专利名称：手动旋转门剩余动能发电阻尼系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种基于手动旋转门的能量收集以及阻尼装置，通过把人经过旋转门后旋转门的剩余动能转化为电能利用起来，并且起到电磁阻尼作用使旋转门安全性得到提高，装置引入反馈系统减轻对人推门的阻碍，装置属于发电设备以及安全装置技术领域。
背景技术：
节能和环保是现在社会面临的两大重要议题，随着煤、石油等能源的不断枯竭，发展清洁可再生能源是大势所趋。有创意的新型能源回收利用装置也越来越受到重视，它们的发展前景以及社会效益远大于眼前的经济效益，而旋转门剩余动能发电就被专家列为节能、环保的最有价值创意之一。手动旋转门本身是省力装置，具有惯性大阻尼小的特点，人通过旋转门时所消耗的能量大部分都转化为了旋转门的动能，所以这部分剩余动能是一笔可观的能源。有很多人都有过用旋转门发电的设想，但中国市场目前没有这样的装置应用，也没有人做过深入研究。而且大多数人设想的旋转门发电是利用人力推门发电而没有关注到旋转门剩余动能，从根本上说这样消耗人力，不是节能减排，也违背了旋转门省力的初衷。目前有关旋转门发电装置的设计和专利，基本都是利用带有皮带轮组或齿轮组的变速装置的直流电机发电，其中的传动装置稳定性差、机械阻尼大、噪音大，且寿命低，缺乏实用性。大多数的旋转门发电装置的设计都是主要基于发电装置结构的设计，并没有结合旋转门的机械结构，和实物应用的可对接性不好。手动旋转门阻尼小、惯性大，速度过快时有安全隐患，目前有关旋转门阻尼设备的设计和专利，并没有把这部分能量利用起来，并且阻尼装置没有反馈系统，没有考虑到对人推门的阻碍作用。
发明内容
本发明的目的是收集手动旋转门的剩余动能并转化为电能利用，同时可以提供阻尼以提高旋转门安全性。在装置中引入反馈部分以实现充分利用剩余动能发电，同时不影响人的正常通行。为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其电机部分为直驱式永磁同步发电机，定子和转子部分无接触，没有变速装置，转子由偶数个N、S极间隔分布的永磁铁组成，定子由相同数目的线圈组成，定转子均为均匀分布，静止时，装置定、转子之间的作用力为零。旋转门转动时带动转子部分转动，形成旋转磁场，从而在定子部分产生电压以及功率输出，把原本应该变成内能耗散的旋转门的剩余动能转换为电能。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其发电机在发电同时起到电磁阻尼作用，增加旋转门自身阻尼，使人通过后旋转门能够快速减速，不至于转速过快对人产生安全隐患，上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其电机的定子和转子间距可调，通过调整定子转子间距可以调节装置的发电以及阻尼效果。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其反馈装置有两种方案，一种是红外传感，通过红外线传感器检测旋转门内有无人通过，并通过两个状态的输出控制发电装置的工作与否。若检测到旋转门内有人，则发电装置开路不工作，因此装置不会影响人的正常通行；若检测到无人，则发电装置工作并起到阻尼作用，不通过人力发电而实现利用旋转门的剩余动能发电。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其反馈装置的另一方案为加速度传感器，若以旋转门转动方向为正，当人推门时，旋转门加速，加速度为正，人对门无作用力时旋转门减速，加速度为负。通过传感器两种状态的反馈来判断有无人，有人时装置不工作，无人时装置工作。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其反馈装置在检测到信号后把信号通过无线传感器反馈到电机控制电路，通过控制继电器的通断实现对电机的工作与否控制。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其电机发出的电能通过整流以及稳压电路处理后可以给储能装置充电，并给旋转门上的LED灯供电，实现照明电路的自给自足。上述手动旋转门剩余动能发电阻尼系统，其储电部分为超级电容、蓄电池两级储电装置，超级电容具有充、放电快的优点，相比之下蓄电池具有容量大的优点，通过两级充电方式实现电能更高效的利用。
图1是本发明一例三叶旋转门侧视2是本发明发电机部分俯视3是本发明电能处理及应用流程图
