CN212769206U - 施工升降机驱动系统及施工升降机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种施工升降机驱动系统及施工升降机。该驱动系统包括：包括：第一驱动电机和第二驱动电机，用于共同驱动所述施工升降机的吊笼；第一变频器和第二变频器，所述第一变频器连接所述第一驱动电机，所述第二变频器连接所述第二驱动电机；其中，所述第一变频器用于基于速度控制模式控制所述第一驱动电机，所述第二变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第二驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩。可以省去传统的驱动电机的特性匹配的过程，且通过控制第一驱动电机和第二驱动电机的输出力矩相同，可以有效减少不同驱动电机的特性差异给驱动系统的运行效率造成的影响，能够提升驱动系统的运行效率。

Description

施工升降机驱动系统及施工升降机

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，具体涉及一种施工升降机驱动系统及施工升降机。

背景技术

随着建筑业的不断发展，建筑施工机械化水平的不断提高，对建筑起重类设备的技术要求也越来越高。早先的施工升降机是有平衡重(又称配重系统)的，平衡重的重量基本与吊笼相当，由钢丝绳连接吊笼与平衡重，比如，钢丝绳跨过标准节顶端滑轮分别固定到吊笼与平衡重上，这样在施工升降机运行时，可以克服掉吊笼自身重量带来的多余能量消耗。但由于平衡重的原因，时常出现施工升降机的安全事故，给施工升降机的安全运行带来了不少的问题，逐渐地，业内开始采用加大驱动电机功率的方法来取消平衡重，以避免出现安全事故。

相关技术中，施工升降机都大多采用多驱动电机刚性并联传动的方式来带动吊笼上下运行的，多驱动电机主要的好处是安全，即便有一个驱动电机出现故障，还不至于吊笼下坠，而且每一个驱动电机的功率单元小，相对体积也会小不少，这对于尽量减少占用吊笼有限空间也带来不少的好处。但多驱动电机也给生产带来一些麻烦，因为多驱动电机刚性并联传动中，要求各驱动电机所配的电动机特性要求一致性要好，这样能保证系统运行平稳且发挥传动系统最大效率，一旦各个电动机间的特性差异过大，传动系统的整体效率会大幅度降低，并导致各驱动电机的输出功率不一致，长期下来，载荷大的驱动电机就容易损坏。

因此，生产厂家加工施工升降机的传动系统时，需要对驱动电机进行特性匹配选装，即把特性差不多相同的驱动电机配置在一组传动系统中，以保证整机运行效率，确保各驱动电机的正常寿命一致，这给生产制造带来了不少的工艺成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种施工升降机驱动系统及施工升降机，旨在改善施工升降机的驱动系统中多驱动电机的特性差异对驱动系统的运行效率的影响。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种施工升降机驱动系统，包括：

第一驱动电机和第二驱动电机，用于共同驱动所述施工升降机的吊笼；

第一变频器和第二变频器，所述第一变频器连接所述第一驱动电机，所述第二变频器连接所述第二驱动电机；

其中，所述第一变频器用于基于速度控制模式控制所述第一驱动电机，所述第二变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第二驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

吊笼控制器，分别连接所述第一变频器和所述第二变频器，所述吊笼控制器用于基于接收的控制指令控制所述第一变频器在速度控制模式下工作。

在一些实施例中，所述吊笼控制器还用于确定所述第一变频器和/或所述第一驱动电机出现故障，控制所述第二变频器基于速度控制模式控制所述第二驱动电机。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

第一制动装置和第二转动装置，所述第一制动装置连接所述第一驱动电机，第二制动装置连接所述第二驱动电机；

所述吊笼控制器连接所述第一制动装置和所述第二制动装置，用于控制所述第一制动装置和所述第二制动装置的工作状态。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

速度检测装置，用于检测所述第一驱动电机或者所述第二驱动电机的转速；

所述吊笼控制器还用于基于所述速度检测装置检测的转速，控制所述第一变频器在速度控制模式下工作。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

力矩信号传输器，所述第一变频器经所述力矩信号传输器传递所述力矩控制信号给所述第二变频器和所述吊笼控制器。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

供电电源，用于给所述驱动系统供电。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

第三驱动电机和第三变频器，所述第三变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第三驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩，以与所述第一驱动电机及所述第二驱动电机一起驱动所述施工升降机的吊笼。

