CN102185414B - 外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及起重机械领域，尤其是外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置。本装置包括制动器、绕组、永磁体、中心轴、外筒、铁芯、轴承、固定座和变频器；其中：制动器设置于外筒内的两端并固定在中心轴上，外筒内壁安装有永磁体，外筒通过轴承固定在中心轴上，铁芯内镶入绕组，铁芯安装在中心轴上连成一体，中心轴固定在两端的固定座内，变频器通过输出线与绕组连接。因本发明具备结构简单和低速情况下实现输出大扭矩的两大特点，因而可以同时获得重量轻、可靠性强、运行稳定、微震动、低噪音、安全、节能、寿命长的其他优点。
Description
技术领域
本发明涉及起重机械领域，尤其是外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置。
背景技术
传统起重机一般由主梁、起升机构、运行机构和电控部分组成。起重的主要功能就是起吊物料，运行一定距离，达到运输、装卸和安装等工作目的。起重机的起升机构、运行机构是其主要核心件。
传统意义上的低速情况下实现输出大扭矩的起升机构一般由电机、减速机、外筒和传动机构组成，也就是通常所说的“三件四联机构”。运行机构一般由电机、减速机、传动齿轮组成，或由三合一减速机组成，传统的起升机构、运行机构存在结构复杂、噪音较大、单一制动存有安全隐患，运行振动大、稳定性不好、维护保养多等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种外筒与驱动机构合二为一的外转子永磁起重机。可以在低速情况下实现输出大扭矩。
因本发明具备结构简单和低速情况下实现输出大扭矩的两大特点，因而可以同时获得重量轻、可靠性强、运行稳定、微震动、低噪音、安全、节能、寿命长的其他优点。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，包括制动器、绕组、永磁体、中心轴、外筒、铁芯、轴承、固定座和变频器；其中：制动器设置于外筒内的两端并固定在中心轴上，外筒内壁安装有永磁体，外筒通过轴承固定在中心轴上，铁芯内镶入绕组，铁芯安装在中心轴上连成一体，中心轴固定在两端的固定座内，变频器通过输出线与绕组连接。
外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，包括制动器、绕组、永磁体、中心轴、外筒、铁芯、轴承、固定座和变频器；其中：制动器设置于外筒内的两端并固定在中心轴上，外筒内壁安装有永磁体，外筒通过轴承固定在中心轴上，铁芯内镶入绕组，铁芯安装在中心轴上连成一体，中心轴固定在两端的固定座内，变频器通过输出线与绕组连接；固定座安装在工作台上。
外筒也可称为外转子。
低速外转子永磁驱动装置，包括：制动器、绕组、永磁体、中心轴、外筒、铁芯、轴承、固定座、变频器。所述低速外转子永磁起重机通过外转子永磁磁场的作用，采取变频控制，实现0.001r/min至30r/min运行，输出大扭矩的载重工作。
低速外转子永磁驱动装置通过永磁磁场的作用，采取变频控制，频率在0.001Hz-8Hz之间。
低速外转子永磁驱动装置通过外转子永磁磁场的作用，采取变频控制，实现输出的转矩密度在20KN/m2-100KN/m2。
低速外转子永磁驱动装置通过外转子永磁磁场的作用，采取变频控制，实现输出的转矩密度在30KN/m2-80KN/m2。
低速外转子永磁驱动装置的绕组、永磁体、铁芯、通电后产生磁场，由变频器控制频率。
低速外转子永磁驱动装置通过变频器输出频率，应用在绕组、永磁体、铁芯、产生的磁场，输出大扭钜，输出转矩密度在30KN/m2-80KN/m2。
低速外转子永磁驱动装置的外筒内装永磁体与轴承固定在中心轴上，铁芯内装有绕组与中心轴连体，固定在两端的固定座内。通过变频器控制形成一个独立完整的动力单元。
与现有技术对比，本发明有益效果是：
1、低速外转子永磁驱动装置，从根本上取消了起重机起升机构、运行机构上的：电机、减速机及传动机构的负责组合和各种弊端。
2、低速外转子永磁驱动装置较现有起重机更趋简单直接、完善的达到了：独立、单一、可靠性强、运行稳定、微震动，噪音45分贝以下的最佳状态。
3、低速外转子永磁驱动装置采用了变频控制，从而实现了0.001r/min-30r/min的低转速运行，完成了起重机起升机构，运行机构的多速档位操作和运行使用。
4、低速外转子永磁驱动装置的变频控制，频率可以在8Hz-0.001Hz调整，输出转矩密度可达到80Kix/m2，最大限度的减少了起重机起升机构和运行机构的体积，从而使两机构较之更轻，大大减小了主梁设计载重量。
5、低速外转子永磁驱动装置的低转速带来了起重机几近零转速时制动，内胀式制动和0.001r/min下降的三保险装置。起重机起升、运行更趋安全、可靠、稳定。
6、低速外转子驱动装置设置了多种外径规格，根据起重量、运行速度的需要，设置了不同长短的单元，产品实现了系列化，更易于实现标准化和模块化配置。
7、低速外转子永磁驱动装置使轴承几近不发热和磨损，从而延长了使用寿命，其本身无维护需要。
8、低速外转子永磁驱动装置使用了永磁体材料，其特点之一是运行带载时耗电，反相运行时是发电，大大降低了电能消耗，只占同功率Y系列电机50％的耗电量。
9、低速外转子永磁驱动装置可视为一个动力单元，更广泛的应用于工、农、商及特种行业的桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、悬臂起重机、港口起重机、冶金起重机、船用起重机、卷扬机、输送设备上。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：制动器1、绕组2、永磁体3、中心轴4、外筒5、铁芯6、轴承7、固定座8、变频器9。
具体实施方式：
实施例1、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，包括制动器1、绕组2、永磁体3、中心轴4、外筒5、铁芯6、轴承7、固定座8和变频器9；其中：制动器1设置于外筒5内的两端并固定在中心轴4上，外筒5内壁安装有永磁体3，外筒5通过轴承7固定在中心轴4上，铁芯6内镶入绕组2，铁芯6安装在中心轴4上连成一体，中心轴4固定在两端的固定座8内，变频器9通过输出线与绕组2连接。
实施例2、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，包括制动器1、绕组2、永磁体3、中心轴4、外筒5、铁芯6、轴承7、固定座8和变频器9；其中：制动器1设置于外筒5内的两端并固定在中心轴4上，外筒5内壁安装有永磁体3，外筒5通过轴承7固定在中心轴4上，铁芯6内镶入绕组2，铁芯6安装在中心轴4上连成一体，中心轴4固定在两端的固定座8内，变频器9通过输出线与绕组2连接；固定座8安装在工作台10上。
实施例3、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：工作台10是起重机的小车。小车是起重机的起升机构，承担起吊重物的作用。其余同实施例1或实施例2。
实施例4、如权利要求2所述的外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：工作台10是起重机的端梁。端梁是起重机的运行机构，使得起重机横向或纵向行走。其余同实施例1或实施例2。。
实施例5、如权利要求2所述的外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：外筒5的外壁设有螺纹槽。当螺纹槽内缠绕钢丝绳，则整个低速外转子永磁驱动装置就是起重机的起升机构。其余同实施例1或实施例2。
