[發明專利]一種升降機吊籠運動三維可視化仿真測試方法

有效

• 申請號: 201811216666.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109019219B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 林利彬;張東波;秦昊;張昱;凌翔;劉智;楊瑞;魏千洲
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發明公開一種升降機吊籠運動三維可視化仿真測試方法，涉及施工升降機技術領域，通過分析施工升降機吊籠的運動過程與及吊籠的重量、運行速度、加減速等參數，建立吊籠動力學方程、運動學方程，利用unity3d軟件設計了一種施工升降機吊籠運動過程三維可視化仿真系統，輔助電控工程師對三相異步電動機電機與變頻器的選型，最后結合三相異步電動機的機械特性在三維可視化仿真系統進行虛擬仿真測試，驗證選型是否滿足要求，最終完成施工升降機電氣控制系統設計；實現節能、降本、提高效率的目的。

技術領域

本發明涉及施工升降機技術領域，尤其涉及一種升降機吊籠運動三維可視化仿真測試方法。

背景技術

隨著近幾年國民經濟的高速發展,施工升降機也在建筑領域發揮著巨大的作用,特別對于大工程,高層建筑場景,施工升降機的使用顯得尤為重要。施工升降機是建筑物在建造過程中較常使用的載人載貨施工機械，它能大大提高施工效率和節約施工時間。

隨著電子技術的發展與人們對施工升降機的性能、效率、維護、安全等各個方面的要求提高，以PLC控制模塊與變頻器驅動三相異步電動機等組成的施工升降機電氣控制系統為主要趨勢。在對施工升降機電氣控制系統設計的過程中，變頻器與三相異步電動機的選型尤為重要，目前選型的過程為：電控工程師分析吊籠的重量、運行速度、加減速等參數；根據經驗或簡單計算估算完成對變頻器與三相異步電動機的初步選型；三相異步電動機的安裝與電控系統實際部署；施工升降機的實際調試與測試；如果測試結果不符合要求，增加三相異步電動機功率及變頻器功率，直到滿足要求，最終確定三相異步電動機與變頻器的型號。電控工程師為了減少測試不符合要求的情況發生，在選型過程中，經常選擇大功率三相異步電動機，大大的提高了功率預量，這樣不僅相應的加大了變頻器的功率，增加成本，并且容易出現“大馬拉小車”的情況，浪費電能。

眾所周知，三相異步電動機在較高的負載率，一般在75％～100％的負載率下運行時效率最高，節能的效果明顯，即電機功率選型時，減少功率預量，達到節能效果。但是實際操作過程中，由于電控工程師的經驗與估算經常出現誤差的情況，減少功率預量時，容易出現電機的選型不符合實際要求，在實際測試過程中，容易出現故障、錯誤等情況，甚至會出現事故。

綜上所述，對施工升降機電氣控制系統的設計，主要是依靠電氣工程師的經驗，在對三相異步電動機選型過程中，經常選擇大功率三相交流異步電動機，大大的提高了功率預量，這樣不僅相應的加大了變頻器的功率，增加成本，并且容易出現“大馬拉小車”的情況，浪費電能。對電氣控制系統進行調試、測試過程需要結合實際施工升降機設備，容易出現故障、錯誤等情況，在保護措施不全的情況下，容易出現實物受損或調試人員安全事故，具有測試成本較高，測試效率低等缺點。

發明內容

本發明針對背景技術的問題提供一種升降機吊籠運動三維可視化仿真測試方法，通過分析施工升降機吊籠的運動過程與及吊籠的重量、運行速度、加減速等參數，建立吊籠動力學方程、運動學方程，利用unity3d軟件設計了一種施工升降機吊籠運動過程三維可視化仿真系統，輔助電控工程師對三相異步電動機電機與變頻器的選型，最后結合三相異步電動機的機械特性在三維可視化仿真系統進行虛擬仿真測試，驗證選型是否滿足要求，最終完成施工升降機電氣控制系統設計；實現節能、降本、提高效率的目的。

為了實現上述目的，本發明提出一種升降機吊籠運動三維可視化仿真測試方法，包括如下步驟：

根據實際施工需求設置升降機吊籠基礎參數；

建立吊籠動力學模型及運動學模型，對升降機的電動機進行初步選型，進而完成升降機三維模型的建立，通過三維可視化仿真升降機吊籠運動過程；

對升降機吊籠運動過程進行虛擬仿真測試，根據測試結果獲得符合實際施工要求的升降機電氣控制系統。

優選地，所述的根據實際施工需求設置升降機吊籠基礎參數，包括：吊籠重量及額定載重量、吊籠運行最大速度和吊籠加減速。