一种电梯制动馈能利用系统的制作方法

文档序号:16162494发布日期:2018-12-05 19:37阅读:307来源:国知局

本实用新型涉及电梯技术领域,尤其是一种电梯制动馈能利用系统。



背景技术:

随着城市化的发展,电梯作为目前重要的垂直交通工具,已成为城市高层建筑不可或缺的要素,为人们的生活带来极大的方便。与此同时,越来越多的人注意到电梯有一个非常值得关注的的负面影响,即能耗。电梯在正常运行过程中,其曳引主机会存在两种状态,一种是电动状态,另外一种则是发电状态。对于电梯曳引主机发电状态下运行产生的制动能量,传统的做法是在能量回馈电路上连接大电阻,将制动能量以热能的形式消耗掉,这样不仅造成巨大的浪费,同时由于耗能电阻发热使环境温度升高,还需要安装空调或其他降温设备散热。

近些年来,人们通过不断地实际探索,至今已经提出了两个相对比较可行的方法,一个是将制动能量反馈外部交流电网,直接用于提供电力;另外一个是采用超级电容储存电能,间接利用电能。但是,在使用能量回馈的方法进行实时回馈时,难以保证回馈能量与交流电网保持一致的频率和相位,且回馈成分中的高频部分会对电网的稳定性产生较大的冲击,能量回馈的不连续性以及电网需要增加相应的附加设备等问题也是难以避免的。而使用超级电容将回馈的电能进行反馈可以避免了上述的问题,但作为新兴技术,当前超级电容的造价比较昂贵,而且超级电容储能时间较短,电梯的制动馈能很难得到合理有效的利用。



技术实现要素:

针对以上现有技术所存在的问题,本实用新型的目的是提供一种电梯制动馈能利用系统,能够合理高效地利用电梯制动馈能,而且成本低廉。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:

一种电梯制动馈能利用系统,其包括有:变频器,其与电梯曳引主机电性连接;所述变频器包括有逆变器、整流器和电性连接在所述逆变器与所述整流器之间的直流母线;所述直流母线电性连接有直流调压装置;所述直流调压装置包括有用于检测所述直流母线输入所述直流调压装置的第一电信号的检测子系统、与所述检测子系统信号连接的控制子系统以及与所述控制子系统信号连接的调压子系统;所述检测子系统持续监测并反馈所述第一电信号至所述控制子系统;当所述第一电信号大于预设值时,所述控制子系统指令所述调压子系统先启动再调压并输出电压;所述调压子系统电性连接有水电解装置。

所述逆变器将交流电转变为直流电,所述整流器将直流电转变为交流电,所述直流母线电性连接在所述逆变器和所述整流器之间承载直流电。所述检测子系统实时监测所述第一电信号并将信号传递给所述控制子系统,所述控制子系统根据所述第一电信号与预设值的大小关系判定并指令所述调压子系统进行启动和调压已经输出电压等一系列动作,所述调压子系统输出的电压供所述水电解装置将水电解为氢气和氧气,氢气为可储存的优良能源,而氧气则可改善空气。电梯制动馈能得到合理的利用,而且该系统成本低廉。

作为一种具体的实施例,在所述调压子系统进行调压时,若所述第一电信号大于所述预设值,所述控制子系统指令所述调压子系统提高电压输出,直至所述第一电信号等于预设值。所述调压子系统的调压过程中,所述检测子系统实时监测,所述控制子系统实时控制,直至所述直流母线输入所述直流调压装置的电能与电梯曳引主机发电产生的电能达到平衡。

作为一种具体的实施例,所述水电解装置包括有氢气输出管道;所述氢气输出管道上设置有阀门。所述氢气输出管道用于传输氢气,所述阀门用于控制氢气的传出。

进一步地,所述检测子系统还用于检测所述调压子系统输出至所述水电解装置的第二电信号;所述控制子系统与所述阀门信号连接;在所述调压子系统提高电压输出至所述第一电信号等于预设值之后,若所述第二电信号的波动小于限定值,所述控制子系统指令所述阀门打开。当所述直流母线输入所述直流调压装置的电能与电梯曳引主机发电产生的电能达到平衡时,所述检测子系统仍然实时监测输出电压是否达到所需的稳定程度,根据预设的限定值,开启所述阀门,保证氢气输出的稳定持续,减少输出电压对所述水电解装置的损害。

进一步地,当所述调压子系统稳定输出时,若所述第一电信号小于预设值时,所述控制子系统指令所述调压子系统关闭并指令所述阀门关闭。当所述调压子系统稳定输出时,若所述第一电信号小于预设值时,说明电梯曳引主机由发电状态转换到电动状态,该系统自动关闭所述调压子系统和所述阀门。

作为一种具体的实施例,所述检测子系统包括有至少两条用于检测所述第一电信号的检测通道。至少两条所述检测通道,提高检测过程的稳定性,能够有效防止单条检测通道失效造成的故障。

