內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括制動器、支撐座、可轉(zhuǎn)動的安裝于支撐座上的轉(zhuǎn)軸，制動器安裝于支撐座上，還包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)軸固定連接的轉(zhuǎn)子、套設(shè)于轉(zhuǎn)子外并固定在支撐座上的定子，轉(zhuǎn)子的外圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少二個第二凹槽底部設(shè)有永磁體。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，從而減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動，降低噪音，提高電梯乘坐的舒適性。當(dāng)勵磁繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相互疊加，改善了氣隙磁場，增加了氣隙總磁通量，降低了噪音。
【專利說明】內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電梯驅(qū)動裝置領(lǐng)域，特別是涉及ー種內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]曳引驅(qū)動裝置是電梯中主要的驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動電梯轎廂上下運行，曳引驅(qū)動裝置的運行穩(wěn)定性直接決定電梯轎廂的穩(wěn)定性，從而會影響到乘客乘坐的舒適性。如今對電梯的安全性和乘坐的舒適性要求越來越高，因此，對曳引驅(qū)動裝置的要求也越來越高。
[0003]一般的曳引驅(qū)動裝置采用的是永磁同步電機，這種曳引驅(qū)動裝置中需要采用大量稀土永磁體，稀土永磁體用量較多時會導(dǎo)致成本很高，増加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)，并且需要將稀土永磁體很牢固的固定，増加了驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。也有一種采用開關(guān)磁阻調(diào)速電機的曳引驅(qū)動裝置，這種曳引驅(qū)動裝置在工作時轉(zhuǎn)矩脈動較大，輸出轉(zhuǎn)矩較小，并且噪音很大，降低了乘坐的舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、噪音小的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置。
[0005]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括制動器、支撐座、可轉(zhuǎn)動的安裝于支撐座上的轉(zhuǎn)軸，制動器安裝于支撐座上，還包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)軸固定連接的轉(zhuǎn)子鐵芯、套設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯外并固定在支撐座上的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子鐵芯的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少有兩個永磁體安裝在定子鐵芯上。
[0007]轉(zhuǎn)子鐵芯可隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽之間形成第一凸起，相鄰第二凹槽之間形成第二凸起，每ー個凸起形成一個磁極，從而使定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起上安裝有勵磁繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線與定子鐵芯磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子鐵芯上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線與定子鐵芯磁極的軸線重合，在定子鐵芯中安裝了稀土永磁體，當(dāng)勵磁繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)勵磁繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路,兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相互疊加，改善了氣隙磁場，通過勵磁繞組電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小來實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)矩控制。抑制了電動機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，増加了氣隙總磁通量，提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，永磁體主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將永磁體固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。
[0008]下面對技術(shù)方案進(jìn)ー步說明:[0009]優(yōu)選的是，所述驅(qū)動裝置為電機，電機相數(shù)為q，所述第一凹槽數(shù)量為Z，第二凹槽數(shù)量為D，其滿足以下公式:Z=2mq，D= (I ± 1/q) Z ;式中，m=l、2，-, n (n為正整數(shù))。定子上安裝有勵磁繞組，勵磁繞組的數(shù)量一般可以為1、2、3、4、5、6、7，每ー個勵磁繞組對應(yīng)電機ー個相數(shù)，當(dāng)電機相數(shù)、第一凹槽的數(shù)量、第二凹槽的數(shù)量滿足上述公式時，就能達(dá)到較好的效果，使驅(qū)動裝置噪音較低、轉(zhuǎn)矩脈動較小，電梯乘坐更加舒適。
[0010]優(yōu)選的是，所述電機相數(shù)為3，所述第一凹槽數(shù)量為24，所述第二凹槽的數(shù)量為32。采用上述參數(shù)時，效果較佳，電梯乘坐更加舒適。
[0011]優(yōu)選的是，制動器包含有銜鐵，與銜鐵上固定剎車片、制動盤固定于轉(zhuǎn)軸上。銜鐵中設(shè)有制動彈簧，當(dāng)制動器失電時，銜鐵中的彈簧拉動銜鐵，使剎車片鎖緊制動盤。
