伺服商品在施工升降机里的运用

1.序言

施工升降机也叫工程用工地施工电梯，是建筑工程施工中很安全、高效率的综合脚手架机器设备，在建筑工程施工里被常常做为载客装货施工机械设备应用。
施工升降机载重量为1～3吨，运行速率为1～60m/min，在工地一般相互配合建筑塔吊应用。这类电梯加装和拆装十分方便，可随建筑物上升而提高，具备质量稳定、可以信赖、运送灵便、适应能力强等优点，能够显著提升功效、减少施工队伍的劳动效率。
施工升降机的种类繁多，按运行方法分无承重与有承重二种；按照其控制方法分成手动操作法和自动控制系统式。按必须还能够加上变频式装置和 PLC控制控制模块，此外还能够加上楼房通话设备友谊层设备。

2.施工升降机的构成

施工升降机由钢架结构、传动装置、电气控制系统及安全控制系统等构成。

2.1钢架结构

钢架结构主要是由吊笼、外笼、塔吊标准节、承重、附墙架等构成。

2.1.1 吊笼是电梯的关键部件，为焊接钢结构体，附近有钢丝防护网，前后左右各自组装单、多开吊笼门，顶部组装护体支撑杆。吊笼的立杆上面有传动装置和电梯限速器底版安装孔，导向性滑轮也安装于立杆上。

依据吊笼的总数，电梯一般有人下单笼和双笼差别。单笼电梯如增加一个吊笼和其他零件后就可以变成双笼电梯。 图1

2.1.2 外笼主要是由汽车底盘、安全防护围杆及一节基本塔吊标准节等构成。外笼入口有外笼门并配有自动开门组织，当吊笼上升，外笼自动退出。吊笼碰地时，外笼门可自动开启。汽车底盘配有缓冲弹簧，以确保吊笼碰地时可以软性触碰。

2.1.3 塔吊标准节是通过角铁组装焊接成的，长方形空间桁架构造，每两个塔体塔吊标准节的左右联接，全部采用10.9级的高强度螺栓、螺帽拧紧相互连接。每一个塔吊标准节内部结构都设有与塔吊标准节同长的直爬梯，便于使用与维修工人左右塔吊时进行，且每10米有一楼梯平台。各塔吊标准节均具备交换性，更改塔体塔吊标准节组装长度，起重设备可以达到不同类型的提升高度。

2.1.4 承重用于均衡吊笼的自身重量，进而提升电动机功率使用率和吊笼载重量，并能改善构造承受力状况。承重由镀锌钢丝绳根据导轨架上方的天轮与吊笼左右运行的滑轨。

2.1.5 附墙架用于使导轨架与房屋建筑粘附联接，以确保导轨架的稳定。
2.2传动装置

传动装置由电机、连轴器、减速机及安装在减速机输入轴里的传动齿轮等构成，选用多电机推动，使齿条承受力匀称。传动装置安装于吊笼内，根据传动齿轮与导轨架里的蜗杆相齿合，使吊笼上、下运行。

2.3电气控制系统

每一个吊笼都是有一套电器设备，包含电源箱、电气控制柜、控制盒等，可以从吊笼上用摇杆或按纽控制吊笼调节运行，在所有的部位都可随时随地泊车。在上、下终端设备站，应由上、下终点站行程开关操纵全自动泊车。为了达到快速、稳定、也有选用交流电机调速和选用液压油泵和液压泵等尖端技术式调节速率可在0～60m/min的无极变速，同时可稳定运行和制动。

2.4安全控制系统

安全控制系统在电路板上设置权限负载、绳断、短路故障、超速行驶等保护开关，当运行中产生任何一种故障，电梯马上全自动泊车。吊笼上每门都有行程开关，当一切一门未关掉或出现异常打开时，吊笼均不可以运行或暂时停止运行。每件吊笼均配置锥鼓电梯限速器做为防坠保险装置，可以有效地避免吊笼跌落。

3.施工升降机对电子控制系统的需求

安全就是建筑工程施工的重要环节。针对施工升降机而言，最主要的规范便是安全性，通常是在施工升降机上选用防坠安全器。防坠安全器是施工升降机上重要的一个构件，要借助它来清除吊笼跌落事件的发生，确保乘客的人身安全。在工地上使用时的电梯都必须要每三个月就要开始一次坠落试验。现阶段跌落试验是由提升变频器输出频率，使电机推动吊笼运行在仿真模拟坠落的速率下，看防坠安全器是不是姿势。

吊笼运行和终止时稳定，不可以溜钩，这就需要变频器和电机及其刹车踏板一部分相互配合必须做到无懈可击。

依据施工升降机载货量的差异，现阶段常见电机常用尺寸为7.5～22kW。电机总数常以一台、两部或是三台。 

依据电机的数量不一样，差异生产厂家针对变频器的挑选也有差别。当设备中应用几台电机时，变频器的挑选主要有两种普遍配备：

第一种是依据电机的总数来配备非常的数量变频器，变频器的输出功率与电机功率非常。比如当电机为三台，且每件电机输出功率为11kW时，能选三台11kW或是15kW变频器。这时生产厂家都会要求三台变频器开展共直流母线动作。

