專利名稱：一種運(yùn)載裝置和運(yùn)載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電技術(shù)，特別涉及一種運(yùn)載裝置，還涉及到一種包括該運(yùn)載裝置的運(yùn)載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著城市化進(jìn)程的加快，高層建筑提供的高層空間已經(jīng)成為人們工作、生活或娛樂的重要場(chǎng)所。每天，許許多多的人被電梯從地面運(yùn)送到高層建筑提供的高層空間，又有許許多多的人被電梯從高層建筑的高層空間運(yùn)送到地面。眾所周知，在上升或下降過程中，存在勢(shì)能的變化；在上升過程中，電梯提供相應(yīng)的動(dòng)力，使人的身體勢(shì)能增加，動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能；但是，在下降過程中，人的身體的勢(shì)能雖然減小，但勢(shì)能并沒有轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而且， 還需要電梯提供適當(dāng)?shù)膭?dòng)力，平衡人的體重，以保持下降的速度，保證運(yùn)送安全。這樣，在下降過程中，人的身體具有的勢(shì)能不僅未轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還要消耗相應(yīng)的能量。在將貨物從高層空間運(yùn)送到地面時(shí)，也存在不僅不能轉(zhuǎn)化勢(shì)能，還需要消耗相應(yīng)能量的問題。在當(dāng)前節(jié)能降耗的時(shí)代背景下，如何在運(yùn)送人或貨物過程中，減少能量消耗是人們探索的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種運(yùn)載裝置，該運(yùn)載裝置能夠在不消耗能量的情況下，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送功能。在提供上述運(yùn)載裝置的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種運(yùn)載系統(tǒng)。本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置包括轎廂、對(duì)重、承重繩、曳引輪和固定在預(yù)定基礎(chǔ)上的發(fā)電機(jī)；所述曳引輪安裝在預(yù)定基礎(chǔ)上，且與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連；所述承重繩繞在所述曳引輪上，兩端向下伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連；所述對(duì)重的重量大于所述轎廂的重量?？蛇x的，所述運(yùn)載裝置還包括配重繩，所述配重繩一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連，中間部分下垂?？蛇x的，所述運(yùn)載裝置還包括第一配重繩和第二配重繩，所述第一配重繩上端與所述轎廂相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)接觸；所述第二配重繩的上端與所述對(duì)重相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)接觸。可選的，所述運(yùn)載裝置還包括定滑輪和配重繩，所述定滑輪與預(yù)定基礎(chǔ)固定，所述配重繩繞在所述定滑輪上，兩端向上伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連?？蛇x的，所述運(yùn)載裝置還包括與所述曳引輪相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器。本發(fā)明提供的運(yùn)載系統(tǒng)包括控制裝置和運(yùn)載裝置，所述運(yùn)載裝置為上述任一種運(yùn)載裝置，所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端與一個(gè)可控變流器的電流輸入端相連；所述可控變流器的電流輸出端與預(yù)定電負(fù)載相連；所述控制裝置包括控制器和速度傳感器，所述速度傳感器獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，所述控制器根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)向所述可控變流器發(fā)送控制信號(hào)，所述可控變流器根據(jù)該控制信號(hào)改變其電流輸入端的輸入電流?？蛇x的，所述可控變流器的電流輸出端與超級(jí)電容組的電流輸入端相連。可選的，所述超級(jí)電容組的電流輸出端與蓄電池組相連?？蛇x的，所述超級(jí)電容組的電流輸出端還通過電網(wǎng)電控開關(guān)與外電網(wǎng)相連；所述控制器還能夠控制電網(wǎng)電控開關(guān)的狀態(tài)?？