CN101682223B - 电梯驱动装置的电动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电梯驱动装置的电动部件，该电动部件包括定子(10)和转子，其中，所述定子和/所述转子的绕组被提供为单齿绕组。

Description

电梯驱动装置的电动部件
本发明涉及电梯驱动装置的电动部件或部分。本发明还涉及用于对电梯驱动装置的电动部件的绕组进行绕制或嵌线的方法。
关于电梯驱动装置，通常使用电机，该电机构成电梯驱动装置的电动部件。电动部件，例如被提供为具有转子和定子的同步电机的电动部件，通常连接至外部电源，在该电动部件中，电流在转子和/或定子的绕组中产生彼此排斥或吸引的磁场，从而使转子转动。此外，已知永磁体用于转子。
在电梯驱动装置的电动部件中，由于可获得的空间有限，因此使用空间需求小以及因此具有小尺寸的电机是相当重要的。
从文献WO 99/43590中得知具有永磁电机的电梯系统。该电梯通过与电机协作的起重绳进行操作。该绳包含至少一个承载件，该承载件被包括在由非金属材料制成的箱体中。电机驱动起重绳，起重绳接着使电梯轿厢在电梯井内移动。电机包括转子，该转子部分地由永磁体形成。该电机对空间的需求较高，因而认为这是不利的。
从文献WO 99/43589中得知具有驱动电机的电梯系统，该驱动电机被布置在电梯轿厢与电梯井侧壁之间。这里，还额外提供了也被布置在电梯井内的配重。驱动电机至少通过一个扁钢丝绳连接至电梯轿厢。该电机也需要大的空间。
文献WO 02/103883A1描述了尤其为电梯驱动装置提供的电动机。该电机包括定子和转子，定子和/或转子分别包括至少一个用作壳体或本体的塑料件，定子和/或转子的电磁功能元件和/或永磁功能元件至少部分地嵌入该塑料件中。
根据本发明的电梯驱动装置的电动件包括转子和定子，其中，定子和/或转子的绕组被设置为单齿绕组，或者换句话说，定子和/或转子的绕组被设置为集中绕组。各绕组仅绕制在一个齿或齿形件上的这种单齿绕组使得可通过使用小的端部绕组制造具有较小空间需求和较高效率的电机。
在一个实施方式中，线圈至少部分地，尤其完全地，被封装，其中，通常使用塑料复合物用于封装。对线圈进行封装的优点在于，封装起到支撑或承载的功能。通过对绕组进行固定，这种电机的制造在现有技术的电机基础上得到了简化，因为例如根本不需要对部件进行机械的预处理和/或后处理。
所提供的封装还由于所达到的更好热传导和所达到的均匀热分布而产生实质上的热方面的优点。
通过结合单齿绕组和绕组封装，由于单齿绕组的高效率和增强的散热，提供了功率密度的显著提高。对于用于封装的复合物，例如可以使用具有各种填充材料和填料成分的环氧材料。
也被称为集中绕组的单齿绕组可被提供为一层或两层绕组。在每个槽中提供两个绕组的两层绕组在所达到的定位扭矩方面是有利的。而且，效率也得到了提高。
根据本发明的电梯驱动装置的电动部件可被设置为具有壳体或不具有壳体。在不具有壳体的实施方式或无壳体实施方式中，定子预装件是敞开的。无壳体实施方式提供了表面处的更好散热能力以及成本的额外节省。
而且，根据本发明的电动部件可被提供为内转子电机或外转子电机。
考虑到冷却，通风机由单独的电机驱动是自动通风式、自行通风式和强制通风式冷却系统之间的区别。
本发明尤其适合于永磁电机，其中，例如，转子的电磁功能件被提供为永磁体。而且，这种电机可被设置为具有圆筒形气隙的“普通”电机或具有盘形气隙的盘式转子。
在一个实施方式中，提供了具有交替的上层和下层的两层绕组。优选地，各相被相继地绕制或嵌线。
在绕组嵌线时，必须当心的是，不同相的绕组仅能被插入具有中间绝缘材料的一个槽中，因为在这里绕组的绝缘不足。为此，通常使用绝缘纸。
两层绕组情况下的绕组的特定布置简化了绕组的自动绕制，在该特定布置中，各个相被嵌线为具有交替的上层和下层。这些绕组还可以在无须连接绕组(除中性点或星形点外)的情况下被嵌线。
根据本发明的方法用于绕组嵌线，其中，每个相的绕组可被彼此相继地嵌线。这在各个相的绕组被嵌线为交替的上层和下层的情况下尤其可能。
将单齿绕组被设置为两层绕组降低了损耗并减小了扭矩波动，从而提高了功率密度。绕组的这种特定布置使得自动绕组嵌线成为可能，而无需耗时的连接工作，因为仅须连接中性点。
此外，还提供了允许与其它功能组配对(模块化设计原则)的连接环，从而允许简单封装，因为封装不需要密封而仅需要一个模具用于不同长度。
在一个实施方式中，提供了模块化构造，在该构造中有利地封装有环形件。由此，电梯驱动装置的电动部件可以容易地进行更换。
本发明的其它优点和实施方式会在说明书和附图中显现。
应该理解，在不偏离本发明的范围的情况下，上述的特征和以下所讨论的特征不仅可以通过所具体公开的组合方式被利用，还可以通过其它的组合方式被利用，或者被自身利用。
本发明通过附图中的实施方式被示意性地示出，并在下面参照附图得到了详细描述。
图1示出了定子，根据本发明的电梯驱动装置的电动部件被使用在该定子中。
图2示出了根据本发明的电动部件的可能的实施方式。
在图1中示出了定子10，定子10包括三个相U、V和W，并具有双层绕组。关于双层绕组的问题在于，由于存在下层和上层，通常必须将绕制分为两步。
第一步绕制：下层(槽底部)；
第二步绕制：上层(在气隙的方向上)。
应该注意，不仅这些相必须彼此连接，而且这些相中的线圈也要彼此连接。在24槽双层绕组情况下，连接的总数目是21加上星形点。这会导致大量的时间消耗。因此，以充分低的价格进行制造似乎不可能。
还应该注意，上述数目仅对所示实施方式是有效的。具有不同数目的槽的其它实施方式也是可能的。
现在提出，绕组不是以两个步骤而是以三个步骤进行绕制，即，每个相单独进行绕制。因此，绕组被分割或分离为三个相U、V和W而不是下层和上层，并且在附图中，U相是第一相，V相是第二相，而W相是被绕制的第三相。
因此，可以完全省去线圈和线圈组的麻烦和复杂的连接。仅须对星形点进行连接。因此，可以减少21个连接，从而在制造过程中可以显著地减少时间消耗。
附图示出了各相的线圈如何被绕制为交替的上层和下层。这里，可以相继对各相进行绕制。而且，应该注意，在不同相的各层之间必须插入绝缘材料。
例如，将U相的绕组在槽24和槽1中嵌线为下层。在槽1与槽2之间进行从下层到上层的转换。对于V相，在从槽2到槽3的绕组和在槽3到槽4的绕组进行下层与上层之间的转换。绕制各相线圈的这种特定方式使简单和自动的线圈绕制成为可能。
还应该注意，可以使用飞叉嵌线技术。
在图2中示出了电机驱动装置的电动部件的实施方式，图中，该电动部件整体以参考标记20表示。电动部件20包括定子22和转子24，并被设置为内转子电机。
还提供了中性接口，从而所示的电动部件20可以通过简单的方式被插入或用于任何驱动装置中。这里，电动部件20的尺寸可以是小的。这尤其是通过采用单齿绕组实现的。双层绕组提供了增强的定位转矩。因此，所述电动部件尤其可用于与电梯驱动装置相关的应用。

