CN108551247B - 双支撑双定子永磁同步曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双支撑双定子永磁同步曳引机，包括第一壳体、第二壳体、第一定子组件、第二定子组件、第一转子组件、第二转子组件、编码器、制动器等，第一转子组件的永磁体被环形、径向地布置在刹车鼓的内圆周面上，第二转子组件的永磁体被环形、径向地布置在曳引轮的内圆周面上。第一定子组件和第一转子组件相互作用产生转矩，第二定子组件和第二转子组件相互作用产生转矩；第一定子组件和第二定子组件可以同时通电加载，也可以单独通电加载，每一个定子组件都可以驱动转子组件旋转。本发明的双支撑双定子永磁同步曳引机比传统结构的曳引机在整体结构上更加稳固和紧凑，提高了曳引机的功率密度和曳引载重能力，解决了大载重曳引机的设计难题。

Description

双支撑双定子永磁同步曳引机

技术领域

本发明涉及永磁同步曳引机技术领域，特别涉及一种双支撑双定子永磁同步曳引机。

背景技术

随着科学技术、社会的迅猛发展，电梯的使用和需求越来越多，因而永磁同步曳引机的应用也越来越广泛。传统的永磁同步曳引机通常为悬臂式外转子结构，悬臂结构的轴受到很大的弯曲力矩，易导致轴弯曲变形，轴承使用寿命短。为了提高曳引机的曳引能力，通常的做法是将轴设计的很粗并选择较大的轴承，或者将转子组件的两端轴承分别安装在两侧的机座和支架上，以上两种方法通常都会增加曳引机的体积、整体结构也不太紧凑。而通常情况下，为了降低建筑成本，机房空间都不会十分充足，因此就需要对曳引机的结构进行优化设计，尽量使曳引机的体积小、功率密度大、曳引能力强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有永磁同步曳引机所存在的上述技术问题而提供一种双支撑双定子永磁同步曳引机，该双支撑双定子永磁同步曳引机整体结构十分紧凑，相同体积下可提高曳引机的功率密度和曳引能力。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种双支撑双定子永磁同步曳引机，包括第一壳体、第二壳体、第一定子组件、第二定子组件、第一转子组件、第二转子组件、编码器和制动器；所述第一壳体和第二壳体对接并固定在一起，所述第一定子组件固定安装在第一壳体上，所述第二定子组件固定安装在第二壳体上；所述第一转子组件包括若干第一永磁体和刹车鼓，所述第一转子组件的若干第一永磁体以环形且N、S极交错、均匀排列在所述刹车鼓的内圆周面上，所述刹车鼓上设置有刹车外圆周面；第二转子组件包括若干第二永磁体和曳引轮，所述第二转子组件的第二永磁体以环形方式且N、S极交错、均匀排列在曳引轮的内圆周面上，所述曳引轮通过紧固件与所述刹车鼓连接；所述编码器的定子部分安装在所述第二壳体上，所述编码器的转子部分安装在刹车鼓上；所述制动器安装在所述第一壳体上，刹车时，驱动所述制动器，所述刹车鼓上的刹车外圆周面与所述制动器摩擦接触进行刹车。

在本发明的一个优选实施例中，在所述第一壳体上设置有一第一轴向突出中心安装部和至少一第一轴向突出周边安装部；在所述第二壳体上还设置有一第二轴向突出中心安装部和至少一第二轴向突出周边安装部，所述第一壳体上的第一轴向突出中心安装部与所述第二壳体上的第二轴向突出中心安装部对接并通过紧固件连接，所述第一壳体上的第一轴向突出周边安装部与所述第二壳体上对应的第二轴向突出周边安装部对接并通过紧固件连接在一起。

在本发明的一个优选实施例中，在所述第一壳体上设置有一第一定子组件安装周面和位于所述第一定子组件安装周面外围的第一定子组件安装环腔，在所述第二壳体上设置有第二定子组件安装周面和环绕在所述第二定子组件安装周面外围的第二定子组件安装环腔，所述第一定子组件固定在所述第一壳体的第一定子组件安装周面上并被容纳在所述第一定子组件安装环腔中，所述第二定子组件安装在所述第二壳体的第二定子组件安装周面上并被容纳在所述第二定子组件安装环腔中；所述刹车鼓包括与其内圆周面同轴的圆筒支撑部，所述圆筒支撑部轴设在所述第一壳体的第一轴向突出中心安装部的外圆周面上。

