專利名稱：電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯驅(qū)動裝置，特別是一種采用兩臺小功率的主、輔驅(qū)動主機替 代功率相當(dāng)?shù)囊慌_大功率驅(qū)動電機進行同步運行控制的電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機。它尤其 適用于較大噸位電梯且經(jīng)常半載運行的電梯系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括轎廂，對重，牽引鋼絲繩以及由用于帶動牽引鋼 絲繩的曳引輪和帶有定子、轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸的驅(qū)動電機組成的驅(qū)動裝置。對重的重量約為轎 廂的自重加上載荷的一半，傳統(tǒng)電梯驅(qū)動電機只有一臺，無論空載、滿載或是半載時，都由 該一臺曳引機執(zhí)行驅(qū)動任務(wù)。由于電梯的對重平衡的是電梯在半載時的重量，電梯系統(tǒng)在 很多時候又是在半載的情況下運行的，所以在這種情況下無需輸出很大的轉(zhuǎn)矩就可以保證 電梯的可靠運行。傳統(tǒng)電梯驅(qū)動電機此時主要是自身的能源消耗，使得輸出效率降低。當(dāng) 電梯系統(tǒng)在高速大噸位配置時，所需的曳引機功率會很大，對大功率驅(qū)動電機而言，功率加 倍，其制造成本和使用中的能源消耗不是呈線性倍數(shù)增加，而是會呈幾何級數(shù)增加。為此， 便有一些引入了 “雙驅(qū)動”概念的電梯設(shè)計或相關(guān)驅(qū)動技術(shù)，如專利公開號為CN1475426A 的“雙曳引設(shè)備驅(qū)動電梯的土建布置”，公開了采用兩臺單體曳引機的技術(shù)方案。其利用 兩個曳引輪同時驅(qū)動一個轎廂運行，不僅使得電梯布局復(fù)雜，而且輸出效率較低，能耗效果 也很不理想；公告號為CN2398M4Y的“上下同時運輸型電梯”，介紹的是在一個井道內(nèi)安 裝兩個轎廂的驅(qū)動方式，因其受到建筑設(shè)計和運輸要求的限制，其應(yīng)用十分有限；公開號為 CN1660688A的“永磁同步高速無齒輪曳引機”，所記載的驅(qū)動方式是兩臺電機必須同時工 作，因此，能源消耗大，維護費用高，顯然不夠經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的輸出效 率低、能源消耗大，維護費用高等不足，其結(jié)構(gòu)簡單，主、輔驅(qū)動主機可以實現(xiàn)單機或雙機實 時擇機運行控制，匹配合理，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅(qū)動主機的 使用壽命。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機包括帶動牽引鋼絲繩的 曳引輪，帶有定子、轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸的驅(qū)動電機以及電氣控制系統(tǒng)，其技術(shù)要點是將一臺大 功率所述驅(qū)動電機利用與之功率相當(dāng)?shù)膬膳_小功率的主驅(qū)動主機和輔驅(qū)動主機替代，所述 主驅(qū)動主機的驅(qū)動軸與所述曳引輪直接連接，所述主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過所述電氣 控制系統(tǒng)控制的離合裝置并聯(lián)在一起。所述主驅(qū)動主機通過空心軸與所述曳引輪剛性連接，所述曳引輪的曳引輪軸作為 所述主驅(qū)動主機的驅(qū)動軸與所述空心軸同軸連接，所述輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過所述離合 裝置與所述曳引輪軸并聯(lián)在一起。所述曳引輪的曳引輪軸分別通過所述離合裝置與所述主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸并聯(lián)在一起。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是由于本發(fā)明將一臺大功率驅(qū)動電機利用與之功 率相當(dāng)?shù)膬膳_小功率的主驅(qū)動主機和輔驅(qū)動主機替代，并且主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過 離合裝置與曳引輪并聯(lián)在一起，匹配合理，所以其結(jié)構(gòu)簡單，主、輔驅(qū)動主機可以采用兩臺 小功率驅(qū)動主機替代功率相當(dāng)?shù)囊慌_大功率驅(qū)動電機進行同步運行控制，實現(xiàn)實時擇機運 行。