1.本实用新型涉及电梯节能领域，尤其是涉及一种电梯节能发电装置。
背景技术：2.电梯是随着高层建筑的出现而发展起来的一种垂直运输工具，是现代化城市生活中无法替代或缺少的运输设备。电梯一般包括轿厢、对重系统、钢丝绳和牵引轮，轿厢和对重系统分别位于牵引轮的两侧，钢丝绳缠绕在曳引轮上，钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重系统。通过牵引轮的牵引来改变轿厢和对重系统的高度，即改变轿厢和对重系统的重力势能，实现电梯的正常工作。目前的电梯基本上都不带有发电装置，而是利用外部电源供给曳引机。由于电梯在空载和满载时的重量不同，使得电梯在轻载上行阶段和重载下行阶段不但不需要曳引机提供额外动力，还需要采用制动电阻对其进行制动才能正常工作，这将会电梯的能耗增加。
3.在中国专利文献中公开的“一种电梯制动电阻箱智能散热控制系统”，其公开号为cn209882407u，公开日期为2019-12-31，包括供电模块、中央处理器、计时器、温度检测装置、ad转换电路和双重温控模块；所述双重温控模块包括节能继电器、da转换电路和放大电路、控制回路i、控制回路ii、制动电阻箱散热装置和机房内温度调节装置，节能继电器和da转换电路和放大电路分别与中央处理器连接，节能继电器通过控制回路ii与机房内温度调节装置连接，da转换电路和放大电路通过控制回路i与制动电阻箱散热装置连接；本实用新型采用制动电阻箱散热装置和机房内温度调节装置相结合的双重降温方式，提高了制动电阻的散热效率，延长了制动电阻的使用寿命。该技术没有对制动电阻产生的大量热量进行再利用，能源浪费量大，不符合环保要求。
技术实现要素：4.本实用新型是为了克服现有技术中通过制动电阻对电梯进行制动造成大量能源浪费的问题，提供了一种电梯节能发电装置，通过连杆将电梯的转动轮组件与发电收集装置连接，将电梯系统的重力势能转化成电能进行收集，在不需要制动电阻进行制动的同时还能提高能源利用效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种电梯节能发电装置，包括转动机构，所述转动机构包括旋转绕组和与旋转绕组固定连接的若干连杆，所述连杆连接电梯中的轮组件，所述旋转绕组中设置有线圈，所述转动机构的发电输出端与电能收集装置连接；所述转动机构周围设置有磁场发生装置。
7.本实用新型中转动机构与电梯中的轮组件连接，因此当电梯上升或下降时，转动的轮组件会带动转动机构进行转动，同时转动机构的周围设置有磁场发生装置；当电梯的电机需要消耗电能拖动电梯运行时，磁场发生装置不产生磁场，转动机构转动不发电；当电梯的电机不需要消耗电能拖动电梯运行时，磁场发生装置产生磁场，转动机构转动进行发电并将电能传输到电能收集装置中。
8.作为优选，所述电梯中的轮组件为电梯工作过程中会发生旋转的部件，包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮。
9.本实用新型中可以和电梯系统中的任意一个能进行转动的轮组件连接，从而将现有技术中通过制动电阻发热消耗能量来进行制动改为转化成发电的电能来进行制动，同时可以设置有多个转动机构和不同的轮组件分别连接，增强电梯的制动能力和电能收集速率。
10.作为优选，所述磁场发生装置包括成对匹配设置的第一电磁铁和第二电磁铁，所述转动机构位于电磁铁产生的磁场范围内。
11.本实用新型中将磁场发生装置设置成相对设置的第一电磁铁和第二电磁铁，当电磁铁通电后可以在两个电磁铁之间形成磁场，使得转动机构可以在磁场内切割磁感线进行发电；采用电磁铁产生磁场可以通过电流的通断控制磁场的产生和消失，方便易操作。
12.作为优选，所述第一电磁铁与第一控制接收电路相连；所述第二电磁铁与第二控制接收电路相连，所述第一控制接收电路与第二控制接收电路的电路相同。
13.本实用新型中第一控制接收电路和第二控制接收电路都用于通过控制电磁铁内电流的通断来控制磁场的产生和消失，当电梯的电机需要消耗电能来拖动电梯运行时，电磁铁内没有电流通过不产生磁场；反之则电磁铁产生磁场。
14.作为优选，所述旋转绕组上开有绕线孔，所述线圈通过绕线孔缠绕在旋转绕组上，所述线圈与磁场发生装置的磁场方向垂直。
15.本实用新型中线圈缠绕在旋转绕组上，并且线圈的缠绕方向与磁场发生装置产生的磁场方向垂直，可以使得线圈切割磁感线的有效长度最大，从而提高单位时间内的发电量。
