一種混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電工、電梯領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁導(dǎo)向系統(tǒng)，具體涉及一種混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越多的建設(shè)高層和超高層大樓，比如，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的迪拜塔總高828米，共162層；沙特阿拉伯王國(guó)的麥加皇家鐘塔飯店高601米，共95層；上海中心大廈高632米，共125層；臺(tái)北101金融中心高509米，共106層；馬來(lái)西亞首都的雙峰塔高457米，共88層。目前還有多個(gè)摩天大樓處在規(guī)劃和建設(shè)階段。隨著樓層高度的不斷增加，需要配置高速電梯，傳統(tǒng)的機(jī)械導(dǎo)輪或滑靴接觸導(dǎo)向方式已不滿足實(shí)際運(yùn)行的需要:受到導(dǎo)靴摩擦力限制，轎廂運(yùn)行速度難以大幅提高；在高速運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)靴磨損嚴(yán)重，維護(hù)量大；由于偏差和錯(cuò)位引起的振動(dòng)和噪聲影響了乘坐的舒適性等?；诖?，人們又提出了非接觸型電磁導(dǎo)軌，通過(guò)電磁力無(wú)磨損的導(dǎo)向，無(wú)需潤(rùn)滑油，和傳統(tǒng)機(jī)械導(dǎo)向系統(tǒng)相比，由于無(wú)摩擦運(yùn)行，電梯可以運(yùn)行在更高的速度，同時(shí)，通過(guò)電磁調(diào)節(jié)控制導(dǎo)向系統(tǒng)的阻尼率，可以大幅改善乘坐舒適性。申請(qǐng)公布號(hào)為CN102689830A的中國(guó)發(fā)明專利“磁懸浮電梯導(dǎo)向系統(tǒng)及其控制方法”，公布了一種利用U型電磁鐵實(shí)現(xiàn)非接觸的磁懸浮導(dǎo)向裝置及電梯系統(tǒng)，該發(fā)明采用8個(gè)對(duì)角布置的電磁導(dǎo)向裝置來(lái)保持轎廂狀態(tài)，雖然實(shí)現(xiàn)了非接觸導(dǎo)向運(yùn)行，但其所用電磁鐵數(shù)量多、占用空間大、控制復(fù)雜，控制電流大，電能損耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種數(shù)量少、占用空間小、功耗低、控制簡(jiǎn)單的混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌和導(dǎo)向組件，所述導(dǎo)軌為截面為矩形的條狀結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)軌豎直固定在井道壁上；
所述導(dǎo)向組件包括左軛鐵、右軛鐵、永磁體、左線圈繞組、右線圈繞組、左齒及右齒；所述左軛鐵為C形槽狀體，具有相互平行的水平上臂和下臂，所述右軛鐵與所述左軛鐵結(jié)構(gòu)完全相同，二者的C形槽槽口相對(duì)且左右對(duì)稱設(shè)置在導(dǎo)軌的兩側(cè)，構(gòu)成半環(huán)抱結(jié)構(gòu)；所述導(dǎo)軌設(shè)置在所述左軛鐵的上臂和所述右軛鐵的上臂之間，所述導(dǎo)軌的左右兩個(gè)側(cè)面分別與所述左軛鐵和所述右軛鐵的兩個(gè)上臂端面之間形成左臂氣隙和右臂氣隙；所述左軛鐵下臂端面和右軛鐵下臂端面之間設(shè)置矩形的永磁體，左軛鐵和右軛鐵經(jīng)永磁體連接成為一體；左軛鐵下臂和右軛鐵下臂沿豎直向上方向分別對(duì)稱設(shè)置所述左齒和所述右齒，左齒和右齒分別對(duì)應(yīng)套有左線圈繞組和右線圈繞組；所述左齒和所述右齒的頂端端面與所述導(dǎo)軌的前側(cè)面平行并設(shè)置有左齒氣隙和右齒氣隙，兩氣隙長(zhǎng)度相等。
