[发明专利]驱动设备

说明书

本发明涉及一种用于重工业、尤其是原料和采矿工业的做功机器(28)的驱动设备(2)，驱动设备包括永磁激励的马达(4)和变频器(6)，其中马达(4)具有转子(10)和定子(16)，并且其中马达(4)是分段式马达，其中转子(10)和/或定子(16)由多个区段(12、18)组成。通过马达(4)的区段构型实现显著地改进马达(4)的可用性，由此也提高了在驱动设备(2)运行时的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种用于重工业、尤其是原料和采矿工业的做功机器的驱动设备。本发明还涉及一种做功机器以及一种驱动设备的应用。

背景技术

在重工业中、尤其在原料和采矿工业中使用做功机器，做功机器的特征在于高驱动功率，以便满足所提出的目的。这种做功机器例如是旋转铲斗挖掘机、带式输送机、粉碎机、碾磨机、竖井提升机。除了驱动功率和转矩的水平之外，现代的驱动器也必须满足其他的要求。这例如根据做功机器的要求、例如在多重驱动中的负载的分布、防止或限制负载峰值而提供不同的转速和转矩。此外，对可靠性和效率也提出高要求。

常规的驱动设备由多个部件组成，尤其包括变频器、电动机、联接器、变速器、可能还有其他的联接器和制动设备。然而，驱动器的失效概率也随部件的数量而提高。出于该原因，总是更频繁地在上述做功机器中使用直接驱动器。用于带式输送设备的直接驱动器例如在公开文献EP 2 562 102 A1中描述。直接驱动器通常仅由变频器和电动机组成，可能还有联接器和制动设备。由此产生一系列的优点，此外改进了驱动器的可靠性，这是因为部件的数量较小，维护耗费同样变小。

用于在直接驱动器中使用的电动机通常是缓慢运转的同步马达，其通过与做功机器的直接连接来提供所需要的高转矩和低转速。这种同步马达包括定子和转子。转子与做功机器机械地连接。在转子和定子之间不存在直接的机械接触，转子和定子通过气隙(根据实施方式为2mm至20mm)彼此分开。如果不维持该气隙，则会造成马达中的显著损坏。因为转子和定子在此机械分开地被支承，所以需要高耗费来保持气隙。为了确保气隙安全，将地基或支持结构的尺寸设计地特别厚，因此尽可能防止转子与定子之间的相对运动。补充地，能够设有气隙监控，以便及时识别变化。在气隙中有相应变化时生成信号，该信号能够引起驱动器停机。

所使用的同步马达通常是他励的，即经由滑环为转子供应励磁电流。滑环、尤其用于传输励磁电流的电刷是磨损部件。其检查、维护和更换在设备维护期间进行。

在移动式的或半移动式的做功机器中，驱动设备的重量是重要的标准。较轻的驱动设备允许较轻的下部结构，并且由此产生更轻并且因此更便宜的做功机器。在重量主题方面从常规驱动设备出发，对于相同的驱动功率而言，已知的直接驱动器较轻。然而如果考虑完整的设备，那么由用于确保马达中的气隙安全的附加耗费所决定，其总体上通常较重。

驱动技术的可靠性和可用性是原料和采矿工业领域中的设备的另一重要标准。驱动系所具有的部件越少，可用性就越高。

为了实现高设备可用性，运营商通常将驱动设备的完整部件或还有直接驱动器的相关部件布设为轴承上的替换件，以便在损坏情况下能够更换和/或维修损坏的部件。也存在具有多重驱动器的设计和解决方案，其中在损坏情况下不再选择一个驱动器，并且用一个或多个另外的驱动器以部分功率来使做功机器继续运行。

发明内容

本发明所基于的目的是：运行具有高可靠性的驱动设备。此外，本发明基于如下目的：提出具有高可靠性的做功机器。

根据本发明，第一目的通过一种用于重工业、尤其是原料和采矿工业的做功机器的驱动设备来实现，其包括永磁激励的马达，其中马达具有转子和定子，并且其中马达是分段式马达，其中转子和/或定子由多个区段组成。

本发明基于如下思想：通过马达的区段结构方式，实现显著地改进马达的可用性，由此也提高了在驱动设备运行时的可靠性。由于模块化的结构和可更换性，实现了最高的灵活性。区段式马达的其他优点是简单的操作和安装以及力矩的良好的可缩放性。