一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種電梯用電裝置，尤其涉及一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統。
【背景技術】
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[0002]在《特種設備安全監察條例》中明確規定“國家鼓勵特種設備節能技術的研究、開發、示范和推廣，促進特種設備節能技術創新和應用”和“特種設備生產、使用單位和特種設備檢驗檢測機構，應當保證必要的安全和節能投入”，在黨的十八大報告中，更是把“生態文明建設”放在了突出的地位。如何有效應用電梯的節能技術，實現電梯的節能減排，不僅僅是電梯行業所要關注的話題，也是全社會急需關心和了解的。非接觸式電能傳輸技術是近幾年發展起來的一種取代傳統導線傳輸電能的電力新技術。該技術已開始應用在便攜式電子設備，并在電動汽車、水下機器人、礦井等工程背景上取得了重大突破，由于其高效、安全、環保、應用靈活等特點，該技術越來越受到廣泛的關注，通過深入研究有望在電梯上使用該技術。
[0003]在傳統的電梯轎廂中，用電設備是通過一根或多根一端沿井道壁連接到機房控制柜，一端懸掛在轎廂隨著轎廂上下運動的電纜與機房進行電能傳輸和信息交換的，因此存在以下弊端:(I)電纜的長度超過了電梯井道的高度，成本較高；(2)由于是運動部件，對電纜的設計要求高，但長期使用后會出現橡膠皮老化，絕緣下降甚至互相短路等問題；(3)由于電纜采用接插件或接線排方式，容易形成松動導致電能或信號傳輸異常；(4)在特殊條件中，如全戶外型電梯和觀光電梯中，由于陽光暴曬會加速縮短電纜的使用壽命，在風大的時候，可能會使電纜與電梯的其它部件鉤掛從而損傷電纜。
【實用新型內容】:
[0004]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種結構原理簡單，減少了用電設備的占用空間，能夠提高電梯電氣的可靠性和安全性，同時可以大大減少電梯用電系統的損耗，使設備易維護易管理，提高了電梯的使用壽命的技術方案:
[0005]—種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，包括送電系統、高頻逆變調節裝置、工頻逆變調節裝置、氣隙變壓器以及蓄電池組，送電系統包括電網、低通濾波器、工頻整流器，電網通過低通濾波器連接工頻整流器，工頻整流器連接高頻逆變調節裝置，高頻逆變調節裝置連接氣隙變壓器原邊，氣隙變壓器副邊連接工頻逆變調節裝置，工頻逆變調節裝置分別連接蓄電池組和電梯用電負載，電梯用電負載還連接蓄電池組。
[0006]作為優選，高頻逆變調節裝置包括PWM信號發生模塊、驅動模塊、高頻逆變模塊，PWM信號發生模塊連接驅動模塊，驅動模塊連接高頻逆變模塊；
[0007]高頻逆變模塊由四個橋臂及緩沖電容組成，場效應晶體管A、場效應晶體管B、場效應晶體管C、場效應晶體管D分別與二極管A、二極管B、二極管C、二極管D反并聯組成高頻逆變模塊的四個橋臂，場效應晶體管B的源極接地，場效應晶體管D的源極接地，場效應晶體管A、場效應晶體管C的漏極相連，外部直流電壓施加在場效應晶體管A、場效應晶體管C的漏極與地之間，緩沖電容跨接在場效應晶體管A、場效應晶體管C的漏極與地之間。
[0008]作為優選，電梯用電負載包括轎廂信號系統、轎廂照明及風扇、門鎖與安全回路、對講系統、平層裝置以及門機系統。
[0009]本實用新型的有益效果在于:
[0010](I)本實用新型結構原理簡單，其用電設備和送電系統之間無電氣連接，避免了的導線插頭之間的插拔，可以消除電火花的產生，電氣的可靠性和安全性得到了極大的提尚O
[0011](2)本實用新型的送電系統和用電設備的完全可分離，使二者可以處于相對靜止或運動狀態，不受連接線的限制，拓展了用電設備的使用空間。