[0005]所述的左齒和右齒均為折條狀，兩個(gè)齒頂外緣間距dl與導(dǎo)軌的水平寬度d滿足dl ( d，兩個(gè)齒頂內(nèi)緣間距d2與左齒氣隙長(zhǎng)度d3滿足d2 > d3。
[0006]所述的永磁體采用稀土永磁材料或釹鐵硼永磁材料制成。
[0007]所述的左輒鐵、右輒鐵、左齒和右齒均米用導(dǎo)磁良好的電工純鐵或娃鋼制成。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下:永磁體產(chǎn)生的磁通經(jīng)過(guò)兩個(gè)并聯(lián)回路，一回路經(jīng)過(guò)永磁體、左軛鐵、左氣隙、導(dǎo)軌、右氣隙和右軛鐵，另一永磁回路經(jīng)過(guò)永磁體、左齒、左齒氣隙、導(dǎo)軌、右齒氣隙和右齒。而左右齒上設(shè)置的線圈繞組形成左右兩個(gè)獨(dú)立磁路，一路經(jīng)過(guò)左齒、左齒氣隙、導(dǎo)軌、左氣隙到左軛鐵，另一路經(jīng)過(guò)右齒、右齒氣隙、導(dǎo)軌、右氣隙到右軛鐵，線圈繞組磁路和永磁磁路在左氣隙、右氣隙、左齒氣隙、右齒氣隙4個(gè)氣隙中均有重疊，繞組線圈磁路不經(jīng)過(guò)永磁體。由現(xiàn)有技術(shù)可知，磁場(chǎng)對(duì)鐵磁材料作用產(chǎn)生的吸力與磁通的平方成正比，永磁磁通作為基本工作磁通，電磁通作為調(diào)節(jié)磁通，當(dāng)永磁磁通疊加電磁通后，左右氣隙中的合成磁場(chǎng)會(huì)有較大的變化，比如，左氣隙磁通增加，右氣隙磁通減小時(shí)，就能產(chǎn)生較大的向右的合成電磁吸力；或者左氣隙磁通減小，右氣隙磁通增加時(shí)，就能產(chǎn)生較大的向左的合成電磁吸力。這樣可以在線圈繞組中通入較小電流產(chǎn)生電磁通，來(lái)調(diào)節(jié)X方向和Y方向各個(gè)氣隙中的合成磁通量，進(jìn)而獨(dú)立調(diào)節(jié)X方向力和Y方向電磁力，實(shí)現(xiàn)電磁非接觸導(dǎo)向功能。
[0009]本發(fā)明公開(kāi)了一種混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)，采用永磁體和電磁體混合勵(lì)磁，顯著降低控制電流，功耗低，可用于提升機(jī)、電梯的非接觸導(dǎo)向。
[0010]本發(fā)明的混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)，其兩套線圈繞組完全處于左軛鐵和右軛鐵形成的環(huán)抱結(jié)構(gòu)內(nèi)部，便于防護(hù)繞組、安全性高，整體體積可以做得較小，鐵芯利用率高。所述的永磁體采用稀土永磁材料或釹鐵硼永磁材料制成，磁性能高，能進(jìn)一步降低裝置體積。所述的左軛鐵、右軛鐵、左齒和右齒均采用導(dǎo)磁良好的電工純鐵或硅鋼制成，可以顯著減小漏磁場(chǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)的橫截面示意圖。
[0012]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的永磁體磁路示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的兩個(gè)控制線圈通入“左正右正”電流時(shí)的磁路示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的兩個(gè)控制線圈通入“左負(fù)右負(fù)”電流時(shí)的磁路示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明的兩個(gè)控制線圈通入“左正右負(fù)”電流時(shí)的磁路示意圖。
