CN103193142A - 一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，包括：定子轴、电机定子、电机转子、磁悬浮轴承定子，磁悬浮轴承转子、曳引轮，电机。本发明采用盘式开关磁阻电机驱动电梯曳引轮旋转，不但简化了曳引机结构，而且盘式开关磁阻电机具有功率密度高、效率高、控制方法灵活、高效无级调速等优良性能。此外，本发明采用磁悬浮轴承，曳引机的定、转子之间没有机械摩擦，只需要功率较小的电机就能驱动曳引轮旋转，降低了曳引机的能耗，达到了节能减排的效果。

Description

一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机

技术领域

本发明属于曳引机，尤其涉及一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机。

背景技术

电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源。电梯是典型的位能性负载。根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有以下特点：

1、能频繁地起动和制动：电梯在运行中每小时起制动次数常超过100次，最高可达到每小时180～240次，因此，电梯专用电动机应能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制。

2、起动电流较小：在电梯用交流电动机的鼠笼式转子的设计与制造上，虽然仍采用低电阻系数材料制作导条，但是转子的短路环却用高电阻系数材料制作，使转子绕组电阻有所提高。这样，一方面降低了起动电流，使起动电流降为额定电流的2.5～3.5倍左右，从而增加了每小时允许的起动次数；另一方面，由于只是转子短路端环电阻较大，利于热量直接散发，综合效果使电动机的温升有所下降。而且保证了足够的起动转矩，一般为额定转矩的2.5倍左右。不过，与普通交流电动机相比，其机械特性硬度和效率有所下降，转差率转差率也提高到0.1～0.2。机械特性变软，使调速范围增大，而且在堵转力矩下工作时，也不致烧毁电机。

3、电动机运行噪声低：为了降低电动机运行噪声，采用滑动轴承。此外，适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方面均作合理处理。

用于电梯曳引机的轴承要承受电梯轿厢、平衡配重以及乘客的重量，目前的轴承都是机械轴承，如此大的压力导致轴承内部的摩擦力很大，而电机需要克服这部分摩擦力才能驱动曳引轮旋转，导致整个系统的能耗增加。

盘式开关磁阻电机主要特点是功率密度高、效率高、控制方法灵活、高效无级调速，电机结构紧凑牢固，功率体积比高，过载能力大，形体薄，运行可靠，散热效果好的扁平结构的轴向磁场盘式开关磁阻电机，适合于高速运行，并且驱动电路简单成本低、性能可靠，在宽广的转速范围内效率都比较高，而且可以方便地实现四象限控制。

随着时代和科技的进步，电梯的应用越来越广泛，电梯质量要求的苛刻性也日益凸显，而目前市面上的电梯曳引机已经难以满足市场对高质量低功耗曳引机的需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，旨在解决目前电梯曳引机采用的机械式轴承导致轴承内部摩擦力很大导致电机工作耗能大，采用的电机的功能效果并不理想，已经难以满足市场对高质量低功耗曳引机的需求的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，包括：定子轴、电机定子、电机转子、磁悬浮轴承定子，磁悬浮轴承转子、曳引轮，电机；所述电机定子和所述磁悬浮轴承定子固定在所述定子轴上，对应设置所述电机转子和所述磁悬浮轴承转子；

所述曳引轮内部套装有所述磁悬浮轴承转子，通过所述磁悬浮轴承定子、所述磁悬浮轴承转子之间的磁场吸力实现五自由度悬浮；所述曳引轮两侧安装有所述电机转子，通过所述电机定子、所述电机转子之间的磁场吸力来使所述曳引轮旋转；

所述电机由所述电机转子和所述电机定子组成，驱动所述曳引轮旋转。

进一步，所述磁悬浮轴承定子与所述磁悬浮轴承转子之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm；所述电机定子和所述电机转子之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm。

进一步，所述盘式开关磁阻电机的气隙为轴向布置，定子和转子均为凸极结构，定子齿上绕有绕组。利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中的特点，通电的定子以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。

