專利名稱：內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電梯曳引驅(qū)動裝置，特別是一種適用于無機房和小機房電梯曳引驅(qū)動的內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置。該裝置適用于一切需要頻繁起、制動和正反轉(zhuǎn)、 低速直驅(qū)運行的場合。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿曳引機具有傳動比大、傳動平穩(wěn)等特點，在電梯行業(yè)中被一致公認(rèn)為電梯驅(qū)動機構(gòu)的首選。隨著人們對電梯產(chǎn)品的規(guī)格和性能提出了更高的要求，其蝸輪蝸桿減速箱噪聲大、機械效率低、體積大，而且還需要定期潤滑保養(yǎng)，不利于節(jié)能環(huán)保的缺點逐步顯現(xiàn)。上世紀(jì)90年代以來，永磁同步電動機與矢量控制技術(shù)結(jié)合以后，使其具有由低速到高速恒轉(zhuǎn)矩輸出的特性，能夠滿足了電梯驅(qū)動的要求，提高了系統(tǒng)的傳動效率，減小系統(tǒng)整體體積；它在結(jié)構(gòu)上取消了蝸輪蝸桿減速箱并使傳動系統(tǒng)在振動、噪音和低速平穩(wěn)性等運行方面得到改善。近幾年無齒輪永磁同步曳引機作為世界領(lǐng)先技術(shù)已得到實際應(yīng)用。經(jīng)檢索，近年來有關(guān)內(nèi)轉(zhuǎn)子無齒輪永磁同步曳引機的文獻主要有中國專利號為 01218521.3的“一種無齒輪電梯曳引機構(gòu)用永磁同步電動機”、中國專利號為02219222.0 的“一種帶盤車裝置的電梯曳引機”、中國專利號為200320U8026. 1的“前支撐結(jié)構(gòu)稀土永磁同步無齒曳引機”、中國專利號為200420067894.8的“電梯曳引機”等。這些內(nèi)轉(zhuǎn)子無齒輪永磁同步曳引機的優(yōu)點，主要是在結(jié)構(gòu)上取消了蝸輪蝸桿減速箱，轉(zhuǎn)子安裝高性能的永磁材料，結(jié)構(gòu)緊湊，免維護。但其仍存在一些不足之處1、無齒輪永磁同步曳引機不能消除整機運行過程中永磁材料在高溫狀態(tài)下退磁、 失磁現(xiàn)象，一旦發(fā)生上述情況，極易造成飛車，給電梯乘坐人員帶來不同程度的傷害。2、轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝高性能的永磁材料，由于永磁材料本身具有磁力，安裝過程中需要克服磁性力的作用；即便是安裝后對永磁材料進行充磁，可以避免安裝過程中磁性力相互作用現(xiàn)象，但是需要專用充磁設(shè)備。3、永磁材料屬于稀土資源，目前其原材料成本與日俱增，從而造成整機生產(chǎn)成本越來越高。4、與之匹配的控制系統(tǒng)造價相對較高。近年來，開關(guān)磁阻電機的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進步，已成功地應(yīng)用于電動車驅(qū)動、通用工業(yè)、家用電器和紡織機械等領(lǐng)域，功率范圍從IOW到5MW，最大速度高達(dá)100000 r/min。但由于其存在轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大等方面的不足，所以相對電梯曳引傳動，在振動、 噪音和低速平穩(wěn)性等運行性能方面的要求，存在一定的差異，因此，現(xiàn)有開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)無法直接應(yīng)用于電梯曳引傳動。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的永磁材料在高溫狀態(tài)下易退磁、失磁，成本高等問題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，生產(chǎn)制造方便，除保留開關(guān)磁阻電機起動轉(zhuǎn)矩大、效率高、運行平穩(wěn)、安全可靠的優(yōu)點外，與內(nèi)轉(zhuǎn)子無齒輪永磁同步曳引機相比，無永磁體，噪音小，無需定期潤滑保養(yǎng)，成本低。本實用新型所采用的技術(shù)方案是該內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置包括采用開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動的曳引驅(qū)動裝置、制動器及轉(zhuǎn)子位置傳感器，其技術(shù)要點是所述開關(guān)磁阻調(diào)速電機的由轉(zhuǎn)軸與固定在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵芯組成的轉(zhuǎn)子組裝在定子內(nèi)部；轉(zhuǎn)子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，轉(zhuǎn)子外圈上設(shè)有M個凹槽形成的M個極；制動輪固定在轉(zhuǎn)軸上， 外周有凸、凹槽的曳引輪固定在轉(zhuǎn)軸的軸端或固定在制動輪上，機座與帶繞組的定子鐵芯組成定子，定子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，定子內(nèi)圈上設(shè)有18個凹槽形成的18個極， 定子的每個極上繞有集中式線圈，18個線圈共同組成三相定子繞組；定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)；實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測的轉(zhuǎn)子位置傳感器組裝于主軸端部。定子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成的所述定子鐵芯采用直槽結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成的所述轉(zhuǎn)子鐵芯采用斜槽結(jié)構(gòu)，斜槽范圍為 0. 5 1.5個轉(zhuǎn)子極。