在本发明的一个优选实施例中，所述刹车鼓的圆筒支撑部通过内轴承和外轴承轴设在所述第一壳体的第一轴向突出中心安装部的外圆周面上，所述内轴承和外轴承分别通过固定在所述圆筒支撑部的内、外端上的内轴承端盖和外轴承端盖进行轴向限位，所述编码器的转子部分安装在所述外轴承端盖上。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一定子组件包括第一定子铁心组件和若干相第一绕组，在所述第一定子铁心组件上设置有若干第一绕线槽，所述若干相第一绕组分别绕制在对应的第一绕线槽中；所述第二定子组件包括第二定子铁心组件和若干相第二绕组，在所述第二定子铁心组件上设置有若干第二绕线槽，所述若干相第二绕组分别绕制在对应的第二绕线槽中；所述第一定子铁心组件的内径、外径、厚度、第一绕线槽的槽形、第一绕线槽的尺寸与所述第二定子铁心组件的内径、外径、厚度、第二绕线槽的槽形、第二绕线槽的尺寸相同或不相同；所述第一定子组件中的若干相第一绕组与所述第二定子组件中的若干相第二绕组在径向上对应布置或错开一定角度布置。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一定子组件中的若干相第一绕组与所述第二定子组件中的若干相第二绕组的绕组类别、绕线方式、漆包线的线径、匝数相同或不同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一转子组件的极数和第二转子组件的极数相同或不同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一转子组件的若干第一永磁体和第二转子组件的相同极性的若干第二永磁体在径向上对应布置或错开一定角度布置。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一转子组件的若干第一永磁体和第二转子组件的若干第二永磁体的长、宽、高尺寸相同或不同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一转子组件的若干第一永磁体以环形排列的圆周直径与第二转子组件的若干第二永磁体以环形排列的圆周直径相同或不同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二转子组件的曳引轮和第一转子组件的刹车鼓分开制造或铸造成一体。

本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的，相对于已有技术制造的永磁同步曳引机只有一套定子组件和转子组件相对应作用，曳引能力受到限制。本发明提供的双支撑双定子永磁同步曳引机有两套定子组件和转子组件分别相对应作用，大大提高了曳引机的功率密度和曳引能力。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明双支撑双定子永磁同步曳引机的剖面图。

图2为本发明双支撑双定子永磁同步曳引机的结构图。

图3为本发明实施例的第一壳体的结构图。

图4为本发明实施例的第二壳体的结构图。

图5为本发明实施例的第一定子组件的剖面图。

图6为本发明实施例的第一定子组件的结构图。

图7为本发明实施例的第一转子组件的剖面图。

图8为本发明实施例的第一转子组件的结构图。

图9为本发明实施例的第二转子组件的剖面图。

图10为本发明实施例的第二转子组件的结构图。

图11为本发明实施例的转子组件的剖面图。

图12为本发明实施例的转子组件的结构图。

图13为本发明实施例的外轴承端盖的结构图。

图14为本发明实施例的编码器的结构图。

图15为本发明实施例的编码器转子部分安装的剖面图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图15，图中所示的双支撑双定子永磁同步曳引机，包括第一壳体100、第二壳体200、第一定子组件300、第二定子组件400、第一转子组件500、第二转子组件600。

在第一壳体100上设置有第一定子组件安装周面120、第一轴向突出中心安装部130、第一轴向突出周边安装部140和位于第一定子组件安装周面120外围的第一定子组件安装环腔150，第一定子组件安装环腔150、第一定子组件安装周面120、第一轴向突出中心安装部130三者同轴，第一轴向突出周边安装部140位于第一壳体100的底边上。

在第二壳体200上设置有第二定子组件安装周面210、环绕在第二定子组件安装周面210外围的第二定子组件安装环腔220、第二轴向突出中心安装部230和第二轴向突出周边安装部240，第二定子组件安装周面210、第二定子组件安装环腔220、第二轴向突出中心安装部230三者同轴，第二轴向突出周边安装部240位于第二壳体200的底边上。

第一定子组件300包括第一定子铁心组件310、若干第一绝缘板320、若干相第一绕组330，在第一定子铁心组件310上设置有若干第一绕线槽，先将若干第一绝缘板320分别贴附在每一第一绕线槽上，再将若干相第一绕组330分别绕制在对应的第一绕线槽中。第一定子铁心组件310的内孔套装在第一壳体100的第一定子组件安装周面120上并通过若干螺栓730固定在第一壳体100上，第一定子组件300安装好以后被容纳在第一定子组件安装环腔150中。