本发明采用盘式开关磁阻电机驱动电梯曳引轮旋转，不但简化了曳引机结构，而且盘式开关磁阻电机具有功率密度高、效率高、控制方法灵活、高效无级调速等优良性能。

附图说明

图1是本发明提供的磁悬浮轴承盘式电梯曳引机剖面图。

图1中标号名称：1、曳引轮；2、电机转子；3、电机定子；4、定子轴；5、磁悬浮轴承定子；6、磁悬浮轴承转子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的磁悬浮轴承盘式电梯曳引机的结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，包括：定子轴4、电机定子3、电机转子2、磁悬浮轴承定子5，磁悬浮轴承转子6、曳引轮1，电机；所述电机定子3和所述磁悬浮轴承定子5固定在所述定子轴4上，对应设置所述电机转子2和所述磁悬浮轴承转子6；所述曳引轮1内部套装有所述磁悬浮轴承转子6，通过所述磁悬浮轴承定子5、所述磁悬浮轴承转子6之间的磁场吸力实现五自由度悬浮；所述曳引轮1两侧安装有所述电机转子2，通过所述电机定子3、所述电机转子2之间的磁场吸力来使所述曳引轮1旋转；所述电机由所述电机转子2和所述电机定子3组成，驱动所述曳引轮1旋转。

本发明利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中的特点，通电的电机定子以磁力吸引铁磁性的电机转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩，使电机转子转动。

所述磁悬浮轴承定子5与所述磁悬浮轴承转子6之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm；所述电机定子3和所述电机转子2之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm。工作时，所述磁悬浮轴承定子5对所述磁悬浮轴承转子6产生吸力，使所述磁悬浮轴承转子6悬浮。

所述电机采用盘式开关磁阻电机，所述盘式开关磁阻电机的气隙为轴向布置，定子和转子均为凸极结构，定子齿上绕有绕组。

本发明工作时，所述所述磁悬浮轴承定子5与所述磁悬浮轴承转子6之间成磁悬浮状态，没有机械摩擦。

盘式开关磁阻电机主要特点是功率密度高、效率高、控制方法灵活、高效无级调速，电机结构紧凑牢固，功率体积比高，过载能力大，形体薄，运行可靠，散热效果好的扁平结构的轴向磁场盘式开关磁阻电机，适合于高速运行，并且驱动电路简单成本低、性能可靠，在宽广的转速范围内效率都比较高，而且可以方便地实现四象限控制。本发明采用盘式开关磁阻电机驱动电梯曳引轮旋转，不但简化了曳引机结构，而且盘式开关磁阻电机具有功率密度高、效率高、控制方法灵活、高效无级调速等优良性能。

用于电梯曳引机的轴承要承受电梯轿厢、平衡配重以及乘客的重量，目前的轴承都是机械轴承，如此大的压力导致轴承内部的摩擦力很大，而电机需要克服这部分摩擦力才能驱动曳引轮旋转，导致整个系统的能耗增加。如果采用磁悬浮轴承，曳引机的定、转子之间没有机械摩擦，只需要功率较小的电机就能驱动曳引轮旋转，降低了曳引机的能耗，达到了节能减排的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，其特征在于，包括：定子轴、电机定子、电机转子、磁悬浮轴承定子，磁悬浮轴承转子、曳引轮，电机；

所述电机定子和所述磁悬浮轴承定子固定在所述定子轴上，对应设置所述电机转子和所述磁悬浮轴承转子；

所述曳引轮内部套装有所述磁悬浮轴承转子，通过所述磁悬浮轴承定子、所述磁悬浮轴承转子之间的磁场吸力实现五自由度悬浮；所述曳引轮两侧安装有所述电机转子，通过所述电机定子、所述电机转子之间的磁场吸力来使所述曳引轮旋转；

所述电机由所述电机转子和所述电机定子组成，驱动所述曳引轮旋转。

2.如权利要求1所述的磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，其特征在于，所述磁悬浮轴承定子与所述磁悬浮轴承转子之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm；所述电机定子和所述电机转子之间存在气隙，气隙长度0.2-2mm。

3.如权利要求1所述的磁悬浮轴承盘式电梯曳引机，其特征在于，所述电机采用盘式开关磁阻电机，所述盘式开关磁阻电机的气隙为轴向布置，定子和转子均为凸极结构，定子齿上绕有绕组。所述磁悬浮轴承定子5对所述磁悬浮轴承转子6产生吸力，使所述磁悬浮轴承转子6悬浮。