CN108599495A - 盘式双支撑双定子永磁同步曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘式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、转子组件、编码器、制动器等，其中转子组件包括第一永磁体组和第二永磁体组。第一永磁体组的永磁体和第二永磁体组的永磁体均被环形地布置在刹车鼓的左右两侧。第一定子组件和第一永磁体组相互作用产生转矩，第二定子组件和第二永磁体组相互作用产生转矩；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。本发明的盘式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，解决了薄型大载重曳引机的设计难题。

Description

盘式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，特别涉及盘式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，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，而为了节约安装空间，薄型永磁同步曳引机被越来越多的使用。传统的薄型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，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薄型永磁同步曳引机所存在的不足而提供一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，该盘式双支撑双定子永磁同步曳引机整体结构十分紧凑，可提高曳引机的功率密度和曳引能力，它可以解决上述传统薄型永磁同步曳引机的不足。

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：

一种盘式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、转子组件、编码器和制动器，所述转子组件包括刹车鼓、曳引论、第一永磁体组和第二永磁体组，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；所述刹车鼓上设置有刹车外圆周面，刹车时，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；所述第一永磁体组和第二永磁体组分别以环形且N、S极交错、轴向均匀排列在所述刹车鼓背靠背的第一端面和第二端面上，提供轴向磁通，所述第一定子组件与所述第一永磁体组相互作用产生扭矩，所述第二定子组件与所述第二永磁体组相互作用产生扭矩；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，所述制动器摩擦所述刹车鼓刹车外圆周面进行刹车。

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，在所述刹车鼓的中心设置有一与所述刹车外圆周面同轴的圆筒支撑部，在所述圆筒支撑部的外围设置有第一定子组件容纳腔和第二定子组件容纳腔，所述第一定子组件容纳腔和第二定子组件容纳腔通过所述刹车鼓的第一端面和第二端面隔开，所述第一定子组件被容纳在所述第一定子组件容纳腔内，所述第二定子组件被容纳在所述第二定子组件容纳腔内，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、外端上的轴承压板和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圆周360度内错开任意角度布置。

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，所述第一永磁体组中的单极性永磁体数量和第二永磁体组中相同极性的永磁体数量相同或不相同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一永磁体组中的永磁体和第二永磁体组中相同极性的永磁体在轴向上对应布置或在圆周360度内错开任意角度布置。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一永磁体组中的永磁体和第二永磁体组中的永磁体的长、宽、高尺寸相同或不同。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一永磁体组以环形排列的圆环内、外直径与所述第二永磁体组以环形排列的圆环内、外直径相同或不相同。

在本发明的一个优选实施例中，所述曳引轮和所述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薄型永磁同步曳引机只有一套定子组件和永磁体组相对应作用，曳引能力受到限制。本发明提供的盘式双支撑双定子永磁同步曳引机有两套定子组件和永磁体组分别相对应作用，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为本发明盘式双支撑双定子永磁同步曳引机的剖面图。

图2为本发明实施例的局部结构放大剖面图。

图3为本发明实施例的编码器安装的放大剖面图。

图4为本发明盘式双支撑双定子永磁同步曳引机的结构图。

图5为本发明实施例的第一壳体的结构图。

图6为本发明实施例的第二壳体的结构图。

图7为本发明实施例的第一定子组件的剖面图。

图8为本发明实施例的第一定子组件的结构图。

图9为本发明实施例的转子组件的剖面图。

图10a为本发明实施例的转子组件从一个方向看的结构图。

图10b为本发明实施例的转子组件从另一个方向看的结构图。

图11为本发明实施例的轴承端盖的剖面图。

图12为本发明实施例的轴承端盖的结构图。

图13为本发明实施例的编码器的结构图。

图14为永磁体充磁方向相反对应布置的示意图。

图15为永磁体充磁方向相同对应布置的示意图。

图16为永磁体错开任意角度布置的示意图。

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16，图中所示的盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，由第一壳体100、第二壳体200、第一定子组件300、第二定子组件400、转子组件、制动器500、编码器600等组成。