當(dāng)電梯系統(tǒng)在處于半載和少于半載時，所需的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩很小，只需一臺小功率的驅(qū)動主 機就可以滿足驅(qū)動要求，與用大功率驅(qū)動主機驅(qū)動相比，該電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機可以 降低主機的制造難度及更換零部件成本，避免制造大功率驅(qū)動主機所需的高額制造費用， 減少了曳引機自身的能源損耗；當(dāng)電梯載荷超出范圍時，由兩臺驅(qū)動主機共同驅(qū)動，整個系 統(tǒng)平均節(jié)能約在5% 10%。因此，本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的輸出效率低、能源消耗 大，維護費用高等不足，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅(qū)動主機的使用 壽命ο
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

圖1是本發(fā)明的I型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的II型結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的III型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的IV型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的雙機同步驅(qū)動控制電路原理圖； 圖6是本發(fā)明的單機驅(qū)動向雙機驅(qū)動轉(zhuǎn)換的電路原理圖。圖中序號說明1曳引輪、2主驅(qū)動主機(Ml)、3轉(zhuǎn)子、4驅(qū)動軸、5離合裝置(BL)、6 輔驅(qū)動主機(M2)、7空心軸、8曳引輪軸；E1、E2編碼器、ESV1、ESV2變頻器、XE1、XE2速度檢 測接口、EXP-F2E同步信號發(fā)送接口、EX-2F同步信號接收接口、APC-ELS同步控制卡、RS485 人機通訊接口、HMS操作裝置、ICl、IC2變頻器控制單元、MPK控制主板、BL離合器。
具體實施例方式根據(jù)圖1 6詳細說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機固定于機房承 重梁上，對于無機房電梯可放置在井道內(nèi)導(dǎo)軌上部，曳引輪驅(qū)動牽引鋼絲繩，帶動轎廂和對 重在井道內(nèi)運行。它包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪1，帶有定子(圖中未示出)、轉(zhuǎn)子3和驅(qū) 動軸4的驅(qū)動電機，離合裝置5以及常用的由單機驅(qū)動控制電路、單機驅(qū)動向雙機驅(qū)動轉(zhuǎn)換 電路、雙機同步驅(qū)動控制電路等組成的電氣控制系統(tǒng)。其中驅(qū)動電機采用兩臺小功率主、輔 驅(qū)動主機2、6替代功率相當(dāng)?shù)囊慌_大功率驅(qū)動電機，主驅(qū)動主機2的驅(qū)動軸4與曳引輪1 直接連接。主、輔驅(qū)動主機2、6的驅(qū)動軸4通過電氣控制系統(tǒng)控制的離合裝置5并聯(lián)在一 起。在電梯系統(tǒng)處于半載或接近半載(少于半載)時，一定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，只由一臺主驅(qū)動主 機2驅(qū)動曳引輪1進而驅(qū)動電梯系統(tǒng)；當(dāng)電梯載荷超過半載直到滿載(包括極限狀態(tài)空載啟 動)時，由于需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩增大，輔驅(qū)動主機6的驅(qū)動軸4通過離合裝置5與主驅(qū)動電機 2的驅(qū)動軸4連接或與曳引輪軸8直接連接，與主驅(qū)動主機2共同驅(qū)動電梯系統(tǒng)。本電梯驅(qū)動系統(tǒng)可根據(jù)實際需要和用戶要求設(shè)置為I型結(jié)構(gòu)、II型結(jié)構(gòu)、III型結(jié)構(gòu)和IV型結(jié)構(gòu)。將傳統(tǒng)的一臺大功率驅(qū)動電機由與之功率相當(dāng)?shù)膬膳_小功率的可分別獨立 工作的小功率主驅(qū)動主機2和輔驅(qū)動主機6替代?？梢詫蓚€驅(qū)動主、輔驅(qū)動主機2、6分 配以不同的功率比例，并配套相應(yīng)的離合裝置5。