[实用新型]一种升降式脚手架智能驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及升降式脚手架技术领域，尤其涉及一种升降式脚手架智能驱动系统。

背景技术

升降式脚手架是搭设在一定高度并附着于建筑外墙结构上的一种依靠自身的升降设备和装置，其可随工程结构逐层爬升或下降，安装有防倾覆、防坠落装置。升降式脚手架主要由附着升降脚手架架体结构、附着支座、防倾装置、防坠落装置、升降机构及驱动和控制装置构成。如图1所示，M1～M7为锥形转子异步电机，俗称电动葫芦，自带有制动装置，当系统断电，会立即自动抱闸制动；S1～S6为物料承载平台，电机M1～M7正转运行，S1～S6物料承载平台上升，电机M1～M7反转运行，S1～S6物料承载平台下降，电机M1～M7停机，S1～S6物料承载平台保持当前位置不变；H1～H6为第一段至第六段的重心距离水平地基的垂直距离；而升降式脚手架的核心控制思想是尽可能的使：H1≌H2≌H3≌H4≌H5≌H6，这样才能确保整体平台的安全性，若H1≠H2≠H3≠H4≠H5≠H6，则平台S1～S6之间必然会产生应力，而且H1～H6之间相差越大则应力越大，当应力达到一定的程度就会影响脚手架整体的安全性，甚至导致脚手架整体或者局部坍塌，造成施工事故。

传统的控制方案是在S1～S6段加装称重传感器，由于实际施工过程中S1～S6段承载的物料重量G1～G6存在较大的偏差，故不能采用G1≌G2≌G3≌G4≌G5≌G6这样简单的控制算法。又因称重传感器无法识别是物料产生的重量还是各段之间(不平衡)应力产生的重量，因此只能采用粗略的控制模型。其主要控制思想是：当检测该段的重力达到警戒值时，该段的驱动电机停机，直到该段的重力值恢复正常水平，电机再重新启动。

综上所述，传统的控制方案，存在以下缺陷：

1、利用重力传感器，采用上限值停机，正常值重启的粗略控制思想，不可能避免S1～S6各段之间(不平衡)产生的应力，因此存在一定的安全隐患；

2、采用接触器直接控制M1～M7电机的正反转，启动电流大(可达到额定电流的4-7倍)，系统的机械冲击大，严重影响设备的机械和电器寿命；

3、当系统下放电机处于发电状态，发出来的电能谐波大，对电网的污染大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种启动电流小，节省成本，稳定性高，安全可靠，能实现精确的定位控制功能的升降式脚手架智能驱动系统。

本实用新型的技术方案如下：一种升降式脚手架智能驱动系统，包括中央控制单元以及通过以太网现场总线分别与中央控制单元连接的若干个升降式脚手架电机智能驱动器，每一升降式脚手架电机智能驱动器对应控制一升降式脚手架电机，所述升降式脚手架电机智能驱动器为AFE能量回馈型智能驱动器或DBU能耗制动型智能驱动器，每一升降式脚手架电机通过所述升降式脚手架电机智能驱动器智能控制升降式脚手架对应物料承载平台的高度，使若干个物料承载平台的高度保持一致。

进一步地，所述AFE能量回馈型智能驱动器包括依次连接在电网与升降式脚手架电机之间的第一缓冲单元、LCL滤波单元、PWM整流单元以及第一逆变单元，所述PWM整流单元与第一逆变单元之间连接有第一电解电容，所述电网电流通过所述第一缓冲单元、PWM整流单元给所述第一电解电容充电，所述PWM整流单元、第一逆变单元均采用绝缘栅双极型晶体管，所述PWM整流单元在检测到第一电解电容的电压高于设定值时，将所述第一电解电容的电能通过所述LCL滤波单元回馈电网，所述AFE能量回馈型智能驱动器通过所述第一逆变单元对相应的升降式脚手架电机进行控制，并将物料承载平台下放所产生的电能回馈到第一电解电容上。

进一步地，所述第一缓冲单元包括预充电电阻，所述预充电电阻在上电初期给所述第一电解电容充电。

进一步地，所述PWM整流单元的电流输入端连接有第一ACR电流环调节器，所述第一电解电容的电压输出端连接有第一ASR速度环调节器，所述第一ASR速度环调节器与第一ACR电流环调节器相连接。

进一步地，所述升降式脚手架电机上设置有第一编码器，所述第一逆变单元的电流输出端连接有第二ACR电流环调节器，所述第一编码器连接有第一APR位置环调节器和第二ASR速度环调节器，所述第一APR位置环调节器、第二ASR速度环调节器与第二ACR电流环调节器相连接。