在第一壳体100上设置有一第一轴向突出中心安装部120和一第一轴向突出周边安装部130。

在第二壳体200上设置有一第二轴向突出中心安装部210和一第二轴向突出周边安装部220。

本实施例中，第一定子组件300通过螺栓310固定安装在第一壳体100相对应的安装部上，第二定子组件400通过螺栓410固定安装在第二壳体200相对应的安装部上。

第一定子组件300包括第一定子铁心组件320、第一绕组330。第二定子组件400包括第二定子铁心组件420、第二绕组430。在本实施例中，第二定子组件400的第二定子铁心组件420、第二绕组430的尺寸和结构分别与第一定子组件300的第一定子铁心组件320、第一绕组330的尺寸和结构相同。第一定子组件300的各相第一绕组330和第二定子组件400的各相第二绕组430在轴向上对应布置。

转子组件包括刹车鼓710、曳引轮720、第一永磁体组730、第二永磁体组740、内轴承750、外轴承760、轴承压板770、轴承端盖780。

第一永磁体组730的若干永磁体731和第二永磁体组740的若干永磁体741均被N、S极交错、环形、轴向地布置在刹车鼓710背靠背的第一端面711和第二端面712上，第一永磁体组730的若干永磁体731和第二永磁体组740的若干永磁体741在轴向上对应布置且充磁方向相同，提供轴向磁通，第一永磁体组730的若干永磁体731和第二永磁体组740的若干永磁体741的数量、尺寸、环形布置的圆环内外径均相同。

刹车鼓710设置有一刹车外圆周面713、一圆筒支撑部714、设置在圆筒支撑部714的外围的第一定子组件容纳腔715和第二定子组件容纳腔716，第一定子组件容纳腔715和第二定子组件容纳腔716通过刹车鼓的第一端面711和第二端面712隔开，第一定子组件300被容纳在第一定子组件容纳腔715内，第二定子组件400被容纳在第二定子组件容纳腔716内，第一永磁体组730与第一定子组件300相对应布置并相互作用产生转矩，第二永磁体组740与第二定子组件400相对应布置并相互作用产生转矩。

第一永磁体组730和第二永磁体组740完成后，将曳引轮720采用螺栓717安装在刹车鼓710上相对应的安装部。

刹车鼓710中的圆筒支撑部714通过内轴承750、外轴承760安装在第一壳体100的第一轴向突出中心安装部120的外圆周面上，刹车鼓710中的圆筒支撑部714与第一壳体100的第一轴向突出中心安装部120之间通过设置在第一轴向突出中心安装部120上的轴用挡圈790进行轴向限位。

轴承压板770、轴承端盖780分别通过螺栓771、781固定在刹车鼓710中的圆筒支撑部714内、外端，其中轴承压板770对内轴承750的轴向位置进行限制，轴承端盖780对外轴承760的轴向位置进行限制。

编码器600包括编码器定子部分610、编码器转子部分620，编码器定子部分610安装在第一壳体100上相对应的安装部上，编码器转子部分620安装在轴承端盖780上相对应的安装部。

至此，第一壳体100、第一定子组件300、转子组件、轴用挡圈790和编码器转子部分620等共同组成了第一大组件，第二壳体200、第二定子组件400、编码器定子部分610等共同组成了第二大组件。

最后，将第一壳体100上的第一轴向突出中心安装部120与第二壳体200上的第二轴向突出中心安装部210对接并用螺栓810连接，将第一壳体100上的第一轴向突出周边安装部130与第二壳体200上的第二轴向突出周边安装部220对接并用螺栓820连接。再将制动器500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盘式双支撑双定子永磁同步曳引机。