由常用的單機驅(qū)動控制電路、單機驅(qū)動向 雙機驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、雙機同步驅(qū)動控制電路等組成的電氣控制系統(tǒng)，可以根據(jù)轎廂內(nèi)的載 荷變化來判斷投入其中一個驅(qū)動主機驅(qū)動曳引輪1運行，或同時投入兩個驅(qū)動主機共同驅(qū) 動曳引輪1運行。當(dāng)需要兩臺驅(qū)動主機同時工作時，利用現(xiàn)代變頻控制技術(shù)，采用高精度的編 碼器作為速度反饋裝置，控制輔驅(qū)動主機6的變頻器實時采集主驅(qū)動主機2的速度反饋信 號，再輔助軟件的前饋控制，使輔驅(qū)動主機6實時跟隨主驅(qū)動主機2的運轉(zhuǎn)速度進行同步運轉(zhuǎn)。圖1為采用本發(fā)明的實施方案之I型結(jié)構(gòu)示意圖，其中曳引輪1放置在主驅(qū)動主 機2的驅(qū)動軸4的一側(cè)，主驅(qū)動主機2與曳引輪1直接連接。輔驅(qū)動主機6的驅(qū)動軸4通過 離合裝置5與主驅(qū)動主機2的驅(qū)動軸4并聯(lián)在一起。在電梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時， 只由主驅(qū)動主機2帶動曳引輪1驅(qū)動電梯系統(tǒng)；當(dāng)超出該范圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合 裝置5吸合，由輔驅(qū)動主機6和主驅(qū)動主機2共同驅(qū)動曳引輪1進而驅(qū)動電梯系統(tǒng)。圖2為采用本發(fā)明的實施方案之II型結(jié)構(gòu)示意圖，其中曳引輪1放置在主驅(qū)動主 機2與輔驅(qū)動主機6之間，主驅(qū)動主機2的驅(qū)動軸4與曳引輪1直接連接。輔驅(qū)動主機6 的驅(qū)動軸4通過離合裝置5與固定曳引輪1的主驅(qū)動主機2的驅(qū)動軸4并聯(lián)在一起。在電 梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時只由主驅(qū)動主機2帶動曳引輪1驅(qū)動電梯系統(tǒng)；當(dāng)超出該范 圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合裝置5吸合，由輔驅(qū)動主機6和主驅(qū)動主機2共同驅(qū)動曳引 輪1進而驅(qū)動電梯系統(tǒng)。圖3為采用本發(fā)明的實施方案之III型結(jié)構(gòu)示意圖，其中曳引輪6放置在主驅(qū)動主 機2的驅(qū)動軸4的一側(cè)，主驅(qū)動主機2通過空心軸7與曳引輪1剛性連接，曳引輪1的曳引 輪軸8作為主驅(qū)動主機2的驅(qū)動軸與空心軸7同軸連接。輔驅(qū)動主機6的驅(qū)動軸4通過離 合裝置5與曳引輪軸8并聯(lián)在一起。在電梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時只由主驅(qū)動主機2 帶動曳引輪1驅(qū)動電梯系統(tǒng)；當(dāng)超出該范圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合裝置5吸合，由輔驅(qū) 動主機6的驅(qū)動軸4通過離合裝置5與曳引輪軸8和主驅(qū)動主機2的空心軸7共同驅(qū)動曳 引輪1進而驅(qū)動電梯系統(tǒng)。圖4為采用本發(fā)明的實施方案之IV型結(jié)構(gòu)示意圖，其中曳引輪1放置在主驅(qū)動主 機2與輔驅(qū)動主機6之間，曳引輪1的曳引輪軸8分別通過離合裝置與主驅(qū)動主機2、輔驅(qū) 動主機6的的驅(qū)動軸4并聯(lián)在一起，主驅(qū)動主機2和輔驅(qū)動主機6可根據(jù)實際需要配置不 同的功率，電氣控制系統(tǒng)根據(jù)轎廂內(nèi)的載荷變化來判斷投入其中任意一個驅(qū)動主機，或同 時投入兩個驅(qū)動主機共同驅(qū)動曳引輪1進而驅(qū)動電梯系統(tǒng)。圖5為主、輔驅(qū)動主機Ml (2)、M2 (6)同步驅(qū)動控制電路原理圖，其同步驅(qū)動控制 電路采用兩臺變頻器ESV1、ESV2分別對主、輔驅(qū)動主機Ml、M2進行控制。通過編碼器E1、 E2檢測電機運行速度，變頻器ESVl通過同步信號接口 EXP-F2E將主驅(qū)動主機Ml的速度信 號發(fā)送給變頻器ESV2，由EX-2F同步信號接收接口接收該信號；變頻器ESV2內(nèi)部安裝有同 步控制卡ACP-ELS，可控制輔驅(qū)動主機M2跟隨主驅(qū)動主機Ml以相同速度運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)兩 臺電機的同步運行。