電梯用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電梯用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，屬于電梯用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的后端蓋空腔內(nèi)固定設(shè)置磁位置傳感器，磁位置傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，所述的磁位置傳感器包括固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定在開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，固定環(huán)設(shè)置在后端蓋上，固定環(huán)設(shè)置有塑殼封裝的線路板，線路板上設(shè)置有磁敏元器件和信號(hào)接口。本實(shí)用新型通過調(diào)整開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的開通角、關(guān)斷角、電壓和電流，可以得到電梯不同負(fù)載要求的機(jī)械特性，控制簡(jiǎn)單、靈活，能容易地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和四象限運(yùn)行。本實(shí)用新型能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境，調(diào)速范圍寬，精度高，在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率，節(jié)能效果明顯，非常適合電梯使用。
【專利說明】電梯用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電梯用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具體地說，涉及一種電梯用開關(guān)磁 阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)俗稱馬達(dá)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來 驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。電動(dòng)機(jī)的速度是固定不變的，但在實(shí)際使用過程中，有時(shí)要以較 低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。
[0003]當(dāng)前電梯廣泛使用的變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，通過變頻器改變?cè)O(shè)備輸入電壓頻率，達(dá)到 節(jié)能調(diào)速的目的。變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)雖能實(shí)現(xiàn)調(diào)速，但因其調(diào)速范圍窄、效率低、單位體積功 率小，以致其調(diào)速性能較差，要取得與直流電動(dòng)機(jī)相近的調(diào)速特性，需要采用復(fù)雜的矢量控 制系統(tǒng)。另外，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的成本較高，調(diào)速精度低，可靠性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種成本低、調(diào)速范圍寬、控 制靈活、工作可靠，在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)， 調(diào)速精度高，節(jié)能效果明顯。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種包括電氣連接的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、磁位置傳感器、控制器和功率變換器，其特 征在于:控制器的輸出端連接功率變換器，功率變換器的輸出端連接開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，開關(guān) 磁阻電動(dòng)機(jī)的輸出端連接電梯負(fù)載，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的后端蓋空腔內(nèi)固定設(shè)置磁位置傳感 器，磁位置傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，所述的磁位置傳感器包括固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng) 環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定在開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，固定環(huán)設(shè)置在后端蓋上，固定環(huán)設(shè)置有塑殼封 裝的線路板，線路板上設(shè)置有磁敏元器件和信號(hào)接口。
[0007]通過設(shè)置磁位置傳感器，成本低、調(diào)速范圍寬、控制靈活、工作可靠，在寬廣的轉(zhuǎn)速 和功率范圍內(nèi)都具有聞效率，能夠有效防止粉塵、油污等污染。
[0008]其中優(yōu)選方案是:
[0009]所述開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)包括疊片定子、疊片轉(zhuǎn)子、繞組、前端蓋、后端蓋和機(jī)軸，繞組 纏繞在疊片定子上，其出線管設(shè)在后端蓋的外周側(cè)；前端蓋通過螺釘固定在疊片定子的前 端，從前端封裝疊片定子和疊片轉(zhuǎn)子；后端蓋通過螺釘固定在疊片定子的后端，從后端封裝 疊片定子和疊片轉(zhuǎn)子；疊片轉(zhuǎn)子上貫穿鉚接有至少一個(gè)鉚釘，疊片定子上也貫穿鉚接有至 少一個(gè)鉚釘；機(jī)軸通過軸承與疊片轉(zhuǎn)子連接；后端蓋的空腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和固定環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng) 環(huán)套裝在疊片轉(zhuǎn)子后端的機(jī)軸上；固定環(huán)固定在后端蓋上。設(shè)置簡(jiǎn)單方便，便于生產(chǎn)和維 修。
[0010]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)為一固定塊，固定塊一側(cè)設(shè)置齒盤，齒盤上間隔均布齒盤凸起和齒 盤凹槽，固定塊中間設(shè)置軸孔和鍵槽。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)直接由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)，控制簡(jiǎn)單直接，信號(hào)準(zhǔn)確性聞ο
[0011]所述的固定環(huán)為一金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)上設(shè)置2個(gè)環(huán)狀通孔，環(huán)狀通孔上設(shè)置固定螺絲與后端蓋相適應(yīng)，線路板安裝在兩環(huán)狀通孔之間，磁敏元器件固定在線路板上，線路板上設(shè)置信號(hào)接口，線路板固定在塑料外殼內(nèi)。設(shè)置連接方便。
[0012]本實(shí)用新型具有的有益效果是，通過設(shè)置磁位置傳感器，采用位置感應(yīng)齒盤的凸起和凹槽的結(jié)構(gòu)，解決了磁敏元器件的磁滯問題，提高了位置采集精度，使得調(diào)整開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的開通角、關(guān)斷角、電壓和電流，可以得到不同負(fù)載要求的機(jī)械特性，控制簡(jiǎn)單、靈活，能容易地實(shí)現(xiàn)電梯的軟啟動(dòng)和四象限運(yùn)行，而且，由于這是一種純邏輯的控制方式，很容易智能化。另外，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境，大大延長(zhǎng)了開關(guān)磁阻電機(jī)的使用壽命，可以達(dá)到和普通異步電機(jī)相同的使用壽命，而且調(diào)速范圍寬，在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有聞效率，可以大大提聞電梯的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1、后端蓋；2、固定環(huán)；3、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)；4、機(jī)軸；5、軸承；6、前端蓋；7、螺釘；8、鉚釘；9、疊片轉(zhuǎn)子；10、疊片定子；11、螺釘；12、出線管。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]實(shí)施例:
[0018]如圖1所示，電梯用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)包括電氣連接的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、位置傳感器、控制器和功率變換器，控制器的輸出端連接功率變換器，功率變換器的輸出端連接開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的輸出端連接電梯負(fù)載，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的后端蓋空腔內(nèi)固定設(shè)置磁位置傳感器，磁位置傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，所述的磁位置傳感器包括固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定在開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，固定環(huán)設(shè)置在后端蓋上，固定環(huán)設(shè)置有塑殼封裝的線路板，線路板上設(shè)置有磁敏元器件和信號(hào)接口。
[0019]如圖2所示，所述開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)包括疊片定子10、疊片轉(zhuǎn)子9、繞組、前端蓋6、后端蓋I和機(jī)軸，繞組纏繞在疊片定子10上，其出線管12設(shè)在后端蓋I的外周側(cè)；
[0020]前端蓋6通過螺釘7固定在疊片定子10的前端,從前端封裝疊片定子10和疊片轉(zhuǎn)子9 ;后端蓋I通過螺釘11固定在疊片定子10的后端,從后端封裝疊片定子10和疊片轉(zhuǎn)子9 ;疊片轉(zhuǎn)子9上貫穿鉚接有至少一個(gè)鉚釘8，疊片定子10上也貫穿鉚接有至少一個(gè)鉚釘；機(jī)軸通過軸承5與疊片轉(zhuǎn)子9連接；后端蓋I的空腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)3，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)3套裝在置片轉(zhuǎn)子9后端的機(jī)軸4上；固定環(huán)2固定在后端蓋I上。
[0021]轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)為一固定塊，固定塊一側(cè)設(shè)置齒盤，齒盤上間隔均布齒盤凸起和齒盤凹槽，固定塊中間設(shè)置軸孔和鍵槽。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)直接由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)，控制簡(jiǎn)單直接，信號(hào)準(zhǔn)確性高。
[0022]固定環(huán)為一金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)上設(shè)置2個(gè)環(huán)狀通孔，環(huán)狀通孔上設(shè)置固定螺絲與后端蓋相適應(yīng)，線路板安裝在兩環(huán)狀通孔之間，磁敏元器件固定在線路板上，線路板上設(shè)置信號(hào)接口，線路板固定在塑料外殼內(nèi)。設(shè)置連接方便。
[0023]工作原理:
[0024]電能通過功率變換器輸入到開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)連接負(fù)載，并為其 提供動(dòng)力。控制器根據(jù)磁位置傳感器檢測(cè)到的定子和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)位置信息，結(jié)合給定 的運(yùn)行命令(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，導(dǎo)通開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中相應(yīng)的定子相繞組的主開關(guān)元件。對(duì)應(yīng) 相繞組中有電流流過，產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)總是趨于“磁阻最小”而產(chǎn)生的磁阻性電磁轉(zhuǎn)矩，使 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向“極對(duì)極”位置。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到被吸引的轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極相重合(平衡位置)時(shí)， 電磁轉(zhuǎn)矩消失。此時(shí)，控制器根據(jù)新的位置信息，在定子和轉(zhuǎn)子即將達(dá)到平衡位置時(shí)，向功 率變換器發(fā)出命令，關(guān)斷當(dāng)前相的主開關(guān)元件，而導(dǎo)通下一相，則轉(zhuǎn)子又會(huì)向下一個(gè)平衡位 置轉(zhuǎn)動(dòng)；這樣，控制器根據(jù)相應(yīng)的位置信息按一定的控制邏輯連續(xù)地導(dǎo)通和關(guān)斷相應(yīng)的相 繞組的主開關(guān)，就可產(chǎn)生連續(xù)的同轉(zhuǎn)向的電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子在一定的轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行；再根 據(jù)一定的控制策略控制各相繞組的通、斷時(shí)刻以及繞組電流的大小，就可使整個(gè)系統(tǒng)在最 佳狀態(tài)下運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，包括電氣連接的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、磁位置傳感器、控制器和功率變換器，其特征在于:控制器的輸出端連接功率變換器，功率變換器的輸出端連接開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的輸出端連接電梯負(fù)載，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的后端蓋空腔內(nèi)固定設(shè)置磁位置傳感器，磁位置傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，所述的磁位置傳感器包括固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定在開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，固定環(huán)設(shè)置在后端蓋上，固定環(huán)設(shè)置有塑殼封裝的線路板，線路板上設(shè)置有磁敏元器件和信號(hào)接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)包括疊片定子(10)、疊片轉(zhuǎn)子(9)、繞組、前端蓋(6)、后端蓋(I)和機(jī)軸，繞組纏繞在疊片定子(10)上，其出線管(12)設(shè)在后端蓋(I)的外周側(cè)；前端蓋(6)通過螺釘(7)固定在疊片定子(10)的前端；后端蓋(I)通過螺釘(11)固定在疊片定子(10)的后端；機(jī)軸(4)通過軸承(5)與疊片轉(zhuǎn)子(9)連接；后端蓋(I)的空腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(3)和固定環(huán)(2)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(3)套裝在疊片轉(zhuǎn)子(9)后端的機(jī)軸(4)上；固定環(huán)(2)固定在后端蓋(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(2)為一固定塊，固定塊一側(cè)設(shè)置齒盤，齒盤上間隔均布齒盤凸起和齒盤凹槽，固定塊中間設(shè)置軸孔和鍵槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述的固定環(huán)(3)為一金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)上設(shè)置2個(gè)環(huán)狀通孔，環(huán)狀通孔上設(shè)置固定螺絲與后端蓋(I)相適應(yīng)，線路板安裝在兩環(huán)狀通孔之間，磁敏元器件固定在線路板上，線路板上設(shè)置信號(hào)接口，線路板固定在塑料外殼內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK203434809SQ201320548630
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】郭源生, 董義鵬, 石光峰, 李明賢 申請(qǐng)人:淄博京科電氣研究所