[发明专利]一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法

权利要求书

1.一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；

建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程；

对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统。

2.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速。

3.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程，包括：

对吊笼进行动力学建模及运动学建模，获得额定电磁转矩及额定功率；

根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立。

4.根据权利要求3所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立步骤之后，还包括：

将升降机三维模型导入三维可视化仿真软件中，根据吊笼运动学模型在软件中设计升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面。

5.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：

结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试符合实际施工要求，则完成升降机电气控制系统设计。

6.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：

结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试不符合实际施工要求，则对升降机的电动机进行重新选型并再次进行虚拟仿真测试。

7.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿轮中心轴连接电动机输出轴，齿轮与齿条啮合连接，齿轮转动带动吊笼沿齿条上下移动。

8.根据权利要求7所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的齿轮齿条传动机构，其动力学模型，具体如下：

额定电磁转矩公式具体如下：

其中，T表示额定电磁转矩，R表示齿轮半径，m表示电动机及吊笼的总重量，g表示重力加速度，α表示吊笼沿着齿条上升运动的加速度，J表示转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量，n表示电动机转速；

额定功率公式具体如下：

其中，P表示额定功率。

9.根据权利要求7所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的齿轮齿条传动机构，其运动学模型，具体如下：

根据齿轮与齿条之间的啮合关系，获得齿轮齿条约束方程φ为：

其中，表示齿轮转动角度；x₁及y₁表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；

齿轮齿条的转动驱动约束方程φ^D表示为：

其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；

将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：

其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度。

10.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的电动机采用三相异步电动机。