变频施工升降机的供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程领域，具体涉及一种变频施工升降机的供电系统。


背景技术：

2.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和安全要求也越来越高。施工升降机包括固定在地面的围栏(业内也称为底笼)及随标准节上下移动的可装载人员的铁笼(业内也称为吊笼)，吊笼安装有传动机构，标准节上安装有齿条，通过齿轮齿条的传动方式使吊笼在标准节上上下运行。
3.为了更好地调节吊笼的运行，相关技术中往往采用调速精度高的变频技术来控制吊笼，可以更好地减小起动、制动环节的机械和电气冲击等，提高运行的可靠性。
4.如图1所示，相关技术中，变频施工升降机包括：底笼电箱1，底笼电箱1连接外部电源的供电线2，底笼电箱分别经左笼电缆31给左笼4提供电源和经右笼电缆32给右笼5提供电源，其中，左笼电缆31和右笼电缆32均采用五芯动力电缆，该五芯动力电缆包括3根380v交流电相线线芯、1根零线线芯和1根保护接地线线芯。
5.以左笼4为例，380v交流电提供给变频器41，另外，零线与380v其中一相得到220v电源后供电给辅助供电装置42(又称为配电系统)，用于外围控制、照明、空调等应用。
6.当左笼4向上运行时，变频器41得到380v电源，380v电源经过变频器41的整流单元43转换得到380v的全波整流直流电，该380v的全波整流直流电提供给变频器41的逆变电路44，该逆变电路44通过外部速度指令控制左笼4的驱动电机45按照一定的速度运转，进而通过传动系统驱动左笼4在标准节6上向上运行，此时绝大多数能源由外部电源提供，可以理解为左笼4的驱动电机45运行在电动状态。
7.当左笼4向下运行时，左笼4的下降动能使得左笼4的驱动电机45处于发电状态，此时电能就会通过左笼4的变频器41的逆变电路44向直流回路充电，同时使直流回路电压抬高，此时，左笼4的能量消耗单元46将根据直流回路电压的高低来控制自身的消耗功率，使得左笼4的下降动能能够变成热能消耗掉，同时也保证了左笼4按照指令正常下降运行。
8.需要说明的是，右笼5和左笼4的配置相同，且工作过程也相似，具体可以参照上述描述，在此不再赘述。
9.实际使用时，施工升降机基本都需要楼层呼梯装置，通过无线的方式与吊笼实现单向通讯，各个楼层上安装一个楼层呼梯装置，当楼层有人按下呼梯按钮时，吊笼会收到信号显示并播报呼叫楼层。司机根据该信号操控吊笼到该楼层。
10.然而，如图1所示的变频施工升降机在实际应用中，往往存在以下缺陷：
11.其一，当吊笼下降时，所有的下行能量必须靠电阻(即图1所示的能量消耗单元46)以发热的方式消耗掉，节能效果差；
12.其二，该电阻安装在吊笼上面，除了增加吊笼重量，还会导致高温高压等现象，存在安全隐患；
13.其三，由于楼层高度过高及环境干扰等因素，无线的楼层呼梯系统常常出现通讯
不畅的问题，通信可靠性差。