蛇x的，所述超級(jí)電容組的電流輸出端還通過電阻電控開關(guān)與功耗電阻相連；所述控制器還能夠根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制電阻電控開關(guān)的狀態(tài)。可選的，所述發(fā)電機(jī)為永磁同步發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端與所述可控變流器的電流輸入端之間連接有整流器?？蛇x的，所述運(yùn)載裝置還包括與所述曳引輪相對(duì)應(yīng)的電控制動(dòng)器，所述控制器還能夠根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制所述電控制動(dòng)器的狀態(tài)。本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置包括轎廂、對(duì)重、承重繩、曳引輪和固定在預(yù)定基礎(chǔ)上的發(fā)電機(jī)；所述曳引輪安裝在預(yù)定基礎(chǔ)上，且與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連；所述承重繩繞在所述曳引輪上，兩端向下伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連；所述對(duì)重的重量大于所述轎廂的重量。利用本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置時(shí)，可以先使轎廂停放在預(yù)定的、具有預(yù)定高度的位置；再使人進(jìn)入轎廂、或?qū)⑾鄳?yīng)數(shù)量的貨物裝入轎廂內(nèi)，形成預(yù)定負(fù)載；在轎廂和預(yù)定負(fù)載的重量大于對(duì)重的重量時(shí)，轎廂和預(yù)定負(fù)載就會(huì)克服對(duì)重的重力作用下降； 在下降到位置較低的預(yù)定位置時(shí)，進(jìn)行卸載，使轎廂空載；在轎廂空載時(shí)，由于對(duì)重的重量大于轎廂的重量，轎廂能夠在對(duì)重作用下上升，到達(dá)預(yù)定高度的位置時(shí)停止；再使人進(jìn)入轎廂，或?qū)⑾鄳?yīng)數(shù)量的貨物裝入轎廂內(nèi)，形成預(yù)定負(fù)載，再使轎廂下降。反復(fù)進(jìn)行上述過程，可以將人或貨物運(yùn)送到較低的位置；該運(yùn)載裝置能夠在不消耗能量的情況下，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送功能。 另外，在轎廂下降或上升過程中，承重繩能夠驅(qū)動(dòng)曳引輪旋轉(zhuǎn)；由于曳引輪與發(fā)電機(jī)輸入軸相連，能夠驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)的電流輸出端輸出電流；通過對(duì)發(fā)電機(jī)電流輸出端輸出電流的控制可以改變發(fā)電機(jī)對(duì)承重繩形成的負(fù)載，進(jìn)而為控制轎廂下降和上升速度提供前提。同時(shí)，還可以將人或貨物的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為可用的電能。在轎廂上升或下降過程中，承重繩位于曳引輪兩側(cè)的部分重量是不斷變化的；為減小由于曳引輪兩側(cè)的部分重量變化導(dǎo)致轎廂移動(dòng)速度的變化，在一個(gè)技術(shù)方案中，還包括配重繩，所述配重繩一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連，中間部分下垂；在另一個(gè)技術(shù)方案中，還包括第一配重繩和第二配重繩，所述第一配重繩上端與所述轎廂相連， 下端與預(yù)定基礎(chǔ)保持接觸；所述第二配重繩的上端與所述對(duì)重相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)保持接觸；在第三個(gè)進(jìn)一步的技術(shù)方案中，運(yùn)載裝置還包括定滑輪和配重繩，所述定滑輪與預(yù)定基礎(chǔ)固定，所述配重繩繞在所述定滑輪上，兩端向上伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連。上述技術(shù)方案中，對(duì)重和轎廂下方的配重繩的長(zhǎng)度也不斷變化，從而能夠至少抵消一部分承重繩重量的變化，進(jìn)而減小由于曳引輪兩側(cè)承重繩的重量變化導(dǎo)致轎廂移動(dòng)速度的變化。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，運(yùn)載裝置還包括與所述曳引輪相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器。該技術(shù)方案可以根據(jù)預(yù)定的方式對(duì)曳引輪施加制動(dòng)力，進(jìn)而使轎廂移動(dòng)速度保持在預(yù)定的范圍。 也可以根據(jù)需要減速或制動(dòng)，或作為調(diào)速裝置，或進(jìn)行?？壳暗氖孢m性控制等等。