CN204185039U - 一种基于施工升降机的变频控制一体机及施工升降机 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电气控制领域，提供了一种基于施工升降机的变频控制一体机及变频控制施工升降机，该一体机包括：变频器、三个主接触器、消耗电机回馈能量的制动电阻、主控制单元、以及抱闸控制单元；在所述施工升降机运行前进行提示的电铃；实现远端控制的GPRS单元；在检测到升降机超重后报警并锁定电机运行的起重量限制单元；对所述施工升降机定期安全测试的笼顶操作盒、坠落操作盒；在变频器故障时提供工频电源的工频转换单元。本实用新型将各功能模块以及电气配件集中在一个装置中，并由同一个主控制单元进行控制，实现一体化设计，降低了成本，提高了可靠性，并通过远程控制、实时监测电梯运行状态实现智能化控制。

Description

一种基于施工升降机的变频控制一体机及施工升降机

技术领域

本实用新型属于电气控制领域，尤其涉及一种基于施工升降机的变频控制一体机及变频控制施工升降机。

背景技术

施工升降机又叫建筑施工电梯，也可以成为室外电梯，工地提升吊笼，是建筑中经常使用的载人载货施工机械，主要用于高层建筑的内外装修、桥梁、烟囱等建筑的施工，要求高安全性、可靠性。近几年变频技术的成熟和国家大力推行节能环保，变频控制技术已经广泛运用在施工电梯上，使得运行更加舒适、平稳。

但是，在施工电梯采用变频器后，还需要在外围配置配电箱、抱闸控制系统、重量限制器、远端控制器等，接线配置复杂、维修维护难度大、可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于施工升降机的变频控制一体机，旨在解决变频控制的施工电梯在外围配置配电箱、抱闸控制系统、重量限制器、远端控制器等，接线复杂、维修难度大、可靠性低的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于施工升降机的变频控制一体机，与施工升降机的电机以及轿厢连接，其特征在于，所述变频控制一体机包括：

对电机进行变频控制的变频器、三端主接触器、以及消耗电机回馈能量的制动电阻，所述变频器的三相电源输入三端分别通过所述主接触器与三相电源对应连接，所述变频器的三相电源输出三端分别与所述电机的三相电源输入端对应连接，所述变频器的第一功能端子和第二功能端子分别与所述制动电阻的两端连接；

控制电机运行的主控制单元，所述主控制单元的输出端与电机的驱动端连接；

在所述施工升降机停止状态下进行抱闸保护的抱闸控制单元，所述抱闸控制单元的一电源端与所述三相电源第一相连接，所述抱闸控制单元的另一电源端与所述三相电源的第三相连接，所述抱闸控制单元的控制端和输出端分别与电机连接；

在所述施工升降机运行前进行提示的电铃，所述电铃与所述主控制单元的输出端连接；

实现远端控制的GPRS单元，所述GPRS单元的输出端与所述主控制单元的的多个控制端连接；

在检测到所述施工升降机超重后报警并锁定电机运行的起重量限制单元，所述起重量限制单元的输入端与位于轿厢底部的重量检测传感器连接，所述起重量限制单元的输出端与所述主控制单元的停止运行控制端连接；