16.作为优选，所述磁场发生装置与接收端控制电路连接，所述接收端控制电路与发射端控制电路无线连接，接收端控制电路和发射端控制电路组成控制接收电路。
17.本实用新型中控制接受电路包括通过无线连接的发射端控制电路和接收端控制电路，发射端控制电路通过检测电梯运行过程中电机是否需要消耗电能来发送不同的无线信号，接收端控制电路根据接收到的无线信号来控制磁场发生装置是否产生磁场。
18.本实用新型具有如下有益效果：通过连杆将电梯的转动轮组件与发电收集装置连接，将电梯系统的重力势能转化成电能进行收集，在不需要制动电阻进行制动的同时还能提高能源利用效率；可以随时外接在电梯的任意旋转轮组件上，在已投入使用的电梯中也能随时加装本装置，拆卸和安装方便。
附图说明
19.图1是本实用新型电梯节能发电装置的结构示意图；
20.图2是本实用新型的电梯工作原理图；
21.图3是本实用新型发射端控制电路的电路图；
22.图4是本实用新型接收端控制电路的电路图；
23.图中：1、轮组件；2、连杆；3、旋转绕组；4、线圈；5、第一电磁铁；6、第二电磁铁；7、电能收集装置；8、第二控制接收电路；9、第一控制接收电路。
具体实施方式
24.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
25.一种电梯节能发电装置如图1所示，包括有转动机构，转动机构是由旋转绕组3以及和旋转绕组固定连接的若干个连杆2构成的，转动机构通过连杆连接电梯中的轮组件1，在旋转绕组中还设置有线圈4，转动机构的发电输出端与电能收集装置7连接；磁场发生装置设置在转动机构的周围。旋转绕组上开有绕线孔，线圈通过绕线孔缠绕在旋转绕组上，线圈与磁场发生装置的磁场方向垂直。
26.电梯中的轮组件为电梯工作过程中会发生旋转的部件，如图2所示包括有轿顶轮、曳引轮、导向轮和对重轮。
27.磁场发生装置包括成对匹配设置的第一电磁铁5和第二电磁铁6，两个电磁铁产生的磁场将转动机构包围在内。
28.第一电磁铁与第一控制接收电路9相连；第二电磁铁与第二控制接收电路8相连，第一控制接收电路与第二控制接收电路的电路相同，且可以通过一个控制接收电路同时控制第一电磁铁和第二电磁铁的磁场的产生。
29.磁场发生装置即电磁铁与接收端控制电路连接，接收端控制电路与发射端控制电路无线连接，接收端控制电路和发射端控制电路共同组成控制接收电路。
30.本实用新型中转动机构与电梯中的轮组件连接，因此当电梯上升或下降时，转动的轮组件会带动转动机构进行转动，同时转动机构的周围设置有磁场发生装置；当电梯的电机需要消耗电能拖动电梯运行时，磁场发生装置不产生磁场，转动机构转动不发电；当电梯的电机不需要消耗电能拖动电梯运行时，磁场发生装置产生磁场，转动机构转动进行发电并将电能传输到电能收集装置中。
31.本实用新型中可以和电梯系统中的任意一个能进行转动的轮组件连接，从而将现有技术中通过制动电阻发热消耗能量来进行制动改为转化成发电的电能来进行制动，同时可以设置有多个转动机构和不同的轮组件分别连接，增强电梯的制动能力和电能收集速率。
32.本实用新型中将磁场发生装置设置成相对设置的第一电磁铁和第二电磁铁，当电磁铁通电后可以在两个电磁铁之间形成磁场，使得转动机构可以在磁场内切割磁感线进行发电；采用电磁铁产生磁场可以通过电流的通断控制磁场的产生和消失，方便易操作。
33.本实用新型中第一控制接收电路和第二控制接收电路都用于通过控制电磁铁内电流的通断来控制磁场的产生和消失，当电梯的电机需要消耗电能来拖动电梯运行时，电磁铁内没有电流通过不产生磁场；反之则电磁铁产生磁场。
34.本实用新型中线圈缠绕在旋转绕组上，并且线圈的缠绕方向与磁场发生装置产生的磁场方向垂直，可以使得线圈切割磁感线的有效长度最大，从而提高单位时间内的发电量。
35.本实用新型中控制接受电路包括通过无线连接的发射端控制电路和接收端控制电路，发射端控制电路通过检测电梯运行过程中电机是否需要消耗电能来发送不同的无线信号，接收端控制电路根据接收到的无线信号来控制磁场发生装置是否产生磁场。
36.在本实用新型的实施例中，发射端控制电路如图3所示，发射端控制电路包括电容c1，电容c1的一端分别连接电感l1的另一端、三极管q1的集电极、三极管q3的集电极和三极