本發(fā)明的提供的運(yùn)載系統(tǒng)除了包括上述運(yùn)載裝置之外，還包括控制裝置，且所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端通過可控變流器與預(yù)定電負(fù)載相連；所述控制裝置包括控制器和速度傳感器，所述速度傳感器獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，所述控制器根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)向所述可控變流器發(fā)送控制信號(hào)，所述可控變流器根據(jù)控制信號(hào)改變?cè)摽煽刈兞髌麟娏鬏敵龆说妮敵鲭娏鳌Ｔ摷夹g(shù)方案中，通過控制裝置可以根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速改變可控變流器的電流輸入端的輸入電流，從而改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)電流，改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)轎廂形成的阻力，通過對(duì)曳引輪轉(zhuǎn)速的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂移動(dòng)速度的控制，這樣，該運(yùn)載系統(tǒng)就能夠在控制電能輸出的同時(shí)，控制運(yùn)送速度。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述可控變流器的電流輸出端與超級(jí)電容組的電流輸入端相連，超級(jí)電容組的電流輸出端與預(yù)定電負(fù)載相連。設(shè)置超級(jí)電容組可以將發(fā)電機(jī)輸出的電能及時(shí)快速吸納，為調(diào)節(jié)可控變流器輸出電流提供更大的余地，為增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)電流的調(diào)節(jié)范圍提供前提。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述超級(jí)電容組的電流輸出端還通過電阻電控開關(guān)與功耗電阻相連；所述控制器還能夠根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制電阻電控開關(guān)的狀態(tài)。這樣，在其他外負(fù)載不能吸納相應(yīng)電流時(shí)，可以通過功耗電阻直接消耗超級(jí)電容組存儲(chǔ)的電能，使超級(jí)電容組保持相應(yīng)的吸納電能的能力，保持足夠的電流調(diào)節(jié)空間，從而使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)保持相應(yīng)電流，為平衡運(yùn)載裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，保持對(duì)轎廂移動(dòng)速度的控制提供前提。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的運(yùn)載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供運(yùn)載系統(tǒng)的控制原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。請(qǐng)參考圖1，該圖是本發(fā)明實(shí)施例提供的運(yùn)載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該運(yùn)載裝置包括發(fā)電機(jī)100、曳引輪200、轎廂300、對(duì)重400和承重繩500。該運(yùn)載裝置可以安裝在高層建筑中，發(fā)電機(jī)100固定在預(yù)定基礎(chǔ)上，通常安裝在高層建筑建筑體上。曳引輪200同樣安裝在預(yù)定基礎(chǔ)上，并可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。曳引輪200與發(fā)電機(jī)100的輸入軸相連；可以使曳引輪200直接與發(fā)電機(jī)100的輸入軸固定，并使曳引輪 200的旋轉(zhuǎn)軸線與發(fā)電機(jī)100的輸入軸的軸線重合；曳引輪200也可以通過適合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)100的輸入軸相連。承重繩500繞在曳引輪200上，兩端分別從曳引輪200的兩側(cè)向下伸出，一端與轎廂300相連，另一端與對(duì)重400相連。同時(shí)，對(duì)重400的重量大于轎廂300的重量。利用本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置進(jìn)行運(yùn)送時(shí)，先使轎廂300停放在啟動(dòng)站，啟動(dòng)站可以位于高層建筑的預(yù)定高度位置。在啟動(dòng)站，使人進(jìn)入轎廂、或?qū)⑾鄳?yīng)數(shù)量的貨物裝入轎廂 300內(nèi)，形成預(yù)定負(fù)載；在轎廂300和預(yù)定負(fù)載的重量大于對(duì)重400的重量時(shí)，釋放轎廂3， 轎廂3和預(yù)定負(fù)載會(huì)克服對(duì)重400的重力作用下降，并使對(duì)重400上升。