一種混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電工、電梯領域，尤其涉及一種電磁導向系統(tǒng)，具體涉及一種混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越多的建設高層和超高層大樓，比如，阿拉伯聯(lián)合酋長國的迪拜塔總高828米，共162層；沙特阿拉伯王國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；臺北101金融中心高509米，共106層；馬來西亞首都的雙峰塔高457米，共88層。目前還有多個摩天大樓處在規(guī)劃和建設階段。隨著樓層高度的不斷增加，需要配置高速電梯，傳統(tǒng)的機械導輪或滑靴接觸導向方式已不滿足實際運行的需要:受到導靴摩擦力限制，轎廂運行速度難以大幅提高；在高速運行過程中，導靴磨損嚴重，維護量大；由于偏差和錯位引起的振動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軌，通過電磁力無磨損的導向，無需潤滑油，和傳統(tǒng)機械導向系統(tǒng)相比，由于無摩擦運行，電梯可以運行在更高的速度，同時，通過電磁調(diào)節(jié)控制導向系統(tǒng)的阻尼率，可以大幅改善乘坐舒適性。申請公布號為CN102689830A的中國發(fā)明專利“磁懸浮電梯導向系統(tǒng)及其控制方法”，公布了一種利用U型電磁鐵實現(xiàn)非接觸的磁懸浮導向裝置及電梯系統(tǒng)，該發(fā)明采用8個對角布置的電磁導向裝置來保持轎廂狀態(tài)，雖然實現(xiàn)了非接觸導向運行，但其所用電磁鐵數(shù)量多、占用空間大、控制復雜，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)有技術中的不足提供一種數(shù)量少、占用空間小、功耗低、控制簡單的混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一種混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)，包括導軌和導向組件，所述導軌為截面為矩形的條狀結(jié)構，所述導軌豎直固定在井道壁上；
所述導向組件包括左軛鐵、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)構完全相同，二者的C形槽槽口相對且左右對稱設置在導軌的兩側(cè)，構成半環(huán)抱結(jié)構；所述導軌設置在所述左軛鐵的上臂和所述右軛鐵的上臂之間，所述導軌的左右兩個側(cè)面分別與所述左軛鐵和所述右軛鐵的兩個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稱設置所述左齒和所述右齒，左齒和右齒分別對應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軌的前側(cè)面平行并設置有左齒氣隙和右齒氣隙，兩氣隙長度相等。
[0005]所述的左齒和右齒均為折條狀，兩個齒頂外緣間距dl與導軌的水平寬度d滿足dl ( d，兩個齒頂內(nèi)緣間距d2與左齒氣隙長度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磁良好的電工純鐵或娃鋼制成。
[0008]本發(fā)明的技術方案產(chǎn)生的積極效果如下:永磁體產(chǎn)生的磁通經(jīng)過兩個并聯(lián)回路，一回路經(jīng)過永磁體、左軛鐵、左氣隙、導軌、右氣隙和右軛鐵，另一永磁回路經(jīng)過永磁體、左齒、左齒氣隙、導軌、右齒氣隙和右齒。而左右齒上設置的線圈繞組形成左右兩個獨立磁路，一路經(jīng)過左齒、左齒氣隙、導軌、左氣隙到左軛鐵，另一路經(jīng)過右齒、右齒氣隙、導軌、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個氣隙中均有重疊，繞組線圈磁路不經(jīng)過永磁體。由現(xiàn)有技術可知，磁場對鐵磁材料作用產(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，當永磁磁通疊加電磁通后，左右氣隙中的合成磁場會有較大的變化，比如，左氣隙磁通增加，右氣隙磁通減小時，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，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，來調(diào)節(jié)X方向和Y方向各個氣隙中的合成磁通量，進而獨立調(diào)節(jié)X方向力和Y方向電磁力，實現(xiàn)電磁非接觸導向功能。
[0009]本發(fā)明公開了一種混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)，采用永磁體和電磁體混合勵磁，顯著降低控制電流，功耗低，可用于提升機、電梯的非接觸導向。
[0010]本發(fā)明的混合勵磁非接觸懸浮導向系統(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)構內(nèi)部，便于防護繞組、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磁良好的電工純鐵或硅鋼制成，可以顯著減小漏磁場。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明混合勵磁非接觸懸浮導向系統(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)明的兩個控制線圈通入“左正右正”電流時的磁路示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的兩個控制線圈通入“左負右負”電流時的磁路示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明的兩個控制線圈通入“左正右負”電流時的磁路示意圖。
[0017]圖7為本發(fā)明的兩個控制線圈通入“左負右正”電流時的磁路示意圖。
[0018]圖8為本發(fā)明的尺寸約束示意圖。
[0019]圖9為本發(fā)明的混合勵磁非接觸電梯導向系統(tǒng)的應用示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]—種混合勵磁非接觸懸浮導向系統(tǒng)，如圖1、2所示，包括導軌4和導向組件40，所述導軌4為截面為矩形的條狀結(jié)構，所述導軌4豎直固定在井道壁上。所述導向組件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)構完全相同的C形槽狀體，二者槽口相對、左右對稱設置在導軌4兩側(cè)構成半環(huán)抱結(jié)構，左右兩邊的結(jié)構完全對稱。左軛鐵I上臂和右軛鐵2上臂之間設置導軌4，導軌4的左右兩個側(cè)面分別與左軛鐵I和右軛鐵2的兩個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下臂端面之間無縫隙的設置矩形永磁體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稱設置折條狀的左齒7和右齒8，左齒7和右齒8分別對應套有左線圈繞組5和右線圈繞組6 ;左齒7和右齒8的頂端端面與導軌4的前側(cè)面平行并設置有左齒氣隙11和右齒氣隙12，兩氣隙長度相等。
[0022]本實施例的混合勵磁非接觸電梯導向系統(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)構內(nèi)部，便于防護繞組、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均米用導磁良好的電工純鐵或娃鋼制成，可以顯著減小漏磁場。
[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)過左軛鐵1、左臂氣隙9、導軌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)過左齒7、左齒氣隙11、導軌4前側(cè)面、右齒氣隙12和右齒8形成回路。當永磁體單獨作用時，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，導向組件40相對導軌4來說，受到X方向的合力為O。而對于永磁齒磁路31，磁通進入導軌4前側(cè)面，然后又退出導軌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，導向組件40受到+Y方向電磁吸力。
[0026]如圖4所示，左右齒上設置的線圈繞組單獨作用時形成左繞組磁路51和右繞組磁路61兩個獨立磁路，左繞組磁路51經(jīng)過左齒