CN212769207U

CN212769207U - 施工升降机驱动系统及施工升降机

Info

Publication number: CN212769207U
Application number: CN202021435979.2U
Authority: CN
Inventors: 倪建军
Original assignee: Changsha Haichuan Automation Equipment Co ltd
Current assignee: Changsha Haichuan Automation Equipment Co ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2030-07-20

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：相对于地面固定设置的第一子系统、设于施工升降机的吊笼上的第二子系统及直流母线；第一子系统包括：整流电路，用于输出直流电源给直流母线；第二子系统包括：驱动第一吊笼的第一驱动电机、给第一驱动电机供电的第一调速逆变器及控制第一调速逆变器工作的第一控制器；和驱动第二吊笼的第二驱动电机、给第二驱动电机供电的第二调速逆变器及控制第二调速逆变器工作的第二控制器；其中，直流母线连通第一调速逆变器和第二调速逆变器，以实现第一驱动电机和/或第二驱动电机生成的能量在线利用，可以提高施工升降机的能量利用率，减少吊笼下行时能量释放导致的能量浪费。

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，为了提高司乘人员的舒适性，减少吊笼运行的起制动冲击，往往对驱动电机采用变频调速技术来驱动施工升降机。吊笼上行时，驱动电机需要消耗电能；吊笼下行时，驱动电机处于发电状态，此时大多通过外接电阻，以发热形式消耗掉吊笼下行时驱动电机生成的电能。此外，也可以将发电能量通过逆变的方式回馈到电网，由于市电供电质量对谐波含量的要求太高，加上逆变单元的成本原因，可靠性等等因素，业内没有继续采用，基本都是通过电阻消耗的方式完成吊笼下行时能量释放，导致能量浪费。

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，旨在改善吊笼下行时能量释放导致的能量浪费的问题。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种施工升降机驱动系统，包括：相对于地面固定设置的第一子系统、设于施工升降机的吊笼上的第二子系统及直流母线，所述吊笼包括分别位于所述施工升降机的立柱两侧的第一吊笼、第二吊笼；

所述第一子系统包括：整流电路，用于输出直流电源给所述直流母线；

所述第二子系统包括：驱动所述第一吊笼的第一驱动电机、给所述第一驱动电机供电的第一调速逆变器及控制所述第一调速逆变器工作的第一控制器；和驱动所述第二吊笼的第二驱动电机、给所述第二驱动电机供电的第二调速逆变器及控制所述第二调速逆变器工作的第二控制器；

其中，所述直流母线连通所述第一调速逆变器和所述第二调速逆变器，以实现所述第一驱动电机和/或所述第二驱动电机生成的能量在线利用。

在一些实施例中，所述直流母线包括：

直流供电总线，所述直流供电总线上设置并联的第一供电支路和第二供电支路，所述第一供电支路供电给所述第一调速逆变器，所述第二供电支路供电给所述第二调速逆变器。

在一些实施例中，所述驱动系统还包括：

剩余能量处理装置，连接所述直流供电总线，用于消耗所述直流供电总线上的多余能量。

在一些实施例中，所述剩余能量处理装置包括以下至少之一：

能量消耗装置，用于将所述直流供电总线上的多余能量以发热的消耗掉；

能量储存装置，用于将所述直流供电总线上的多余能量储存起来；

能量回馈装置，用于将所述直流供电总线上的多余能量逆变后发送至电网中。

在一些实施例中，所述第一驱动电机包括：

第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机均由所述第一调速逆变器供电，用于共同驱动所述第一吊笼。

在一些实施例中，所述第二驱动电机包括：

第三电机和第四电机，所述第三电机和所述第四电机均由所述第二调速逆变器供电，用于共同驱动所述第二吊笼。

本发明实施例还提供了一种施工升降机，包括：多个标准节构成的立柱及分别位于所述立柱两侧的第一吊笼、第二吊笼，所述施工升降机还包括本发明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，整流电路输出的直流电源经直流母线连通第一调速逆变器和第二调速逆变器，当施工升降机的第一吊笼与第二吊笼异向运行时，如第一吊笼上行且第二吊笼下行时或者第一吊笼下行且第二吊笼上行时，则下行的吊笼的驱动电机生产的能量可以在线被上行的吊笼的驱动电机利用，从而可以提高施工升降机的能量利用率，减少吊笼下行时能量释放导致的能量浪费。