在轎廂300下降到較低位置的?？空緯r(shí)，使轎廂300停止。在停靠站，使轎廂300內(nèi)的人走出，或?qū)⒇浳镄断拢罐I廂300處于空載狀態(tài)，再釋放轎廂300 ；此時(shí)，由于對(duì)重400的重量大于轎廂300的重量，轎廂300能夠在對(duì)重400作用下上升，從?？空旧仙絾?dòng)站，再使人進(jìn)入轎廂，或?qū)⑾鄳?yīng)數(shù)量的貨物裝入轎廂300內(nèi)，形成預(yù)定負(fù)載；再使轎廂300下降。這樣，反復(fù)進(jìn)行上述過程，該運(yùn)載裝置就能夠利用人或貨物本身的勢(shì)能，將人或貨物從較高的位置運(yùn)送到較低的位置，在不消耗能量的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)人或貨物的運(yùn)送。另外，在轎廂300下降過程中，承重繩500可以驅(qū)動(dòng)曳引輪200旋轉(zhuǎn)；由于曳引輪 200與發(fā)電機(jī)100輸入軸相連，能夠驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)電機(jī)100通過其電流輸出端輸出電流，使發(fā)電機(jī)100的電流輸出端輸出相應(yīng)電流；通過對(duì)發(fā)電機(jī)100電流輸出端輸出電流的控制可以改變發(fā)電機(jī)100對(duì)承重繩500形成的負(fù)載，進(jìn)而為控制轎廂300下降速度，保證運(yùn)送安全提供前提；同時(shí)，還可以將人或貨物的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為可用的電能。根據(jù)上述描述可以看出，在轎廂300下降過程中，人或物的勢(shì)能不僅能夠通過承重繩500和曳引輪200帶動(dòng)發(fā)電機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)，還能夠帶動(dòng)對(duì)重400上升，提高對(duì)重400的勢(shì)能，此過程中，一部分人或物的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為對(duì)重的勢(shì)能。為了充分利用人或物的勢(shì)能，還可以在對(duì)重400下降，空載轎廂300上升時(shí)，使曳引輪200驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)100 輸出預(yù)定電能。這樣，在轎廂300上升或下降時(shí)，運(yùn)載裝置均可以將人或物的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。從能量轉(zhuǎn)化角度而言，運(yùn)載裝置可以將更多的人或物的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)然，通過適當(dāng)設(shè)置，可以使轎廂300和對(duì)重400具有適當(dāng)?shù)闹亓?，使轎廂300具有適當(dāng)?shù)念~定負(fù)載，可以使轎廂300順利上升和下降。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，運(yùn)載裝置還包括與所述曳引輪200相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器 210，以在緊急或預(yù)定的狀態(tài)下，對(duì)曳引輪200進(jìn)行制動(dòng)或限制其旋轉(zhuǎn)速度。另外，在高層建筑中，也可以用本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置與現(xiàn)有的電梯結(jié)合使用，在人或貨物上升時(shí)，利用現(xiàn)有電梯進(jìn)行運(yùn)送，在人或貨物下降時(shí)，利用本發(fā)明提供的運(yùn)轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行運(yùn)送，實(shí)現(xiàn)上升和下降的分流。這樣不僅有利用高層建筑運(yùn)送系統(tǒng)的管理，也可以大幅度提高運(yùn)送效率。由于現(xiàn)有的電梯上升和下降均在電力作用下運(yùn)行，在發(fā)生火災(zāi)或在其他緊急情況時(shí)，電梯的動(dòng)力源容易受到損壞；此時(shí)，電梯并不能作為緊急疏散的工具進(jìn)行人員疏散。由于本發(fā)明提供的運(yùn)轉(zhuǎn)裝置不需要外部電能，能夠依靠自身的機(jī)構(gòu)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，在緊急情況下，可以依靠自身機(jī)構(gòu)保證轎廂安全下降；從而，該運(yùn)載裝置可以用來作用人員疏散的工具，作為高層建筑的緊急救緩系統(tǒng)或逃生工具。