[发明专利]用于升降电梯的异步起动的永磁同步曳引机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于升降电梯的异步起动的永磁同步曳引机，特别涉及一种具有较大的起动力矩和较强的过载能力，于节能减排的同时也可高效且可靠地运行的异步起动的永磁同步曳引机。

背景技术

目前市场上的升降电梯大多采用同步曳引机，由于其所需的极数多，势必磁钢数量、铜及铁的用量也大，从而造成了大量的能源消耗。因此，如何使得应用于升降电梯的曳引机可以达到节能效果并降低运行成本，成为了本领域技术人员亟待解决的问题之一。

同步曳引机具有力矩大的特点，所以在电梯行业得到广泛应用。然而，其转速较低，如果将其转速提高，由于来自外界的干扰相对较多(包括现场电压干扰、突然之间负载增大、编码器与电机产生位移、磁钢产生退磁等)，所以非常容易产生磁崩溃，进而产生相当大的安全隐患。如果选用异步曳引机，虽然没有退磁等安全隐患，运行也相对可靠，但是因为其功率因数及效率低，不符合国家节能减排的产业政策。因此，如何使得应用于升降电梯的曳引机可以达到减排效果，也可以高效地、可靠地运行，也成为了本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有异步起动的永磁同步曳引机，其适用于如升降电梯，具有较大的起动力矩和较强的过载能力，于节能减排的同时也可高效且可靠地运行，其结合了同步电机和异步电机的优点，同时又有效地规避了两者的弊端。

为解决上述问题，本发明的用于升降电梯的异步起动的永磁同步曳引机，包括有：曳引机轴，其为可转动的轴，该轴的长度可至少容纳用于曳引传动的呈扁平状的牵引元件；套设于所述的曳引机轴上且与该曳引机轴同步旋转的转子，该转子进一步包括有提供异步起动转矩的起动绕组和提供同步转速磁场的永磁体；套设于所述转子上的定子，该定子进一步包括有提供旋转磁场的定子铁芯和绕组；容纳所述转子和定子的电机外壳；外设于所述曳引机轴的制动器，用以抑制所述曳引机轴的旋转；以及曳引机架，其进一步包括支撑所述曳引机轴的成对设置的轴承座，所述轴承座提供分别与所述的电机外壳和制动器相连的连接表面。

作为本发明的一种优选方案，还包括变频器，其装设于所述的曳引机架而与所述的曳引机轴形成整体式结构。

作为本发明的一种优选方案，还包括曳引机架盖，其外设于所述的变频器而将所述的变频器与曳引机轴容纳于其内。

作为本发明的一种优选方案，所述的转子旋转方向与所述的永磁体磁化方向相互形成径向式、切向式或混合式，从而构成不同的磁路结构。优选的，径向式使得转子机械强度高且漏磁系数小。

作为本发明的一种优选方案，所述的曳引机轴包括：电机轴，其外周面凹设有键槽，所述的转子通过该键槽与所述的电机轴相连；以及驱动轴，其两端由所述的成对设置的轴承座支撑，一端通过花键与所述的电机轴相连且通过所述的一轴承座的连接表面连接所述的电机外壳，另一端通过所述的另一轴承座的连接表面连接有制动器。

作为本发明的一种优选方案，所述的驱动轴的两端于其外侧通过卡簧与所述的曳引机架的两端相连，用以消除驱动轴于轴向产生的滑动位移。

作为本发明的一种优选方案，所述的曳引机轴为包括电机轴和驱动轴的单一整体式结构，所述的电机轴位于中部，所述的驱动轴延伸于所述电机轴的两端。

作为本发明的一种优选方案，所述的电机轴的两端由所述的成对设置的轴承座支撑，于所述的轴承座的连接表面连接有制动器。

作为本发明的一种优选方案，所述的驱动轴具有用于承载呈扁平状的牵引元件的外表面，该外表面排设有与呈扁平状的牵引元件的横截面的外轮廓相配合的凸槽。

本发明的技术效果在于，利用异步起动的永磁同步电机，既具有永磁同步电机力矩指标高(即：效率高且功率因数高)、功率密度大且过载能力强等优点，又具有异步电机起动方便和运行可靠的优点。异步起动后进入同步运行模式，在实现高速运行的同时，一旦电机因外界干扰发生磁崩溃或同步解体，则电机自动转入异步模式，大大提高了电梯的安全性。

本发明的技术效果也在于，有效地规避了同步电机和异步电机的弊端，与异步电机相比，经实验证明，其功率因数接近于1，效率相比异步电机也大幅提高。与同步曳引机相比，异步起动的永磁同步曳引机极数大大减少，转速也大幅提高。由于极数的大量减少，使得磁钢数量、铜及铁的用量也大幅减少。

本发明的技术效果也在于，在符合钢丝绳与轮径不小于40倍的限制下，大大减小了曳引轮的轮径，使电机起动转矩降低，功率减小。

本发明的技术效果也在于，可适用于呈扁平状的牵引元件用以提供足够且安全的牵引力使得轿厢提升或降低。