稀土永磁同步電梯電機的製作方法
2023-05-26 11:20:46 1
專利名稱：稀土永磁同步電梯電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種拖動用的電機，尤其是用於電梯1∶1無齒曳引方式的超低速，大轉矩和低噪聲的稀土永磁交流同步電梯電機。
背景技術：
我們回顧一下與我們朝夕相處的電梯的發展，由採用調壓調速技術走向變頻調速技術，電梯曳引機從渦輪渦杆減速形式走向行星輪減速形式和斜柱齒輪形式，十幾年之間發生了很大的變化，值得特別重視的是最近幾年，人們提出並實施 了徹底拋棄任何形式的減速機械，而革命性的採用一臺低速大扭矩電機直接驅動曳引輪，形成一種無齒輪的曳引機械系統。這樣一來可大大節省消耗在減速器上的能量，不再存在漏油現象，減少維護環節，而且最終延長了曳引機械系統的使用壽命，並極大地改善了使用環境。
1998年在北京國際電梯技術展覽會上，日本三菱公司、東芝公司和安川株式會社、芬蘭通力公司都展出了新型的無齒曳引機樣機。1998年後，國內也開始在無齒曳引機方面進行嘗試，比如，寧波欣達、瀋陽蘭光等公司也都先後試製了自己的無齒曳引機。據估計，在北京2002年國際電梯技術展覽會上，會有更多的公司推出無齒曳引機樣機，甚至是商品。無須質疑，電梯技術在21世紀必將走向無齒化。
眾所周知，要想設計製造出一臺高水平的無齒曳引機還有許多困難，其中最大的困難是曳引系統中必須採用超低轉速和超大扭矩的電機和控制系統，對電機的角位置控制的精度要求很高。例如，電機的轉速應為(40～60)RPM，扭矩≥(1000～2000)NM，角位置控制誤差應小於6°。可見無齒電梯電機較傳統的有齒電梯電機轉速低了(10～20)倍，扭矩大了(10～20)倍，角控制精度提高了(15～25)倍。因此，相應的控制和製造工藝的精度也大大的提高了，為了實現1∶1曳引方式的無齒電梯，設計製造出上述形式的電機是當務之急了。
發明內容
根據背景技術所述，本實用新型的目的在於提供一種可以用於1∶1方式曳引電梯曳引機械系統中的超低轉速，超大扭矩和低噪聲的稀土永磁同步電梯電機。
為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種稀土永磁同步電梯電機，主要由機殼(1)，定子(2)，轉子(3)，曳引輪(4)組成，其中，機殼(1)的二側端蓋上固定有滾子調心軸承(11)和滾子軸承(12)，定子(2)固定在機殼(1)的內部，轉子(3)用轉子軸(33)經滾子調心軸承(11)和滾子軸承(12)與機殼(1)連接，曳引輪(4)套裝在帶有止滑鍵(331)和錐形面(332)的轉子軸(33)軸伸處，用壓板(41)壓緊固定在轉子軸(33)的軸端面上，曳引輪的內側邊緣上固定有制動鼓(42)，並且制動鼓(42)套在機殼(1)的前端蓋(13)部位處，其上裝有制動器(5)，轉子(3)與定子(2)之間的工作間隙δ為徑向均勻的氣隙。
由於採用了上述技術方案，本實用新型具有以下優點和效果1、本實用新型提供了一種超低轉速，超大扭矩和低噪聲的稀土永磁同步電機，使電梯的曳引系統無齒化成為可能。2、本實用新型被採用後曳引系統的能量消耗與有齒電梯曳引系統能量消耗相比可節省下來(30～40)％，由於去掉了齒輪系，可使曳引系統低噪聲的運行，極大地改善了轎箱的乘座環境。3、由於習用的電梯曳引系統都是1∶1方式，因此，對習用電梯的改造可以直接採用本實用新型，為廠家帶來非常顯著的經濟效益，本實用新型結構緊湊簡單，工作可靠性高，無漏油問題，使其維護修理簡易。
圖1為本實用新型結構總體示意圖圖2為本實用新型轉子鐵芯結構剖面示意圖圖3為本實用新型定子鐵芯結構剖面示意圖圖中1-機殼，11-滾子調心軸承，12-滾子軸承，13-前端蓋，2-定子，21-定子鐵芯，211-定子鐵芯衝片，22-齒槽，23-鐵芯壓板，24-鐵芯壓圈，25-焊槽，3-轉子，31-稀土磁鋼，311-磁鋼槽，312-控制槽，32-轉子鐵芯，321-轉子鐵芯衝片，33-轉子軸，331-止滑鍵，332-錐形面，34-螺杆，35-端環，36-轉子端板，37-磁通短路橋，4-曳引輪，41-壓板，42-制動鼓，5-制動器，6-尾端蓋
具體實施方式
由圖1所示，本實用新型主要由機殼1，定子2，轉子3，曳引輪4組成，其中，機殼1的二側端蓋上固定有滾子調心軸承11和滾子軸承12，定子2固定在機殼1的內部，轉子3用轉子軸33經滾子調心軸承11和滾子軸承12與機殼1連接，曳引輪4套裝在帶有止滑鍵331和錐形面332的轉子軸33軸伸處，用壓板41壓緊固定在轉子軸33的軸端面上，曳引輪的內側邊緣上固定有制動鼓42，並且制動鼓42套在機殼1的前端蓋13部位處，其上裝有制動器5，轉子3與定子2之間的工作間隙δ為徑向均勻的氣隙，δ＝(1.0～1.2)mm。
由圖可知，曳引輪4緊靠著機殼1套在帶有錐形面332的轉子軸33的軸伸處，這種結構布局形式可以減小電機的軸向尺寸，尤其是減小了轉子軸33的軸向尺寸，減小了轉子軸33承擔的彎矩，無論在轉子軸33的強度和剛度設計方面都帶來好處。