根據(jù)上述描述，在轎廂300上升或下降過程中，承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)的部分長(zhǎng)度不斷變化；以圖1為參照，在轎廂300下降時(shí)，承重繩500位于曳引輪200左側(cè)部分的長(zhǎng)度減小，位于曳引輪200右側(cè)部分的長(zhǎng)度增加，這樣，對(duì)重400與承重繩500位于曳引輪200左側(cè)部分的重量之和不斷減小，轎廂300與承重繩500位于曳引輪200右側(cè)部分的重量之和不斷增加；在轎廂300上升時(shí)，承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)部分以相反的方向變化。這不僅不利于轎廂300速度的控制，也不利于平衡發(fā)電機(jī)100的電能輸出。如圖1所示，為了抵消承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)部分長(zhǎng)度變化而引起的重量變化，本發(fā)明實(shí)施例提供的運(yùn)載裝置還可以包括定滑輪700和配重繩600。定滑輪700位于較低的位置，且位于?？空鞠虏浚⑴c預(yù)定基礎(chǔ)固定，即高層建筑物的建筑體固定。配重繩600繞在定滑輪700上，兩端分別向上伸出，一端與所述轎廂300的下部相連，另一端與對(duì)重400的下部相連。這樣，在轎廂300下降時(shí)，配重繩500位于定滑輪700左側(cè)部分的長(zhǎng)
6度增加，位于定滑輪700右側(cè)部分的長(zhǎng)度減少，配重繩500長(zhǎng)度變化至少能夠部分抵消承重繩500的長(zhǎng)度變化。在轎廂300上升時(shí)，配重繩500位于定滑輪700兩側(cè)部分呈相反方向變化，也能夠至少部分抵消承重繩500的長(zhǎng)度變化。為了更好地抵消承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)部分長(zhǎng)度變化而引起的重量變化，優(yōu)選技術(shù)方案中，承重繩500與配重繩600為相同型號(hào)，單位長(zhǎng)度的承重繩500與配重繩600重量相等。本例中，運(yùn)載裝置包括兩個(gè)定滑輪700，以在橫向方向上，使配重繩600兩端之間具有預(yù)定的距離，進(jìn)而使配重繩600兩端分別與轎廂300和對(duì)重400相對(duì)應(yīng)。另外，還可以通過其他方式抵消承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)部分長(zhǎng)度變化而引起的重量變化。比如可以單獨(dú)設(shè)置具有預(yù)定長(zhǎng)度的配重繩，使配重繩一端與轎廂300相連，另一端與對(duì)重400相連，使其中間部分下垂；在運(yùn)載裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在承重繩500位于曳引輪200兩側(cè)部分長(zhǎng)度變化而引起的重量變化時(shí)，對(duì)重400和轎廂300下方的配重繩呈相反方向變化，從而能夠至少部分抵消承重繩500的長(zhǎng)度變化。還可以設(shè)置兩個(gè)具有適當(dāng)長(zhǎng)度的配重繩，即第一配重繩和第二配重繩，使第一配重繩上端與轎廂300相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)保持接觸；使第二配重繩的上端與所述對(duì)重400相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)保持接觸；在運(yùn)載裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，對(duì)重400和轎廂300下部的第一配重繩和第二配重繩懸垂長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生相反的變化，從而也能夠至少部分抵消承重繩500的長(zhǎng)度變化。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上述發(fā)電機(jī)設(shè)備的輸出電能的控制，同時(shí)控制轎廂300的移動(dòng)，本發(fā)明還提供了一種運(yùn)載系統(tǒng)，該運(yùn)載系統(tǒng)除了包括上述運(yùn)載裝置之外，還包括控制裝置。請(qǐng)參考圖2，該圖是本發(fā)明提供運(yùn)載系統(tǒng)的控制原理示意圖。本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)100為永磁同步發(fā)電機(jī)，其電流輸出端連接整流器101的輸入端，整流器101的輸出端連接可控變流器102的輸入端，可控變流器102的輸出端連接超級(jí)電容組104的輸入端，超級(jí)電容組104的輸出端與預(yù)定電負(fù)載相連。本例中，預(yù)定電負(fù)載包括外電網(wǎng)830、蓄電池組840和功耗電阻850。超級(jí)電容組104的輸出端與外電網(wǎng)830之間連接有電網(wǎng)電控開關(guān)831和變流器 832，為了滿足并入外電網(wǎng)830的需要，電網(wǎng)電控開關(guān)831為可控Boost電路，與前述整流器 101相對(duì)應(yīng)，變流器832為逆變器。超級(jí)電容組104的輸出端同時(shí)通過電池電控開關(guān)841 與蓄電池組840的充電端子相連，電池電控開關(guān)841也為可控Boost電路。