外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括固定座和安裝于固定座上的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子包括制動輪和固定在制動輪一側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子鐵芯的外圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少兩個永磁體安裝在定子鐵芯上。當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯軸線與定子鐵芯磁極的軸線不重合時，會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，使轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線與定子鐵芯磁極的軸線重合，減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動，降低噪音，提高電梯乘坐的舒適性。當(dāng)勵磁繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相疊加，改善了氣隙磁場，增加了氣隙總磁通量，降低了噪音。
【專利說明】外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電梯驅(qū)動裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]曳引驅(qū)動裝置是電梯中主要的驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動電梯轎廂上下運行，曳引驅(qū)動裝置的運行穩(wěn)定性直接決定電梯轎廂的穩(wěn)定性，從而會影響到乘客乘坐的舒適性。如今對電梯的安全性和乘坐的舒適性要求越來越高，因此，對曳引驅(qū)動裝置的要求也越來越高。
[0003]一般的曳引驅(qū)動裝置采用的是永磁同步電機，這種曳引驅(qū)動裝置中需要采用大量稀土永磁體，稀土永磁體用量較多時會導(dǎo)致成本很高，增加了企業(yè)的負擔(dān)，并且需要將稀土永磁體很牢固的固定，增加了驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。也有一種采用開關(guān)磁阻調(diào)速電機的引驅(qū)動裝置，這種曳引驅(qū)動裝置在工作時轉(zhuǎn)矩脈動較大，輸出轉(zhuǎn)矩較小，并且噪音很大，降低了乘坐的舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種成本低廉、噪音小的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置。
[0005]為了實現(xiàn)本實用新型的目的，采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括固定座和安裝于固定座上的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子包括制動輪和固定在制動輪一側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子鐵芯的外圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少兩個永磁體安裝在定子鐵芯上。
[0007]轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽之間形成第一凸起，相鄰第二凹槽之間形成第二凸起，每一個凸起形成一個磁極，從而使定子和轉(zhuǎn)子之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起上安裝有繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子的軸線與定子磁極的軸線重合，在定子鐵芯中安裝了稀土永磁體，當(dāng)勵磁繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)線圈繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相互疊加，改善了氣隙磁場，通過繞組電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小來實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)矩控制。抑制了電動機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，增加了氣隙總磁通量，提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，永磁體主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將永磁體固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。
[0008]下面對技術(shù)方案進一步說明:
[0009]優(yōu)選的是，該驅(qū)動裝置為電機，電機相數(shù)為q，所述第一凹槽數(shù)量為Z，第二凹槽數(shù)量為D,其滿足以下公式:D=2mq, Z= (I ± 1/q) D ;式中，m=l、2, n (n為正整數(shù))。繞組的數(shù)量一般可以為1、2、3、4、5、6、7，每一組繞組對應(yīng)電機一個相數(shù)，當(dāng)繞組的數(shù)量、第一凹槽的數(shù)量、第二凹槽的數(shù)量滿足上述公式時，就能達到較好的效果，使驅(qū)動裝置噪音較低、轉(zhuǎn)矩脈動較小，電梯乘坐更加舒適。
[0010]優(yōu)選的是，所述電機相數(shù)為3，所述第一凹槽數(shù)量為32，所述第二凹槽的數(shù)量為24。采用上述參數(shù)時，效果較佳，電梯乘坐更加舒適。
[0011]優(yōu)選的是，外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括制動器、制動臂，制動臂一端可旋轉(zhuǎn)安裝于固定座上，另一端通過彈性裝置與制動器連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述彈性裝置為彈簧。彈簧應(yīng)用廣泛，價格低廉，在制動時，制動器失電，處于壓縮狀態(tài)的彈簧恢復(fù)形變，拉動制動臂轉(zhuǎn)動，制動臂接觸到制動輪，從而使制動輪停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)制動。
