儲(chǔ)能型升降的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種儲(chǔ)能型升降機(jī)，該儲(chǔ)能型升降機(jī)包括整流濾波電路及至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元；整流濾波電路用于將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；整流濾波電路的輸出端經(jīng)直流母線連接至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元；直流母線上還連接有用于存儲(chǔ)直流母線上再生能量的儲(chǔ)能單元。本實(shí)用新型通過(guò)整流濾波電路將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以上變頻驅(qū)動(dòng)單元的直流供電，且直流母線上還連接有存儲(chǔ)直流母線上再生能量的儲(chǔ)能單元，從而使得由直流母線供電的變頻驅(qū)動(dòng)單元在制動(dòng)情形下生成的再生能量經(jīng)儲(chǔ)能單元實(shí)現(xiàn)回收利用，既提高了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了直流母線供電電壓的穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?chǔ)能型升降機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及升降機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地，涉及一種儲(chǔ)能型升降機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。如施工升降機(jī)領(lǐng)域，由于施工升降機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流大，且在下行過(guò)程中存在較大的勢(shì)能，每次停機(jī)時(shí)機(jī)械沖擊大，將變頻調(diào)速應(yīng)用于施工升降機(jī)后，施工升降機(jī)由變頻調(diào)速器控制逐漸加速至給定速度，運(yùn)行平穩(wěn)、機(jī)械沖擊小，且施工升降機(jī)的耗電量由小逐漸變大，無(wú)沖擊電流。當(dāng)施工升降機(jī)下行時(shí)，利用施工升降機(jī)自身的勢(shì)能拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，耗電量小。因此，變頻控制的施工升降機(jī)與普通的采用交流接觸器直接控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)相比，節(jié)能效率在40 %以上。
[0003]一般一臺(tái)施工升降機(jī)有兩個(gè)吊籠同時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上下運(yùn)行，兩邊吊籠有兩套獨(dú)立的電控裝置，也就是說(shuō)在變頻施工升降機(jī)中有兩套獨(dú)立的變頻控制系統(tǒng)。目前，對(duì)低壓變頻器來(lái)說(shuō)，其主電路模式幾乎是統(tǒng)一的電壓型，交一直一交電路，即整流一交流轉(zhuǎn)直流電路，濾波電路，IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)逆變電路一直流變交流電路的原理來(lái)完成電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，從而驅(qū)動(dòng)變頻施工升降機(jī)調(diào)速運(yùn)行。在變頻施工升降機(jī)運(yùn)行中，施工升降機(jī)上行時(shí)，變頻器向外輸出功率，當(dāng)施工升降機(jī)下行時(shí)，由于吊籠、吊籠內(nèi)載重的勢(shì)能拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處在發(fā)電狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)所發(fā)的電量通過(guò)IGBT的續(xù)流二極管整流后疊加在變頻器的整流電路上，從而引起變頻器直流母線電壓升高，習(xí)慣上常常把施工升降機(jī)下行時(shí)電動(dòng)機(jī)所發(fā)的這部分電能叫再生能量。如果電動(dòng)機(jī)發(fā)出的這部分再生能量不被消耗掉，會(huì)引起變頻器直流母線側(cè)電壓的升高，從而影響變頻器的正常運(yùn)行。
[0004]現(xiàn)有的通用的變頻器再生能量處理方式為能耗制動(dòng)，即當(dāng)再生能量引起變頻器母線電壓升高到某一值時(shí)，制動(dòng)單元控制再生能量以熱能方式通過(guò)能耗制動(dòng)單元來(lái)消耗。因此，變頻器的再生能量就被白白浪費(fèi)掉了，而且由于能耗制動(dòng)單元在消耗這部分再生能量時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，嚴(yán)重影響施工升降機(jī)和變頻器的運(yùn)行環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種儲(chǔ)能型升降機(jī)，以解決現(xiàn)有的升降機(jī)在被動(dòng)運(yùn)行情形下再生能量無(wú)法回收利用的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種儲(chǔ)能型升降機(jī)，包括整流濾波電路及至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元；
[0008]整流濾波電路用于將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；
[0009]整流濾波電路的輸出端經(jīng)直流母線連接至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元；
[0010]直流母線上還連接有用于存儲(chǔ)直流母線上再生能量的儲(chǔ)能單元。
[0011]進(jìn)一步地，變頻驅(qū)動(dòng)單元為多個(gè)，多個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元并聯(lián)連接至直流母線上。
[0012]進(jìn)一步地，儲(chǔ)能單元包括處理器、直流轉(zhuǎn)換電路、儲(chǔ)能裝置和檢測(cè)電路；[0013]處理器經(jīng)檢測(cè)電路連接至三相輸入電源，檢測(cè)電路用于將三相輸入電源經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號(hào)輸入處理器；
[0014]處理器用于接收直流母線上的電壓信號(hào)及檢測(cè)電路輸出的電源電壓信號(hào)，并生成指令給直流轉(zhuǎn)換電路；