同時(shí)，蓄電池組 840輸出端通過輸出變流器842輸出電能，該輸出變流器842可以為逆變器，以為運(yùn)載系統(tǒng)本身提供交流電，比如為運(yùn)載系統(tǒng)的控制、照明、剎車等供電。同時(shí)，超級(jí)電容組104的輸出端還通過電阻電控開關(guān)851與功耗電阻850相連?？刂蒲b置包括電流電壓檢測(cè)單元843、控制器810和速度傳感器820。電流電壓檢測(cè)單元843與蓄電池組840相連，用于檢測(cè)蓄電池組840的狀態(tài)。速度傳感器820用于獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，速度傳感器820可以是轉(zhuǎn)速傳感器，以檢測(cè)曳引輪200的旋轉(zhuǎn)速度，間接獲得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速；也可以是其他速度傳感器，并通過檢測(cè)對(duì)重400、轎廂300或承重繩500的移動(dòng)速度間接獲得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，還可以通過檢測(cè)配重繩 600的移動(dòng)速度或定滑輪700的轉(zhuǎn)速獲得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速；本例中，速度傳感器820 與發(fā)電機(jī)100相連，并能夠直接檢測(cè)發(fā)電機(jī)100轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速?？刂破?10的輸入端與速度傳感器820和電流電壓檢測(cè)單元843相連，輸出端分別與可控變流器102、電網(wǎng)電控開關(guān)831、電池電控開關(guān)841和電阻電控開關(guān)851的控制端相連。
上述運(yùn)載系統(tǒng)的工作過程如下發(fā)電機(jī)100輸出的電流經(jīng)整流器101整流后，通過可控變流器102升壓向超級(jí)電容組104供電；超級(jí)電容組104的輸出端能夠分別向外電網(wǎng)830、蓄電池組840和功耗電阻 850供電?？刂蒲b置根據(jù)預(yù)定策略控制運(yùn)載系統(tǒng)，預(yù)定策略包括調(diào)速策略和供電策略；調(diào)速策略為調(diào)整轎廂300移動(dòng)速度的策略，以保證運(yùn)送安全；供電策略為向外供給電能的策略， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)送速度的控制。調(diào)速策略具體可以是控制器810根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器820獲得的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，判斷轎廂300的移動(dòng)速度，在轎廂300的移動(dòng)速度不符合預(yù)定要求時(shí)，向可控變流器 102發(fā)送控制信號(hào)，可控變流器102根據(jù)控制信號(hào)改變其電流輸入端的輸入電流?？煽刈兞髌?02電流輸入端的輸入電流改變時(shí)，通過發(fā)電機(jī)100轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)電流也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)改變，發(fā)電機(jī)100對(duì)曳引輪200形成的阻力產(chǎn)生變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速的調(diào)整，進(jìn)而改變轎廂300的移動(dòng)速度。具體是在控制器810判斷轎廂300下降速度大于預(yù)定值時(shí)，可以使可控變流器102電流輸入端的輸入電流增加，進(jìn)而發(fā)電機(jī)100轉(zhuǎn)子線圈的電流增大，發(fā)電機(jī)100對(duì)曳引輪200形成的阻力增加，曳引輪200轉(zhuǎn)速降低，使轎廂300移動(dòng)速度減小；通過反復(fù)調(diào)整，可以使轎廂300以預(yù)定速度或在預(yù)定范圍內(nèi)移動(dòng)。超級(jí)電容組 104的重要作用在于在儲(chǔ)存適量電能的同時(shí)，為可控變流器102電流輸出端的輸出電流提供更大的可調(diào)范圍，從而為在更大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)可控變流器102電流輸入端的輸入電流提供前提?？刂破?10控制可控變流器101的具體方式可以是根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器820獲得的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，并產(chǎn)生PWM信號(hào)，根據(jù)轉(zhuǎn)速高低，調(diào)整PWM信號(hào)的占空比信號(hào)，通過具有預(yù)定占空比的PWM信號(hào)控制可控DC/DC充電器的電流輸入端的輸入電流。