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、整流电路；2、第一控制器；3、第一调速逆变器；4、第一吊笼；

5、第一驱动电机；6、第二驱动电机；7、第二吊笼；8、第二调速逆变器；

9、第二控制器；10、剩余能量处理装置。

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。

本发明实施例提供了一种施工升降机驱动系统，该施工升降机为建筑施工现场用垂直升降设备，包括固定在地面的围栏(业内称其为底笼)、多个标准节构成的立柱及沿立柱升降的用于装载人员等的铁笼(业内称其为吊笼)，具体地，立柱可以采用标准节叠置构成，从而可以根据需求改变立柱的安装高度。

本发明实施例中，如图1所示，施工升降机驱动系统包括：相对于地面固定设置的第一子系统、设于施工升降机的吊笼上的第二子系统及直流母线，吊笼包括分别位于施工升降机的立柱两侧的第一吊笼4、第二吊笼7；其中，第一子系统包括：整流电路1，用于输出直流电源给直流母线；第二子系统包括：驱动第一吊笼4的第一驱动电机5、给第一驱动电机5供电的第一调速逆变器3 及控制第一调速逆变器3工作的第一控制器2；和驱动第二吊笼7的第二驱动电机6、给第二驱动电机6供电的第二调速逆变器8及控制第二调速逆变器8 工作的第二控制器9；直流母线连通第一调速逆变器3和第二调速逆变器8，以实现第一驱动电机5和/或第二驱动电机6生成的能量在线利用。

本发明实施例中，整流电路1输出的直流电源经直流母线连通第一调速逆变器3和第二调速逆变器8，当施工升降机的第一吊笼4与第二吊笼7异向运行时，如第一吊笼4上行且第二吊笼7下行时或者第一吊笼4下行且第二吊笼 7上行时，则下行的吊笼的驱动电机生产的能量可以在线被上行的吊笼的驱动电机利用，从而可以提高施工升降机的能量利用率，减少吊笼下行时能量释放导致的能量浪费。

在一些实施例中，直流母线包括：直流供电总线，直流供电总线上设置并联的第一供电支路和第二供电支路，第一供电支路供电给第一调速逆变器3，第二供电支路供电给第二调速逆变器8。

实际应用中，施工升降机的第一吊笼4和第二吊笼7同时上行或者同时下行(即同向运行)的情形较少，往往是一个吊笼上行，另一个吊笼下行(即异向运行)，比如，第一吊笼4下行，第二吊笼7上行时，第一吊笼4对应的第一驱动电机5就会处于发电状态，该第一驱动电机5生成的电能经第一调速逆变器3转换为直流电能并经第一供电支路回馈给直流供电总线，并经第二供电支路传递给第二调速逆变器8，由第二调速逆变器8转换为三相电，供电给第二驱动电机6，进而驱动第二吊笼7上行，如此，第一驱动电机5生成的电能会被第二驱动电机6利用并消耗，从而能够提高施工升降的能量利用率，减少吊笼下行时能量释放导致的能量浪费。

本发明实施例中，施工现场的三相交流电先经整流电路1转换为直流电源并输出给直流供电总线。该整流电路1可以为三相全桥整流器。第一调速逆变器3和第二调速逆变器8，用于将直流电源逆变成交流电源并供电给相应的驱动电机，并在驱动电机生成电能时将电能转换为直流电源并反馈至直流供电总线。比如，第一调速逆变器3用于经第一供电支路获取直流电源，并将直流电源逆变成交流电源并驱动第一驱动电机5，该交流电源的电压和频率由第一控制器2给出的指令决定；当第一驱动电机5处于发电状态时，第一驱动电机5生成的电能可以经第一调速逆变器3转换为直流电源，并由第一供电支路回馈至直流供电总线。第二调速逆变器8的工作过程可以参照前述第一调速逆变器 3，在此不再赘述。

