專利名稱：改進的新能源電梯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電梯。
背景技術：
傳統(tǒng)電梯一般存在如下缺點1、電梯運行必須依靠市電，斷電時電梯停止工作。2、沒有儲能裝置，浪費了負荷勢能變化時所釋放的能量。3、當電梯的離心抱死制動閘起作用時，搭乘人員的轎廂只能懸停在電梯井內等待救援，不能將搭乘人員送至地面脫險。4、當火災發(fā)生時，物管或消防人員無法利用傳統(tǒng)電梯進行滅火和協(xié)助被困人員撤罔。5、當火災發(fā)生時，被困建筑內人員無法利用傳統(tǒng)電梯自救逃生避難。 發(fā)明內容本實用新型的主要目的是提供一種即使在沒有市電時也能夠利用風能作為電梯能源的電梯。實現(xiàn)上述目的的技術方案一種改進的新能源電梯，包括轎廂、牽引系統(tǒng)、永磁同步電機、控制永磁同步電機處于電動狀態(tài)時的轉速的第一控制系統(tǒng)，所述永磁同步電機、牽引系統(tǒng)及轎廂動力連接，還包括將風能轉換成電能的風電轉換裝置、控制永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)時的轉速的第二控制系統(tǒng)和蓄電裝置，所述風電轉換裝置輸出的電能和所述永磁同步電機在發(fā)電狀態(tài)時輸出的電能接所述蓄電裝置儲存，所述蓄電裝置用于為處于電動狀態(tài)時的永磁同步電機提供工作電源。進一步地，所述永磁同步電機處于電動狀態(tài)包括兩種情況負載轎廂(含載重，下同)重量小于對重時的下降運行和負載轎廂重量大于對重時的上升運行。所述永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)包括兩種情況負載轎廂重量大于對重時的下降運行和負載轎廂重量小于對重時的上升運行兩種情況。進一步地，還包括將太陽能轉換成電能的太陽能轉換裝置，所述太陽能轉換裝置產生的電能輸出接所述蓄電裝置儲存。進一步地，所述第二控制系統(tǒng)包括整流裝置和用于將電能轉換為熱能的功耗電阻調節(jié)電路，所述永磁同步電機的輸出繞組經整流裝置接電阻調節(jié)電路，通過功耗電阻調節(jié)電路調節(jié)功耗電阻的大小以控制永磁同步電機的轉速。進一步地，所述電阻調節(jié)電路包括第一功耗電阻、第二功耗電阻和開關電路，所述第一功耗電阻經開關電路后與所述第二功耗電阻并接。進一步地，所述開關電路包括編碼器、可編程控制器、驅動器和絕緣柵雙極晶體管，所述編碼器用于將檢測到的永磁電機的轉速信號編碼后輸入所述可編程控制器，所述可編程控制器將所述編碼后的轉速信號轉換成占空比與轉速正相關的控制脈沖串，并將所述控制脈沖串輸入驅動器，所述驅動器將控制脈沖串轉換為符合絕緣柵雙極晶體管輸入控制要求格式的控制信號，所述控制信號用于控制所述絕緣柵雙極晶體管的導通或斷開的時間，當絕緣柵雙極晶體管導通時，使第一功耗電阻與第二功耗電阻處于并聯(lián)狀態(tài)，當絕緣柵雙極晶體管斷開時，所述第一功耗電阻處于斷開狀態(tài)。進一步地，還包括安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)，所述安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)包括監(jiān)測電梯下降時的溫升、電阻、電流和/或電壓變化情況的電路安全狀態(tài)監(jiān)測模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊、狀態(tài)解碼器模塊、狀態(tài)執(zhí)行器模塊和電梯關啟執(zhí)行模塊，所述各模塊依順序連接。進一步地，所述安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)還包括監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理模塊，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊的輸出接監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，所述衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理模塊接收所述監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊發(fā)射的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。進一步地，設置有電能返回電網(wǎng)的接口，所述蓄電裝置的輸出接電能返回電網(wǎng)的接口。本實用新型的有益效果是1、突破了傳統(tǒng)的思維模式，將風能引入電梯，通過設置風電轉換裝置、蓄電裝置和控制永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)時轉速的第二控制系統(tǒng)，即使在沒有市電的情況下，也能借助于蓄電裝置內儲存的電能實現(xiàn)電梯的正常運行。而且采用勢能和/或風能轉變而來的電能，既節(jié)能又環(huán)保。2、突破了傳統(tǒng)的思維模式，將太陽能引入電梯，通過設置太陽能轉換裝置，將太陽能轉換成電能并應用于電梯，既節(jié)能又環(huán)保。