管q5的集电极；电容c1的另一端分别连接电感l2的另一端、三极管q2的发射极、三极管q4的发射极和三极管q5的发射极；三极管q1的发射极连接三极管q2的集电极并连接电机m1的u相输入，三极管q3的发射极连接三极管q4的集电极并连接电机m1的v相输入，三极管q5的发射极连接三极管q6的集电极并连接电机m1的w相输入；电感l1的一端为a端，分别连接二极管d1的负极、二极管d3的负极和二极管d5的负极；电感l2的一端为b端，分别连接二极管d2的正极、二极管d4的正极和二极管d6的正极；二极管d1的正极连接二极管d2的负极并连接市电的r相输入，二极管d3的正极连接二极管d4的负极并连接市电的s相输入，二极管d5的正极连接二极管d6的负极并连接市电的t相输入；电路的a端和b端同时连接母线电压检测系统，母线电压检测系统与电梯主板u1的up端和d端连接。
37.接收端控制电路如图4所示，接收端控制电路包括单片机u2，单片机u2的电压输入端连接电压vcc，单片机u2的rxd端与无线控制电路的txd端连接，单片机u2的txd端与无线控制电路的rxd端连接，无线控制电路接收母线电压检测系统发出的无线信号，无线控制电路同样使用电压vcc供电；单片机u2的第一i/o端通过传感器s1连接电压vcc，传感器s1为电压检测传感器，传感器s1的两端连接磁场发生装置，在本实施例中可以是第一电磁铁；单片机u2的第ni/o段通过电压检测传感器sn连接电压vcc，传感器sn的两端连接磁场发生装置，在本实施例中可以是第二电磁铁；在本实施例的电路中，单片机u2的不同的i/o端可以分别通过电压检测传感器和电压vcc连接，从而实现一个单片机对多个磁场发生装置的控制。
38.在本实用新型的实施例中，单片机u2采用型号为stc89c52的单片机，电梯主板u1选用smart800主板，母线电压检测系统接收来自电梯主板的up端电梯上升信号或者d端电梯下降信号，同时检测电路中a端和b端之间的电势差，当电梯的电机m1消耗电能作为电动机使用时，a端b端间的电势差在母线电压检测系统中赋值为0；当电梯的电机m1作为发电机使用时，a端b端间的电势差在母线电压检测系统中赋值为1。母线电压检测系统结合电梯的上升或下降信号和a端b端电势差值信号后向无线控制电路发送无线信号，无线控制电路接收到无线信号后传输到单片机u2中，单片机u2根据接收到的信号控制对应i/o端的连通或中断。当i/o端中断时，电压检测传感器检测不到电压不导通，因此电磁铁不产生磁场；当i/o端连通时，电压检测传感器检测到电压从而导通，连接在传感器两端电磁铁产生磁场。
39.在本实用新型的实施例中，还设置有变频器控制板，变频器控制板将市电转化后为电梯系统的各个部分提供不同电压的电，其中接收端控制电路中的电压vcc是经由变频器对市电转化后得到的。此外在发射端控制电路中的三极管q1到三极管q6的六个基极都连接变频器控制板，通过向基极输出电压大小的不同来控制三极管的通断。
40.在电梯运行的过程中轿厢系统和对重系统的重量不是实时相同的，根据轿厢系统和对重系统的重量情况和电梯的运行方向有四种不同的状态。
41.当电梯的对重侧的重量dw大于轿厢的重量dx，且电梯轿厢处于上升状态时，此时电梯的电机不消耗电能做功，电梯系统以对重侧重量与轿厢侧重量的差值dw-dx作为合力对电梯做功拖动轿厢上升，在该情况下电梯的电机处于发电机状态。此时电梯主板向母线电压检测系统发送电梯上升信号up，同时母线电压检测系统检测到a端和b端的电势差赋值为1，并判断此时需要接通电磁铁产生磁场。母线电压检测系统向无线控制电路发送接通信号后，接收端控制电路接收接通信号将对应的电压检测传感器电路接通，从而使对应的磁场发生装置即电磁铁产生磁场。电梯的轮组件包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮带动旋
转绕组转动，使线圈切割磁感线从而产生电能并传输到电能收集装置中。
42.当电梯的对重侧的重量dw大于或等于轿厢的重量dx，且电梯轿厢处于下降状态时，此时电梯的电机需要消耗电网的电能做功，电梯系统需要克服对重侧重量与轿厢侧重量的差值dw-dx对电梯做功拖动轿厢下降，在该情况下电梯的电机处于耗电状态。此时电梯主板向母线电压检测系统发送电梯下降信号d，同时母线电压检测系统检测到a端和b端的电势差赋值为0，并判断此时需要中断电磁铁，不产生磁场。母线电压检测系统向无线控制电路发送中断信号后，接收端控制电路接收中断信号将对应的电压检测传感器电路中断，从而使对应的磁场发生装置不产生磁场。电梯的轮组件包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮仍然带动旋转绕组转动，但是不发电。