[0013]優(yōu)選的是，所述制動器為轂式制動器、板式制動器、碟式制動器或盤式制動器。根據(jù)不同的場合和需要，可以選擇不同的制動器，方便用戶選擇。
[0014]優(yōu)選的是,所述制動輪另一側(cè)伸出固定座,制動輪上伸出固定座部分的輪面上開有繩槽。制動輪上的繩槽用于放置曳引繩，制動輪同時兼具制動與曳引的功能，提高了制動輪的利用率。
[0015]優(yōu)選的是，所述永磁體安裝于所述第二凹槽的底部位置的定子鐵芯上。這樣的安裝工藝簡單、安裝方便。
[0016]優(yōu)選的是，外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子運行狀態(tài)的檢測控制裝置。檢測控制裝置的存在方便用戶隨時檢測和控制轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)，使驅(qū)動裝置安全可控。
[0017]優(yōu)選的是，所述檢測裝置包括編碼器、控制系統(tǒng)，編碼器與控制系統(tǒng)電氣連接。編碼器用于檢測轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)，并將檢測到的信號傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選的是，至少兩個所述永磁體均勻布置在定子鐵芯上。永磁體均勻分布時，其對應(yīng)的磁場也均勻分布，是驅(qū)動裝置運行更加穩(wěn)定，轉(zhuǎn)矩脈動更低，噪音更小。
[0019]優(yōu)選的是，所述永磁體嵌入到第二凹槽底部的定子中。這種方式，結(jié)構(gòu)簡單，安裝永磁體是更加快捷，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0020]優(yōu)選的是，所述永磁體數(shù)量為四個。四個永磁體時效果更佳。
[0021 ] 優(yōu)選的是，相鄰永磁體相對的一側(cè)磁極相同。
[0022]所選的是,所述永磁體為稀土永磁體。
[0023]優(yōu)選的是，所述定子鐵芯由導(dǎo)磁材料制成。
[0024]優(yōu)選的是，所述定子鐵芯由多片定子鐵芯沖片組成。
[0025]優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由導(dǎo)磁材料制成。
[0026]優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由多片轉(zhuǎn)子鐵芯沖片組成。
[0027]本實用新型的優(yōu)點是:
[0028]轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽之間形成第一凸起，相鄰第二凹槽之間形成第二凸起，每一個凸起形成一個磁極，從而使定子和轉(zhuǎn)子之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起上安裝有繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子的軸線與定子磁極的軸線重合，在定子鐵芯中安裝了稀土永磁體，當(dāng)勵磁繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)線圈繞組通電時，電勵磁磁力線的路徑與永磁體磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子相互疊加，改善了氣隙磁場，通過繞組電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小來實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)矩控制。抑制了電機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，增加了氣隙總磁通量，提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，永磁體主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將永磁體固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置的剖視圖；
[0030]圖2是本實用新型外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置的左視圖；
[0031]圖3是本實用新型外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置中定子、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]100.固定座，200.制動輪，201.繩槽，300.定子鐵芯，301.第二凹槽，302.第二凸起，303.定子鐵芯沖片，400.轉(zhuǎn)子鐵芯，401.第一凹槽，402.第一凸起，500.稀土永磁體，600.繞組，700.制動器，800.制動臂，900.彈簧，1000.編碼器，1100.轉(zhuǎn)軸，1200.軸承。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明:
[0035]參閱圖1-3，在本實用新型的實施例中，一種外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括固定座100和安裝于固定座100上的定子鐵芯300，轉(zhuǎn)子包括制動輪200和固定在制動輪200 —側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯400，轉(zhuǎn)子鐵芯400的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第一凹槽401，定子鐵芯300的外圓周表面設(shè)有多個第二凹槽301，至少兩個永磁體安裝在定子鐵芯300上。該永磁體為稀土永磁體500。所述驅(qū)動裝置為電機，所述定子鐵芯300上裝有繞組600，所述繞組600為勵磁繞組，繞組600組數(shù)為q，對應(yīng)的電機相數(shù)為q，所述第一凹槽401數(shù)量為Z，第二凹槽301數(shù)量為D，其滿足以下公式:D=2mq，Z= (I 土 l/q)D ;式中，m=l、2，-, n (n為正整數(shù))。在本實施例中，繞組600為三相，所述第一凹槽401數(shù)量為32，所述第二凹槽301的數(shù)量為24。