3、通過設置電能返回電網(wǎng)的接口，當蓄電裝置儲滿電能后，建筑內電器又不用電時，可及時將蓄電裝置溢出的電能返回電網(wǎng)，充分節(jié)約能源。4、通過設置功耗電阻調節(jié)電路，可將勢能轉變而來的電能通過功耗電阻轉變成熱能消失在大氣中，使負載轎廂重量大于對重時的下降運行，或負載轎廂重量小于對重時的上升運行的速度控制在額定范圍內。5、通過設置安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)，可統(tǒng)一自動實時監(jiān)控電梯電路安全狀態(tài)和及時發(fā)現(xiàn)電梯隱患并處理，杜絕安全事故的發(fā)生。6、通過設置連接第一控制系統(tǒng)市電接口，當蓄電裝置不能正常供電時，接通市電， 可保證電梯負載轎廂重量小于對重時的下降運行，或負載轎廂重量大于對重時的上升運行的正常運行。

圖1是一種改進的新能源電梯的結構示意圖。圖2是圖1中改進的新能源電梯的電路結構示意圖；圖3是圖2中安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖，通過具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。[0030]一種改進的新能源電梯，如圖1和圖2所示，包括將太陽能轉換成電能的太陽能轉換裝置1、將風能轉換成電能的風電轉換裝置7、蓄電裝置3、永磁同步電機4、牽引系統(tǒng)5、轎廂6、控制永磁同步電機4處于電動狀態(tài)時的轉速的第一控制系統(tǒng)8、以及控制永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)時的轉速的第二控制系統(tǒng)2。永磁同步電機4處于電動狀態(tài)包括當負載轎廂(含載重，下同)重量小于對重時的下降運行和負載轎廂重量大于對重時的上升運行兩種情況；永磁同步電機4處于發(fā)電狀態(tài)包括負載轎廂重量大于對重時的下降運行和負載轎廂重量小于對重時的上升運行兩種情況。太陽能轉換裝置1和風電轉換裝置7所轉換的電能輸入蓄電裝置3存儲，蓄電裝置3為永磁同步電機4、第一控制系統(tǒng)8和第二控制系統(tǒng)2 提供電源，永磁同步電機4、牽引系統(tǒng)5及轎廂6動力連接，第一控制系統(tǒng)8為現(xiàn)有技術。如圖2所示，第二控制系統(tǒng)2包括三相整流橋19、濾波裝置16、用于將電能轉換為熱能的功耗電阻調節(jié)電路20、溫升及電阻變化安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)11、逆變器15、驅動裝置17、傳統(tǒng)電梯轎廂門控制裝置18、溢出電能返回電網(wǎng)接口 9、建筑內電器用電接口 13和外部電源或市電接口 14。其中永磁同步電機4的輸出繞組經三相整流橋19、濾波裝置16接電阻調節(jié)電路，通過功耗電阻調節(jié)電路20調節(jié)功耗電阻的大小以控制永磁同步電機4的轉速在額定范圍內。功耗電阻調節(jié)電路20包括第一功耗電阻R1、第二功耗電阻R2和開關電路，第一功耗電阻Rl經開關電路后與第二功耗電阻R2并接。開關電路包括編碼器10、可編程控制器23、驅動器22和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)21，編碼器10用于將檢測到的永磁電機4的轉速信號編碼后輸入可編程控制器23， 可編程控制器23將編碼后的轉速信號轉換成占空比與轉速正相關的控制脈沖串，并將控制脈沖串輸入驅動器22，驅動器22將控制脈沖串轉換為符合絕緣柵雙極晶體管21輸入控制要求格式的控制信號，該控制信號用于控制絕緣柵雙極晶體管21的導通或斷開的時間。 當絕緣柵雙極晶體管21導通時，使第一功耗電阻Rl與第二功耗電阻R2處于并聯(lián)狀態(tài)，功耗電阻調節(jié)電路的阻值減小，相當于永磁電機4加大了負載能力，永磁電機4減速運行；當絕緣柵雙極晶體管21斷開時，第一功耗電阻Rl處于斷開狀態(tài)，只有第二功耗電阻R2投入運行，功耗電阻調節(jié)電路的阻值增大，相當于永磁同步電機4負載能力減小，永磁同步電機 4加速運轉。第一功耗電阻R1和第二功耗電阻R2均可以為單個電阻或阻性元件，也可以由多個電阻或阻性元件組成，該第一功耗電阻禮和第二功耗電阻&組成的功耗電阻調節(jié)電路的阻值與永磁電機4的轉速正相關。溫升及電阻變化安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)11，包括電路溫升及電阻變化檢測模塊 111、監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊112、監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊113、監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏模114、監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏模114、監(jiān)測數(shù)據(jù)衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理中心模塊115、狀態(tài)解碼模塊116、狀態(tài)執(zhí)行模塊117和電梯關啟執(zhí)行模塊118。