Claims (6)

1.电梯驱动装置的电动部件，其被设置为内转子电机，以及包括转子(24)和定子(10，22)，其中，所述定子和/或所述转子(24)的线圈被设置为单齿绕组，所述线圈至少部分地被封装，所述线圈被设置为两层绕组，其中，包括第一相、第二相和第三相的三相线圈能够被嵌线为交替的上层和下层，其中
第一相包括具有第n槽的下层中的第一侧以及第n+1槽的下层中的第二侧的第一线圈，且所述第一相还包括具有第n+2槽的下层中的第一侧以及第n+1槽的上层中的第二侧的第二线圈；
第二相包括具有第n+3槽的下层中的第一侧以及第n+2槽的上层中的第二侧的第一线圈，且所述第二相还包括具有第n+3槽的上层中的第一侧以及第n+4槽的下层中的第二侧的第二线圈；以及
第三相具有第n+4槽的上层中的第一侧以及第n+5槽的下层中的第二侧的第一线圈，且所述第三相还包括具有第n+6槽的上层中的第一侧以及第n+5槽的上层中的第二侧的第二线圈。
2.根据权利要求1所述的电梯驱动装置的电动部件，其被分成多个部分，每个部分分配有逆变器。
3.根据权利要求1所述的电梯驱动装置的电动部件，其被设置为不具有壳体。
4.根据权利要求2所述的电梯驱动装置的电动部件，其被设置为不具有壳体。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电梯驱动装置的电动部件，其包括模块化构造。
6.用于绕制电梯驱动装置的、具有两层绕组的电动部件(20)的绕组的方法，其中，包括第一相、第二相和第三相的三相绕组被嵌线为交替的上层和下层，其中
第一相包括具有第n槽的下层中的第一侧以及第n+1槽的下层中的第二侧的第一线圈，且所述第一相还包括具有第n+2槽的下层中的第一侧以及第n+1槽的上层中的第二侧的第二线圈；
第二相包括具有第n+3槽的下层中的第一侧以及第n+2槽的上层中的第二侧的第一线圈，且所述第二相还包括具有第n+3槽的上层中的第一侧以及第n+4槽的下层中的第二侧的第二线圈；以及
第三相具有第n+4槽的上层中的第一侧以及第n+5槽的下层中的第二侧的第一线圈，且所述第三相还包括具有第n+6槽的上层中的第一侧以及第n+5槽的上层中的第二侧的第二线圈。
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