供電策略可以包括按預(yù)定的優(yōu)先序列向外負(fù)載供電，優(yōu)先順序可以是蓄電池組 840、外電網(wǎng)830和功耗電阻850，即優(yōu)先向蓄電池組840充電，在蓄電池組840充電完成或蓄電量達(dá)到預(yù)定量時(shí)，再向外電網(wǎng)830供電；在滿足預(yù)定條件時(shí)，向功耗電阻850供電，以消耗發(fā)電機(jī)100輸出電能，以使控制器810可以調(diào)節(jié)可控變流器102電流輸入端的輸入電流， 增加控制器810的調(diào)速范圍。具體調(diào)整方式如下控制器810根據(jù)電流電壓檢測(cè)單元843 的檢測(cè)結(jié)果，判斷是否向蓄電池組840充電，在判斷結(jié)果為否時(shí)，控制器810通過適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)使電池電控開關(guān)841斷開，使電網(wǎng)電控開關(guān)831閉合，使超級(jí)電容組104通過電網(wǎng)電控開關(guān)831向外電網(wǎng)830供電，并停止向蓄電池組840充電；在判斷結(jié)果為是時(shí)，控制器 810通過適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)使電網(wǎng)電控開關(guān)831斷開，使電池電控開關(guān)841閉合，使超級(jí)電容組104通過電池電控開關(guān)841向蓄電池組840充電，并停止向外電網(wǎng)830供電。在控制器 810根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器820獲得的轉(zhuǎn)速信號(hào)判斷發(fā)電機(jī)100輸出的電能超出超級(jí)電容組104 的設(shè)計(jì)儲(chǔ)能要求時(shí)，可以通過適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)使電阻電控開關(guān)851閉合，通過功耗電阻850 消耗發(fā)電機(jī)100輸出的電能。上述策略僅僅是一個(gè)具體控制策略，根據(jù)實(shí)際需要，還可以在控制器810預(yù)置相應(yīng)的程序，通過其他具體的策略控制轎廂300的移動(dòng)速度和向外供電的方式。比如可以使控制器810的輸出端與電網(wǎng)電控開關(guān)831、電池電控開關(guān)841和電阻電控開關(guān)851的控制端相連，以分別控制功耗電阻850、蓄電池組840和外電網(wǎng)830的狀態(tài)。為了提高控制的適應(yīng)性，運(yùn)載裝置的制動(dòng)器210可以為電控制動(dòng)器，并使電控制動(dòng)器與控制器810相連，在轉(zhuǎn)速傳感器820檢測(cè)到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定值時(shí)，控制器810可以根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器820獲得的轉(zhuǎn)速信號(hào)，向電控制動(dòng)器輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過電控制動(dòng)器對(duì)曳引輪200制動(dòng)，在轉(zhuǎn)速傳感器820檢測(cè)到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值，通過電控制動(dòng)器釋放曳引輪200;這樣可以保證在運(yùn)送人或貨物時(shí)，人或貨物的安全性。根據(jù)上述描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對(duì)上述運(yùn)載系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)，比如在特定情況下，可以使發(fā)電機(jī)100的電流輸出端直接與預(yù)定負(fù)載相連，預(yù)定負(fù)載可以為外電網(wǎng)、蓄電池和功耗電阻中的一個(gè)或二個(gè)的組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)載裝置，其特征在于，包括轎廂、對(duì)重、承重繩、曳引輪和固定在預(yù)定基礎(chǔ)上的發(fā)電機(jī)；所述曳引輪安裝在預(yù)定基礎(chǔ)上，且與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連；所述承重繩繞在所述曳引輪上，兩端向下伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連；所述對(duì)重的重量大于所述轎廂的重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)載裝置，其特征在于，還包括配重繩，所述配重繩一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連，中間部分下垂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)載裝置，其特征