第二定子组件400包括第二定子铁心组件410、若干第二绝缘板420、若干相第二绕组430，在第二定子铁心组件410上设置有若干第二绕线槽，先将若干第二绝缘板420分别贴附在每一第二绕线槽上，再将若干相第二绕组430分别绕制在对应的第二绕线槽中。第二定子铁心组件410的内孔套装在第二壳体200的第二定子组件安装周面210上并通过若干螺栓740固定在第二壳体200上，第二定子组件400安装好以后被容纳在第二定子组件安装环腔220中。

在本具体实施方式中，第一定子铁心组件310的内径、外径、厚度、第一绕线槽的槽形、第一绕线槽的尺寸与第二定子铁心组件410的内径、外径、厚度、第二绕线槽的槽形、第二绕线槽的尺寸相同或不相同；第一定子组件300中的第一绝缘板320的尺寸和结构与第二定子组件400中的第二绝缘板420的尺寸和结构完全相同或者不相同。

第一定子组件300中的若干相第一绕组330与第二定子组件400中的若干相第二绕组430在径向上对应布置或错开一定角度。第一定子组件300中的若干相第一绕组330与第二定子组件400中的若干相第二绕组430的绕组类别、绕线方式、漆包线的线径、匝数相同或不同。

第一转子组件500包括若干第一永磁体510和刹车鼓520，在刹车鼓520上设置有刹车外圆周面521、内圆周面522和圆筒支撑部523，刹车外圆周面521、内圆周面522和圆筒支撑部523三者同轴。若干第一永磁体510以环形且N、S极交错的方式均匀排列在刹车鼓520的内圆周面522上，永磁体510和刹车鼓520的内圆周面522使用强力胶水粘结。

刹车鼓520上的圆筒支撑部523通过内轴承750、外轴承760轴设在第一壳体100的第一轴向突出中心安装部130的外圆周面上并用轴用挡圈770进行固定。

在圆筒支撑部130的内、外端上分别通过螺栓安装有内轴承端盖780和外轴承端盖790，内轴承端盖780和外轴承端盖790分别对内轴承750和外轴承760进行轴向限位。

第一转子组件500安装好以后，若干第一永磁体510环绕在第一定子组件300的外围。

第二转子组件600包括若干第二永磁体610和曳引轮620，本具体实施方式中的曳引轮620与刹车鼓520分开制造，两者之间通过螺栓800固定连接。当然也可以将曳引轮620与刹车鼓520铸造为一体。

若干第二永磁体610以环形且N、S极交错的方式均匀排列在曳引轮620的内圆周面621上，若干第二永磁体610和曳引轮620的内圆周面621使用强力胶水粘结。若干第二永磁体610环绕在第二定子组件400的外围。

在本具体实施方式中，第一转子组件500的极数和第二转子组件600的极数相同。第一转子组件500的若干第一永磁体510和第二转子组件600的相同极性的若干第二永磁体610在径向上对应布置或错开一定角度布置。第一转子组件500的若干第一永磁体510和第二转子组件600的若干第二永磁体610的长、宽、高尺寸相同或不相同。第一转子组件500的若干第一永磁体510以环形排列的圆周直径与第二转子组件600的若干第二永磁体610以环形排列的圆周直径相同或不同。

编码器900包括编码器定子部分910、编码器转子部分920，依图1剖面图所示，将编码器定子部分910安装在第二壳体200上相对应的安装部。结合图1和图15的剖面图所示，将编码器转子部分920安装在外轴承端盖790上相对应的安装部。

最后，结合图1剖面图和图2结构图所示，装配时，将第一壳体100上的第一轴向突出中心安装部130与第二壳体200上的第二轴向突出中心安装部230采用嵌合方式对接并通过螺栓710连接，第一壳体100上的第一轴向突出周边安装部140与第二壳体200上对应的第二轴向突出周边安装部240通过螺栓720连接在一起，再将制动器930安装在第一壳体100上相对应的安装部，即完成了本实施例的双支撑双定子永磁同步曳引机的装配。

刹车时，驱动制动器930，刹车鼓520上的刹车外圆周面521与制动器930摩擦接触进行刹车。

本发明的双支撑双定子永磁同步曳引机，第一壳体100和第二壳体200共同支撑第一转子组件500和第二转子组件600，第一定子组件300和第一转子组件500在垂直方向上的中心线相对齐并相互作用产生转矩，第二定子组件400和第二转子组件600在垂直方向上的中心线相对齐并相互作用产生转矩，双支撑使整体结构更加稳固、可靠，双定子提高了功率密度和曳引能力。