本实用新型实施例还提供了一种施工升降机，包括：吊笼及如本实用新型实施例所述的驱动系统。

本实用新型实施例提供的技术方案，对第一驱动电机和第二驱动电机分别设置变频器，第一变频器用于基于速度控制模式控制所述第一驱动电机，所述第二变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第二驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩，使得第一驱动电机和第二驱动电机的输出力矩相同，可以省去传统的驱动电机的特性匹配的过程，且通过控制第一驱动电机和第二驱动电机的输出力矩相同，可以有效减少不同驱动电机的特性差异给驱动系统的运行效率造成的影响，能够提升驱动系统的运行效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例施工升降机驱动系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、供电电源；2、第一制动装置；3、第一驱动电机；

4、第一变频器；5、力矩信号传输器；6、第二变频器；7、第二驱动电机；

8、第二制动装置；9、速度检测装置；10、吊笼控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在本实用新型的描述中，所涉及的术语“第一、第二”等仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一、第二”等在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。除非另有说明，“多个”的含义是至少两个。

本实用新型实施例提供了一种施工升降机驱动系统，如图1所示，该驱动系统包括：第一驱动电机3、第二驱动电机7、第一变频器4及第二变频器6；其中，第一驱动电机3和第二驱动电机7，用于共同驱动施工升降机的吊笼；第一变频器4连接第一驱动电机3，第二变频器6连接第二驱动电机7。第一变频器4用于基于速度控制模式控制第一驱动电机3，第二变频器6用于根据第一变频器4输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制第二驱动电机7跟随第一驱动电机3输出力矩。

本实用新型实施例中，速度控制模式是指变频器以控制驱动电机的转速为目的，此时驱动电机的力矩需要为保持该速度而调整。转矩控制模式是指变频器以控制驱动电机的输出力矩为目的，速度大小和外部负载有关，与转矩无关。

本实用新型实施例驱动系统，对第一驱动电机3和第二驱动电机7分别设置变频器，第一变频器4用于基于速度控制模式控制第一驱动电机3，第二变频器6用于根据第一变频器4输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制第二驱动电机7跟随第一驱动电机3输出力矩，使得第一驱动电机3和第二驱动电机7的输出力矩相同，可以省去传统的驱动电机的特性匹配的过程，且通过控制第一驱动电机3和第二驱动电机7的输出力矩相同，可以保证两个驱动电机驱动载荷均衡，可以有效减少不同驱动电机的特性差异给驱动系统的运行效率造成的影响，能够提升驱动系统的运行效率，并能有效避免载荷不均衡对驱动电机的损坏及使用寿命的影响。

此外，需要说明的是，分别为第一驱动电机3、第二驱动电机7设置独立的变频器，可以减少单个变频器的体积，从而在电控箱中更为紧凑地进行布置，可以减少吊笼上电控箱的占用体积，充分发挥施工升降机的吊笼的运载能力。

在一些实施例中，该驱动系统还包括：吊笼控制器10，分别连接第一变频器4和第二变频器6，吊笼控制器10用于基于接收的控制指令控制第一变频器4在速度控制模式下工作。

示例性地，吊笼控制器10接收用户输入的上行控制指令，基于该上行控制指令控制第一变频器4在速度控制模式下工作，使得吊笼加速至预设的上行速度并以该上行速度上行。这里，吊笼的运行速度是由第一驱动电机3确定的，第二驱动电机7只用跟随第一驱动电机3输出力矩，不管速度，当吊笼的运行速度低时，第一驱动电机3会加大输出力矩，此时第二驱动电机7也会跟随加大输出力矩，整个运行速度就会上升，运行速度接近预设的上行速度时，第一变频器4基于速度控制模式会降低第一驱动电机3的输出力矩，同理，第二驱动电机7也会跟随降低输出力矩，直至运行速度达到设定的上行速度。

在一些实施例中，吊笼控制器10还用于确定第一变频器4和/或第一驱动电机3出现故障，控制第二变频器6基于速度控制模式控制第二驱动电机7。

实际应用中，若第一变频器4和/或第一驱动电机3出现故障，吊笼控制器10还可以控制第二变频器6基于速度控制模式控制第二驱动电机7，使得吊笼运行至指定位置，比如平层，便于及时进行检修，利于提升吊笼运行的安全性。

在一些实施例中，驱动系统还包括：第一制动装置2和第二转动装置，第一制动装置2连接第一驱动电机3，第二制动装置8连接第二驱动电机7；吊笼控制器10连接第一制动装置2和第二制动装置8，用于控制第一制动装置2和第二制动装置8的工作状态。当吊笼需要下行时，吊笼控制器10可以基于限位控制信号，在吊笼达到指定位置时，控制第一制动装置2和第二制动装置8均启动，以经第一驱动电机3、第二驱动电机7控制吊笼停靠。