[0012](3)本實用新型的送電系統和用電負載之間沒有機械磨損和摩擦，可以大大減少系統的損耗，使設備易維護易管理，提高了電梯的使用壽命。
[0013](4)本實用新型無導體和積碳有利于環境的清潔。
【附圖說明】
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[0014]圖1為本實用新型的整體結構原理圖；
[0015]圖2為本實用新型的高頻逆變模塊電路原理圖。
【具體實施方式】
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[0016]為使本實用新型的實用新型目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。
[0017]如圖1、2所示，一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，包括送電系統1、高頻逆變調節裝置2、工頻逆變調節裝置3、氣隙變壓器4以及蓄電池組5，所述送電系統I包括電網6、低通濾波器7、工頻整流器8，所述電網6通過所述低通濾波器7連接所述工頻整流器8，所述工頻整流器8連接所述高頻逆變調節裝置2，所述高頻逆變調節裝置2連接氣隙變壓器4原邊，氣隙變壓器4副邊連接工頻逆變調節裝置3，所述工頻逆變調節裝置3分別連接蓄電池組5和電梯用電負載9，電梯用電負載9還連接蓄電池組5，電梯用電負載9包括轎廂信號系統14、轎廂照明及風扇15、門鎖與安全回路16、對講系統17、平層裝置18以及門機系統19。電網6的工頻電源經過濾波和整流后送入高頻逆變調節裝置2轉換出高頻電流，再送入氣隙變壓器4，通過高頻逆變調節裝置2和氣隙變壓器4之間的電磁感應耦合實現無接觸的能量傳輸，氣隙變壓器4副邊接收到高頻的電能，再將該電能轉換成工頻的符合使用要求的電能供用電設備使用。
[0018]本實施例中，高頻逆變調節裝置2包括PffM信號發生模塊10、驅動模塊11、高頻逆變模塊12，所述PffM信號發生模塊10連接驅動模塊11，所述驅動模塊11連接所述高頻逆變模塊12；
[0019]所述高頻逆變模塊12由四個橋臂及緩沖電容13組成，場效應晶體管Ala、場效應晶體管B 2a、場效應晶體管C 3a、場效應晶體管D 4a分別與二極管A lb、二極管B 2b、二極管C 3b、二極管D 4b反并聯組成高頻逆變模塊12的四個橋臂，場效應晶體管B 2a的源極接地，場效應晶體管D 4a的源極接地，場效應晶體管A la、場效應晶體管C 3a的漏極相連，夕卜部直流電壓施加在場效應晶體管A la、場效應晶體管C 3a的漏極與地之間，緩沖電容13跨接在場效應晶體管A la、場效應晶體管C 3a的漏極與地之間^WM信號發生模塊10產生PWM信號并發送給驅動模塊11，驅動模塊11將PWM信號進行隔離與功率放大并用于驅動高頻逆變模塊12中的場效應晶體管，高頻逆變模塊12將外部直流電壓轉變為交流電壓輸出。
[0020]本實用新型通過采用感應耦合電能傳輸技術對電梯轎廂供電，不僅可以省去電梯傳統設計中的隨動電纜，大大節省隨動電纜的投入和維護成本，同時電梯的特殊性也滿足了以下特點:a、電梯運行的井道為全封閉結構，不受外界的影響，適合非接觸式設備的安裝;b、轎廂壁距離電梯井道壁的距離一般在150mm-300mm，滿足變壓器的原邊安裝在井道壁，變壓器的副邊安裝在轎廂壁后其氣隙空間的要求;C、電梯存在一個客流進出頻繁的層站，電梯在該層站停留時間最長，適合非接觸式設備的固定位置;d、電梯運行時用電設備通過裝載在轎廂內的蓄電池組供電，返回基站后通過非接觸式電能傳輸設備對蓄電池組充電。