对所述施工升降机定期安全测试的笼顶操作盒、坠落操作盒，所述笼顶操作盒、所述坠落操作盒的输出端分别与所述主控制单元的多个控制端连接；

在变频器故障时提供工频电源的工频转换单元，所述工频转换单元的输入端与工频市电连接，所述工频转换单元的输出端与电机的工频电源输入端连接。

进一步地，所述抱闸控制单元包括：

电压转换单元，所述电压转换单元的两输入端为所述抱闸控制单元的两电源端；

第二抱闸接触器，所述第二抱闸接触器的主控线圈为所述抱闸控制单元的一控制端与所述电机连接，所述第二抱闸接触器的被控开关的输入端与所述电压转换单元的输出端连接；

整流单元，所述整流单元的输入端与所述第二抱闸接触器的被控开关的输出端连接；

第三抱闸接触器，所述第三抱闸接触器的主控线圈为所述抱闸控制单元的另一控制端与所述电机连接，所述第三抱闸接触器的被控开关的输入端与所述整流单元的输出端连接；

抱闸制动器，所述抱闸制动器的输入端与所述第三抱闸接触器的被控开关的输出端连接，所述抱闸制动器的输出端为所述抱闸控制单元的输出端。

更近一步地，所述抱闸控制单元还包括：

断路器，所述断路器连接于所述电压转换单元与所述第二抱闸接触器之间，所述断路器的输入端与所述电压转换单元的输出端连接，所述断路器的输出端与所述第二抱闸接触器的被控开关的输入端连接。

放电单元，所述放电单元连接于所述第三抱闸接触器与所述抱闸制动器之间，所述放电单元的输入端与所述第三抱闸接触器的被控开关的输出端连接，所述放电单元的输出端与所述抱闸制动器的输入端连接。

更近一步地，所述电梯控制一体机还包括：

多个缓冲电阻，所述缓冲电阻分别与所述三端主接触器的第一路导通开关和第三路导通开关并联。

更近一步地，所述电梯控制一体机还包括：

根据用户指令对所述施工升降机的运行轨道加油润滑的轨道自动加油控制单元。

更近一步地，所述轨道自动加油控制单元包括：

加油操作开关，所述加油操作开关的控制端接收用户指令，所述加油操作开关的三个导通输入端与三相电源连接；

加油电机，所述加油电机的三电源端与所述加油操作开关的三个导通输出端连接；

阀门，所述阀门的控制端与所述加油电机的输出端连接；

油盒，所述油盒的出油口与所述阀门管道连接。

更近一步地，所述电梯控制一体机还包括：

实现触控、无线控制扩展的通讯模块，所述通讯模块的输出端与所述主控制单元的控制端连接。

更近一步地，所述电梯控制一体机还包括：

触控单元或无线控制单元，所述触控单元或无线控制单元的输出端与所述通讯模块的输入端连接。

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述基于施工升降机的变频控制一体机的变频控制施工升降机。

更近一步地，所述施工升降机还包括：

检测升降机运行位置以及速度的多个限位开关，多个所述限位开关的输出端均与所述主控制单元的控制端连接。

本实用新型实施例将各功能模块以及电气配件集中在一个装置中，并由同一个主控制单元进行控制，实现一体化设计，方便安装使用，大大减低了安装维护成本，提高了安全可靠性，并且可以通过远程控制、实时监测电梯运行状态以及故障信息进一步判断、控制电梯进行减速、限位、报警、停机、锁机等智能化控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于施工升降机的变频控制一体机的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的基于施工升降机的变频控制一体机的优选结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例将各功能模块以及电气配件集中在一个装置中，并由同一个主控制单元进行控制，实现一体化设计，方便安装使用，大大减低了安装维护成本，提高了安全可靠性。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述：

图1示出了本实用新型实施例提供的基于施工升降机的变频控制一体机的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

作为本实用新型一实施例，该基于施工升降机的变频控制一体机可以应用于任何变频控制施工升降机中。

作为本实用新型一实施例，该基于施工升降机的变频控制一体机，与施工升降机的电机2以及轿厢3连接，包括：

对电机进行变频控制的变频器11、三端主接触器KM1、以及消耗电机回馈能量的制动电阻Rm，变频器11的三相电源输入三端R、S、T分别通过主接触器KM1的三个导通端与三相电源的输出端R、S、T对应连接，变频器11的三相电源输出三端U、V、W分别与电机2的三相电源输入端U、V、W对应连接，变频器11的第一功能端子PB和第二功能端子P+分别与制动电阻Rm的两端连接；

