一种变频调速的小型停车设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械式停车设备领域，具体涉及在单个车位设置的小型停车设备采用变频调速技术，以增加电机和减速装置的通用性、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】
[0002]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。停车设备其中包括在单个平面车位之上设置的小型停车设备，主要适用于小单位或者家庭，该类型停车设备的电机功率不超过5kw，采用三相异步电机直接启动。由于停车设备在多数场合是重载启动，直接启动对电机、机械装置和外部电源会产生较大的冲击。但是，家庭环境下通常只有单相交流电源供电、供电线路的线径往往偏小；在已经建好的小区车库，通常也只有单相交流电源供电。由于单相交流电机的启动特性较差，制造和控制成本也相对较高。而且，在家庭环境下使用直接启动的单相交流电机，若启动时电流过大，同一供电线路上面正在使用的其他家电产品将造成较大影响。为慎重起见，停车设备厂家的通用产品并没有提供适合单相交流电源输入驱动、即安装单相交流电机的停车设备。
[0003]采用成熟变频调速技术，当外部电源只有单相交流电源时，采用单相输入、三相输出的变频调速装置可以使得停车设备继续采用三相异步电机而无需采用单相电机。当外部电源为三相交流电源时，采用三相输入、三相输出的变频调速装置也能充分发挥变频调速所具有的启动平稳、速度可调、制动迅速、节能环保等优点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，在小型停车设备采用成熟的变频调速技术，选择三相异步电机作为动力源，只需根据实际接入的外部电源是单相交流电源或者是三相交流电源、而选用合适整流器的变频装置，然后适当变更电机接线盒的电机绕组接线方式。
[0005]为实现上述目的，本发明一种变频调速的小型停车设备，其技术方案的特征在于:所述小型停车设备是指在单个平面车位之上设置、单台电机功率不超过5kw的小型停车设备，包括各种单升降形式的两层停车设备和上层载车板前移旋转或下层载车板前移旋转形式的两层停车设备；所述变频调速是指采用成熟的变频技术，当实际接入停车设备的外部电源为三相交流电源输入时，选择整流部份为三相桥式整流器的三相输入、三相输出变频调速装置，所驱动的三相异步电机是星形接法或者是三角形接法；而当实际接入停车设备的外部电源为单相交流电源输入时，选择整流部份为单相桥式整流器的单相输入、三相输出变频调速装置，所驱动的三相异步电机需为三角形接法，以达到足够的电机功率和扭矩。
[0006]本发明所及的变频调速装置属于工频、间歇工作、着重于启动调速、无需超频高速运行的最简单应用。
[0007]变频调速装置是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能，以输出控制电机实现调速的装置。目前广泛、成熟使用的变频调速装置主要采用交流一直流一交流方式(称为VVVF变频或者称为矢量控制变频)，首先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频调速装置的电路一般由整流、中间直流环节、逆变、控制四个部份组成。其中，整流部份是把输入的交流电源通过整流器进行整流、获得近似的直流电源；中间直流环节部份为滤波、直流储能和缓冲无功功率；逆变部份为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形；控制部份则根据实际需要进行频率、电压的输出控制。
[0008]常见变频调速装置的输入电源为三相交流电源，称为三相输入、三相输出变频调速装置；根据需要，也有输入电源为单相交流电源、用于驱动小功率三相异步电机，称为单相输入、三相输出变频调速装置。上述两种形式的变频调速装置，其中的最大区别在于整流部份。三相输入、三相输出变频调速装置的整流部份为三相桥式整流器，而单相输入、三相输出变频调速装置的整流部份为单相桥式整流器；当然，由于三相桥式整流器输出的电压波形比单相桥式整流器输出的电压波形更接近于直流电，故变频调速装置的中间直流环节部份，单相输入形式需在滤波处理上有更多的考虑；除此之外，三相输入、三相输出变频调速装置和单相输入、三相输出变频调速装置基本无区别。当然，在不增加额外的升压处理或者降压处理的前提下，三相输入、三相输出变频调速装置的输出线电压为380v，故所驱动的小功率三相异步电机多采用星形接法。而单相输入、三相输出变频调速装置的输出线电压为220v，故所驱动的小功率二相异步电机须米用二角形接法，以达到足够的功率和扭矩。若仍采用星形接法，则电机的实际输出功率和扭矩将小于额定值。