第二种配备就是选择一台功率大的变频器。比如，当电机为三台，且每件电机输出功率为11kW时，可以选择一台45kW的变频器（变频器的输出功率=3×11kW×1.2，1.2为负载指数）。

依据刹车踏板方法的不一样，常见电机一般有两种：带电磁感应制动器的电机和锥型电机转子电机。带电磁感应制动器的电机根据电机尾端的电磁感应制动器来给予制动力，当制动器插电时，制动器开启，电机正常的运行；当制动器跳停时，制动器合闭，对电机轴端给予制动力。

锥型电机转子电机是一种电机定子内壁和转子外观设计都呈圆锥形的电机。其具有断电自制动能力：电机运行时，锥型电机转子电动机磁密电磁场造成径向磁拉力，缩小制动扭簧，使风机制动轮与电机轴承端盖里的制动环松掉，电机能随意旋转。关闭电源时，径向磁拉力消退，电机转子在制动扭簧的推动力下造成径向挪动，使风机制动轮卡紧制动环，造成滑动摩擦力，驱使电机快速转停并捆住电机转子，以避免吊装的吊物降落，保障安全。

4.伺服计划方案

施工升降机的运行状况类似家用电梯，当所传输的位能负荷不断下降时，电机便会处在再造发电量情况，负荷的机械动能就转化成电磁能感恩回馈到变频器中，造成变频器内部结构直流电控制回路里的工作电压不断上升。为了确保这时变频器和电机仍然能够正常的运行，变频器必须选装适宜的制动电阻器（无内嵌制动单元变频器应该选择外接制动模块），使内部结构多余工作电压根据外界电阻器充放电，将感恩回馈的直流电回路的能量转换为热量消耗，防止直流电侧工作电压自由的增高而开启变频器的保护电路姿势。我们在这里采用伺服的C2000变频器。

充分考虑刹车踏板特性及其高温天气时电阻器的导热性能，刹车电阻型号的挑选标准有两方面的重要依据：等效电阻值维持在强烈推荐最少阻值，输出功率挑选为强烈推荐输出功率2倍左右。

伺服C2000变频器的主要特征包含：

1) V/F操纵、无传感空间向量操纵、FOC＋PG、转矩控制；
2) 同歩电机和多线程电机推动一体化；
3) 系列产品导进LCD控制面板，选装LED；
4) 内设快速总线接口CANopen及MODBUS；
5) 内设各个行业作用；
6) 寿命长设计方案于关键零件使用寿命探测；
7) 单独风管设计，PCB安全防护提升环境中的适应能力；
8) 全世界电气安全兼容模式CE UL cUL；
9) 9.30kW下列内嵌刹车踏板模块；
10) 速度控制、位置控制、转矩控制；
11) 具有三个扩展槽： I/O、通讯口、PG卡；
12) 多种多样总线控制方法；
13) 标准配置RS485，接口标准 RJ45、SG接线端子；
14) 共直流母线；
15) 电机热保护；
16) 模块化，脱卸式的风机、操纵接线端子。

5.评测实例

5.1评测案例一

5.1.1 顾客甲配备：伺服VFD150C43A变频器、15kW电机（带电磁感应制动器）一台、制动电阻器40Ω 2000W。

5.1.2 带电磁感应制动器的电机操纵布线。

5.1.3 调试步骤。

设定VF曲线图（电机规格型号15kW、34A、50Hz、380V、1390r/m），详细表1。
设定有关机械设备制动有关动作，详细表2
别的有关基本参数，详细表3

5.1.4 运行实际效果。

1） 100%负荷（2.6吨）上涨波型，运行最大电流为42.48A，平稳时（30Hz/50Hz）电流量为34～36A。

2） 100%负荷（2.6吨）下滑波型，运行最大电流为37.69A，平稳时（30Hz/50Hz）电流量为23～26A，母线电压长期稳定在705～707VDC。 

5.2 评测案例二

5.2.1 顾客乙配备：伺服VFD110C43A变频器、7.5kW锥型电机转子电机一台、制动电阻器45Ω 1500W。

5.2.2 锥型电机转子电机操纵布线。

5.2.3 调试步骤。
设定VF曲线图（电机规格型号7.5kW、50Hz、380V、18A、1390r/m），关键充分考虑变频器到电机间的距离做到100m。详细表4。
其他主要参数详细表5。

5.2.4运行实际效果：
在各个速率（15hz/25hz/40hz）载满前提下做上行和下行姿势，运行电流和电压稳定。
6.结语
将伺服变频器用于施工升降机，可以使电机启、制动稳定，无冲击性；调节速率可灵巧操纵；启动电流小，对开关电源要求不高；机械磨损减少，因为运行制动时无冲击性，能够降低传动齿轮、蜗杆等机械磨损；能源节约实际效果明显，相对性传统式施工升降机效率提升30%，耗能减少30%。获得了广大群众的一致好评。