在于，還包括第一配重繩和第二配重繩，所述第一配重繩上端與所述轎廂相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)接觸；所述第二配重繩的上端與所述對(duì)重相連，下端與預(yù)定基礎(chǔ)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)載裝置，其特征在于，還包括定滑輪和配重繩，所述定滑輪與預(yù)定基礎(chǔ)固定，所述配重繩繞在所述定滑輪上，兩端向上伸出，一端與所述轎廂相連，另一端與所述對(duì)重相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的運(yùn)載裝置，其特征在于，還包括與所述曳引輪相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器。
6.一種運(yùn)載系統(tǒng)，包括控制裝置和運(yùn)載裝置，其特征在于，所述運(yùn)載裝置為權(quán)利要求 1-4任一項(xiàng)所述的運(yùn)載裝置，所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端與一個(gè)可控變流器的電流輸入端相連；所述可控變流器的電流輸出端與預(yù)定電負(fù)載相連；所述控制裝置包括控制器和速度傳感器，所述速度傳感器獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)速，所述控制器根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)向所述可控變流器發(fā)送控制信號(hào)，所述可控變流器根據(jù)該控制信號(hào)改變其電流輸入端的輸入電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述可控變流器的電流輸出端與超級(jí)電容組的電流輸入端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述超級(jí)電容組的電流輸出端與蓄電池組相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述超級(jí)電容組的電流輸出端還通過電網(wǎng)電控開關(guān)與外電網(wǎng)相連；所述控制器還能夠控制電網(wǎng)電控開關(guān)的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述超級(jí)電容組的電流輸出端還通過電阻電控開關(guān)與功耗電阻相連；所述控制器還能夠根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制電阻電控開關(guān)的狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10任一項(xiàng)所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)為永磁同步發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端與所述可控變流器的電流輸入端之間連接有整流器。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-10任一項(xiàng)所述的運(yùn)載系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)載裝置還包括與所述曳引輪相對(duì)應(yīng)的電控制動(dòng)器，所述控制器還能夠根據(jù)速度傳感器獲取的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制所述電控制動(dòng)器的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種運(yùn)載裝置和包括該運(yùn)載裝置的運(yùn)載系統(tǒng)。公開的運(yùn)載裝置包括轎廂、對(duì)重、承重繩、曳引輪和發(fā)電機(jī)；曳引輪與發(fā)電機(jī)的輸入軸相連；承重繩繞在曳引輪上，兩端向下伸出，并分別與轎廂和對(duì)重相連；對(duì)重的重量大于轎廂的重量。利用本發(fā)明提供的運(yùn)載裝置時(shí)，可以先使轎廂停放在預(yù)定的、具有預(yù)定高度的位置，再形成預(yù)定負(fù)載；在轎廂和預(yù)定負(fù)載的重量大于對(duì)重的重量時(shí)；在轎廂空載時(shí)，由于對(duì)重的重量大于轎廂的重量，轎廂能夠在對(duì)重作用下上升，到達(dá)預(yù)定高度的位置時(shí)停止，反復(fù)進(jìn)行上述過程，可以將人或貨物運(yùn)送到較低的位置。因此，該運(yùn)載裝置能夠在不消耗能量的情況下，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送功能。
文檔編號(hào)B66B9/00GK102485627SQ201010568969
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者傅欣沛, 傅濤, 朱清明, 龍清明 申請(qǐng)人:傅欣沛, 傅濤, 朱清明, 龍清明