作为一种具体的实施例,所述检测子系统通过电压传感器检测所述第一电信号和所述第二电信号。所述电压传感器检测电压信号作为所述第一电信号和所述第二电信号。

作为一种具体的实施例,所述控制子系统包括有输入模块和通信模块;所述输入模块用于输入预设值和限定值以及显示检测数据;所述通信模块用于与智能终端信号连接。所述输入模块可以显示检测数据,便于直观了解系统工作情况,所述输入模块还用于输入预设值和限定值,以操控该系统;所述通信模块与手持终端信号连接,则可以通过智能终端来了解检测数据以及输入预设值和限定值来操控系统。

作为一种具体的实施例,所述水电解装置还包括有通向建筑物的氧气输出管道。水电解制造的氧气直接供应建筑物,能够改善人们活动空间的空气质量。

为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种电梯制动馈能利用系统的电路框图;

图2是本实用新型实施例的一种电梯制动馈能利用系统的控制步骤图。

具体实施方式

请参阅图1,一种电梯制动馈能利用系统,其包括有:变频器100,其与电梯曳引主机500电性连接。变频器100包括有逆变器103、整流器101和电性连接在逆变器103与整流器101之间的直流母线102。直流母线102电性连接有直流调压装置200。直流调压装置200包括有用于检测直流母线102输入直流调压装置200的第一电信号的检测子系统201、与检测子系统201信号连接的控制子系统202以及与控制子系统信号202连接的调压子系统203。检测子系统201持续监测并反馈第一电信号至控制子系统202,优选地,检测子系统201通过电压传感器204检测到的电压值UM即为第一电信号,检测子系统201的检测通道至少设置两条,利于规避检测失效的风险。当第一电信号UM大于预设值U1时,控制子系统202指令调压子系统203先启动再调压并输出电压,其中,控制子系统202采用DSP芯片作为控制核心,以PID作为调压的控制算法。而调压子系统203则电性连接有水电解装置300,调压子系统203输出的电压用于电解水,生成具有经济效益的氧气和氢气,将电能转化为化学能,电梯制动馈能得到了很好的利用。

其中,水电解装置300包括有氢气输出管道和氧气输出管道,氧气输出管道通向建筑物用于给人们活动的空间增氧改善空气质量,氢气输出管道用于输送氢气至需要燃料的场所或者储存场所。氢气输出管道上安装有阀门400。

优选地,控制子系统202包括有输入模块和通信模块;输入模块用于输入预设值U1和限定值P以及显示检测数据;通信模块用于与智能终端,诸如手机和电脑以无限或者有线的方式信号连接。

其中,在调压子系统203进行调压时,若第一电信号UM大于预设值U1,控制子系统202指令调压子系统203提高电压输出;若第一电信号UM等于预设值U1,表明直流母线102输入直流调压装置200的电能与电梯曳引主机500发电产生的电能达到平衡。

为了对调压子系统203输出电压进行监测,检测子系统201还通过电压传感器204收集调压子系统203的输出电压,也即第二电信号UM′。

请参阅图2,该电梯制动馈能利用系统的具体控制步骤为:

S01:检测子系统201持续监测直流母线102,获得第一电信号UM,并将数据反馈给控制子系统202;

S02:控制子系统202判断UM和预设值U1的大小,若UM<U1,控制子系统202继续对检测子系统201采集到的新电信号进行判断;若UM>U1,则继续进行下一步;

S03:控制子系统202指令调压子系统203启动;

S04:控制子系统202根据设定值U1以PID算法持续向调压子系统203发出控制指令,调压子系统203输出电压供水电解装置300进行水电解,生成氧气和氢气;

S05:在调压期间,控制子系统判断UM和U1的大小,若UM>U1,则控制子系统202会调整控制指令,提高调压子系统203的输出电压;若UM=U1,直流母线102输入直流调压装置200的电能与电梯曳引主机500发电产生的电能达到平衡,则继续进行下一步;

S06:控制子系统202判断第二电信号UM′的波动与预设的限定值P的大小,若UM′的波动小于P,则继续进行下一步

S07:调压子系统203保持稳定输出;

S08:在调压子系统203稳定输出期间,检测子系统201实时监测直流母线102的电压值UM,若控制子系统202判断UM<U1,说明电梯曳引主机500状态由发电转变为电动状态,控制子系统202指令调压子系统203和阀门400关闭。

以一台处于待机状态和电动状态时,UM为550V±10%,处于发电状态时,UM为649V±10%的电梯曳引主机为例:需要注意的是,设定值U1需大于电梯曳引主机500电动状态下的直流母线平均电压并且小于电梯曳引机发电状态下的直流母线平均电压才能保证直流调压装置200仅在电梯曳引主机500处于发电状态时工作,因此一般来说,设定值U1的取值范围为605VDC<U1<649VDC。通过合理地调整预设值U1即可调节调压子系统203的稳定输出电压,从而控制水电解装置300的电解速率。而对于调压子系统203的输出电压的稳定性的监控,第二电信号UM′的波动的限定值P可取P=5%。

本实用新型并不局限于上述实施方式,如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围,倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

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