[0036]制動輪200可隨轉(zhuǎn)子鐵芯400 —起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子鐵芯400和定子鐵芯300上均設(shè)有凹槽，相鄰第一凹槽401之間形成第一凸起402，相鄰第二凹槽301之間形成第二凸起302，每一個凸起形成一個磁極，從而使定子鐵芯300和轉(zhuǎn)子鐵芯400之間構(gòu)成雙凸極結(jié)構(gòu)。第二凸起302上安裝有繞組600，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯400的軸線與定子鐵芯300磁極的軸線不重合時，便會有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子鐵芯400上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨于磁阻最小的位置，即使轉(zhuǎn)子鐵芯400的軸線與定子鐵芯300磁極的軸線重合，在定子鐵芯300中安裝了稀土永磁體，當(dāng)繞組不通電時，永磁體磁力線不通過氣隙而沿定子極身、定子軛部閉合。當(dāng)繞組600通電時，電勵磁磁力線的路徑與稀土永磁體500磁力線的路徑形成并聯(lián)磁路，兩個磁場在氣隙處和轉(zhuǎn)子鐵芯400相互疊加，改善了氣隙磁場，通過繞組600電流的通斷來控制永磁體磁力線的路徑與大小，從而實現(xiàn)電動機的控制，本實用新型抑制了電機的轉(zhuǎn)矩脈動，降低電磁噪音，增加輸出轉(zhuǎn)矩，增加了氣隙總磁通量，降低了噪音，同時提高了驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，采用這種方式，稀土永磁體500主要用于改善氣隙磁場，需要用到的永磁體的量很少，成本較低，并且將稀土永磁體500固定也相應(yīng)的變得簡單，使整個驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)。
[0037]轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)軸1100和軸承1200，轉(zhuǎn)軸1100 —端與制動輪200固定連接，轉(zhuǎn)軸1100與固定座100之間設(shè)有兩組軸承1200，兩組軸承1200分別位于固定座100的兩側(cè)。
[0038]外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括制動器700、制動臂800，制動臂800一端可旋轉(zhuǎn)安裝于固定座100上，另一端通過彈性裝置與制動器700連接。所述彈性裝置為彈簧900。制動臂800和彈簧900的數(shù)量均為兩個，兩個制動臂800分別安裝于制動輪200的兩側(cè)，制動臂800內(nèi)側(cè)為圓弧形，該圓弧直徑與制動輪200直徑相適應(yīng)。在本實施例中制動器700為轂式制動器，在其他實施例中制動器700還可以是板式制動器、碟式制動器、或盤式制動器。編碼器1000安裝于轉(zhuǎn)軸1100上。
[0039]制動輪200遠離轉(zhuǎn)子鐵芯400 —側(cè)伸出固定座100，制動輪200上伸出固定座100部分的輪面上開有繩槽201。在其它實施例中，外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還可以是曳引輪與制動輪分體設(shè)計，曳引輪上開有繩槽，曳引輪連接在制動輪200遠離定子鐵芯400的一側(cè)。
[0040]外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子鐵芯400的運行狀態(tài)的檢測控制裝置。該控制檢測裝置包括編碼器1000、控制系統(tǒng)，編碼器1000與控制系統(tǒng)電氣連接。
[0041]所述稀土永磁體500的數(shù)量為至少兩個,在本實施例中,優(yōu)選為四個，四個稀土永磁體500均勻布置在定子鐵芯300上。稀土永磁體500采用嵌入的方式固定于第二凹槽301底部的定子鐵芯300中。相鄰稀土永磁體500相對的一側(cè)磁極相同。
[0042]定子鐵芯300由導(dǎo)磁材料制成，定子鐵芯300由多片定子鐵芯沖片303組成。轉(zhuǎn)子鐵芯400由導(dǎo)磁材料制成，轉(zhuǎn)子鐵芯400由多片轉(zhuǎn)子鐵芯沖片403組成。
[0043]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括固定座和安裝于固定座上的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子包括制動輪和固定在制動輪一側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周表面設(shè)有多個第一凹槽，定子鐵芯的外圓周表面設(shè)有多個第二凹槽，至少兩個永磁體安裝在定子鐵芯上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述第一凹槽數(shù)量為32，所述第二凹槽的數(shù)量為24。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括制動器、制動臂，制動臂一端可旋轉(zhuǎn)安裝于固定座上，另一端通過彈性裝置與制動器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述永磁體安裝于所述第二凹槽的底部位置的定子鐵芯上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括用于檢測和控制轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)的檢測控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，至少兩個所述永磁體沿均勻布置在定子鐵芯上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述永磁體數(shù)量為四個。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，相鄰所述永磁體相對的一側(cè)磁極相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的外轉(zhuǎn)子永磁同步磁阻式曳引驅(qū)動裝置，其特征在于，所述永磁體為稀土永磁體。
【文檔編號】H02K1/24GK203504377SQ201320529225
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】鄭光遠, 肖孝優(yōu), 胡穗軍, 張放, 廖競 申請人:日立電梯電機（廣州）有限公司