其中電路溫升及電阻變化檢測模塊111、監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊112、監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊113、監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏模114、狀態(tài)解碼模塊116、 狀態(tài)執(zhí)行模塊117和電梯關啟執(zhí)行模塊118依順序連接。監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊112的輸出同時接監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊113，由衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理模塊115接收監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊113 發(fā)射的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。溫升及電阻變化安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)11通過監(jiān)測電梯下降時的溫升、電阻、電流和/或電壓變化情況對電梯進行控制。如，當檢測到異常溫升、電阻、電流和/或電壓變化情況時，通過狀態(tài)執(zhí)行模塊117和電梯關啟執(zhí)行模塊118對電梯迅速進行制動，避免災害事故的發(fā)生。工作時，當電流通過三相整流橋19后直流端進入安全狀態(tài)監(jiān)測模塊111時，將自動記錄電路溫升及電阻變化值；當所有電流通過蓄電裝置3充電端前的安全狀態(tài)監(jiān)測模塊 111時，將自動記錄電流電壓；并將傳至監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊112，將電流電壓轉換成電阻，再傳給監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊113，利用無線或有線傳至監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏模塊114，經狀態(tài)解碼模塊116進行解碼，通過狀態(tài)執(zhí)行模塊117給電梯關啟執(zhí)行模塊118的制動裝置 (如電控鎖)發(fā)出指令，判斷是否將電梯自動關閉，以防止次生災害的發(fā)生；在將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳給電路溫升及電阻變化安全狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏模塊114的同時，利用衛(wèi)星訊道中轉傳至監(jiān)測數(shù)據(jù)衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理中心模塊115。當聯(lián)網(wǎng)的永磁電梯的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)全部傳至監(jiān)測數(shù)據(jù)衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理中心模塊115匯總時，有安全問題的電梯將一目了然。蓄電裝置3的儲能過程(1)通過永磁電機4將轎廂下降過程中的勢能轉換成電能通過整流橋19整流后輸入蓄電裝置3儲存起來；(2)由設置在建筑物頂部的太陽能充電模塊1和風能充電模塊7將太陽能和風能轉換成電能輸入蓄電裝置3儲存；(3)必要時，由市電直接對蓄電裝置3進行充電。儲存在蓄電裝置3內的電能，除了向永磁電機4提供電源外，同時還向編碼器10、 電路溫升及電阻變化安全狀態(tài)管理系統(tǒng)11、傳統(tǒng)電梯轎廂門控制裝置18、建筑內電器用電接口 13和電梯安裝外部電源接口 14供電。若蓄電裝置3充滿電后，溢出的電能通過溢出電能返回電網(wǎng)接口 9進入電網(wǎng)。永磁電機4的調速過程(1)當負載轎廂6重量小于對重需要下降運行時或者負載轎廂重量(含載重)大于對重需要上升運行時，若有市電接入，通過第一控制系統(tǒng)8控制永磁同步電機4的轉速。 若無市電接入，則由蓄電裝置3提供電源，經逆變器15轉換成三相電源后、再通過驅動裝置 17向永磁電機4輸送三相交流電源，驅動永磁同步電機4旋轉提升轎廂6，通過第一控制系統(tǒng)8控制永磁同步電機4的轉速。(2)當負載轎廂6重量大于對重需要上升運行或負載轎廂重量小于對重需要下降運行時，由編碼器10檢測永磁電機4的轉速并編碼后輸入可編程控制器23，可編程控制器 23將編碼后的轉速信號轉換成占空比與轉速正相關的控制脈沖串，經驅動器22將控制脈沖串轉換為符合絕緣柵雙極晶體管21輸入控制要求格式的控制信號，該控制信號控制絕緣柵雙極晶體管21的導通或斷開的時間。