[发明专利]一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法

说明书

本发明公开一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，涉及施工升降机技术领域，通过分析施工升降机吊笼的运动过程与及吊笼的重量、运行速度、加减速等参数，建立吊笼动力学方程、运动学方程，利用unity3d软件设计了一种施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真系统，辅助电控工程师对三相异步电动机电机与变频器的选型，最后结合三相异步电动机的机械特性在三维可视化仿真系统进行虚拟仿真测试，验证选型是否满足要求，最终完成施工升降机电气控制系统设计；实现节能、降本、提高效率的目的。

技术领域

本发明涉及施工升降机技术领域，尤其涉及一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法。

背景技术

随着近几年国民经济的高速发展,施工升降机也在建筑领域发挥着巨大的作用,特别对于大工程,高层建筑场景,施工升降机的使用显得尤为重要。施工升降机是建筑物在建造过程中较常使用的载人载货施工机械，它能大大提高施工效率和节约施工时间。

随着电子技术的发展与人们对施工升降机的性能、效率、维护、安全等各个方面的要求提高，以PLC控制模块与变频器驱动三相异步电动机等组成的施工升降机电气控制系统为主要趋势。在对施工升降机电气控制系统设计的过程中，变频器与三相异步电动机的选型尤为重要，目前选型的过程为：电控工程师分析吊笼的重量、运行速度、加减速等参数；根据经验或简单计算估算完成对变频器与三相异步电动机的初步选型；三相异步电动机的安装与电控系统实际部署；施工升降机的实际调试与测试；如果测试结果不符合要求，增加三相异步电动机功率及变频器功率，直到满足要求，最终确定三相异步电动机与变频器的型号。电控工程师为了减少测试不符合要求的情况发生，在选型过程中，经常选择大功率三相异步电动机，大大的提高了功率预量，这样不仅相应的加大了变频器的功率，增加成本，并且容易出现“大马拉小车”的情况，浪费电能。

众所周知，三相异步电动机在较高的负载率，一般在75％～100％的负载率下运行时效率最高，节能的效果明显，即电机功率选型时，减少功率预量，达到节能效果。但是实际操作过程中，由于电控工程师的经验与估算经常出现误差的情况，减少功率预量时，容易出现电机的选型不符合实际要求，在实际测试过程中，容易出现故障、错误等情况，甚至会出现事故。

综上所述，对施工升降机电气控制系统的设计，主要是依靠电气工程师的经验，在对三相异步电动机选型过程中，经常选择大功率三相交流异步电动机，大大的提高了功率预量，这样不仅相应的加大了变频器的功率，增加成本，并且容易出现“大马拉小车”的情况，浪费电能。对电气控制系统进行调试、测试过程需要结合实际施工升降机设备，容易出现故障、错误等情况，在保护措施不全的情况下，容易出现实物受损或调试人员安全事故，具有测试成本较高，测试效率低等缺点。

发明内容

本发明针对背景技术的问题提供一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，通过分析施工升降机吊笼的运动过程与及吊笼的重量、运行速度、加减速等参数，建立吊笼动力学方程、运动学方程，利用unity3d软件设计了一种施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真系统，辅助电控工程师对三相异步电动机电机与变频器的选型，最后结合三相异步电动机的机械特性在三维可视化仿真系统进行虚拟仿真测试，验证选型是否满足要求，最终完成施工升降机电气控制系统设计；实现节能、降本、提高效率的目的。

为了实现上述目的，本发明提出一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，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。

优选地，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。