電梯控制主板MPK是采用ARM架構(gòu)CPU作為主控制芯片的單片機，具有電梯控制功能，檢測轎廂內(nèi)的載荷，并依據(jù)載荷的變化來判斷是需要投入主驅(qū)動主機Ml 運行還是投入主、輔驅(qū)動主機Ml、M2運行?？刂浦靼錗PK發(fā)出的控制信號被變頻器控制單 元IC1、IC2接收，驅(qū)動主驅(qū)動主機Ml或主、輔驅(qū)動主機Ml、M2運行。電梯啟動前控制主板 MH(判斷轎廂內(nèi)載荷為半載或載荷較少時，發(fā)出離合裝置BL (5)控制信號使輔驅(qū)動主機M2 脫離，同時輸出信號由變頻器控制單元ICl接收，進而驅(qū)動主驅(qū)動主機Ml驅(qū)動電梯運行。當(dāng) 控制主板MPK判斷轎廂內(nèi)載荷較大(極限狀態(tài)為空載或滿載)時，發(fā)出離合裝置BL控制信號 使輔驅(qū)動主機M2接入，同時輸出信號由變頻器控制單元IC1、IC2接收，進而驅(qū)動主、輔驅(qū)動 主機Ml、M2共同驅(qū)動電梯運行。整個系統(tǒng)的控制參數(shù)可通過操作裝置HMS進行設(shè)置，其通 訊采用RS485接口形式。 圖6為單個主機驅(qū)動向雙機驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路原理圖，其中控制主板MH(根據(jù)輸入信 號判斷轎廂內(nèi)的載荷多少，從而計算出驅(qū)動電梯所需要的轉(zhuǎn)矩，通過控制變頻器控制單元 ICl或IC2來決定由其中一個主驅(qū)動主機Ml驅(qū)動電梯運行或是主、輔驅(qū)動主機M1、M2同時 驅(qū)動電梯運行。同步驅(qū)動控制電路通過對離合裝置BL的控制來實現(xiàn)主驅(qū)動主機Ml或輔驅(qū) 動主機M2的分離或投入驅(qū)動運行。
權(quán)利要求
1.一種電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機，包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪、帶有定子、轉(zhuǎn)子和 驅(qū)動軸的驅(qū)動電機以及電氣控制系統(tǒng)，其特征在于將一臺大功率所述驅(qū)動電機利用與之 功率相當(dāng)?shù)闹黩?qū)動主機和輔驅(qū)動主機替代，所述主驅(qū)動主機的驅(qū)動軸與所述曳引輪直接連 接，所述主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過所述電氣控制系統(tǒng)控制的離合裝置并聯(lián)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機，其特征在于所述主驅(qū)動主機通 過空心軸與所述曳引輪剛性連接，所述曳引輪的曳引輪軸作為所述主驅(qū)動主機的驅(qū)動軸與 所述空心軸同軸連接，所述輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過所述離合裝置與所述曳引輪軸并聯(lián)在 一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機，其特征在于所述曳引輪的曳引 輪軸分別通過所述離合裝置與所述主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸并聯(lián)在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電梯并聯(lián)式主輔驅(qū)動主機，它克服陳述了現(xiàn)有技術(shù)存在的輸出效率低、能源消耗大，維護費用高等不足，包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪、帶有定子、轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸的驅(qū)動主機以及電氣控制系統(tǒng)，其技術(shù)要點是所述驅(qū)動主機由主驅(qū)動主機和輔驅(qū)動主機組成，主驅(qū)動主機的驅(qū)動軸與曳引輪直接連接，主、輔驅(qū)動主機的驅(qū)動軸通過離合裝置并聯(lián)在一起。因主、輔驅(qū)動主機可以采用兩臺小功率驅(qū)動主機實現(xiàn)實時擇機運行，進行同步控制，故其結(jié)構(gòu)簡單，主輔驅(qū)動主機可以實現(xiàn)實時擇機運行控制，匹配合理，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅(qū)動主機的使用壽命。
文檔編號B66B11/04GK102120543SQ20111004655
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者李振才, 王福強 申請人:沈陽博林特電梯股份有限公司