43.当电梯的对重侧的重量dw小于或等于轿厢的重量dx，且电梯轿厢处于上升状态时，此时电梯的电机需要消耗电网的电能做功，电梯系统需要克服对重侧重量与轿厢侧重量的差值dx-dw对电梯做功拖动轿厢上升，在该情况下电梯的电机处于耗电状态。此时电梯主板向母线电压检测系统发送电梯上升信号up，同时母线电压检测系统检测到a端和b端的电势差赋值为0，并判断此时需要中断电磁铁，不产生磁场。母线电压检测系统向无线控制电路发送中断信号后，接收端控制电路接收中断信号将对应的电压检测传感器电路中断，从而使对应的磁场发生装置不产生磁场。电梯的轮组件包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮仍然带动旋转绕组转动，但是不发电。
44.当电梯的对重侧的重量dw小于轿厢的重量dx，且电梯轿厢处于下降状态时，此时电梯的电机不消耗电能做功，电梯系统以对重侧重量与轿厢侧重量的差值dx-dw作为合力对电梯做功拖动轿厢下降，在该情况下电梯的电机处于发电机状态。此时电梯主板向母线电压检测系统发送电梯下降信号d，同时母线电压检测系统检测到a端和b端的电势差赋值为1，并判断此时需要接通电磁铁产生磁场。母线电压检测系统向无线控制电路发送接通信号后，接收端控制电路接收接通信号将对应的电压检测传感器电路接通，从而使对应的磁场发生装置即电磁铁产生磁场。电梯的轮组件包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮带动旋转绕组转动，使线圈切割磁感线从而产生电能并传输到电能收集装置中。
45.上述实施例是对本实用新型的进一步阐述和说明，以便于理解，并不是对本实用新型的任何限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种电梯节能发电装置，其特征在于，包括转动机构，所述转动机构包括旋转绕组（3）和与旋转绕组固定连接的若干连杆（2），所述连杆连接电梯中的轮组件（1），所述旋转绕组中设置有线圈（4），所述转动机构的发电输出端与电能收集装置（7）连接；所述转动机构周围设置有磁场发生装置。2.根据权利要求1所述的一种电梯节能发电装置，其特征在于，所述电梯中的轮组件为电梯工作过程中会发生旋转的部件，包括轿顶轮、曳引轮、导向轮或对重轮。3.根据权利要求1或2所述的一种电梯节能发电装置，其特征在于，所述磁场发生装置包括成对匹配设置的第一电磁铁（5）和第二电磁铁（6），所述转动机构位于电磁铁产生的磁场范围内。4.根据权利要求3所述的一种电梯节能发电装置，其特征在于，所述第一电磁铁与第一控制接收电路（9）相连；所述第二电磁铁与第二控制接收电路（8）相连，所述第一控制接收电路与第二控制接收电路的电路相同。5.根据权利要求1或2或4所述的一种电梯节能发电装置，其特征在于，所述旋转绕组上开有绕线孔，所述线圈通过绕线孔缠绕在旋转绕组上，所述线圈与磁场发生装置的磁场方向垂直。6.根据权利要求1或4所述的一种电梯节能发电装置，其特征在于，所述磁场发生装置与接收端控制电路连接，所述接收端控制电路与发射端控制电路无线连接，接收端控制电路和发射端控制电路组成控制接收电路。
技术总结本实用新型公开了一种电梯节能发电装置，其特征在于，包括转动机构，所述转动机构包括旋转绕组和与旋转绕组固定连接的若干连杆，所述连杆连接电梯中的轮组件，所述旋转绕组中设置有线圈，所述转动机构的发电输出端与电能收集装置连接；所述转动机构周围设置有磁场发生装置。本实用新型通过连杆将电梯的转动轮组件与发电收集装置连接，将电梯系统的重力势能转化成电能进行收集，在不需要制动电阻进行制动的同时还能提高能源利用效率。的同时还能提高能源利用效率。的同时还能提高能源利用效率。
技术研发人员：傅中元 张洋 孙婷婷 胡鹏飞 薛伟 卢元龙
受保护的技术使用者：杭州西奥电梯有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/7/5