[0012]優(yōu)選的是，所述永磁體安裝于所述第二凹槽的底部位置的定子鐵芯上。這樣的安裝エ藝簡單、安裝方便。
[0013]優(yōu)選的是，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子鐵芯的運行狀態(tài)的檢測控制裝置。檢測控制裝置的存在方便用戶隨時檢測和控制轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)，使驅(qū)動裝置的安全可控。
[0014]優(yōu)選的是，所述檢測裝置包括編碼器、控制系統(tǒng)，編碼器與控制系統(tǒng)電氣連接。編碼器用于檢測轉(zhuǎn)子鐵芯的運行狀態(tài)，并將檢測到的信號傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)子鐵芯的運行狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選的是，至少兩個所述永磁體均勻布置在定子鐵芯上。永磁體均勻分布時，其對應(yīng)的磁場也均勻分布，使驅(qū)動裝置運行更加穩(wěn)定，轉(zhuǎn)矩脈動更低，噪音更小。
[0016]優(yōu)選的是，所述永磁體嵌入到第二凹槽底部的定子鐵芯中。這種方式，結(jié)構(gòu)簡単，安裝永磁體更加快捷，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0017]優(yōu)選的是，所述永磁體數(shù)量為四個。四個永磁體時效果更佳。
[0018]優(yōu)選的是，相鄰永磁體相対的一側(cè)磁極相同。
[0019]所選的是,所述永磁體為稀土永磁體。
[0020]優(yōu)選的是，所述定子鐵芯由導(dǎo)磁材料制成。
[0021]優(yōu)選的是，所述定子鐵芯由多片定子鐵芯沖片組成。
[0022]優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由導(dǎo)磁材料制成。
[0023]優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由多片轉(zhuǎn)子鐵芯沖片組成。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0025]轉(zhuǎn)子鐵芯可隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽之間形成第一凸起，相鄰第二凹槽之間形成第二凸起，每ー個凸起形成一個磁極，從而使定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起上安裝有勵磁繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線與定子鐵芯磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子鐵芯上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線與定子鐵芯磁極的軸線重合，在定子鐵芯中安裝了稀土永磁體，當(dāng)勵磁繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)勵磁繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路,兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相互疊加，改善了氣隙磁場，通過勵磁繞組電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小來實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)矩控制。抑制了電動機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，増加了氣隙總磁通量，提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，永磁體主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將永磁體固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置的剖視圖；
[0027]圖2是本發(fā)明內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置中定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]101.第一支撐座，102.第二支撐座，300.定子鐵芯，301.第二凹槽，302.第二凸起，303.定子鐵芯沖片，400.轉(zhuǎn)子鐵芯，401.第一凹槽，402.第一凸起，403.轉(zhuǎn)子鐵芯沖片，500.稀土永磁體，600.勵磁繞組，700.銜鐵，800.制動盤，900.制動器，1000.編碼器，1100.轉(zhuǎn)軸，1200.軸承，1300.曳引輪，1301.繩槽。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0031]參閱圖1、2，在本發(fā)明的實施例中，一種內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括制動器900、支撐座、可轉(zhuǎn)動的安裝于支撐座上的轉(zhuǎn)軸1100，該支撐座包括第一支撐座101和第二支撐座102，制動器900安裝于第二支撐座102上，還包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸1100上并與轉(zhuǎn)軸1100固定連接的轉(zhuǎn)子鐵芯400、套設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯400外并固定在第二支撐座102上的定子鐵芯300，轉(zhuǎn)子鐵芯400的外圓周表面設(shè)有多個第一凹槽401，定子鐵芯300的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第二凹槽301，至少兩個永磁體設(shè)置在第二凹槽301底部位置處的定子鐵心300上，該永磁體為稀土永磁體500。定子鐵芯300上裝有勵磁繞組600，該勵磁繞組600為勵磁繞組，勵磁繞組600組數(shù)為q，對應(yīng)的電機相數(shù)為q，所述第一凹槽401數(shù)量為Z，第二凹槽301數(shù)量為D，其滿足以下公式:Z=2mq，D= (I ± 1/q) Z ;式中，m=l、2，-,n (n為正整數(shù))。在本實施例中，電機相數(shù)為3，所述第一凹槽401數(shù)量為32，所述第二凹槽301的數(shù)量為24。