[0015]直流轉(zhuǎn)換電路用于連接直流母線與儲(chǔ)能裝置，并根據(jù)處理器的指令來(lái)控制儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存直流母線上的再生能量或者向直流母線供電。
[0016]進(jìn)一步地,儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容或者蓄電池。
[0017]進(jìn)一步地，直流轉(zhuǎn)換電路為升降壓斬波電路。
[0018]進(jìn)一步地，儲(chǔ)能裝置還包括SOC檢測(cè)單元，SOC檢測(cè)單元連接至處理器。
[0019]進(jìn)一步地，變頻驅(qū)動(dòng)單元用于連接驅(qū)動(dòng)升降機(jī)做升降運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。
[0020]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0021]本實(shí)用新型儲(chǔ)能型升降機(jī)，通過(guò)整流濾波電路將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以上變頻驅(qū)動(dòng)單元的直流供電，且直流母線上還連接有存儲(chǔ)直流母線上再生能量的儲(chǔ)能單元，從而使得由直流母線供電的變頻驅(qū)動(dòng)單元在制動(dòng)情形下生成的再生能量經(jīng)儲(chǔ)能單元實(shí)現(xiàn)回收利用，既提高了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了直流母線供電電壓的穩(wěn)定性。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例儲(chǔ)能型升降機(jī)的原理方框示意圖；以及
[0025]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例儲(chǔ)能型升降機(jī)的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0027]10、整流濾波電路；20、直流母線；30、變頻驅(qū)動(dòng)單元；
[0028]40、儲(chǔ)能單元；41、處理器；42、直流轉(zhuǎn)換電路；
[0029]43、儲(chǔ)能裝置；44、檢測(cè)電路；50、電動(dòng)機(jī)；60、三相輸入電源。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0031]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種儲(chǔ)能型升降機(jī)，包括整流濾波電路10及至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元30 ;整流濾波電路10用于將三相輸入電源60的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；整流濾波電路10的輸出端經(jīng)直流母線20連接至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元30 ;變頻驅(qū)動(dòng)單元30將直流母線20上的直流電經(jīng)IGBT逆變?yōu)轭l率、電壓可調(diào)的交流電輸出，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50帶動(dòng)升降機(jī)做升降運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中，直流母線20上還連接有用于存儲(chǔ)直流母線20上再生能量的儲(chǔ)能單元40，該再生能量由升降機(jī)在被動(dòng)運(yùn)行情形下經(jīng)變頻驅(qū)動(dòng)單元30產(chǎn)生。由于升降機(jī)下行時(shí)，吊籠、吊籠內(nèi)載重的勢(shì)能拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)50運(yùn)行，這時(shí)電動(dòng)機(jī)50處于發(fā)電狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)50所發(fā)的電量通過(guò)IGBT的續(xù)流二極管整流后疊加在直流母線20上，從而引起為變頻驅(qū)動(dòng)單元30供直流電的直流母線20上的電壓升高。本實(shí)施例經(jīng)與直流母線20相連的儲(chǔ)能單元40將直流母線20上的再生能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，從而現(xiàn)了升降機(jī)在被動(dòng)運(yùn)行情形下變頻驅(qū)動(dòng)單元30產(chǎn)生的再生能量的回收利用，節(jié)能效果顯著。較于傳統(tǒng)的制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)，還避免了制動(dòng)電阻在消耗再生能量時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量對(duì)變頻驅(qū)動(dòng)單元30運(yùn)行環(huán)境的影響。
[0032]在本實(shí)施例中，升降機(jī)包括位于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩側(cè)的兩個(gè)吊籠，相應(yīng)地，每個(gè)吊籠均連接有一組驅(qū)動(dòng)其作升降運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)50，兩組電動(dòng)機(jī)50分別對(duì)應(yīng)連接有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50動(dòng)作的變頻驅(qū)動(dòng)單元30。在本實(shí)施例中，兩個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元30并聯(lián)后連接至直流母線20上，以共用直流母線20上的直流電，并將被動(dòng)運(yùn)行情形下生成的再生能量回饋至直流母線20上。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)50及變頻驅(qū)動(dòng)單元30還可以為兩組以上，即兩組以上的電動(dòng)機(jī)50及變頻驅(qū)動(dòng)單元30并聯(lián)后共用直流母線20上的直流電。儲(chǔ)能單元40相應(yīng)地可對(duì)兩組以上的變頻驅(qū)動(dòng)單元30生成的再生能量進(jìn)行回收利用。
