專利名稱：無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是2001年加入世界貿(mào)易組織使我國經(jīng)濟(jì)向全球化邁進(jìn)了一大步，與此同時(shí)也帶動(dòng)了建筑行業(yè)的大發(fā)展，高層建筑規(guī)模越來越大，對(duì)電梯的需求量不斷提高，2004年全國電梯銷售達(dá)11萬部，約占全世界電梯銷售量的三分之一，近年來中國電梯市場(chǎng)以每年近30％的速度增長(zhǎng)，全球平均千人就有一部電梯，中國距這一標(biāo)準(zhǔn)，還要增加80～100萬臺(tái)電梯，那時(shí)，每年僅報(bào)廢更新電梯就要6～7萬臺(tái)，因此急需高性能的曳引機(jī)用電機(jī)滿足市場(chǎng)發(fā)展的需要。
目前在曳引機(jī)中廣泛采用的仍是有齒輪結(jié)構(gòu)，因此存在整體效率低、功率因數(shù)低、振動(dòng)噪聲大、動(dòng)態(tài)性能較差等問題。而在已有的技術(shù)中，專利號(hào)CN1387300A，名稱為“無齒輪永磁同步曳引機(jī)”及專利號(hào)CN1464623A，名稱為“無齒輪永磁同步曳引機(jī)”，這兩種電機(jī)槽配合均采用普通的配合方式，繞組的結(jié)構(gòu)型式也為普通式，這樣就會(huì)使電機(jī)存在以下缺陷銅耗在電機(jī)總損耗中所占的比重相當(dāng)大，定子沖片及繞組的加工工藝跟普通電機(jī)一樣，較復(fù)雜，并且硅鋼片的利用率較低。
并且常規(guī)的定子鐵心沖片一般沖壓為整體的圓型鐵心沖片，而這種加工方式，硅鋼片的利用率很低，發(fā)明內(nèi)容為了解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)，它是通過改變電機(jī)極槽配合方式及繞組的結(jié)構(gòu)型式，使加工工藝簡(jiǎn)單，并提高了電機(jī)的效率。
本發(fā)明包括外殼、轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子、定子、制動(dòng)裝置及盤車齒輪，制動(dòng)裝置安裝于前端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸的上方，盤車齒輪安裝于后端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸上方的齒輪軸上，齒輪軸固定于后端蓋上，在外殼外部的齒輪軸上安裝有盤車輪，電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過外殼兩側(cè)內(nèi)壁上的軸承固定在外殼的中部，在轉(zhuǎn)軸的周圍沿徑向依次設(shè)置轉(zhuǎn)子、定子，定子部分包括定子軛、定子繞組，定子繞組采用跨距為1的分?jǐn)?shù)槽繞組，定子槽形采用大槽，即梯形槽，本發(fā)明采用新穎的極槽配合方式，即極數(shù)與槽數(shù)比為8∶9。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于大大改善了反電動(dòng)勢(shì)及氣隙磁密的波形，使電機(jī)性能提高，繞組的跨距為1，下線時(shí)可直接繞制，不需采用傳統(tǒng)的嵌線方式，加工工藝簡(jiǎn)單，便于加工，端部大大減小，節(jié)省了銅，減少了銅耗，提高了電機(jī)的效率，特別對(duì)于永磁伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)子上一般認(rèn)為無鐵心損耗，不需要用硅鋼片疊壓，這種加工工藝可大大的提高硅鋼片的利用率，轉(zhuǎn)子不采用硅鋼片，扁繞后自然形成了大槽，即梯形槽結(jié)構(gòu)，這類電機(jī)具有多極少槽的特點(diǎn)，定子軛部小，很難制成普通電機(jī)的梨型槽結(jié)構(gòu)，并且這種槽形可保證定子軛部高度相同，使磁密分布更加合理。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是本發(fā)明采用極槽配合為8∶9情況下繞組的槽電勢(shì)星形圖，本圖以32極36槽電機(jī)為例，圖4是本發(fā)明采用極槽配合為8∶9情況下繞組的接線圖，本圖以32極36槽電機(jī)為例，圖5是定子鐵心沖片制作工藝過程的示意圖，其中(a)為沖壓后的鐵心沖片示意圖，(b)為扁繞后的鐵心沖片示意圖。
圖中1.外殼，2.編碼器，3.盤車齒輪，4.后端蓋，5.齒輪軸，6.盤車輪，7.螺釘，8.轉(zhuǎn)子，9.摩擦片，10.定子，11.電磁鐵，12.螺栓，13.前端蓋，14.軸承，15.摩擦輪，16.轉(zhuǎn)軸，17.制動(dòng)蹄，18.制動(dòng)臂。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明的內(nèi)容實(shí)施例本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括外殼1、轉(zhuǎn)軸16、軸承14、轉(zhuǎn)子8、定子10、制動(dòng)裝置及盤車齒輪3，制動(dòng)裝置包括摩擦輪15、制動(dòng)蹄17，制動(dòng)臂18，摩擦片9及電磁鐵11，安裝于前端蓋13側(cè)轉(zhuǎn)軸16的上方，其作用是電機(jī)停轉(zhuǎn)后，迅速制動(dòng)；盤車齒輪3安裝于后端蓋4側(cè)轉(zhuǎn)軸16上方的齒輪軸5上，齒輪軸5固定于后端蓋4上，在外殼1外部的齒輪軸5上安裝有盤車輪6，在電梯運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，例如在兩樓層間停止時(shí)，手動(dòng)使盤車輪6運(yùn)轉(zhuǎn)，通過齒輪軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸16運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)電梯升降，使被困于電梯中的人員安全轉(zhuǎn)移；電機(jī)轉(zhuǎn)軸16通過外殼1兩側(cè)內(nèi)壁上的軸承14固定在外殼1的中部，在轉(zhuǎn)軸16的周圍沿徑向依次設(shè)置轉(zhuǎn)子8、定子10，轉(zhuǎn)子8部分包括永磁體、轉(zhuǎn)子支架，轉(zhuǎn)子支架固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸16上，永磁體分布在轉(zhuǎn)子的外表面；定子10部分包括定子軛、定子繞組，定子繞組采用跨距為1的分?jǐn)?shù)槽繞組，定子的槽形采用梯形槽；本發(fā)明的極數(shù)與槽數(shù)比為8∶9。在轉(zhuǎn)軸16的后端蓋4端還安裝有編碼器21，用于檢測(cè)信號(hào)。