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加清楚，下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细的说明，其中旋转门以三叶手动旋转门为例。图1是本发明安置在旋转门上的侧视图，传感器I固定在旋转门转轴上，若使用红外线传感器，则每个系统有三个红外线传感器I分别分布在两扇门之间，通过红外线传感器检测有无人来控制电机工作电路的开闭；若使用加速度传感器则只需将一个加速度传感器放置于旋转门外边沿附近即可。有人时电机输出电路断开不对外输出功率，只有电机的空载阻尼起作用，对人的正常通行影响很小。无人时，电机输出电路接通，旋转门因惯性旋转，电机发电对外输出功率，空载和负载阻尼一起作用于旋转门，使得旋转门尽快减速。电机部分2置于旋转门下方，定子部分固定，转子部分随旋转门同步转动。图2是本发明的发电机部分，是一种直驱式永磁发电机，属于多极同步电机。它包括:转子支架1，定子支架2，定子3，转子4，与旋转门转轴的固定环5。转子支架I为钢板制成，定子支架2为娃钢片叠合而成,转子支架I与定子支架2均为与旋转门转轴同心的圆环；定子3为线圈绕组，转子4为N、S极间隔分布的磁铁，定子3与转子4均为偶数个且数目相同，并且均匀分布在相应支架上，旋转门转动时，门的转轴带动转子支架I同步旋转，使得定子3与转子4相对运动，从而在定子线圈上发出波形类似正弦波的交流电。因为定转子的均匀分布及定子N、S极的间隔分布，相邻线圈产生的交流电波形大小相等、方向相反，通过对线圈的串连以及并联得到理想电压，输出端接整流及稳压电路得到理想直流电给LED灯供电或者通过储电装置储存起来。图3是本发明电能处理及应用流程图，它包括:发电机1、整流稳压装置2、二极管
3、储电装置4、LED照明灯5。发电机I输出为类正弦波的交流电，通过整流稳压装置2处理后可以得到所需电压的直流电，通过二极管3整流后给储能装置4供电。储能装置4并接LED照明电路5，当LED照明电路5工作时电机发出的电能直接给LED灯供电，多余的电能存入储能电路，若电机发出的电能不够则由储能装置4补充。当LED照明电路5不工作时，电机输出的电能直接存入储能装置4。
权利要求
1.一种手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征是:发电阻尼装置为与旋转门转轴同轴的直驱式永磁发电机，装置通过传感器形成闭环反馈系统，电机输出通过整流稳压电路给LED灯供电，多余的电能存入储能装置。
2.根据权利要求1所述的手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征在于:其电机定子、转子为相同偶数个、均匀分布，定子为线圈，转子为钕铁硼磁体，定转子支架均为与旋转门转轴同心的圆环。
3.根据权利要求1所述的手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征在于:电机置于旋转门下方，转子支架与旋转门转轴同心固定，随旋转门同转速转动，定子支架固定，与旋转门地面相对静止。
4.根据权利要求1所述的手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征在于:储能装置采用超级电容、蓄电池两级储能。
5.根据权利要求1所述的手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征在于:通过传感器检测旋转门内有无人，并通过传感器的输出控制继电器从而控制电机输出电路的通断，有人时电机电路断开不工作，无人时接通并发电产生电磁阻尼。
6.根据权利要求5所述的手动旋转门剩余动能发电阻尼装置，其特征在于，传感器可选用红外线传感器及加速度传感器两种，通过红外线传感器检测有无人来输出两种状态；通过加速度传感器感应旋转门加速度方向来判断有无人推门从而输出两种状态来控制电机的工作与否。
全文摘要
本发明提供了一种把旋转门的剩余动能转化为电能储存，同时起到阻尼作用的装置。装置包括发电机、反馈系统、整流稳压电路、储能以及供电电路。旋转门转动时带动置于下方的直驱式永磁发电机发电，发出的电能经过储能装置储存起来并给LED灯供电。发电机发电同时起到阻尼作用，使旋转门制动更快，提高其安全性，另外，通过传感器检测有没有人推门，通过传感器控制电机输出电路的通断，有人推门时，装置不工作，不对人的正常通行产生影响。
文档编号H02K21/22GK103174609SQ20131010580
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者胡淦, 范瑜 申请人:胡淦, 范瑜