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时光伺服系统在施工升降机项目中的应用

1、项目介绍

此项目的施工升降机是一种齿轮齿条传动的施工升降机,主要适用于高楼、桥梁、烟囱等高层结构的建筑施工中人员及物料的运输,也可用作仓库码头等处,作为垂直运输设备之用。进行改造的型号SCD200/200,其主要电气性能参数如下:

升降机的关键部分,决定着整机性能的优劣。改造前,普通升降机的控制方式都是通过接触器控制来实现:启动时,在松开制动盘的同时启动电机;停止时,在电机断电时抱紧制动器。结果是速度单一、启制动冲击大,对结构和机构损坏较严重,电气元件也易损坏,且运行速度比较低。若单纯地提高速度则将造成加速度过大,结构及机构所受冲击过大而加快齿轮齿条及制动盘的磨损,从而降低运行的可靠性。同时,由于采用两个电机同步拖动,在两个电机速度不一致时,造成对减速器、机构等损坏。

(1)齿轮 (2)导轮 (3)减速机 (4)减速机底板(5)锥鼓限速器 (6)限速器底板 (7)联轴器 (8)电动机

2、解决方案

针对施工升降机的应用要求,在IMS系列伺服控制器的基础上重新设计,将两台7.5kW安装在一个控制箱内,共用一个整流桥,替代了原来的接触器,通过控制面板(见图2)控制伺服控制器驱动两台11kW电机带动吊笼上下运行。

开始的方案采用两台电机同步控制,实验结果发现,由于两台电机刚性连接,造成主机控制器出力大,从机控制器出力小。后来采用两台电机通过编码器反馈,实现速度、电流单独闭环控制,实现了在不同载荷下,两台电机的转速完全一致。避免了由于两台电机由于转速不一致,造成的对减速器等一些机构的损坏。同时,升降机的起停采用加速度控制。起动时,首先给电机上电,0速锁定电机,然后松开制动器,电机开始按照一定的加速度曲线加速到运行速度。停止时,电机从高速减速到0速锁定,制动器合上,电机下电。避免了采用接触器控制时,启制动时对齿轮齿条的冲击,提高了施工升降机运行过程中的平稳性和舒适感。

3、项目实施效果

(1)启、制动平稳,无冲击。与一般的升降机相比,克服了启、制动时不舒服的感觉。

(2)升降速度调整方便,可随意更改运行速度。

(3)启动电流小于额定电流。普通的施工升降机启动电流大约是额定电流的4-5倍,对电源及供电电缆的要求较高。而高速施工升降机对电源的适用性较强。

(4)机械磨损降低,由于启动时无冲击,可大大降低齿轮、齿条等的的机械磨损,制动器的磨损下降极为明显。

(5)能源节约明显。特别是与液压升降机相比,效果更加明显。

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