本例以32極36槽電機(jī)為例，其分?jǐn)?shù)槽繞組槽電勢(shì)星形圖，如圖3所示，每極每相槽數(shù)為3/8，可有效地改善反電動(dòng)勢(shì)及氣隙磁密地波形，減小振動(dòng)噪聲及轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等，并且跨距為1，繞組可直接繞制，直接繞到齒上，不需要嵌線，工藝簡(jiǎn)單便于加工，繞組的端部可做得最短，并且通過圖3所示把2、11、20、29和5、14、23、32及8、17、26、35槽內(nèi)線圈反接，如圖3中虛線所示，分成A、B、C三相，可實(shí)現(xiàn)相鄰槽的連線，保證接線最短，減小了銅耗，提高了電機(jī)的效率；其接線圖如圖4所示，定子沖片采用如圖5所示的加工工藝，定子沖片不需要象普通電機(jī)那樣整片沖剪，而是先沖壓成圖5(a)所示樣式，再扁繞成圖5(b)所示樣式，扁繞后接縫處焊接，并且扁繞后保證定子內(nèi)外徑及槽底均為同心圓。角θ1、角θ2相等，隨極數(shù)的變化而變化，如極數(shù)為8、16、24、32時(shí)，θ1、θ2為40°、20°、13.3°、10°。這種結(jié)構(gòu)和加工工藝大大提高了硅鋼片的利用率，特別對(duì)于永磁伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)子上一般認(rèn)為無鐵心損耗，不需要用硅鋼片疊壓，這種結(jié)構(gòu)及加工工藝就顯得更加必要了。其工作原理定子繞組由變頻電源供電，定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶動(dòng)有永磁體的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速隨變頻電源的頻率變化而變化，通過改變變頻電源頻率達(dá)到調(diào)速的目的。
按上述結(jié)構(gòu)做出一臺(tái)無齒輪曳引機(jī)用永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)，曳引機(jī)的額定載重為1000kg，電機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min，定子繞組為32極36槽結(jié)構(gòu)，θ1、θ2均為13.3°，采用此結(jié)構(gòu)的繞組端部減小，銅耗減小到普通繞組的60％左右，振動(dòng)噪聲較小，而且轉(zhuǎn)矩密度較高。同時(shí)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容可適用于其它類低速大轉(zhuǎn)矩電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)，包括外殼、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子、定子制動(dòng)裝置及盤車齒輪，制動(dòng)裝置安裝于前端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸的上方，盤車齒輪安裝于后端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸上方的齒輪軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過外殼兩側(cè)內(nèi)壁上的軸承固定在外殼的中部，在轉(zhuǎn)軸的周圍沿徑向依次設(shè)置轉(zhuǎn)子、定子，轉(zhuǎn)子部分包括永磁體、轉(zhuǎn)子支架，轉(zhuǎn)子支架固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，永磁體分布在轉(zhuǎn)子的外表面，定子部分包括定子軛、定子繞組，其特征在于定子繞組的極數(shù)與槽數(shù)比為8∶9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的定子繞組采用跨距為1的分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)型式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的定子的槽形為梯形槽。
全文摘要
一種無齒輪曳引機(jī)用交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)，屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。包括外殼、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子、定子制動(dòng)裝置及盤車齒輪，制動(dòng)裝置安裝于前端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸的上方，盤車齒輪安裝于后端蓋側(cè)轉(zhuǎn)軸上方的齒輪軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過外殼兩側(cè)內(nèi)壁上的軸承固定在外殼的中部，在轉(zhuǎn)軸的周圍沿徑向依次設(shè)置轉(zhuǎn)子、定子，轉(zhuǎn)子部分包括永磁體、轉(zhuǎn)子支架，轉(zhuǎn)子支架固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，永磁體分布在轉(zhuǎn)子的外表面，定子部分包括定子軛、定子繞組，定子繞組采用特殊極槽配合下的分?jǐn)?shù)槽繞組，極數(shù)與槽數(shù)比為8∶9。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，繞組端部減小，銅耗減小到普通繞組的60％左右，改善了反電勢(shì)及氣隙磁場(chǎng)的波形，具有效率高、低速運(yùn)行平穩(wěn)、等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1870387SQ20061004703
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者唐任遠(yuǎn), 陳麗香, 安忠良 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)