節能電梯及其節能方法
2023-10-26 17:52:32 2
專利名稱：節能電梯及其節能方法
技術領域：
本發明涉及電梯領域，尤其是一種節能電梯及其節能方法。
背景技術：
電梯作為一個常用的交通工具，使用十分普遍，電梯的數量也越來越多。電梯同時也是能耗較大的設備，在對賓館、寫字樓等的用電情況調查統計中，電梯用電量佔總用電量的17%-25%以上，僅次於空調用電量，高於照明、供水等的用電量。因此，電梯的節能是現在電梯界，也是社會關注的重點。目前，電梯節能的方法均是利用電梯主電機工作在發電狀態下對其所產生的電能進行得利用，利用的方法有兩種一是對電機發電產生的電能逆變回饋到電網，這種方法會對電網電源產生汙染，比如諧波汙染，且威脅到電網的用電安全；另一種方法是把電機發電能量儲存起來，伺機再作利用，這種方法的儲能裝置儲存能量的容量有限，且使用不便。
發明內容
本發明的首要目的在於提供一種結構簡單、便於使用、節能效果顯著的節能電梯。為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案一種節能電梯，包括外接交流電的調速單元，調速單元的輸出端與主電機相連，充電控制單元的輸入端分別接交流電和主電機，充電控制單元的輸出端通過直流儲能單元與負載相連，直流儲能單元通過容量監控單元與充電控制單元相連。本發明還公開了一種節能電梯的節能方法，該方法包括下列順序的步驟
(1)初始化，容量監控單元實時監測直流儲能單元的電能容量，並判斷直流儲能單元的電能容量是否低於設定值；
(2)若步驟(1)的判斷結果為是，則選擇外接交流電充電模式對直流儲能單元充電，否則，選擇主電機發電狀態充電模式對直流儲能單元充電；
(3)直流儲能單元實時對負載進行供電。由上述技術方案可知，本發明電路結構簡單、使用方便；此外，由於電梯控制系統、 照明單元、制動器線圈以及門機電路等負載的電功率大約是主電機的10%，且控制系統、照明單元的工作時間遠遠大於主電機的工作時間，本發明直接採用直流儲能單元對負載進行供電，無需另外設置負載的供電單元，所節省的電能能達到15% 20%，節能效果顯著。此外，外電源異常對控制系統影響很小，能夠防止外電源異常導致控制系統損壞。
圖1是本發明的電路框圖； 圖2是本發明的工作流程圖。
具體實施例方式一種節能電梯，包括外接交流電的調速單元1，調速單元1的輸出端與主電機2相連，充電控制單元3的輸入端分別接交流電和主電機2，充電控制單元3的輸出端通過直流儲能單元4與負載6相連，直流儲能單元4通過容量監控單元5與充電控制單元3相連，如圖1所示。所述的主電機2為電梯的曳引電動機，所述的交流電為從電網供應的380V交流電。本發明中所指的電梯為曳引式電梯。如圖1所示，所述的調速單元1採用變頻器，調速單元1是指電梯主電機2的調速單元1，目前主要是採用變頻器調速，用來改變電梯的運行速度。所述的負載6包括電梯的控制系統、照明單元、制動器線圈以及門機電路，上述負載6使用的都是直流電源，或者可以是直流電源，只是電壓數值有區別，可以組合成不同的電壓為這些負載6提供電源。所述的直流儲能單元4採用儲能電容或蓄電池，直流儲能單元4是一個可充電的直流電源裝置， 現在常用的有超級電容器組合和蓄電池組兩種。如圖1所示，所述的充電控制單元3的輸出端與直流儲能單元4的輸入端相連，直流儲能單元4的輸出端分別與容量監控單元5的輸入端、負載6相連，容量監控單元5的輸出端與充電控制單元3的輸入端相連。本發明對直流儲能單元4的充電有兩個充電線路 一個是從電網直接充電；另一個是主電機2工作在發電狀態時對其充電，充電控制單元3是用來根據直流儲能單元4的剩餘容量來選擇充電線路。如圖1所示，容量監控單元5是用來監測直流儲能裝置的剩餘容量的，當直流儲能裝置的剩餘容量低於40% 50%時，容量監控單元5發出一個信號給充電控制單元3，充電控制單元3自動切換成電網直接充電方式，防止直流儲能單元4的剩餘容量過低時出現電網突然停電情況，保證有足夠的電量維持電梯停電應急平層功能的完成。