CN101079586A

CN101079586A - 节能电梯以及电梯节能方法

Info

Publication number: CN101079586A
Application number: CN 200610080915
Authority: CN
Inventors: 刘世君; 姜华; 陈亚波; 菊池宽
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-11-28

Abstract

本发明公开了一种节能电梯，该电梯具有再生能耗电路，该再生能耗电路上连接有外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。所述再生能耗电路由变频器的能耗制动用端子和电阻相连而形成。优选外部负载为空调装置。本发明还公开了一种电梯节能方法，根据该方法，在电梯的再生能耗电路上连接外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。本发明通过简单的结构合理利用电梯制动产生的多余再生电能，从而减少了电能的浪费，节约了能源。

Description

节能电梯以及电梯节能方法

技术领域

本发明涉及节能电梯以及电梯的节能方法，更具体地，涉及将电梯制动产生的再生电能供应给外部负载的节能电梯以及电梯节能方法。

背景技术

众所周知，电梯是一种垂直运输工具。当电梯轿厢在运行过程中逐步减速直至停止以到达目标层时，电梯曳引机将释放机械动能。此外，电梯轿厢还是一个位能性负载，由于电梯轿厢和对重的质量差，电梯轿厢在运行时还具有机械位能。当轿厢在运行过程中制动从而释放包括位能和动能的多余机械能时，将使电梯电动机处于再生发电状态，从而将负载的多余能量“再生”成为电能。所再生的电能将通过电梯的电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路的电容中，如果不能将所储存的电能及时释放，就会发生故障，使电梯无法正常运行。为此，通常在变频器直流回路中并联电阻，通过由此形成的再生能耗电路使再生电能被电阻以热能的形式消耗掉，从而防止因再生电能过大而引起设备故障。但是，在这种方式下，电阻产生大量热量从而导致电梯房温度过高，使其环境恶化。特别是乘客较多时，轿厢内空气浑浊，温度升高，舒适性降低。此外，这些能量被白白浪费掉，不利于节约能源。

目前，已经出现多种节能型电梯。在这些电梯中，用回馈型制动单元取代常规的电阻制动单元。这种称为“能量回馈器”的回馈型制动单元可将由机械能再生成的电能回馈电网以供再次利用。但只有在电网电压非常稳定时才可采用这种回馈制动方式，并且在回馈时对电网有谐波污染，此外，这种回馈制动方式控制复杂，成本很高。

发明内容

因此，本发明的目的是在不影响电梯制动效果的前提下，以简单且维护方便的结构合理地利用电梯制动所产生的多余再生电能，从而减少电能的浪费，节约能源。

为此，本发明提供了一种节能电梯，该电梯具有再生/回生能耗电路，该再生能耗电路上连接有外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。

根据本发明的一个方面，该再生能耗电路通过切换单元与外部负载相连，该切换单元的与外部负载相对的一端还连接到外部电源，从而当电梯制动产生足够的再生电能时由再生电能向该外部负载供电，而当再生电能低于预定值时由外部电源向该外部负载供电。

根据本发明，所述切换单元包括检测电路和切换开关，该检测电路通过检测外部负载与再生能耗电路的连接点处的电压以确定是否已经产生足够的再生电能，该切换开关根据检测电路的检测结果来选择性地使所述外部负载与所述再生能耗电路导通或者与所述外部电源导通。

电梯的再生能耗电路由变频器的能耗制动用端子和电阻相连而形成。

优选地，该外部负载为空调装置。

这样，根据本发明的一个方面，当电梯制动产生足够的再生电能时空调装置就被驱动而工作。因为电梯的使用频繁程度与制动次数大体成正比，空调装置的运行次数与制动次数成正比，所以本系统可粗略地维持电梯轿厢内的温度，提高舒适性。而且原本通过电阻消耗的再生电能被空调装置利用，有效地提高了电能的利用率。

在空调装置通过切换单元分别连接到电梯的再生能耗电路和外部电源的情况下，可在不影响制动效果和空调工作效果的基础上，交替使用外部电源和电梯制动产生的再生电能向空调装置供电，有效提高了电能的利用率，并且改善了空调装置的工作效果。