[0009]变频调速装置的控制部份包含单片机装置或者专用的DSP数字控制器芯片、并设置有与外部装置的通信接口，接受外部合理的控制指令、并据此对变频调速装置的输出进行控制。就本技术方案而言，单升降形式的两层停车设备只有一个升降电机需要控制，实际上只需要一个低速启动运行曲线、最多增加一个即将运行到位的减速运行曲线；对于上层载车板前移旋转或下层载车板前移旋转形式的两层停车设备，则在上述基础上再增加一个移动动作和一个旋转动作的运行控制。而且，这些控制都是可以预先设定、由停车设备的控制系统根据本次运行的需要、按约定的格式向变频调速装置控制部份的通信接口发出控制指令即可实现。变频调速装置的额度功率须选择大于等于停车设备的所有驱动电机其中最大电机的额度功率。
[0010]本技术方案的优点在于:在只有单相交流电源供电的场合，也能够利用成熟的变频调速技术、使用三相异步电机驱动小型停车设备，并且极大减少电机启动时产生的不利影响。当外部电源为三相交流电源时，变频调速装置启动平稳、速度可调、制动迅速、节能环保等优点更能得到发挥。
【附图说明】
[0011]图1为目前使用的小型停车设备其中的设备控制系统与强电控制模块之间的连结关系示意图。图中，1设备控制系统；2外部电源接入开关；4强电控制模块；5_1升降电机；5-2横移电机；5-3旋转电机。
[0012]图2为本发明一种变频调速的小型停车设备其中的设备控制系统、变频调速装置以及强电控制模块之间的连结关系示意图。图中，1设备控制系统；2外部电源接入开关；3变频调速装置；4强电控制模块；5-1升降电机；5-2横移电机；5-3旋转电机；6通信模块。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。
[0014]图1所示为目前使用的小型停车设备其中的设备控制系统1与强电控制模块3之间的连结关系示意图。图中可见，工频交流电从外部电源接入开关2直接输入强电控制模块4 ;强电控制模块4与设备控制系统1之间有信号线连结，使得强电控制模块4由设备控制系统1控制。强电控制模块4分别向升降电机5-1 ;横移电机5-2 ;旋转电机5-3输出驱动电源。
[0015]图2所示为本发明一种变频调速的小型停车设备其中的设备控制系统1、变频调速装置2以及强电控制模块3之间的连结关系示意图。图中可见，工频交流电通过外部电源接入开关2首先输往变频调速装置3，变频调速装置3的变频交流电输往强电控制模块4 ;强电控制模块4与设备控制系统1之间有信号线连结，使得强电控制模块4由设备控制系统1控制。变频调速装置3与设备控制系统1之间通过通讯模块6和信号线连结，使得变频调速装置3的运行状态可以被设备控制系统1读取、变频调速装置3的运行可以由设备控制系统1控制。图中可见，原工频电源输入的三相电源编号为L1、L2、L3，经过变频调速装置3之后的变频电源输出编号为Lla、L2a、L3a ;然后，强电控制模块4分别向升降电机5-1 ;横移电机5-2 ;旋转电机5-3输出经过变频处理的驱动电源。
[0016]图2所述为三相输入、三相输出变频调速装置的示意图。若改为单相输入、三相输出变频调速装置，则只须把图2所示接入工频交流电的外部电源接入开关2的接线由三相四线改为单相两线输入，其余基本无须改变，故这里不作赘述。
【主权项】
1.一种变频调速的小型停车设备，其特征在于:所述小型停车设备是指在单个平面车位之上设置、单台电机功率不超过5kw的小型停车设备，包括各种单升降形式的两层停车设备和上层载车板前移旋转或下层载车板前移旋转形式的两层停车设备；所述变频调速是指采用成熟的变频技术，当实际接入停车设备的外部电源为三相交流电源输入时，选择整流部份为三相桥式整流器的三相输入、三相输出变频调速装置，所驱动的三相异步电机是星形接法或者是三角形接法；而当实际接入停车设备的外部电源为单相交流电源输入时，选择整流部份为单相桥式整流器的单相输入、三相输出变频调速装置，所驱动的三相异步电机需为二角形接法，以达到足够的电机功率和扭矩。
【专利摘要】单个平面车位设置的小型停车设备主要适用于小单位或家庭，其电机功率不超过5kw，采用三相异步电机，目前做法为电机直接启动。由于停车设备在多数场合是重载启动，直接启动对电机、机械装置和外部电源产生较大的冲击。而且，简单地采用三相异步电机使得停车设备无法在只有单相交流电源供电的场合使用。采用成熟变频调速技术，当外部电源只有单相交流电源时，采用单相输入、三相输出的变频调速装置可以使得停车设备继续采用三相异步电机，提高了产品的适合使用范围和通用性。变频调速装置还具有启动平稳、速度可调、制动迅速、节能环保等优点。
【IPC分类】E04H6/06
【公开号】CN105298179
【申请号】CN201510702101
【发明人】梁崇彦
【申请人】梁崇彦
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月27日