本具体实施方式完成的盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，第一壳体100和第二壳体200共同支撑转子组件，第一定子组件300和第一永磁体组730相对应布置并相互作用产生转矩，第二定子组件400和第二永磁体组740相对应布置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中的第一定子铁心组件320的槽数和第二定子组件400中的第二定子铁心组件420的槽数相同，第一定子组件300的各相第一绕组330和第二定子组件400中的各相第二绕组430的绕组类别和绕线方式相同，第一定子组件300的各相第一绕组330和第二定子组件400中的各相第二绕组430在轴向上对应布置，第一定子组件300中的第一定子铁心组件320和第二定子组件400中的第二定子铁心组件420的内径、外径、厚度以及槽形、槽尺寸等均相同，第一定子组件300的各相第一绕组330和第二定子组件400的各相第二绕组430的绕线方式、漆包线的线径、匝数也相同。其实，上述第一定子组件300和第二定子组件400的各组相对应的两个零件的尺寸和结构也可以不同，本实施例中上述各组对应的两个零件均是相同的尺寸和结构只是为了绘图和简述方便。

同样，本实施例中第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的若干第二永磁体741的数量、长、宽、高尺寸等均相同，若干第一永磁体731和若干第二永磁体741以环形排列的圆环内、外径也相同，第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的相同极性的若干第二永磁体741在轴向上对应布置(轴向充磁方向相同)。其实，上述第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的若干第二永磁体741的数量、长、宽、高尺寸等可以不相同，若干第一永磁体731和若干第二永磁体741以环形排列的圆环内、外径也可以不相同，第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的相同极性的若干第二永磁体741在轴向上可以对应布置也可以在圆周360度内错开任意角度布置，图14和图15为第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的相同极性的若干第二永磁体741在轴向上反向和同向对应布置的两种示意图，图16为第一永磁体组730的若干第一永磁体731和第二永磁体组740的相同极性的若干第二永磁体741在轴向上错开任意角度布置的示意图。

本具体实施方式中，刹车鼓710和曳引轮720为两个单独的零件，这样方便曳引轮720的后期更换，当然，也可以将刹车鼓710和曳引轮720铸造成一体式。

更进一步的，本具体实施方式中，第一定子组件300和第一永磁体组730相互作用产生转矩，第二定子组件400和第二永磁体组740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 (11)

1.一种盘式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、转子组件、编码器和制动器，所述转子组件包括刹车鼓、曳引论、第一永磁体组和第二永磁体组，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；所述刹车鼓上设置有刹车外圆周面，刹车时，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；所述第一永磁体组和第二永磁体组分别以环形且N、S极交错、轴向均匀排列在所述刹车鼓背靠背的第一端面和第二端面上，提供轴向磁通，所述第一定子组件与所述第一永磁体组相互作用产生扭矩，所述第二定子组件与所述第二永磁体组相互作用产生扭矩；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，所述制动器摩擦所述刹车鼓刹车外圆周面进行刹车。

2.如权利要求1所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，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。

3.如权利要求2所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，在所述刹车鼓的中心设置有一与所述刹车外圆周面同轴的圆筒支撑部，在所述圆筒支撑部的外围设置有第一定子组件容纳腔和第二定子组件容纳腔，所述第一定子组件容纳腔和第二定子组件容纳腔通过所述刹车鼓的第一端面和第二端面隔开，所述第一定子组件被容纳在所述第一定子组件容纳腔内，所述第二定子组件被容纳在所述第二定子组件容纳腔内，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。

4.如权利要求3所述的一种盘式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、外端上的轴承压板和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轴承端盖上。

5.如权利要求1至4任一项权利要求所述的一种盘式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圆周360度内错开任意角度布置。

6.如权利要求5所述的一种盘式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。

7.如权利要求1至4任一项权利要求所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一永磁体组中的单极性永磁体数量和第二永磁体组中相同极性的永磁体数量相同或不相同。

8.如权利要求7所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一永磁体组中的永磁体和第二永磁体组中相同极性的永磁体在轴向上对应布置或在圆周360度内错开任意角度布置。

9.如权利要求7所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一永磁体组中的永磁体和第二永磁体组中的永磁体的长、宽、高尺寸相同或不同。

10.如权利要求7所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述第一永磁体组以环形排列的圆环内、外直径与所述第二永磁体组以环形排列的圆环内、外直径相同或不相同。

11.如权利要求1至4任一项权利要求所述的一种盘式双支撑双定子永磁同步曳引机，其特征在于，所述曳引轮和所述刹车鼓分开制造或铸造成一体。