实施例6、如权利要求2所述的外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：外筒5的外壁与外轨道采用槽连接。当螺纹槽内缠绕钢丝绳，则整个低速外转子永磁驱动装置就是起重机的运行机构。槽的形式是外槽或内槽。其余同实施例1或实施例2。
实施例7、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为0.001Hz-8Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例8、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在20-100KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例9、外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在30-80KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例10、外筒的转速为0.001r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例11、外筒的转速为30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例12、外筒的转速为0.01r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例13、外筒的转速为0.1r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例14、外筒的转速为0.5r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例15、外筒的转速为0.8r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例16、外筒的转速为1r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例17、外筒的转速为2/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例18、外筒的转速为5r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例19、外筒的转速为8r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例20、外筒的转速为10min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例21、外筒的转速为15r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例22、外筒的转速为20r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例23、外筒的转速为25min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例24、外筒的转速为30r/min的低速外转子永磁驱动装置，其余同实施例1或2。
实施例25、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为0.001Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例26、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为0.01Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例27、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为0.1Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例28、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为0.5Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例29、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为1Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例30、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为2Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例31、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为4Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例32、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为6Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例33、低速外转子永磁驱动装置，其中：变频器9的频率为8Hz。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在20KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在30KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在40KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在50KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在80KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例34、低速外转子永磁驱动装置，其中：整个驱动装置的输出的转矩密度在20-100KN/平方米。其余同实施例1、2、3、4、5、6中的任意一项。
实施例35、低速外转子永磁驱动装置，其中：包括外筒5内壁装有永磁体3与铁芯6绕组2通电后形成磁场，输出大扭矩，转矩密度在30KN/m2-80KN/m2。起重机运行频率在8Hz以下，运行转速在0.001r/min-30r/min的范围内。
Claims (1)
1.外筒的转速为0.001r/min-30r/min的低速外转子永磁驱动装置，包括制动器(1)、绕组(2)、永磁体(3)、中心轴(4)、外筒(5)、铁芯(6)、轴承(7)、固定座(8)和变频器(9)；其特征在于：制动器(1)设置于外筒(5)内的两端并固定在中心轴(4)上，外筒(5)内壁安装有永磁体(3)，外筒(5)通过轴承(7)固定在中心轴(4)上，铁芯(6)内镶入绕组(2)，铁芯(6)安装在中心轴(4)上连成一体，中心轴(4)固定在两端的固定座(8)内，变频器(9)通过输出线与绕组(2)连接；变频器(9)的频率为0.001Hz-8Hz；整个驱动装置的输出的转矩密度在30-80KN/平方米。
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