[0021]本實用新型的有益效果在于:本實用新型結構原理簡單，其用電設備和送電系統之間無電氣連接，避免了的導線插頭之間的插拔，可以消除電火花的產生，電氣的可靠性和安全性得到了極大的提高;本實用新型的送電系統和用電設備的完全可分離，使二者可以處于相對靜止或運動狀態，不受連接線的限制，拓展了用電設備的使用空間；本實用新型的送電系統和用電負載之間沒有機械磨損和摩擦，可以大大減少系統的損耗，使設備易維護易管理，提高了電梯的使用壽命;本實用新型無導體和積碳有利于環境的清潔。
[0022]上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本實用新型專利的權利保護范圍內。
【主權項】
1.一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，其特征在于:包括送電系統(I)、高頻逆變調節裝置(2)、工頻逆變調節裝置(3)、氣隙變壓器(4)以及蓄電池組(5)，所述送電系統(I)包括電網(6)、低通濾波器(7)、工頻整流器(8)，所述電網(6)通過所述低通濾波器(7)連接所述工頻整流器(8)，所述工頻整流器(8)連接所述高頻逆變調節裝置(2)，所述高頻逆變調節裝置(2)連接氣隙變壓器(4)原邊，氣隙變壓器(4)副邊連接工頻逆變調節裝置(3)，所述工頻逆變調節裝置(3)分別連接蓄電池組(5)和電梯用電負載(9)，電梯用電負載(9)還連接蓄電池組(5)。2.根據權利要求1所述的一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，其特征在于:所述高頻逆變調節裝置(2)包括PWM信號發生模塊(10)、驅動模塊(11)、高頻逆變模塊(12)，所述PWM信號發生模塊(10)連接驅動模塊(11)，所述驅動模塊(11)連接所述高頻逆變模塊(12); 所述高頻逆變模塊(12)由四個橋臂及緩沖電容(13)組成，場效應晶體管A(la)、場效應晶體管B(2a)、場效應晶體管C(3a)、場效應晶體管D(4a)分別與二極管A(Ib)、二極管B(2b)、二極管C(3b)、二極管D(4b)反并聯組成高頻逆變模塊(12)的四個橋臂，場效應晶體管B(2a)的源極接地，場效應晶體管D(4a)的源極接地，場效應晶體管A(la)、場效應晶體管C(3a)的漏極相連，外部直流電壓施加在場效應晶體管A(la)、場效應晶體管C(3a)的漏極與地之間，緩沖電容(13)跨接在場效應晶體管A(la)、場效應晶體管C(3a)的漏極與地之間。3.根據權利要求1所述的一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，其特征在于:所述電梯用電負載(9)包括轎廂信號系統(14)、轎廂照明及風扇(15)、門鎖與安全回路(16)、對講系統(17)、平層裝置(18)以及門機系統(19)。
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于電梯的非接觸式電能傳輸系統，包括送電系統、高頻逆變調節裝置、工頻逆變調節裝置、氣隙變壓器以及蓄電池組，送電系統包括電網、低通濾波器、工頻整流器，電網通過低通濾波器連接工頻整流器，工頻整流器連接高頻逆變調節裝置，高頻逆變調節裝置連接氣隙變壓器原邊，氣隙變壓器副邊連接工頻逆變調節裝置，工頻逆變調節裝置分別連接蓄電池組和電梯用電負載，電梯用電負載還連接蓄電池組，本實用新型結構原理簡單，減少了用電設備的占用空間，能夠提高電梯電氣的可靠性和安全性，同時可以大大減少電梯用電系統的損耗，使設備易維護易管理，提高了電梯的使用壽命。
【IPC分類】H02J3/00, B66B1/34, H02M7/537, B66B13/14
【公開號】CN205385290
【申請號】CN201620057700
【發明人】高晉峰
【申請人】江蘇蒙哥馬利電梯有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月21日