[0032]轉(zhuǎn)子鐵芯400和定子鐵芯300上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽401之間形成第一凸起403，相鄰第二凹槽301之間形成第二凸起302，每ー個凸起形成ー個磁扱，從而使定子鐵芯300和轉(zhuǎn)子鐵芯400之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起402上安裝有勵磁繞組600，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯400的軸線與定子鐵芯300磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子鐵芯400上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子鐵芯400的軸線與定子鐵芯300磁極的軸線重合，在定子鐵芯300中安裝了稀土永磁體500，當(dāng)勵磁繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)勵磁繞組600通電時，電勵磁磁力線的路徑與稀土永磁體500磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子鐵芯400相互疊加，改善了氣隙磁場，通過勵磁繞組600電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小來實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)矩控制。抑制了電動機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，增加了氣隙總磁通量，同時提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，稀土永磁體500主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將稀土永磁體500固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。[0033]外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括軸承1200，轉(zhuǎn)軸1100 —端與第一支撐座101可轉(zhuǎn)動的連接，轉(zhuǎn)軸1100與第一支撐座101之間設(shè)有軸承1200，轉(zhuǎn)軸1100另一端通過軸承1200與第二支撐座102可轉(zhuǎn)動連接。轉(zhuǎn)軸1100上還套設(shè)有曳引輪1300，曳引輪1300上設(shè)有繩槽，用于放置曳引繩。
[0034]制動器900包括銜鐵700、固定于轉(zhuǎn)軸1100上的制動盤800，制動器900失電時，銜鐵700鎖緊制動盤800。
[0035]內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子400的運行狀態(tài)的檢測控制裝置。該控制檢測裝置包括編碼器1000、控制系統(tǒng)，編碼器1000與控制系統(tǒng)電氣連接。
[0036]所述稀土永磁體500的數(shù)量為至少ニ個，在本實施例中，優(yōu)選為四個，四個稀土永磁體500均勻布置在定子300上。稀土永磁體500米用嵌入的方式固定于第二凹槽301底部的定子300中。相鄰稀土永磁體500相對的ー側(cè)磁極相同。
[0037]定子300由導(dǎo)磁材料制成，定子300由多片定子鐵芯沖片303組成。轉(zhuǎn)子400由導(dǎo)磁材料制成，轉(zhuǎn)子400由多片轉(zhuǎn)子鐵芯沖片403組成。
[0038]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括制動器、支撐座、可轉(zhuǎn)動的安裝干支撐座上的轉(zhuǎn)軸，制動器安裝于支撐座上，其特征在于，還包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)軸固定連接的轉(zhuǎn)子鐵芯、套設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯外并固定在支撐座上的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子鐵芯的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少兩個永磁體安裝于定子鐵芯上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置為電機，電機相數(shù)為q，所述第一凹槽數(shù)量為Z，第二凹槽數(shù)量為D，其滿足以下公式:Z=2mq, D= (l±l/q) Z ; 式中，m=l、2，--?，!！(n為正整數(shù))。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述電機相數(shù)為3，所述第一凹槽數(shù)量為24，所述第二凹槽的數(shù)量為32。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，制動器包含有銜鐵、固定于轉(zhuǎn)軸上的制動盤，制動器失電時，銜鐵鎖緊制動盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子鐵芯的運行狀態(tài)的檢測控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括編碼器、控制系統(tǒng)，編碼器與控制系統(tǒng)電氣連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，至少兩個所述永磁體均勻布置在定子上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述永磁體數(shù)量為四個。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，相鄰所述永磁體相對的ー側(cè)磁極相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述永磁體為稀土永磁體。
【文檔編號】H02K1/24GK103457429SQ201310381435
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】肖孝優(yōu), 鄭光遠(yuǎn), 張放 申請人:日立電梯電機（廣州）有限公司