技术实现要素：

14.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种变频施工升降机的供电系统，旨在有效改善变频施工升降机的运行性能。
15.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：
16.本实用新型实施例提供了一种变频施工升降机的供电系统，包括：
17.第一供电单元，用于供电给变频施工升降机的两个吊笼的逆变器，所述第一供电单元包括：用于将外部的三相交流电转换为直流电的三相整流装置、用于将所述三相整流装置输出的直流电分别供电给所述两个吊笼的逆变器的直流母线及设置于所述直流母线上的能量消耗装置；
18.第二供电单元，用于供电给所述变频施工升降机的两个吊笼的辅助供电装置，所述第二供电单元包括：用于将单相交流电分别供电给所述两个吊笼的辅助供电装置的电力线。
19.上述方案中，所述两个吊笼均设置连接所述电力线的第一载波通讯模块，所述电力线上还设置与各楼层的呼梯装置均有线通信连接第二载波通讯模块，所述第一载波通讯模块与所述第二载波通讯模块之间经所述电力线实现电力载波通讯。
20.上述方案中，所述三相整流装置为三相桥式全控整流电路。
21.上述方案中，所述能量消耗装置为耗能电阻。
22.上述方案中，所述直流母线为两芯线缆。
23.本实用新型实施例提供的技术方案，变频施工升降机的供电系统包括：第一供电单元和第二供电单元；其中，第一供电单元用于供电给变频施工升降机的两个吊笼的逆变器，其包括：用于将外部的三相交流电转换为直流电的三相整流装置、用于将三相整流装置输出的直流电分别供电给两个吊笼的逆变器的直流母线及设置于直流母线上的能量消耗装置；第二供电单元用于供电给变频施工升降机的两个吊笼的辅助供电装置，其包括：用于将外部的单相交流电分别供电给两个吊笼的辅助供电装置的电力线。由于两个吊笼的逆变器之间直接通过直流母线连接，可以实现吊笼下行时能量的在线利用，利于节能；且将能量消耗装置设置于直流母线上，从而不用在吊笼上安装该能量消耗装置，可以减少安全隐患，提升运行的安全性。
附图说明
24.图1为相关技术中变频施工升降机的结构示意图；
25.图2为本技术实施例变频施工升降机的供电系统的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、底笼电箱；2、供电线；31、左笼电缆；32、右笼电缆；
28.4、左笼；5、右笼；
29.41、变频器；42、供电装置；
30.43、整流单元；44、逆变电路；45、驱动电机；46、能量消耗单元；
31.6、标准节；7、三相整流装置；8、直流母线；9、能量消耗装置；
32.10、电力线；11、建筑物；12、呼梯装置；
33.13、第一载波通讯模块；14、第二载波通讯模块。
具体实施方式
34.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。
35.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。
36.在本实用新型的描述中，所涉及的术语“第一、第二”等仅仅是区别类似的对象，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。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.本实用新型实施例提供了一种变频施工升降机的供电系统，如图2所示，该供电系统包括：第一供电单元和第二供电单元。其中，第一供电单元用于供电给变频施工升降机的两个吊笼的逆变器(又称为逆变电路)，该第一供电单元包括：用于将外部的三相交流电转换为直流电的三相整流装置7、用于将三相整流装置7输出的直流电分别供电给两个吊笼的逆变器的直流母线8及设置于直流母线8上的能量消耗装置9。第二供电单元用于供电给变频施工升降机的两个吊笼的辅助供电装置，该第二供电单元包括：用于将单相交流电分别供电给两个吊笼的辅助供电装置的电力线10。
41.需要说明的是，该单相交流电可以由外部市电线路供应或者经变压器隔离转换得到，本技术实施例对此不做限定。
42.示例性地，如图2所示，本技术实施例的变频施工升降机包括：标准节6和沿标准节6升降的两个吊笼，即图2所示的左笼4和右笼5。
43.本技术实施例中，由于两个吊笼的逆变器之间直接通过直流母线8连接，即左笼4的逆变器和右笼5的逆变器之间直接通过直流母线8连接，可以实现吊笼下行时能量的在线利用，利于节能；且将能量消耗装置9设置于直流母线8上，从而不用在吊笼上安装该能量消耗装置，可以减少安全隐患，提升运行的安全性。
44.示例性地，三相整流装置7可以设置于底笼侧，例如，设置于底笼电箱1中，可以将380v三相交流市电转换为直流电，该三相整流装置7可以为三相桥式全控整流电路。三相整流装置7输出的直流电可以经两芯线缆的直流母线8分别供电给左笼4和右笼5的逆变器，作为两个吊笼的驱动电源。
45.示例性地，直流母线8分别连接两个吊笼的逆变器。如此，各逆变器可以接收控制指令，驱动相应的驱动电机运行。
46.需要说明的是，由于两个逆变器是通过两芯线缆的直流母线8连接，如此，下行的吊笼发出的电能即可以被上行的吊笼在线利用，从而真正做到了升降机的节能运行。当下行的吊笼发出的电能无法完全被转变成驱动能量时，会导致直流母线8的直流电压升高，达到设定阈值后，则可以驱动底笼侧的能量消耗装置9工作，亦消耗掉多余能量。
47.示例性地，能量消耗装置9可以为耗能电阻，从而可以在直流母线8的直流电压达到设定阈值后，消耗掉直流母线8上的多余能量。
48.在一些实施例中，两个吊笼均设置连接电力线10的第一载波通讯模块13，电力线10上还设置与各楼层的呼梯装置12均有线通信连接第二载波通讯模块14，第一载波通讯模块13与第二载波通讯模块14之间经电力线10实现电力载波通讯。
49.可以理解的是，本技术实施例的第一载波通讯模块13和第二载波通讯模块14设置于第二供电单元的电力线10上，而不是设置于直流母线8上，可以实现稳定的载波通讯。
50.如图2所示，建筑物11具有多个楼层，各楼层均设置呼梯装置12，各呼梯装置12通过通讯总线连接至底笼侧的第二载波通讯模块14(又称为载波主机)，第二载波通讯模块14连接电力线10，电力线10分别供电至各吊笼的辅助供电装置42，且电力线还分别连接各吊笼的第一载波通讯模块13(又称为载波从机)。
51.示例性地，两个吊笼与各楼层的呼梯装置之间的数据交换的过程是这样实现的：各楼层的呼梯装置12通过通讯总线连接到第二载波通讯模块14，第二载波通讯模块14另一端与电力线10连接，同时，电力线10供电到吊笼内后，还分别连接有左笼4和右笼5的第一载波通讯模块13；通过电力载波技术，实现了各楼层的呼梯装置12与两个吊笼之间的数据交换，进而实现了各楼层的呼梯装置12与两个吊笼之间的有线通讯，杜绝了无线通讯带来的通讯不畅的问题。
52.需要说明的是，本技术实施例的第一载波通讯模块13和第二载波通讯模块14设置于电力线10，而不是设置于直流母线8上，可以有效避免变频器的信号干扰。
53.这里，第二载波通讯模块14可以作为两个吊笼运行控制的主机，协调和控制两个吊笼对楼层的呼梯装置12的呼梯响应，同时实现双吊笼的数据远传及接收远程控制指令。
54.本技术实施例中，单相交流电可以为220v交流电，电力线10包括一根电源火线和一根零线。
55.需要说明的是，右笼5和左笼4的配置相同，以左笼4为例，左笼4包括：连接直流母线8的逆变电路44、由逆变电路44驱动的驱动电机45、连接电力线10的辅助供电装置42和第一载波通讯模块13。
56.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。
57.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。