在本实用新型实施例中，当电机正转时为电动机，当电机反转时为发电机，此处通过制动电阻Rm吸收电机反转时回馈的能量，防止由于电机反转因此电压升高，烧毁器件的问题。

控制电机运行的主控制单元12，主控制单元12的输出端与电机2的驱动端连接；

在现有技术中，每个功能模块独立控制，分散处于电梯外围的各处，远距离接线复杂、可靠性差，并且不利于维护、维修，而在本实用新型实施例中，采用一个总的主控制单元12完成多个功能模块的整合控制，简化了结构，降低了成本，并且便于维护和维修。

该主控制单元12具有多个控制端，例如启动运行控制端、停止运行控制端、加速运行控制端、减速运行控制端、锁定运行控制端等等。

在施工升降机停止状态下进行抱闸保护的抱闸控制单元13，抱闸控制单元13的一电源端与三相电源第一相R连接，抱闸控制单元13的另一电源端与三相电源的第三相T连接，抱闸控制单元13的控制端与电机2的工作电流回路连接，抱闸控制单元13的输出端与电机2的控制端连接；

在本实用新型实施例中，三相电源具有第一相R、第二相S、第三相T，其中第一相R、第三相T分别与抱闸控制单元13的两电源端连接，该抱闸控制单元13的控制端感知电机的运行状况，在施工升降机停止状态下对电机进行停机抱闸，防止电梯(施工升降机)溜车、打滑，进一步保证施工升降机的安全性能，并且，在施工升降机开始启动上升时，通过延迟松开抱闸处理，减小了上升过程中超重引起的不适感，增加了施工升降机的使用舒适度。

在施工升降机运行前进行提示的电铃14，电铃14与主控制单元12的输出端连接；

在本实用新型实施例中，在电梯启动前通过电铃14提示乘坐者注意安全防护。

实现远端控制的GPRS单元15，GPRS单元15的输出端与主控制单元12的的多个控制端连接；

在本实用新型实施例中，GPRS单元15可以实现远端控制，例如在远端设置操作界面、通过手机等终端设备对主控制单元进行控制，进而控制施工升降机的运行状态，并且还可以时时监控运行状态，减少人工服务成本，对突发状况及时了解和处理。

在检测到施工升降机超重后报警并锁定电机运行的起重量限制单元16，起重量限制单元16的输入端与位于轿厢3底部的重量检测传感器连接，起重量限制单元16的输出端与主控制单元12的停止运行控制端连接；

在本实用新型实施例中，安置于轿厢3底部的重量检测传感器检测电梯所承载的重量，并将对应的电信号传递给起重量限制单元16，起重量限制单元16将该电信号与预设值进行比较，当大于预设值时，判断电梯超重，通过主控制单元12控制电梯停止启动，并发出报警提示。

对施工升降机定期安全测试的笼顶操作盒17、坠落操作盒18，笼顶操作盒17、坠落操作盒18的输出端分别与主控制单元12的多个控制端连接；

在本实用新型实施例中，笼顶操作盒17、坠落操作盒18用于对电梯进行定期维护的安全测试中，在安全测试中，需要在电梯外部通过笼顶(上升)、坠落(下降)操作来检测电梯的运行情况，以及时发现问题，保障电梯的安全使用。

在变频器11故障时提供工频电源的工频转换单元19，工频转换单元19的输入端与工频市电连接，工频转换单元19的输出端与电机2的工频电源输入端连接。

在本实用新型实施例中，当变频器11出现故障时，采用工频供电作为替换方式，保证电梯的正常运行。

本实用新型实施例将各功能模块以及电气配件集中在一个装置中，并由同一个主控制单元进行控制，实现一体化设计，方便安装使用，大大减低了安装维护成本，提高了安全可靠性，并且可以通过远程控制、实时监测电梯运行状态以及故障信息进一步判断、控制电梯进行减速、限位、报警、停机、锁机等智能化控制。