當絕緣柵雙極晶體管21導通時，使第一功耗電阻Rl與第二功耗電阻R2處于并聯(lián)狀態(tài)，功耗電阻調節(jié)電路的阻值減小，永磁電機4的負載加大，永磁同步電機4減速運行；當絕緣柵雙極晶體管21斷開時，只有第二功耗電阻R2投入運行，功耗電阻調節(jié)電路的阻值增大，永磁同步電機4的負載減小，永磁同步電機4加速運轉。以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種改進的新能源電梯，包括轎廂、牽引系統(tǒng)、永磁同步電機、控制永磁同步電機處于電動狀態(tài)時的轉速的第一控制系統(tǒng)，所述永磁同步電機、牽引系統(tǒng)及轎廂動力連接，其特征在于還包括將風能轉換成電能的風電轉換裝置、控制永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)時的轉速的第二控制系統(tǒng)和蓄電裝置，所述風電轉換裝置輸出的電能和所述永磁同步電機在發(fā)電狀態(tài)時輸出的電能接所述蓄電裝置儲存，所述蓄電裝置用于為處于電動狀態(tài)時的永磁同步電機提供工作電源。
2.如權利要求1所述的改進的新能源電梯，其特征在于還包括將太陽能轉換成電能的太陽能轉換裝置，所述太陽能轉換裝置產生的電能輸出接所述蓄電裝置儲存。
3.如權利要求1所述的改進的新能源電梯，其特征在于所述第二控制系統(tǒng)包括整流裝置和用于將電能轉換為熱能的功耗電阻調節(jié)電路，所述永磁同步電機的輸出繞組經整流裝置接電阻調節(jié)電路，通過功耗電阻調節(jié)電路調節(jié)功耗電阻的大小以控制永磁同步電機的轉速。
4.如權利要求3所述的改進的新能源電梯，其特征在于所述電阻調節(jié)電路包括第一功耗電阻、第二功耗電阻和開關電路，所述第一功耗電阻經開關電路后與所述第二功耗電阻并接。
5.如權利要求4所述的改進的新能源電梯，其特征在于所述開關電路包括編碼器、可編程控制器、驅動器和絕緣柵雙極晶體管，所述編碼器用于將檢測到的永磁電機的轉速信號編碼后輸入所述可編程控制器，所述可編程控制器將所述編碼后的轉速信號轉換成占空比與轉速正相關的控制脈沖串，并將所述控制脈沖串輸入驅動器，所述驅動器將控制脈沖串轉換為符合絕緣柵雙極晶體管輸入控制要求格式的控制信號，所述控制信號用于控制所述絕緣柵雙極晶體管的導通或斷開的時間，當絕緣柵雙極晶體管導通時，使第一功耗電阻與第二功耗電阻處于并聯(lián)狀態(tài)，當絕緣柵雙極晶體管斷開時，所述第一功耗電阻處于斷開狀態(tài)。
6.如權利要求1-5任意一項權利要求所述的改進的新能源電梯，其特征在于還包括安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)，所述安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)包括監(jiān)測電梯下降時的溫升、電阻、電流和/或電壓變化情況的電路安全狀態(tài)監(jiān)測模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊、狀態(tài)解碼器模塊、狀態(tài)執(zhí)行器模塊和電梯關啟執(zhí)行模塊，所述各模塊依順序連接。
7.如權利要求6所述的改進的新能源電梯，其特征在于所述安全狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)還包括監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理模塊，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換計算模塊的輸出接監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，所述衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡管理模塊接收所述監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)射模塊發(fā)射的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。
8.如權利要求1-5任意一項權利要求所述的改進的新能源電梯，其特征在于設置有電能返回電網(wǎng)的接口，所述蓄電裝置的輸出接電能返回電網(wǎng)的接口。
專利摘要本實用新型公開了一種改進的新能源電梯，包括轎廂、牽引系統(tǒng)、永磁同步電機、控制永磁同步電機處于電動狀態(tài)時的轉速的第一控制系統(tǒng)，所述永磁同步電機、牽引系統(tǒng)及轎廂動力連接，還包括將風能轉換成電能的風電轉換裝置、控制永磁同步電機處于發(fā)電狀態(tài)時的轉速的第二控制系統(tǒng)和蓄電裝置，所述風電轉換裝置輸出的電能和所述永磁同步電機在發(fā)電狀態(tài)時輸出的電能接所述蓄電裝置儲存，所述蓄電裝置用于為處于電動狀態(tài)時的永磁同步電機提供工作電源。本實用新型提供了一種使用風能作為電梯能源的新能源電梯。
文檔編號B66B1/30GK201942394SQ201020594038
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者白孝林 申請人:白孝林