如圖2所示，在工作時，首先，初始化，容量監控單元5實時監測直流儲能單元4的電能容量，並判斷直流儲能單元4的電能容量是否低於設定值；其次，若第一步的判斷結果為是，則選擇外接交流電充電模式對直流儲能單元4充電，否則，選擇主電機發電狀態充電模式對直流儲能單元4充電；最後，直流儲能單元4在充電的同時對負載6進行供電。如圖2所示，初始化後，容量監控單元5實時監測並判斷直流儲能單元4儲存的電能容量，若判斷直流儲能單元4儲存的電池容量低於40% 50%，則選擇外接交流電充電模式，否則，選擇主電機發電狀態充電模式。如圖2所示，所述的選擇外接交流電充電模式是指充電控制單元3選擇外接交流電對直流儲能單元4進行充電，所述的選擇主電機發電狀態充電模式是指充電控制單元3 選擇主電機發電狀態對直流儲能單元4進行充電。以下結合圖1、2對本發明作進一步的說明。當直流儲能單元4的剩餘電量高於40% 50%時，充電控制單元3選擇曳引電機工作在發電狀態時，如空載上行、重載下行或減速運行狀態，對直流儲能單元4進行充電，從而達到節能的目的；同時直流儲能單元4也為電梯的控制系統、照明單元、制動器線圈、 門機電路提供電源。 當直流儲能單元4的剩餘電量低於40% 50%時，為了保證電梯各部分供電的可靠性，防止突發的電網突然停電時，有足夠的電能來進行停電應急平層，充電控制單元3選擇直接從電網充電的方式對直流儲能單元4進行充電，同時直流儲能單元4也為電梯的控制系統、照明單元、制動器線圈、門機電路提供電源。
權利要求
1.一種節能電梯，其特徵在於包括外接交流電的調速單元，調速單元的輸出端與主電機相連，充電控制單元的輸入端分別接交流電和主電機，充電控制單元的輸出端通過直流儲能單元與負載相連，直流儲能單元通過容量監控單元與充電控制單元相連。
2.根據權利要求1所述的節能電梯，其特徵在於所述的調速單元採用變頻器，所述的主電機為電梯的曳引電動機，所述的交流電為380V交流電，所述的直流儲能單元採用儲能電容或蓄電池。
3.根據權利要求1所述的節能電梯，其特徵在於所述的充電控制單元的輸出端與直流儲能單元的輸入端相連，直流儲能單元的輸出端分別與容量監控單元的輸入端、負載相連，容量監控單元的輸出端與充電控制單元的輸入端相連。
4.根據權利要求1所述的節能電梯，其特徵在於所述的負載包括電梯的控制系統、照明單元、制動器線圈以及門機電路。
5.根據權利要求1至4所述的節能電梯的節能方法，該方法包括下列順序的步驟(1)初始化，容量監控單元實時監測直流儲能單元的電能容量，並判斷直流儲能單元的電能容量是否低於設定值；(2)若步驟(1)的判斷結果為是，則選擇外接交流電充電模式對直流儲能單元充電，否則，選擇主電機發電狀態充電模式對直流儲能單元充電；(3)直流儲能單元實時對負載進行供電。
6.根據權利要求5所述的節能電梯的節能方法，其特徵在於初始化後，容量監控單元實時監測並判斷直流儲能單元儲存的電能容量，若判斷直流儲能單元儲存的電池容量低於 40% 50%，則選擇外接交流電充電模式，否則，選擇主電機發電狀態充電模式。
7.根據權利要求5所述的節能電梯的節能方法，其特徵在於所述的選擇外接交流電充電模式是指充電控制單元選擇外接交流電對直流儲能單元進行充電，所述的選擇主電機發電狀態充電模式是指充電控制單元選擇主電機發電狀態對直流儲能單元進行充電。
全文摘要
本發明涉及一種節能電梯，包括外接交流電的調速單元，調速單元的輸出端與主電機相連，充電控制單元的輸入端分別接交流電和主電機，充電控制單元的輸出端通過直流儲能單元與負載相連，直流儲能單元通過容量監控單元與充電控制單元相連。本發明還公開了一種節能電梯的節能方法。本發明電路結構簡單、使用方便；此外，由於電梯控制系統、照明單元、制動器線圈以及門機電路等負載的電功率大約是主電機的10%，且控制系統、照明單元的工作時間遠遠大於主電機的工作時間，本發明直接採用直流儲能單元對負載進行供電，無需另外設置負載的供電單元，所節省的電能能達到15%～20%，節能效果顯著。
文檔編號B66B1/06GK102303798SQ20111025108
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者王旭 申請人:王旭