可将该空调装置用于电梯轿厢或者机房，从而，可将空调装置的室内机部分设置在轿厢或机房内部，而将空调装置的室外机部分相应地设置在轿顶或机房外。

为提高乘坐电梯的舒适度，可选择带有温度控制单元的空调装置。

此外，本发明还提供了一种电梯节能方法，该电梯具有再生能耗电路，根据该方法，在电梯的再生能耗电路上连接外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。

优选地，该外部负载为空调装置或者蓄能器。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的示意图；

图2为根据本发明第二实施例的示意图；

图3为根据本发明第二实施例的空调装置供电时序图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。

图1示出本发明的第一实施例。

如现有技术中常见的，电梯具有由变频器(未示出)的能耗制动用端子Q7C、P与电阻-在本实施例中为电阻11、12、13、14-相连而形成的再生能耗电路1，以便处理电梯制动过程中产生的再生电能并保证电梯运行平稳。

根据本发明，在再生能耗电路1上连接有外部负载以充分利用电梯制动产生的多余再生电能，在本实施例中该外部负载为空调装置2。在以下的说明中，为清楚起见，将作为空调装置2核心件的压缩机说明为压缩机部件22和用于驱动压缩机部件的电动机部件21，应当理解，此处所述压缩机部件22和电动机部件21可为分离的部件或者为一体的部件。

为使空调装置2实现温度调节功能，应当使该空调装置2的压缩机部件22运行，因此，对作为压缩机部件21的驱动元件的电动机部件21供电。根据本实施例，将该电动机部件21的能量输入端连接到变频器的能耗制动用端子Q7C、P上，从而与再生能耗电路1并联，以便由电梯制动所产生的再生电能供电。

可将空调装置2用于电梯轿厢或机房，从而，可将空调装置2的室内机部分安装在电梯轿厢或机房5内，相应地将该空调装置2的室外机部分安装在轿顶或机房外6。

此外，本实施例的空调装置可不带有温度控制单元，这种空调装置结构简单、维护方便。

该第一实施例的系统运行如下：

在电梯正常运行期间，由于不产生再生电能，空调装置2处于停止状态。当电梯制动从而产生足够的再生电能时，电梯制动产生的再生电能将通过变频器的能耗制动用端子Q7C、P供应到电动机部件21，从而驱动空调装置2的压缩机部件22以便实现温度调节功能。当电梯制动过程结束且再生电能被消耗后，因不再对电动机部件21供电，空调装置2将停止温度调节工作。本实施例的电动机部件21与再生能耗电路1并联，既保证了对空调电动机的供电，又不会影响正常的制动效果。

从上面的说明可知，本实施例的空调装置是间歇工作的，这适合于对电梯温度要求不高的中低档电梯并具有较高的性价比。

图2示出本发明的第二实施例。

与第一实施例类似，在第二实施例中，电梯的由变频器(未示出)的能耗制动用端子Q7C、P与电阻11、12、13、14相连而形成的再生能耗电路1上连接有作为外部负载的空调装置2。与第一实施例不同，在该第二实施例中，空调装置2通过切换模块4连接到再生能耗电路1。具体地说，空调装置的电动机部件21的能量输入端连接在切换模块4的端子上，而该切换模块4的与所述端子相对的其它端子分别连接到再生能耗电路1以及外部电源例如AC 220V或380V电源上，其中切换模块4的端子通过与变频器的能耗制动用端子Q7C、P相连而与再生能耗电路1相连、通过整流电路7而与外部电源相连。

该切换模块4例如可包括检测电路和切换开关，该检测电路通过检测空调装置2的电动机部件21的能量输入端与再生能耗电路1的连接点-即变频器的能耗制动用端子Q7C、P-处的电压来确定是否已经产生足够的再生电能，该切换开关根据检测电路的检测结果来选择性地使电动机部件21的能量输入端与再生能耗电路1导通或者与外部电源导通。从而，当变频器的能耗制动用端子Q7C、P处的电压高于预定值-即电梯制动已经产生足够的再生电能时，切换模块4的切换开关将电动机部件21的能量输入端与再生能耗电路1接通，此时再生电能供电为“开”状态而外部电源供电为“关”状态，空调装置2的电动机部件21由电梯制动产生的再生电能供电；当变频器的能耗制动用端子Q7C、P处的电压低于预定值时-即已经不存在足以使电动机部件21运行的再生电能时，切换模块4的切换开关将电动机部件21的能量输入端与外部电源的整流电路7接通，此时再生电能供电为“关”状态而外部电源供电为“开”状态，空调装置2的电动机部件21由外部电源供电，其时序如图3所示。

