CN100547221C - 磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其包括：磁力承重和弧形电机驱动装置。旋转门外圈装有永磁铁，旋转内圈装有永磁铁和电磁铁，利用磁性材料同极相斥、异极相吸的原理，用磁力平衡两翼旋转门运动部分的重量，使旋转部分悬浮，并通过控制电磁铁的磁通量来调整悬浮高度；由装在旋转内圈的弧形电机初级绕组与装在外圈的弧形电机次级绕组相互作用，产生的电磁力矩使旋转内圈和门翼旋转。由于旋转门运动部分整体悬浮，不直接接触固定部分，没有摩擦，驱动力小，因此本装置具有无摩擦、低噪音、低能耗、结构简单可靠的特点，可以广泛应用于宾馆、酒店、办公楼等各种建筑物。

Description

磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门

技术领域

本发明涉及一种建筑物使用的自动旋转门，尤其是一种利用磁力使门悬浮并利用弧形电机驱动的自动两翼旋转门。

背景技术

建筑物中使用的大型两翼自动旋转门，由于旋转部分较重，都是采用门翼悬挂方式：门翼悬挂在内圈铝型材上，通过装在内圈的6-8个摩擦轮与固定外圈轨道之间承重和传动(摩擦轮沿外圈轨道滚动)。其中两个摩擦轮为主动轮，与电机减速机连接，提供旋转动力，同时也承重。其余为从动轮，只起承重作用。此结构存在如下问题：一、大传动比传动，噪音大，功率损耗大；二、由于采用摩擦轮，各种磨损较大，摩擦轮和其它传动件寿命短；三、由于摩擦轮与外围轨道接触面小，造成轨道受力不均匀，对摩擦轮强度要求高。

2005年2月16日公开的CN1580478的中国发明专利说明书公开了一种斥力式磁悬浮旋转门装置，该装置采用一对同极磁体间产生的斥力使旋转门的运动部分悬浮起来，同时采用一对同极磁体间产生的斥力使旋转门的运动部分保持平衡。这种装置的旋转门中保持平衡的一对磁体不产生悬浮力，结构复杂，同时采用一对磁体使门悬浮，这就对旋转门运动部分的重量及材料进行了限制，另外该旋转门没有电机驱动，在使用过程中要靠使用人推动才能转动，在使用中不是很方便。另外该装置没有使用电磁铁来调节悬浮高度(位置固定的永磁体不能调节悬浮高度)。因为每幢门即使尺寸相同，重量也不一样，一，用户会在两翼门展箱里放置不同的物品，造成重量变化。二，两翼门都带有平开门，平开门动作时重量也发生变化，三，旋转门在安装时也需调节高度，以便安装。四，磁体意外故障时引起高度变化。总之任何运动的磁悬浮系统都必须装高度调节装置，否则无法正常稳定地工作。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用磁悬浮承重，同时利用弧形电.机进行驱动的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门。

为解决上述问题，本发明中的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，包括磁悬浮系统和弧形电机驱动系统，其特征在于：在需要安装旋转门的地方固定安装立柱，在立柱上端安装外圈轨道和幅撑，外圈轨道上装有两层永磁体，旋转内圈上装有永磁体和电磁铁，并位于外圈轨道上两层永磁体的中间；在内外圈的轴线方向上装有位置传感器；在旋转内圈和外圈轨道上分别装有弧形电机的初级绕组和次级绕组。

前述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述旋转门运动部分的悬浮高度数值由位置传感器传送至控制电路，由上述控制电路调节上述电磁铁中的磁通量，保持悬浮高度稳定。

前述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述的悬浮高度数值正常值为5mm。

前述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述旋转门运动部分的径向自由度由上述旋转门的定心轴承限制。

本发明的有益效果是：由于承重是采用磁悬浮，而且弧线电机传动实际是无直接接触的磁力传动。内外圈除了圆心处有一定心轴承外，再无任何接触，从而彻底避免了磨损。所以其使用寿命级长，而且内外圈无摩擦存在，门翼旋转所需功率很小，弧线电机传动时无需减速和变向机构，进一步减少了传动损耗。

另外，本发明采用的磁悬浮弧线电机传动方式是一种新颖的、科学的方案。它摒弃了所有易损件，而且结构相对简单可靠，所以维护成本很低，所需能耗也低。由于取消了减速，变向部件，能最大限度减低噪音，而且使整个传动系统的惯性降低，这样门翼的制动变得更迅速，更准确。从而提高了两翼旋转门安全性能。另外由于设计磁悬浮承载面积很大，使内外圈能均匀承载，大大地改善内外圈的受力方式，提升内外圈的刚度，使门翼转动更平稳。这对旋转门降低噪音，延长使用寿命是非常有益的。

