[发明专利]一种变频器驱动的升降横移停车设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械式停车设备领域，具体涉及在升降横移类机械式停车设备（以下简称升降横移停车设备）使用变频器驱动异步电机，以改善电机启动、加速、减速和制动性能并达到节能效果。

背景技术

随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显，机械式停车设备已得到广泛应用，其中升降横移停车设备因结构简单、制作成本低、适应性广而占据市场的80%以上份额。目前升降横移停车设备采用异步电机驱动；异步电机造价低，不足之处是启动电流大、制动损耗大、耗能大。这对于启动、制动次数相对较多的升降横移停车设备而言，缺陷是明显的。采用变频器可以明显改善异步电机的上述不足。但升降横移停车设备所使用的电机数量较多，按惯常做法配套变频器显然不经济。因此，变频器没有在升降横移停车设备上得到应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计出一种至少只需安装一套变频器的升降横移停车设备。本发明不仅适用于新制作的升降横移停车设备，同样可以应用于已使用升降横移停车设备的改造。

为实现上述目的，本发明一种变频器驱动的升降横移停车设备，其基础技术方案的特征在于：所述一种变频器驱动的升降横移停车设备的原型是通用的、采用异步电机驱动的升降横移停车设备；所述变频器为市场上常用的、输入工频交流电、输出可变频率交流电、用于驱动异步电机的变频装置；该变频器的额定功率至少为以下两个功率数据其中的较大者：1）该升降横移停车设备所有用于驱动载车板升降的异步电机其中单机功率最大的一台电机的额定功率；2）该升降横移停车设备的需要驱动横移的载车板的横移电机的功率总和；所述变频器设置在升降横移停车设备的电机驱动电源前端，即工频交流电动力电源接入变频器的电源输入端、变频器的变频电源输出端接停车设备的电机驱动电源输入端；所述变频器由升降横移停车设备PLC控制系统实行实时控制；具体是升降横移停车设备PLC控制系统与变频器之间建立通讯联系；PLC控制系统向变频器读取运行状态数据，并向变频器输出控制指令。

升降横移停车设备的特点是：位于出入车层的载车板只需横移动作，故该层的每个载车板只需至少一个电机驱动横移（通常只设置一个横移电机）；位于最高层的载车板只需升降动作，故该层的每个载车板只需至少一个电机驱动升降（通常只设置一个升降电机）；如果停车设备的出入车层不是位于最低层、即有停车场位于出入车层的下方，则位于出入车层下方的最低层载车板同样只需升降动作，故该层的每个载车板也只需至少一个电机驱动升降（通常只设置一个升降电机）；除上述出入车层、最高层、最低层之外的其他层，每个载车板需要至少一个电机驱动横移（通常只设置一个横移电机）和至少一个电机驱动升降（通常只设置一个升降电机）。通常一组升降横移停车设备由数个到数十个载车板组成，故所需电机的数量是比较多的。在当前的实际应用中，升降横移停车设备只采用带减速装置和制动装置的异步电机，而没有用到变频器驱动。

近十几年，变频器驱动异步电机的技术已经得到非常普遍的应用。考虑到升降横移停车设备的以下实际情况：同一组升降横移停车设备，同一时间只能有其中一个载车板进行上升或下降运行，即：其中一个载车板在进行上升或下降运行时，其他载车板不能进行升降或横移动作；另外，一个或多个载车板可以同时作同一方向的横移动作、且横移距离固定为一个载车板宽；当一个或多个载车板作横移时，其他载车板不能进行升降动作、也不能做另外的横移动作。通过以上分析可知：升降横移停车设备的电机运行时有规律、而且是间歇性的；存在一台或多台电机同时启动的情况，但不存在电机运转过程中有新的电机加入运行的情况。因此，使用一套变频器驱动一组升降横移停车设备的全部异步电机是可行的，这正是本案的实施依据。同时，考虑到变频器驱动载车板上升或下降时只需驱动其中一台升降电机，故载车板升降驱动电机的启动、匀速运行、减速运行、停机、制动这些动作均可由变频器控制。而变频器驱动载车板横移时有可能涉及同时驱动多台异步电机；而这些多台异步电机的电气特性（主要是异步电机的转差率）不尽相同，故使用变频器同时对上述多台异步电机实现启动、匀速运行、减速运 行之后，上述多台异步电机未必能在同一时间内完成对其驱动载车板横移的动作。若因此而要求变频器对陆续完成横移驱动的电机分别实现停机和制动控制，则系统将非常庞杂。而载车板横移是在水平轨道上进行、横移速度相对较慢，故突然断电停机和制动，对电机的冲击并不大。故建议载车板横移驱动电机的停机和制动由升降横移停车设备PLC控制系统（以下简称“PLC控制系统”）实行直接断电控制，而没有必要由变频器控制。