图2示出了本实用新型实施例提供的基于施工升降机的变频控制一体机的优选结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

作为本实用新型一实施例，抱闸控制单元13包括：

电压转换单元131，用于将380V的三相电源电压转换为220V的交流电源电压，该电压转换单元131的两输入端为抱闸控制单元13的两电源端；

第二抱闸接触器KM2，在电机停机时断开，电机工作时吸合，该第二抱闸接触器KM2的主控线圈与电机2连接，第二抱闸接触器KM2的被控开关的输入端与电压转换单元131的输出端连接；

整流单元132，用于将交流电源电压转换为直流电源电压，该整流单元132的输入端与第二抱闸接触器KM2的被控开关的输出端连接；

第三抱闸接触器KM3，在电机停机时断开，电机工作时吸合，该第三抱闸接触器KM3的主控线圈与电机2连接，第三抱闸接触器KM3的被控开关的输入端与整流单元132的输出端连接；

抱闸制动器133，用于断电抱闸，该抱闸制动器133的输入端与第三抱闸接触器KM3的输出端连接，抱闸制动器133的输出端为抱闸控制单元13的输出端。

作为本实用新型一优选实施例，电压转换单元131为变压器T1，变压器T1的初级线圈两端为电压转换单元131的两输入端，变压器T1的次级线圈两端为电压转换单元131的两输出端。

第二抱闸接触器KM2、第三抱闸接触器KM3为继电器。

在本实用新型实施例中，电压转换单元131将380V的三相电源电压转换为220V的交流电源电压，在电梯的电机2处于运行状态下，第二抱闸接触器KM2、第三抱闸接触器KM3的主控线圈有电流通过，第二抱闸接触器KM2、第三抱闸接触器KM3的受控开关吸合导通，该交流电源电压经过整流单元132整流，输出约为198V的直流电压为抱闸制动器133提供电源，该抱闸制动器133的线圈在得电后松闸(不抱闸)。

当电机2停机时，第二抱闸接触器KM2、第三抱闸接触器KM3主控线圈中的电流消失，第二抱闸接触器KM2、第三抱闸接触器KM3的受控开关断开，抱闸制动器133的线圈由于断电抱闸，实现对电梯(施工升降机)的有效安全保护。

本实用新型实施例采用两个抱闸接触器，在一个抱闸接触器出现短路、触点拉弧等故障时，触点无法分断，通过另一个抱闸接触器有效控制抱闸刹车，提高了电梯运行的可靠性和安全性。

作为本实用新型一实施例，该抱闸控制单元13还可以包括：

断路器QF1，用于在电路中出现短路故障时跳断，以切断电源，该断路器QF1连接于电压转换单元131与第二抱闸接触器KM2之间，断路器QF1的输入端与电压转换单元131的输出端连接，断路器QF1的输出端与第二抱闸接触器KM2的被控开关的输入端连接。

在本实用新型实施例中，断路器QF1即作为电源开关在电路正常工作状态下闭合，为抱闸制动器133供电，同时，又作为保护开关，在抱闸制动器133的线圈发生短路等故障时，断路器QF1立即因过流跳断，控制抱闸制动器133断电抱闸，避免电气配件烧毁。

放电单元134，用于吸收断电反向电压，该放电单元134连接于第三抱闸接触器KM3与抱闸制动器133之间，放电单元134的输入端与第三抱闸接触器KM3的被控开关的输出端连接，放电单元134的输出端与抱闸制动器133的输入端连接。

放电单元134包括：

二极管D1和电阻R3；

二极管D1的阴极同时为放电单元134的第一输入端和第一输出端，二极管D1的阳极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端同时为放电单元134的第二输入端和第二输出端。

在本实用新型实施例中，由于抱闸制动器16的线圈为电感性负载，在失电瞬间会产生反向电压，因此需要通过放电单元15中的二极管D1和电阻R1提供的续流回路吸收断电后产生的反向电压，维持电压稳定，使施工升降机在停机过程中更加平稳可靠。