同样，可将空调装置2用于电梯轿厢或机房，其中可将空调装置2的室内机部分安装在电梯轿厢或机房5内，相应地将该空调装置2的室外机部分安装在轿顶或机房外6。

在本实施例中，可选用带有温度控制单元的空调，从而实现最佳的温度调节效果。

第二实施例的系统运行如下：

在电梯正常运行期间不存在足以驱动空调装置2的电动机部件21的再生电能时，切换模块4使该电动机部件21的能量输入端与外部电源导通，从而通过外部电源向空调装置2的电动机部件21供电以使空调装置2进行温度调节。当电梯制动并产生足够的再生电能时，切换模块4使电动机部件21的能量输入端与电梯的再生能耗电路1导通，从而由电梯制动产生的再生电能向空调装置2供电以使该空调装置2进行温度调节。这样，在不影响电梯的正常制动效果的情况下，空调装置一直保持运行，从而实现对电梯轿厢或机房的温度调节。

由于交替使用再生电能和外部电源向空调装置供电，本实施例的空调装置在电梯运行期间一直保持运行。这种系统适合于对电梯舒适度要求高的高档电梯并可有效节省电能。

除了空调装置以外，还可将蓄能器例如蓄电池作为外部负载连接到电梯的再生能耗电路上，从而将电梯制动产生的再生电能充入蓄电池以便充分利用该再生电能，避免浪费。蓄能器连接到再生能耗电路1上的方式与上述结合空调装置2所述的连接方式类似，因此不再具体说明。

此外，还可将应急灯等作为外部负载连接到电梯的再生能耗电路1上以充分利用电梯制动产生的再生电能。其连接和工作方式与上述类似，因此不再进行具体说明。

下面将对本发明的电梯节能方法进行说明。

根据本发明，在再生能耗电路1上连接外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。

在外部负载为空调装置2的情况下，可使再生能耗电路1中变频器的能耗制动用端子Q7C、P与该空调装置2的电动机部件21的能量输入端相连，从而在电梯制动产生足够的再生电能以后将该再生电能供应给该空调装置2，以便充分利用电能，避免浪费。

此外，可将蓄能器例如蓄电池作为外部负载，使电梯的再生能耗电路1中的相应输出端子与该蓄电池的能量输入端相连，从而将电梯制动产生的再生电能存贮到该蓄电池中以充分利用该电能，实现节能的效果。

应该理解，上述实施例仅作为本发明的非限定性示例，本领域技术人员可在本发明的范围内进行各种设计和变型。

Claims

1.一种节能电梯，该电梯具有再生能耗电路，其特征在于，该再生能耗电路上连接有外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。

2.根据权利要求1所述的节能电梯，其特征在于，该再生能耗电路通过切换单元与外部负载相连，该切换单元的与外部负载相对的一端还连接到外部电源，从而当电梯制动产生足够的再生电能时由再生电能向该外部负载供电，而当再生电能低于预定值时由外部电源向该外部负载供电。

3.根据权利要求2所述的节能电梯，其特征在于，所述切换单元包括检测电路和切换开关，该检测电路通过检测外部负载与再生能耗电路的连接点处的电压来确定是否已经产生足够的再生电能，该切换开关根据检测电路的检测结果来选择性地使所述外部负载与所述再生能耗电路导通或者与所述外部电源导通。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的节能电梯，其特征在于，所述外部负载为空调装置。

5.根据权利要求4所述的节能电梯，其特征在于，所述空调装置用于电梯轿厢或机房。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的节能电梯，其特征在于，所述再生能耗电路由变频器的能耗制动用端子与电阻相连而形成。

7.一种电梯节能方法，该电梯具有再生能耗电路，其特征在于，在电梯的再生能耗电路上连接外部负载，从而将电梯制动产生的再生电能供应给该外部负载。

8.根据权利要求7所述的电梯节能方法，其特征在于，所述外部负载为空调装置或者蓄能器。

9.根据权利要求7所述的电梯节能方法，其特征在于，所述再生能耗电路由变频器的能耗制动用端子和电阻相连而形成。