本實用新型具有的優(yōu)點及積極效果是由于本實用新型采用內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機做為主驅(qū)動，定子、轉(zhuǎn)子鐵芯均由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)，所以充分利用了內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機所具有的轉(zhuǎn)矩是磁阻性質(zhì)，其運行原則上遵循“磁阻最小原理”，即磁通總是要沿磁阻最小的路徑閉合，因磁場扭曲而產(chǎn)生切向磁拉力。 因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極錯位時，氣隙大、磁阻大；一旦定子磁極繞組通電，就會形成對轉(zhuǎn)子凸起的磁拉力，使氣隙變小——磁路磁阻變小。與此同時用驅(qū)動開關(guān)按一定邏輯關(guān)系切換定子磁極繞組的通電順序，即可形成連續(xù)旋轉(zhuǎn)的力矩。與內(nèi)轉(zhuǎn)子無齒輪永磁同步曳引機相比，無永磁體，噪音小，無需定期潤滑保養(yǎng)，成本低。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的永磁材料在高溫狀態(tài)下易退磁、失磁，成本高等問題。因曳引輪固定在制動輪(或制動盤)或轉(zhuǎn)軸端部，曳引輪上加工有凸、凹槽，既可以驅(qū)動曳引繩，也可以驅(qū)動曳引帶，故其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理， 工藝性好，生產(chǎn)制造方便，保留了開關(guān)磁阻電機起動轉(zhuǎn)矩大、效率高、運行平穩(wěn)、安全可靠的優(yōu)點。內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機的調(diào)速功能是由轉(zhuǎn)子位置傳感器、功率變換器和控制器共同配合實現(xiàn)的。其中，轉(zhuǎn)子位置傳感器實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測功能，安裝于主軸端部。通過改變?nèi)喽ㄗ永@組的通電順序，驅(qū)動曳引裝置正、反轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電梯轎廂上、下行。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為第二種制動方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為第三種制動方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的側(cè)視圖；圖6為本實用新型采用的定子、轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機工作原理簡圖。圖中序號說明1鍵A、2曳引輪、3制動輪、4軸承A、5轉(zhuǎn)軸、6轉(zhuǎn)子鐵芯、7機座、8定子鐵芯、9鍵B、10軸承B、ll轉(zhuǎn)子位置傳感器、12限位螺栓、13塊式電磁制動器、14制動閘瓦、15螺釘、16鼓式雙推電磁制動器、17彈簧、18制動臂、19制動閘瓦、20制動盤、21鉗盤式電磁制動器，22制動閘瓦、23安裝座、24圓柱銷、25螺釘J6定子沖片、27轉(zhuǎn)子沖片。
具體實施方式
根據(jù)圖1 7詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作原理。該內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置包括采用內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動的曳引驅(qū)動裝置、制動器及轉(zhuǎn)子位置傳感器11等件。其中內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機的結(jié)構(gòu)如下由轉(zhuǎn)軸5通過鍵B 9與固定在轉(zhuǎn)軸5上的轉(zhuǎn)子鐵芯6組成的轉(zhuǎn)子組裝在定子內(nèi)部。轉(zhuǎn)子鐵芯6由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成， 轉(zhuǎn)子鐵芯6采用斜槽結(jié)構(gòu)，斜槽范圍為0. 5^1. 5個轉(zhuǎn)子極。轉(zhuǎn)子外圈上設(shè)有M個凹槽形成的對個極。制動輪3通過鍵A 1定位在轉(zhuǎn)軸5上，由球墨鑄鐵制造的外周有凸、凹槽的曳引輪2固定在轉(zhuǎn)軸5的軸端或通過螺釘15固定在制動輪3上。機座7與通過過盈配合裝在機座7內(nèi)的帶繞組的定子鐵芯8組成定子。定子、轉(zhuǎn)子通過軸承A 4與軸承B 10支撐， 保證間隙以及運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。定子鐵芯8由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，定子鐵芯8采用直槽結(jié)構(gòu)。 定子內(nèi)圈上設(shè)有18個凹槽形成的18個極，定子的每個極上繞有集中式線圈，18個線圈共同組成三相定子繞組。定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測的轉(zhuǎn)子位置傳感器11 組裝于主軸5端部，通過線纜與控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測功能。本實施例中采用的第一種制動方式的塊式電磁制動器13，通過限位螺栓12安裝在機座7兩側(cè)，在塊式電磁制動器13失電狀態(tài)下，通過內(nèi)置于塊式電磁制動器13內(nèi)部彈簧的推力作用使制動閘瓦14吻合地接觸在制動輪制動面上，構(gòu)成可靠的制動系統(tǒng)。本實施例中采用的第二種制動方式的結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖中在機座7的兩側(cè)分別設(shè)置制動閘瓦19和制動臂18，鼓式雙推電磁制動器16安放于機座7上部，兩制動臂18之間，在鼓式雙推電磁制動器16失電狀態(tài)下，通過彈簧17推力作用于制動臂18上的制動閘瓦19，使其吻合的接觸在制動輪制動面上，構(gòu)成可靠的制動系統(tǒng)。