附图说明

图1是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门的主视图。

图2是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的A-A向剖视图。

图3是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的B-B向剖视图。

图4是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的C--C向外圈部件局部放大图。

图5是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的D-D向旋转内圈部件局部放大图。

图6是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门内外圈联结示意图。

图7是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门弧形电机工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本发明。

图2是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的A-A向剖视图，图3是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的B-B向剖视图。

如图所示，外圈轨道5安装在与地面相对固定的立柱7上，永磁体1，3安装在外圈轨道5的内圆上，永磁体2和电磁铁4安装在可自由旋转的旋转内圈6的外圆上，位于上述永磁体1、3的中间，并且位置相对应。上述旋转内圈6外圆是承载最大之处，也是接近旋转门最大直径之处，此处弧长大，有利于安装较多的磁体，以便获得足够的悬浮能量。其中上述永磁体1的上端面和上述永一磁体2或电磁铁4的下端面极性相同，彼此产生斥力；上述永磁体3的下端面和上述水磁体2或电磁铁4的上端面极性相反，彼此产生吸力。二者合力即悬浮力大于旋转门运动部分的重力时，旋转门运动部分就可悬浮起来。此装置可悬浮一吨以上重量，将旋转门运动部分整体悬浮起来，同时上述永磁体3和上述永磁体2间的吸力还有利于保持旋转门运动部分的径向平衡。

在上述旋转门的上部一定位置相对应的上述外圈轨道5上沿轴线方向装有位置转感器10，可将上述旋转内圈6悬浮高度数值(正常值为5cnm)传至控制电路，由控制电路改变上述电磁铁4中的磁通量，也即改变与永磁体1，3间的相互斥力及吸力，从而保持上述旋转门运动部分的悬浮高度在一定值。

弧形电机初级绕组8固定在旋转内圈6上，通入电源即产生旋转磁场；弧形电机次级绕组9固定在外圈轨道5上，与初级绕组8保持一定间隙。在旋转磁场的作用下，次级绕组9感应出电流，次级电流与旋转磁场互相作用产生电磁力矩，使旋转内圈6和横梁13(如图6)旋转。另外可通过改变通入弧形电机初级绕组8的电流的频率、强度、方向等参数，达到调速、正反向运行、制动等功能。

图4是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的C-C向外圈部件局部放大图，图5是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门主视图的D-D向旋转内圈部件局部放大图。

如图所示，永磁体1、3、2及电磁铁4是通过铝制保持架15、11固定在外圈轨道5的内圆和旋转内圈6的外圆上的。通过改变通入电磁铁4的电流的大小等参数，改变电磁铁中的磁通量，从而调节旋转门运动部分的悬浮高度。

图6是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门内外圈联结示意图。

如图所示，在上述旋转门的上面装有固定的幅撑12，中间有一个轴承座，装有定心轴承14，横梁13与旋转内圈6固定连接，横梁1-3的中心轴通过定心轴承14与幅撑12相连接，定心轴承14用来限制旋转门运动部分的径向自由度。

图7是磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门弧形电机工作示意图。

如图所示，弧形电机的初级绕组8中通入电流，产生旋转磁场，在弧形电机的次级绕组9中将产生感应电流，次级绕组9中的感应电流和旋转磁场相互作用，产生电磁力矩，推动旋转内圈6转动，使内圈6和横梁13旋转，带动旋转门转动。

上述实施不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1、磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，包括磁悬浮系统和弧形电机驱动系统，其特征在于：在需要安装旋转门的地方固定安装立柱，在立柱上端安装外圈轨道和幅撑，外圈轨道上装有两层永磁体，旋转内圈上装有永磁体和电磁铁，并位于外圈轨道上两层永磁体的中间；在旋转内圈、外圈的轴线方向上装有位置传感器；在旋转内圈和外圈轨道上分别装有弧形电机的初级和次级绕组。

2、根据权利要求1所述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述旋转门的悬浮高度数值由位置传感器传送至控制电路，由上述控制电路调节上述电磁铁中的磁通量，保持悬浮高度稳定。

3、根据权利要求2所述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述的悬浮高度数值正常值为5mm。

4、根据权利要求1所述的磁悬浮弧形电机自动两翼旋转门，其特征在于上述旋转门的径向自由度由上述旋转门的定心轴承限制。

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