在一些实施例中，驱动系统包括：供电电源1，用于给驱动系统供电。该供电电源1可以设置多个电压输出端口，以给驱动系统提供所需的工作电压，如图1所示的V1、V2、V3、VB等，其中，供电电源1包括供电给第一制动装置2和第二制动装置8的供电电路(如VB)，供电电路上设置继电器KB，吊笼控制器10通过控制继电器KB的通断，进而控制第一制动装置2和第二转动装置的启动或者关闭。

在一些实施例中，第一变频器4、第二变频器6均连接三相供电线路(图中的U、V、W)，吊笼控制器10还设置用于控制三相供电线路通断的开关MC，通过开关MC控制第一变频器4、第二变频器6是否导通三相供电线路。三相供电线路上可以设置开关KA。

在一些实施例中，驱动系统还包括：速度检测装置9，用于检测第一驱动电机3或者第二驱动电机7的转速；吊笼控制器10还用于基于速度检测装置9检测的转速，控制第一变频器4在速度控制模式下工作。

这里，速度检测装置9可以为速度编码器，吊笼控制器10基于速度编码器检测的速度，可以实现第一变频器4的闭环控制，使得吊笼的速度控制更为精确。本实用新型实施例中，由于第一驱动电机3与第二驱动电机7为刚性连接，速度编码器可以设置于第一驱动电机3侧或者第二驱动电机7侧。

在一些实施例中，驱动系统还包括：力矩信号传输器5，第一变频器4经力矩信号传输器5传递力矩控制信号给第二变频器6和吊笼控制器10。这里，力矩信号传输器5可以将力矩控制信号分为两路，分别传输给第二变频器6和吊笼控制器10，其中，第二变频器6接收第一变频器4的力矩控制信号，可以基于该力矩控制信号控制第二驱动电机7跟随第一驱动电机3输出力矩；吊笼控制器10接收第一变频器4的力矩控制信号，可以将该力矩控制信号进行显示或者监控或者传递给远程端。需要说明的是，第一变频器4控制第一驱动电机3基于速度控制模式工作时，可以检测第一驱动电机3的力矩输出值，进而生成所述力矩控制信号。

在一些实施例中，驱动系统可以采用三个驱动电机的共同驱动吊笼的传动方式，该驱动系统还包括：第三驱动电机和第三变频器，第三变频器用于根据第一变频器4输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制第三驱动电机跟随第一驱动电机3输出力矩，以与第一驱动电机3及第二驱动电机7一起驱动施工升降机的吊笼。

本实用新型实施例还提供了一种施工升降机，包括：吊笼及如本实用新型实施例的驱动系统。

这里，施工升降机可以包括固定在地面的围栏(又称为底笼)、构成升降基准的标准节，标准节上安装有齿条，本实用新型实施例的驱动系统设置在吊笼上，且驱动系统中的各驱动电机均设有齿轮，经齿轮与齿条的配合，带动吊笼沿标准节上行或者下行。

需要说明的是：本实用新型实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种施工升降机驱动系统，其特征在于，包括：

第一驱动电机和第二驱动电机，用于共同驱动所述施工升降机的吊笼；

第一变频器和第二变频器，所述第一变频器连接所述第一驱动电机，所述第二变频器连接所述第二驱动电机；

其中，所述第一变频器用于基于速度控制模式控制所述第一驱动电机，所述第二变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第二驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩。

2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

吊笼控制器，分别连接所述第一变频器和所述第二变频器，所述吊笼控制器用于基于接收的控制指令控制所述第一变频器在速度控制模式下工作。

3.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，

所述吊笼控制器还用于确定所述第一变频器和/或所述第一驱动电机出现故障，控制所述第二变频器基于速度控制模式控制所述第二驱动电机。

4.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

第一制动装置和第二制动装置，所述第一制动装置连接所述第一驱动电机，第二制动装置连接所述第二驱动电机；

所述吊笼控制器连接所述第一制动装置和所述第二制动装置，用于控制所述第一制动装置和所述第二制动装置的工作状态。

5.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

速度检测装置，用于检测所述第一驱动电机或者所述第二驱动电机的转速；

所述吊笼控制器还用于基于所述速度检测装置检测的转速，控制所述第一变频器在速度控制模式下工作。

6.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

力矩信号传输器，所述第一变频器经所述力矩信号传输器传递所述力矩控制信号给所述第二变频器和所述吊笼控制器。

7.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

供电电源，用于给所述驱动系统供电。

8.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

第三驱动电机和第三变频器，所述第三变频器用于根据所述第一变频器输出的力矩控制信号，基于力矩控制模式控制所述第三驱动电机跟随所述第一驱动电机输出力矩，以与所述第一驱动电机及所述第二驱动电机一起驱动所述施工升降机的吊笼。

9.一种施工升降机，其特征在于，包括：吊笼及如权利要求1至8任一所述的驱动系统。

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