[0033]參照?qǐng)D2，在本實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元40包括處理器41、直流轉(zhuǎn)換電路42、儲(chǔ)能裝置43及檢測(cè)電路44。其中，處理器41經(jīng)檢測(cè)電路44連接至三相輸入電源60，檢測(cè)電路44用于將三相輸入電源60經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號(hào)輸入處理器41 ;處理器41用于接收直流母線20上的電壓信號(hào)及檢測(cè)電路44輸出的電源電壓信號(hào)，并生成指令給直流轉(zhuǎn)換電路42 ;直流轉(zhuǎn)換電路42用于連接直流母線20與儲(chǔ)能裝置43，并根據(jù)處理器41的指令來(lái)控制儲(chǔ)能裝置43儲(chǔ)存直流母線20上的再生能量或者向直流母線20供電。優(yōu)選地，儲(chǔ)能裝置43設(shè)有SOC (State ofcharge，充電狀態(tài))檢測(cè)單元，SOC檢測(cè)單元連接至處理器41，處理器41經(jīng)SOC檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能裝置43的電能狀態(tài)。
[0034]儲(chǔ)能單元40的工作原理如下:直流母線20作為變頻驅(qū)動(dòng)單元30的直流電源，如果變頻驅(qū)動(dòng)單元30需要輸出能量給電動(dòng)機(jī)50，則直流母線20上的電壓下降；若電動(dòng)機(jī)50在發(fā)電狀態(tài)下，與變頻驅(qū)動(dòng)單元30相連的直流母線20因有再生能量的輸入而電壓升高。處理器41接收直流母線20上的電壓信號(hào)及檢測(cè)電路44檢測(cè)三相輸入電源60側(cè)經(jīng)整流濾波處理后的直流電壓，并將直流母線20的電壓信號(hào)與三相輸入電源60側(cè)經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號(hào)進(jìn)行比較，若直流母線20的電壓高于經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號(hào)一定值時(shí)，處理器41發(fā)出指令以控制直流轉(zhuǎn)換電路42開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)能裝置43進(jìn)行充電；當(dāng)直流母線20的電壓低于經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號(hào)一定值時(shí)，處理器41先控制直流轉(zhuǎn)換電路42利用儲(chǔ)能裝置43給變頻驅(qū)動(dòng)單元30輸出直流電源，且處理器41經(jīng)SOC檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能裝置43的電能狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)能裝置43的能量降低到一定值時(shí)，處理器41經(jīng)直流轉(zhuǎn)換電路42停止儲(chǔ)能裝置43向外輸出電能，而轉(zhuǎn)為三相輸入電源60給變頻驅(qū)動(dòng)單元30提供電源。
[0035]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)能裝置43為超級(jí)電容或者蓄電池。優(yōu)選地，直流轉(zhuǎn)換電路42為升降壓斬波電路，升降壓斬波電路通過(guò)控制占空比實(shí)現(xiàn)直流電壓的升降壓調(diào)節(jié)，以控制直流母線20向儲(chǔ)能裝置43充電及儲(chǔ)能裝置43經(jīng)直流母線20輸出電能之間的轉(zhuǎn)換。處理器41根據(jù)三相輸入電源60經(jīng)整流濾波后的電壓與直流母線20的電壓比較結(jié)果來(lái)決定是否進(jìn)行儲(chǔ)能裝置43的充電或者儲(chǔ)能裝置43向外輸出電能。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于，包括整流濾波電路(10)及至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元(30)； 所述整流濾波電路(10)用于將三相輸入電源(60)的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出； 所述整流濾波電路(10)的輸出端經(jīng)直流母線(20)連接所述至少一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)單元(30)； 所述直流母線(20)上還連接有用于存儲(chǔ)所述直流母線(20)上再生能量的儲(chǔ)能單元(40)； 所述儲(chǔ)能單元(40)包括處理器(41)、直流轉(zhuǎn)換電路(42)、儲(chǔ)能裝置(43)和檢測(cè)電路(44)； 所述處理器(41)經(jīng)所述檢測(cè)電路(44 )連接至所述三相輸入電源(60 )，所述檢測(cè)電路(44)用于將所述三相輸入電源(60)經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號(hào)輸入所述處理器(41)； 所述處理器(41)用于接收所述直流母線(20 )上的電壓信號(hào)及所述檢測(cè)電路(44 )輸出的所述電源電壓信號(hào)，并生成指令給所述直流轉(zhuǎn)換電路(42 ); 所述直流轉(zhuǎn)換電路(42 )用于連接所述直流母線(20 )與所述儲(chǔ)能裝置(43 )，并根據(jù)所述處理器(41)的指令來(lái)控制所述儲(chǔ)能裝置(43)儲(chǔ)存所述直流母線(20)上的再生能量或者向所述直流母線(20)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于， 所述變頻驅(qū)動(dòng)單元(30)為多個(gè)，多個(gè)所述變頻驅(qū)動(dòng)單元(30)并聯(lián)連接至所述直流母線(20)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于， 所述儲(chǔ)能裝置(43)為超級(jí)電容或者蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于， 所述直流轉(zhuǎn)換電路(42)為升降壓斬波電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于， 所述儲(chǔ)能裝置(43)還包括SOC檢測(cè)單元，所述SOC檢測(cè)單元連接至所述處理器(41)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能型升降機(jī)，其特征在于， 所述變頻驅(qū)動(dòng)單元(30 )用于連接驅(qū)動(dòng)所述升降機(jī)做升降運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(50 )。
【文檔編號(hào)】B66B11/04GK203667772SQ201320764207
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王少何, 陳喜生, 王心正, 馬繼安, 劉自雄, 孟偉 申請(qǐng)人:湖南中建建科機(jī)械有限公司