可以理解的是，直流供电总线还可以经电源转换电路供电给第一控制器2、第二控制器9及施工升降机的制动电路、照明电路等其他辅助电路。

实际应用中，当第一吊笼4需要上行时，第一控制器2会接收操作者输入的上行指示，并输出上行指令给第一调速逆变器3，第一调速逆变器3会根据该上行指令，控制三相交流电的电压和频率的大小，该三相交流电的电压和频率的大小可以根据预先设定的档位确定，第一驱动电机5根据第一调速逆变器 3输出的三相交流电工作，以驱动第一吊笼4以上行的方向按照档位确定的速度运行。通过改变档位，可以控制第一调速逆变器3输出的三相交流电的电压和频率，从而改变第一驱动电机5的转速，进而改变第一吊笼4的运行速度。此时，第一驱动电机5处于电动状态，需要消耗直流供电总线提供的直流电源。当第二吊笼7需要下行时，第二控制器9会接收操作者输入的下行指令，并输出下行指令给第二调速逆变器8，此时，第二驱动电机6处于发电状态，第二驱动电机6产生的电能会经第二调速逆变器8、第二供电支路回馈至直流供电总线。由于第一驱动电机5需要消耗直流供电总线上的直流电源，而第二驱动电机6产生的电能会回馈至直流供电总线，如此，实现了第二驱动电机6的能量在线利用，可以实现施工升降机的节能运行。

在一些实施例中，驱动系统还包括：剩余能量处理装置10，连接直流供电总线，用于消耗直流供电总线上的多余能量。

这里，剩余能量处理装置10可以在直流供电总线的电压高于设定阈值时，消耗直流供电总线上的多余能量。

在一些实施例中，剩余能量处理装置10包括以下至少之一：

能量消耗装置，用于将直流供电总线上的多余能量以发热的方式消耗掉；

能量储存装置，用于将直流供电总线上的多余能量储存起来；

能量回馈装置，用于将直流供电总线上的多余能量逆变后发送至电网中。

这里，能量消耗装置可以为受斩波开关控制的电阻器，比如，当直流供电总线的电压高于设定阈值时，斩波开关开始工作，并经电阻器将多余能量以发热的方式消耗掉。能量存储装置，可以采用储能电容，将直流供电总线上的多余能量储存起来。能量回馈装置，可以采用逆变方式将直流供电总线上的多余电能转换为三相交流电并回馈至电网中。

在一些实施例中，第一驱动电机5包括：第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均由第一调速逆变器3供电，用于共同驱动第一吊笼4。即第一吊笼4采用双电机驱动的形式，在其他实施例中，第一吊笼4还可以采用三电机驱动的形式，本发明实施例对此不做具体限定。

在一些实施例中，第二驱动电机6包括：第三电机和第四电机，第三电机和第四电机均由第二调速逆变器8供电，用于共同驱动第二吊笼7。即第二吊笼7采用双电机驱动的形式，在其他实施例中，第二吊笼7还可以采用三电机驱动的形式，本发明实施例对此不做具体限定。

本发明实施例还提供了一种施工升降机，包括：多个标准节构成的立柱及分别位于立柱两侧的第一吊笼4、第二吊笼7，施工升降机还包括本发明实施例的驱动系统。

这里，施工升降机可以包括固定在地面的围栏(又称为底笼)、立柱的标准节上安装有齿条，第一吊笼4由第一驱动电机5驱动，并沿标准节上行或者下行；第二吊笼7由第二驱动电机6驱动，并沿标准节上行或者下行。具体地，第一驱动电机5驱动齿轮沿齿条升降，第二驱动电机6驱动齿轮沿齿条升降。

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

1.一种施工升降机驱动系统，其特征在于，包括：相对于地面固定设置的第一子系统、设于施工升降机的吊笼上的第二子系统及连接所述第一子系统与所述第二子系统的直流母线，所述吊笼包括分别位于所述施工升降机的立柱两侧的第一吊笼、第二吊笼；

2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述直流母线包括：

3.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：

4.如权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，所述剩余能量处理装置包括以下至少之一：

5.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述第一驱动电机包括：

6.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述第二驱动电机包括：

7.一种施工升降机，其特征在于，包括：多个标准节构成的立柱及分别位于所述立柱两侧的第一吊笼、第二吊笼，所述施工升降机还包括如权利要求1至6任一所述的驱动系统。