CDBR为制动单元，T1为控制变压器，D为二极管，R/R1为电阻，KM2为主接触器，QF0为主断路器，VC/VC1为整流桥，XJ为相序继电器，KM3为接触器，KA1-7为中间继电器，QF2/QF3为双极微断开关，QF4-6为单极微断开关，XP1为笼顶操作航空插座，XP2为防坠实验航空插座，XP3为操作联动台连接航空插座，JX1为接线端子，右边部分为4只制动电阻。
如图3所示，为本实用新型施工升降机变频控制柜原理图，其中主回路中使用虚线框出的底笼箱部分为电源控制箱，电源由外部电缆接入到此控制箱后经过进线断路器QF、进线接触器KM1以及行程开关SE后接接线端子，在电源控制箱上装设有急停按钮，它与门限位一起串联在KM1线圈回路中，保证底笼门处于关闭状态情况下才可以将主回路电源接通。
在底笼箱正常供电以后，通过底笼箱接线端子将电源引入变频控制柜，使得主断路器QF0与主接触器KM2得电，在两者之间还装设有相序继电器防止错、断相。通过KM2将电源引入到变频器进线端，由变频器出线端分别接两组电机接线端子。
根据图3可见，控制变压器由L31/L33提供380V进线电源，控制变压器的输出分别为220V、27V两路，其中220V为联动控制回路提供电源，以及制动器YB1、YB2经整流后提供直流制动电源，在交流部分通过QF3断路器作为隔离开关，并串入变频柜进线接触器KM2的辅助开点和制动器输出继电器KA5辅助开点，当施工升降机运行时，继电器KA5动作，保证KM3吸合通电而使制动器不抱闸，并将上升（下降）保持，施工升降机要停车时，继电器KA5不动作，那么接触器KM3不吸合断电而使制动器抱闸，同时将二极管与电阻串联连接后再并联在接触器KM3两端，保证电流不会反向或过大而烧毁元件；另一路27V经整流后的电源回路中串入熔断器作为过流保护装置，经整流后的电源经过主接触器KM2的控制并联接上电容、电池和电铃报警回路，平时电池在主回路有点时进行充电，在主回路断电时电池放电供给报警回路使用，电容是为了保证放电时电池容量。
施工升降机专用变频器的接线端子都是固定的，如图2示，X1端子为上升信号输入，X2端子为下降信号输入，X3端子为高速二档运行输入，X4为故障复位输入，COM为公共端，EA端子为制动输出，EC端子为公共端，Y1端子为变频故障输出，+24V端子为电源24V输出点,接地端子要求可靠接地。变频器正端子和负端子用来连接制动单元，制动单元的正端子和负端子用来连接制动电阻R。
在控制部分，电源由变压器输出交流220V提供，设有QF4控制开关，再串联联动控制台急停按钮，通过SA2笼内外选择开关来控制中间继电器KA7，若是选择笼内操作，SB1笼顶操作盒不起作用，即SB1笼顶操作盒急停不存在，那么通过中间继电器KA7，经过联动台启动按钮SA1、零位保护S0和防坠安全限位1S1及相序保护辅助点XJ进行启动，启动后使用KM2主接触器辅助点进行自锁；如果使用笼顶操作，那么中间继电器KA7动作，回路是联动台急停按钮经笼顶操作盒急停按钮，再经过联动台进行启动。在主回路启动后，联动台操作之前必须满足前门、后门和天窗限位正常以及变频器无故障（即安全继电器KA1正常）方可操作。联动台上设有电源和变频运行指示，方便操作人员观察控制柜状况。
继电器KA5为变频器故障输出部分，若变频器出现故障了，那么用于制动器抱闸的接触器KM3经延时后断开，保证电机安全抱闸，以便检修。
施工升降机通过联动控制台上主令SS来对施工升降机的上升下降进行控制，在联动台上升、下降操作部分，都设有上下限位作为安全保障，在二档高速回路中也设有超速限位作为安全限位。若出现紧急情况，可以通过联动台的急停按钮SB1切断控制回路中电源，确保操作无效，保证安全。
防坠实验部分是将控制电源短接（不经过安全继电器），通过按钮直接操作上升、下降。施工升降机司机室内的照明是通过联动台上的旋钮开关控制的，在控制柜内顶部安装轴流风机进行散热，保证了变频器运行正常。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种施工升降机变频控制柜，其特征在于，包括柜体，该柜体的一侧安装有变频器、制动单元；该柜体的另一侧安装有制动单元；其特征在于，还包括：
断路器，用于为整个控制柜进线提供电源，并提供过流、短路保护；
控制变压器，用于为整个控制柜提供两路控制电压；
中间继电器，用于为控制回路和保护回路提供相对应的状态和辅助信号；
接线端子，用于为整个控制柜和外部电源及信号的连接过渡。
2.根据权利要求1所述的一种施工升降机变频控制柜，其特征在于，所述柜体外接有笼顶操作航空单元、防坠实验室航空单元以及联动台航空单元。
3.根据权利要求1所述的一种施工升降机变频控制柜，其特征在于，所述柜体内还设置有单极微断开关以及双极微断开关。
4.根据权利要求1所述的施工升降机变频控制柜，其特征在于，所述接线端子包括上升信号输入端子、下降信号输入端子、高速二档运行输入端子以及故障复位输入端子。
5.根据权利要求2所述的施工升降机变频控制柜，其特征在于，所述防坠实验室航空单元是将控制电源短接，通过按钮直接操作上升、下降。
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