[0017]圖7為本發(fā)明的兩個(gè)控制線圈通入“左負(fù)右正”電流時(shí)的磁路示意圖。
[0018]圖8為本發(fā)明的尺寸約束示意圖。
[0019]圖9為本發(fā)明的混合勵(lì)磁非接觸電梯導(dǎo)向系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]—種混合勵(lì)磁非接觸懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)，如圖1、2所示，包括導(dǎo)軌4和導(dǎo)向組件40，所述導(dǎo)軌4為截面為矩形的條狀結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)軌4豎直固定在井道壁上。所述導(dǎo)向組件40包括左輒鐵1、右輒鐵2、永磁體3、左線圈繞組5、右線圈繞組6、左齒7和右齒8。所述左輒鐵I為C形槽狀體，具有相互平行的水平上臂和下臂，右軛鐵2是與左軛鐵I結(jié)構(gòu)完全相同的C形槽狀體，二者槽口相對(duì)、左右對(duì)稱設(shè)置在導(dǎo)軌4兩側(cè)構(gòu)成半環(huán)抱結(jié)構(gòu)，左右兩邊的結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱。左軛鐵I上臂和右軛鐵2上臂之間設(shè)置導(dǎo)軌4，導(dǎo)軌4的左右兩個(gè)側(cè)面分別與左軛鐵I和右軛鐵2的兩個(gè)上臂端面之間形成左臂氣隙9和右臂氣隙10 ;左軛鐵I下臂端面和右軛鐵2下臂端面之間無(wú)縫隙的設(shè)置矩形永磁體3，左軛鐵I和右軛鐵2經(jīng)永磁體3連接成為一體；左軛鐵I下臂和右軛鐵2下臂沿豎直向上方向分別對(duì)稱設(shè)置折條狀的左齒7和右齒8，左齒7和右齒8分別對(duì)應(yīng)套有左線圈繞組5和右線圈繞組6 ;左齒7和右齒8的頂端端面與導(dǎo)軌4的前側(cè)面平行并設(shè)置有左齒氣隙11和右齒氣隙12，兩氣隙長(zhǎng)度相等。
[0022]本實(shí)施例的混合勵(lì)磁非接觸電梯導(dǎo)向系統(tǒng)，其兩套線圈繞組完全處于左軛鐵I和右軛鐵2形成的環(huán)抱結(jié)構(gòu)內(nèi)部，便于防護(hù)繞組、安全性高，整體體積可以做得較小，鐵芯利用率高。
[0023]所述的永磁體3采用稀土永磁材料或釹鐵硼永磁材料制成，磁性能高，能進(jìn)一步降低裝置體積。
[0024]所述的左輒鐵1、右輒鐵2、左齒7和右齒8均米用導(dǎo)磁良好的電工純鐵或娃鋼制成，可以顯著減小漏磁場(chǎng)。
[0025]如圖3所示，為水平磁化的永磁體3產(chǎn)生的兩條并聯(lián)磁路，分別為永磁齒磁路31和永磁軛磁路32，即:永磁軛磁路31從永磁體3出發(fā)，經(jīng)過(guò)左軛鐵1、左臂氣隙9、導(dǎo)軌4左右側(cè)面、右臂氣隙10和右軛鐵2形成回路；永磁齒磁路32從永磁體3出發(fā)，經(jīng)過(guò)左齒7、左齒氣隙11、導(dǎo)軌4前側(cè)面、右齒氣隙12和右齒8形成回路。當(dāng)永磁體單獨(dú)作用時(shí)，永磁軛磁路32的左臂氣隙和右臂氣隙磁通大小一樣，產(chǎn)生的電磁吸力大小相等，方向相反，導(dǎo)向組件40相對(duì)導(dǎo)軌4來(lái)說(shuō)，受到X方向的合力為O。而對(duì)于永磁齒磁路31，磁通進(jìn)入導(dǎo)軌4前側(cè)面，然后又退出導(dǎo)軌4前側(cè)面，左齒氣隙11和右齒氣隙12中的磁通產(chǎn)生的電磁吸力均沿Y方向，導(dǎo)向組件40受到+Y方向電磁吸力。
[0026]如圖4所示，左右齒上設(shè)置的線圈繞組單獨(dú)作用時(shí)形成左繞組磁路51和右繞組磁路61兩個(gè)獨(dú)立磁路，左繞組磁路51經(jīng)過(guò)左齒