本實施例中采用的第三種制動方式的結(jié)構(gòu)如圖4 5所示，圖中在機座7上部與水平成一定角度分別設(shè)置兩個鉗盤式電磁制動器21，通過安裝座23、圓柱銷24、螺釘25與機座7安裝牢固。在鉗盤式電磁制動器21失電狀態(tài)下通過內(nèi)置的彈簧的推力作用使制動閘瓦22吻合地接觸在制動盤20的制動面上，構(gòu)成可靠的制動系統(tǒng)。鉗盤式電磁制動器21 的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置多個。本實用新型采用的定子、轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)如圖6所示。其中沈為定子沖片，27為轉(zhuǎn)子沖片。外轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻調(diào)速電機工作原理如圖7所示，用驅(qū)動開關(guān)按一定邏輯關(guān)系切換定子磁極繞組的通電順序，即可形成連續(xù)旋轉(zhuǎn)的力矩。若順序給A1-A2-B1-B2-C1-C2-A1··· 相繞組通電V，轉(zhuǎn)子即會逆著勵磁順序以逆時針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。反之，若改變相繞組通電相序為A1-A2-C1-C2-B1-B2-A1···，則可使轉(zhuǎn)子以順時針方向旋轉(zhuǎn)。若改變相電流I的大小，則可改變電動機轉(zhuǎn)矩的大小，進而可以改變電動機轉(zhuǎn)速。若在轉(zhuǎn)子極轉(zhuǎn)離定子極時通電，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，為制動轉(zhuǎn)矩。由此可知，通過控制器簡單地改變相繞組的通電順序、相電流的大小等的工作狀態(tài)，就可以改變電動機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、制動等工作狀態(tài)。從而實現(xiàn)驅(qū)動曳引裝置正、反轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電梯轎廂上、下行。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置，包括采用開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動的曳引驅(qū)動裝置、制動器及轉(zhuǎn)子位置傳感器，其特征在于所述開關(guān)磁阻調(diào)速電機的由轉(zhuǎn)軸與固定在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵芯組成的轉(zhuǎn)子組裝在定子內(nèi)部；轉(zhuǎn)子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，轉(zhuǎn)子外圈上設(shè)有M個凹槽形成的M個極；制動輪固定在轉(zhuǎn)軸上，外周有凸、凹槽的曳引輪固定在轉(zhuǎn)軸的軸端或固定在制動輪上；機座與帶繞組的定子鐵芯組成定子，定子鐵芯由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成，定子內(nèi)圈上設(shè)有18個凹槽形成的18個極，定子的每個極上繞有集中式線圈， 18個線圈共同組成三相定子繞組；定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)；實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測的轉(zhuǎn)子位置傳感器組裝于主軸端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置，其特征在于由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成的所述定子鐵芯采用直槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置，其特征在于由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成的所述轉(zhuǎn)子鐵芯采用斜槽結(jié)構(gòu)，斜槽范圍為0. 5^1. 5個轉(zhuǎn)子極。
專利摘要一種內(nèi)轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻曳引驅(qū)動裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的易退磁、失磁，成本高等問題。它包括采用開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動的曳引驅(qū)動裝置、制動器及轉(zhuǎn)子位置傳感器，其技術(shù)要點是開關(guān)磁阻調(diào)速電機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子鐵芯組成，組裝在定子內(nèi)部；定子由機座與帶繞組的定子鐵芯組成，定子、轉(zhuǎn)子鐵芯均由薄型導(dǎo)磁材料疊壓而成；轉(zhuǎn)子外圈上設(shè)有24個凹槽形成的24個極；定子內(nèi)圈上設(shè)有18個凹槽形成的18個極，每個極上繞有集中式線圈，18個線圈共同組成三相定子繞組；定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，生產(chǎn)制造方便，與內(nèi)轉(zhuǎn)子無齒輪永磁同步曳引機相比，轉(zhuǎn)子不需要勵磁繞組，無永磁體，噪音小，無需定期潤滑保養(yǎng)，成本低。
文檔編號B66B11/04GK202321890SQ20112039791
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者張飛, 李振才, 楊永慶 申請人:沈陽博林特電梯股份有限公司