作为本实用新型一实施例，基于施工升降机的变频控制一体机还可以包括：

多个缓冲电阻R1、R2，缓冲电阻R1、R2分别与主接触器KM1第一路导通开关和第三路导通开关并联。

作为本实用新型一实施例，基于施工升降机的变频控制一体机还可以包括：

根据用户指令对施工升降机的运行轨道加油润滑的轨道自动加油控制单元21。

作为本实用新型一优选实施例，轨道自动加油控制单元21包括：

加油操作开关211，加油操作开关211的控制端接收用户指令，加油操作开关211的三个导通输入端与三相电源连接；

加油电机212，加油电机212的三电源端与加油操作开关211的三个导通输出端连接；

阀门213，阀门213的控制端与加油电机212的输出端连接；

油盒214，油盒214的出油口与阀门212管道连接。

现有技术通常采用人工操作，进行手工加油，在本实用新型实施例中，可以通过中板旋转开关或者其他按键开关控制加油电机启动，打开阀门，抽取油盒中的润滑油，实现电梯维护保养的自动化控制。

作为本实用新型一实施例，基于施工升降机的变频控制一体机还可以包括：

实现触控、无线控制扩展的通讯模块22，特别是RS485型通讯芯片，通讯模块22的输出端与主控制单元12的控制端连接。

作为本实用新型一实施例，基于施工升降机的变频控制一体机还可以包括：

触控单元23或无线控制单元24，触控单元23或无线控制单元24的输出端与通讯模块22的输入端连接。

在本实用新型实施例中，可以增加通讯模块22对电梯的功能进行扩展，例如实现触控、无线控制等先进的控制方式。

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种变频控制施工升降机，该施工升降机包括电机2、与电机连接的轿厢3，轿厢3内部具有一主操作控制台4，施工升降机还包括上述的变频控制一体机。

作为本实用新型一实施例，该变频控制施工升降机还可以包括：

检测升降机运行位置以及速度的多个限位开关，多个限位开关的输出端均与主控制单元12的控制端连接。

在本实用新型实施例中，可以在电梯的各层位置点分别设置一个限位开关，通过限位开关之间的距离和运行时间计算电梯的运行速度，在电梯运行过快时，尤其是下降过程中，控制电梯减速运行或者停机，以保证乘坐者安全。

本实用新型实施例将各功能模块以及电气配件集中在一个装置中，并由同一个主控制单元进行控制，实现一体化设计，方便安装使用，大大减低了安装维护成本，提高了安全可靠性，并且可以通过远程控制、实时监测电梯运行状态以及故障信息进一步判断、控制电梯进行减速、限位、报警、停机、锁机等智能化控制。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于施工升降机的变频控制一体机，与施工升降机的电机以及轿厢连接，其特征在于，所述变频控制一体机包括： 

对电机进行变频控制的变频器、三端主接触器、以及消耗电机回馈能量的制动电阻，所述变频器的三相电源输入三端分别通过所述主接触器与三相电源对应连接，所述变频器的三相电源输出三端分别与所述电机的三相电源输入端对应连接，所述变频器的第一功能端子和第二功能端子分别与所述制动电阻的两端连接； 

控制电机运行的主控制单元，所述主控制单元的输出端与电机的驱动端连接； 

在所述施工升降机停止状态下进行抱闸保护的抱闸控制单元，所述抱闸控制单元的一电源端与所述三相电源第一相连接，所述抱闸控制单元的另一电源端与所述三相电源的第三相连接，所述抱闸控制单元的控制端和输出端分别与电机连接； 

在所述施工升降机运行前进行提示的电铃，所述电铃与所述主控制单元的输出端连接； 

实现远端控制的GPRS单元，所述GPRS单元的输出端与所述主控制单元的的多个控制端连接； 

在检测到所述施工升降机超重后报警并锁定电机运行的起重量限制单元，所述起重量限制单元的输入端与位于轿厢底部的重量检测传感器连接，所述起重量限制单元的输出端与所述主控制单元的停止运行控制端连接； 