由圖可知，圖中虛線所示的尾端蓋6為裝設傳感器的位置。
由圖1和圖2可知，轉子3由稀土磁鋼31，轉子鐵芯32，轉子軸33，螺杆34，端環35，轉子端板36組成，其中，轉子鐵芯32由多片轉子鐵芯衝片321疊成，在完成稀土磁鋼31的裝配後，通過轉子端板36蓋嚴，並用螺杆34緊固成為一體，轉子鐵芯32與轉子軸33過盈配合，並加裝了轉子止滑鍵331，同時為了預防轉子鐵芯32沿轉子軸33的軸向竄動，而在轉子軸33上，轉子鐵芯32的邊緣處裝設了較大過盈配合的端環35，緊緊地將轉子鐵芯32固定在轉子軸33上。
由圖2可見，稀土磁鋼31選用普通30兆高奧稀土釹鐵硼磁鋼體，其形狀為長方形，表面有防腐層處理，沿轉子鐵芯32切向布置磁鋼槽311，為了實現氣隙內的磁場正弦分布，在磁鋼槽311上設置了控制槽312，為了防止稀土磁鋼31產生的磁通過多地被轉子軸33短路造成磁鋼浪費，在磁鋼槽311底部與轉子軸33之間布置了高飽和磁密的磁通短路橋37。
由圖3可知，定子鐵芯衝片211，切向布置了120個齒槽22，定子鐵芯21由定子鐵芯衝片211，連同鐵芯壓板23和鐵芯壓圈24一起通過定子鐵芯21外側專門設置的焊槽25疊裝融焊在一起。定子2的繞組為三相對稱短距分布的繞組。
權利要求1.一種稀土永磁同步電梯電機，主要由機殼(1)，定子(2)，轉子(3)，曳引輪(4)組成，其特徵在於機殼(1)的二側端蓋上固定有滾子調心軸承(11)和滾子軸承(12)，定子(2)固定在機殼(1)的內部，轉子(3)用轉子軸(33)經滾子調心軸承(11)和滾子軸承(12)與機殼(1)連接，曳引輪(4)套裝在帶有止滑鍵(331)和錐形面(332)的轉子軸(33)軸伸處，用壓板(41)壓緊固定在轉子軸(33)的軸端面上，曳引輪的內側邊緣上固定有制動鼓(42)，並且制動鼓(42)套在機殼(1)的前端蓋(13)部位處，其上裝有制動器(5)，轉子(3)與定子(2)之間的工作間隙δ為徑向均勻的氣隙。
2.根據權利要求1所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於轉子(3)與定子(2)之間的工作間隙δ＝(1.0～1.5)mm。
3.根據權利要求1所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於轉子(3)由稀土磁鋼(31)，轉子鐵芯(32)，轉子軸(33)，螺杆(34)，端環(35)，轉子端板(36)組成，其中轉子鐵芯(32)由多片轉子鐵芯衝片(321)疊成，通過轉子端板(36)蓋嚴，並用螺杆(34)緊固成為一體，在轉子軸(33)上裝有轉子止滑鍵(331)和端環(35)，再與轉子軸(33)配合連接成為轉子(3)。
4.根據權利要求3所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於沿轉子鐵芯(32)切向布置磁鋼槽(311)，其形狀為長方形，在磁鋼槽(311)端部附近設置了控制槽(312)，在其底部設置了磁通短路橋(37)。
5.根據權利要求4所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於稀土磁鋼(31)選用普通30兆高奧稀土釹鐵硼磁鋼體。
6.根據權利要求1所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於定子鐵芯(21)由定子鐵芯衝片(211)，鐵芯壓板(23)，鐵芯壓圈(24)組成，其中，由定子鐵芯衝片(211)，連同鐵芯壓板(23)和鐵芯壓圈(24)通過焊槽(25)疊裝融焊在一起成為定子(2)。
7.根據權利要求6所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於定子鐵芯衝片(211)切向布置了120個齒槽(22)。
8.根據權利要求6所述的稀土永磁同步電梯電機，其特徵在於定子(2)的繞組為三相對稱短距分布的繞組。
專利摘要一種稀土永磁同步電梯電機，主要由機殼(1)，定子(2)，轉子(3)，曳引輪(4)組成，其中轉子(3)通過滾子調心軸承(11)與滾子軸承(12)與機殼(1)連接，與定子(2)保持工作氣隙δ，在轉子軸(33)一側伸出處安裝有曳引輪(4)，其內側邊緣上固定有制動鼓(42)。本實用新型為多齒槽多極電機，極齒配合為20極120齒，使用普通稀土釹鐵硼磁鋼，磁能積為30兆高奧，在轉子上切向排列，確保電機為正弦波高磁密同步電機，除了適用電梯拖動外，還可擴展用於其他場合，結構簡單、可靠，維護修理簡易。
文檔編號H02K1/02GK2527028SQ0220119
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月24日 優先權日2002年1月24日
發明者孫德全, 呂笑巖, 趙宏安, 蘭剛, 樊如英, 李滔, 高春月, 王首 申請人:北京航天萬源稀土電機應用技術有限公司