值得注意的是，本具体实施方式中，第一定子组件300和第一转子组件500相互作用产生转矩，第二定子组件400和第二转子组件600相互作用产生转矩；第一定子组件300和第二定子组件400可以同时通电加载，也可以单独通电加载，每一个定子组件都可以驱动转子组件旋转。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、第一定子组件、第二定子组件、第一转子组件、第二转子组件、编码器和制动器；所述第一壳体和第二壳体对接并固定在一起，所述第一定子组件固定安装在第一壳体上，所述第二定子组件固定安装在第二壳体上；所述第一转子组件包括若干第一永磁体和刹车鼓，所述第一转子组件的若干第一永磁体以环形且N、S极交错、均匀排列在所述刹车鼓的内圆周面上，所述刹车鼓上设置有刹车外圆周面；第二转子组件包括若干第二永磁体和曳引轮，所述第二转子组件的第二永磁体以环形方式且N、S极交错、均匀排列在曳引轮的内圆周面上，所述曳引轮通过紧固件与所述刹车鼓连接；所述编码器的定子部分安装在所述第二壳体上，所述编码器的转子部分安装在刹车鼓上；所述制动器安装在所述第一壳体上，刹车时，驱动所述制动器，所述刹车鼓上的刹车外圆周面与所述制动器摩擦接触进行刹车；

在所述第一壳体上设置有一第一轴向突出中心安装部和至少一第一轴向突出周边安装部；在所述第二壳体上还设置有一第二轴向突出中心安装部和至少一第二轴向突出周边安装部，所述第一壳体上的第一轴向突出中心安装部与所述第二壳体上的第二轴向突出中心安装部对接并通过紧固件连接，所述第一壳体上的第一轴向突出周边安装部与所述第二壳体上对应的第二轴向突出周边安装部对接并通过紧固件连接在一起；

在所述第一壳体上设置有一第一定子组件安装周面和位于所述第一定子组件安装周面外围的第一定子组件安装环腔，在所述第二壳体上设置有第二定子组件安装周面和环绕在所述第二定子组件安装周面外围的第二定子组件安装环腔，所述第一定子组件固定在所述第一壳体的第一定子组件安装周面上并被容纳在所述第一定子组件安装环腔中，所述第二定子组件安装在所述第二壳体的第二定子组件安装周面上并被容纳在所述第二定子组件安装环腔中；所述刹车鼓包括与其内圆周面同轴的圆筒支撑部，所述圆筒支撑部轴设在所述第一壳体的第一轴向突出中心安装部的外圆周面上。

2.如权利要求1所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述刹车鼓的圆筒支撑部通过内轴承和外轴承轴设在所述第一壳体的第一轴向突出中心安装部的外圆周面上，所述内轴承和外轴承分别通过固定在所述圆筒支撑部的内、外端上的内轴承端盖和外轴承端盖进行轴向限位，所述编码器的转子部分安装在所述外轴承端盖上。

3.如权利要求1或2权利要求所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一定子组件包括第一定子铁心组件和若干相第一绕组，在所述第一定子铁心组件上设置有若干第一绕线槽，所述若干相第一绕组分别绕制在对应的第一绕线槽中；所述第二定子组件包括第二定子铁心组件和若干第二绕组，在所述第二定子铁心组件上设置有若干第二绕线槽，所述若干第二绕组分别绕制在对应的第二绕线槽中；所述第一定子铁心组件的内径、外径、厚度、第一绕线槽的槽形、第一绕线槽的尺寸与所述第二定子铁心组件的内径、外径、厚度、第二绕线槽的槽形、第二绕线槽的尺寸相同或不相同；所述第一定子组件中的若干相第一绕组与所述第二定子组件中的若干相第二绕组在径向上对应布置或错开一定角度布置。

4.如权利要求3所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一定子组件中的若干相第一绕组与所述第二定子组件中的若干相第二绕组的绕组类别、绕线方式、漆包线的线径、匝数相同或不同。

5.如权利要求4所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一转子组件的极数和第二转子组件的极数相同或不同。

6.如权利要求5所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一转子组件的若干第一永磁体和第二转子组件的相同极性的若干第二永磁体在径向上对应布置或错开一定角度布置。

7.如权利要求6所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一转子组件的若干第一永磁体和第二转子组件的若干第二永磁体的长、宽、高尺寸相同或不同。

8.如权利要求7所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一转子组件的若干第一永磁体以环形排列的圆周直径与第二转子组件的若干第二永磁体以环形排列的圆周直径相同或不同。

9.如权利要求1或2所述的一种双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第二转子组件的曳引轮和第一转子组件的刹车鼓分开制造或铸造成一体。