对所述施工升降机定期安全测试的笼顶操作盒、坠落操作盒，所述笼顶操作盒、所述坠落操作盒的输出端分别与所述主控制单元的多个控制端连接； 

在变频器故障时提供工频电源的工频转换单元，所述工频转换单元的输入端与工频市电连接，所述工频转换单元的输出端与电机的工频电源输入端连接。 

2.如权利要求1所述的变频控制一体机，其特征在于，所述抱闸控制单元 包括： 

电压转换单元，所述电压转换单元的两输入端为所述抱闸控制单元的两电源端； 

第二抱闸接触器，所述第二抱闸接触器的主控线圈为所述抱闸控制单元的一控制端与所述电机连接，所述第二抱闸接触器的被控开关的输入端与所述电压转换单元的输出端连接； 

整流单元，所述整流单元的输入端与所述第二抱闸接触器的被控开关的输出端连接； 

第三抱闸接触器，所述第三抱闸接触器的主控线圈为所述抱闸控制单元的另一控制端与所述电机连接，所述第三抱闸接触器的被控开关的输入端与所述整流单元的输出端连接； 

抱闸制动器，所述抱闸制动器的输入端与所述第三抱闸接触器的被控开关的输出端连接，所述抱闸制动器的输出端为所述抱闸控制单元的输出端。 

3.如权利要求2所述的变频控制一体机，其特征在于，所述抱闸控制单元还包括： 

断路器，所述断路器连接于所述电压转换单元与所述第二抱闸接触器之间，所述断路器的输入端与所述电压转换单元的输出端连接，所述断路器的输出端与所述第二抱闸接触器的被控开关的输入端连接； 

放电单元，所述放电单元连接于所述第三抱闸接触器与所述抱闸制动器之间，所述放电单元的输入端与所述第三抱闸接触器的被控开关的输出端连接，所述放电单元的输出端与所述抱闸制动器的输入端连接。 

4.如权利要求1所述的变频控制一体机，其特征在于，所述电梯控制一体机还包括： 

多个缓冲电阻，所述缓冲电阻分别与所述三端主接触器的第一路导通开关和第三路导通开关并联。 

5.如权利要求1所述的变频控制一体机，其特征在于，所述电梯控制一体 机还包括： 

根据用户指令对所述施工升降机的运行轨道加油润滑的轨道自动加油控制单元。 

6.如权利要求5所述的变频控制一体机，其特征在于，所述轨道自动加油控制单元包括： 

加油操作开关，所述加油操作开关的控制端接收用户指令，所述加油操作开关的三个导通输入端与三相电源连接； 

加油电机，所述加油电机的三电源端与所述加油操作开关的三个导通输出端连接； 

阀门，所述阀门的控制端与所述加油电机的输出端连接； 

油盒，所述油盒的出油口与所述阀门管道连接。 

7.如权利要求1所述的变频控制一体机，其特征在于，所述电梯控制一体机还包括： 

实现触控、无线控制扩展的通讯模块，所述通讯模块的输出端与所述主控制单元的控制端连接。 

8.如权利要求7所述的变频控制一体机，其特征在于，所述电梯控制一体机还包括： 

触控单元或无线控制单元，所述触控单元或无线控制单元的输出端与所述通讯模块的输入端连接。 

9.一种变频控制施工升降机，所述施工升降机包括电机、与电机连接的轿厢，所述轿厢内部具有一主操作控制台，其特征在于，所述施工升降机还包括如权利要求1至8任一项所述的变频控制一体机。 

10.如权利要求9所述的施工升降机，其特征在于，所述施工升降机还包括： 

检测升降机运行位置以及速度的多个限位开关，多个所述限位开关的输出端均与所述主控制单元的控制端连接。