CN108880030A - 曳引机转子及具有该转子的曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曳引机转子及具有该转子的曳引机。具体地，本发明公开了一种曳引机转子，其包括轴、转子铁心及粘贴在转子铁心表面的磁钢，磁钢形成的每个转子磁极由两部分斜磁钢拼接形成，所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移，并且所述两部分斜磁钢中的每部分由至少一段斜磁钢拼接形成。本发明的结构能够降低曳引机转矩脉动、降低曳引机的振动及噪声。

Description

曳引机转子及具有该转子的曳引机

技术领域

本发明涉及曳引机领域，尤其是用于电梯的永磁曳引机。更具体地，本发明涉及一种曳引机转子，以及具有该转子的曳引机。

背景技术

随着电力电子技术的发展，永磁曳引机在电梯驱动领域得到广泛应用，为保证承运质量，对于电梯曳引机的低速性能提出高的要求。要求曳引机在低速时或零速状态下，有高的定位精度，且曳引机的转矩脉动及振动、噪声小。

现有的曳引机转子可以如专利文献中所记载的，具体可以参考图1、图2和图3中所示，分别为：包括铁芯13，铁芯为圆环形，以及包括均匀设置于铁芯内壁的多个永磁条12，永磁条呈梯形(图1)；包括转轴21、磁轭23和永磁条22，转轴位于磁轭中心位置，用于带动所述磁轭转动，磁轭为圆柱形，磁轭外圆柱面上设有凹腔，永磁条一端设有与凹腔相互配合的凸条(图2)；包括带轴孔的转子铁芯31，转子铁芯外圈设有多个围合成圆筒状的条状永磁体32，条状永磁体之间留有间隙，且间隙处设有压住相邻两个条状永磁体边缘的压固条33，压固条的两端向转子铁芯的两个端面弯折，且两端分别通过螺钉34固定在转子铁芯上(图3)。

这样的曳引机转子的缺点在于：曳引机的转矩脉动大，并且无法采用斜磁钢消除转矩脉动。

进一步地，专利“一种具有定子斜槽的永磁发电机及其斜槽实现方法”(专利号：CN103051077A)，提出采用斜槽消除绕组谐波及齿谐波。

该专利虽然解决了降低转矩脉动、降低谐波问题，但采用定子斜槽后，绕组的切向分量与磁场的相互作用会引起定、转子间产生轴向电磁力。例如，对于某额定转矩为800Nm的曳引机，采用1/2齿距的斜槽后，其轴向电磁力为200N。曳引机轴向电磁力的存在，增加了曳引机振动幅值，并且轴向力长期存在，影响轴承使用寿命，进而缩短曳引机使用寿命。在某些特殊场合，斜槽引起定子装配不便，以及自动绕线成型定子困难。因此，该专利存在一定技术缺陷。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本发明技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曳引机转子，其能够降低曳引机转矩脉动、降低曳引机的振动及噪声。

本发明的目的还在于提供一种采用上述曳引机转子的曳引机。

为达到上述目的，本发明提供一种曳引机转子，其包括轴、转子铁心及粘贴在转子铁心表面的磁钢，其中：磁钢形成的每个转子磁极由两部分斜磁钢拼接形成，所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移，并且所述两部分斜磁钢中的每部分由至少一段斜磁钢拼接形成。

在上述的曳引机转子中，优选地，所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移具体地为，一部分斜磁钢沿轴线由左向右向上旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向上旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线，且两部分斜磁钢偏移起点的连线平行于轴线。

在上述的曳引机转子中，优选地，所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移具体地为，一部分斜磁钢沿轴线由左向右向下旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向下旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线，且两部分斜磁钢偏移起点的连线平行于轴线。

在上述的曳引机转子中，优选地，α＝β，所述两部分磁钢相对于转子铁心中心线对称。

在上述的曳引机转子中，优选地，斜磁钢由多段直磁钢等效形成。

在上述的曳引机转子中，可选地，所述曳引机转子为内转子，在转子铁心外表面形成双向旋转偏移。

在上述的曳引机转子中，可选地，所述曳引机转子为外转子，在转子铁心内表面形成双向旋转偏移。

本发明还提供了一种曳引机，其包括上述的曳引机转子。

本发明采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

1.通过使形成每个转子磁极的两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移，能够降低曳引机转矩脉动、降低曳引机的振动及噪声。

2.通过使形成每个转子磁极的两部分斜磁钢偏移起点的连线平行于轴线，能够消除曳引机定、转子间的轴向力，避免影响轴承使用寿命，避免缩短曳引机使用寿命；还能避免引起定子装配不便，避免自动绕线成型定子困难。

3.斜磁钢由多段直磁钢等效形成，能够简化加工、降低成本。

附图说明

下面，结合如下附图对本发明进行详细描述。

图1、图2和图3分别为现有技术中的曳引机转子的示意图。

图4为内转子的两部分斜磁钢中的每部分由一段斜磁钢拼接形成的示意图。

图5为内转子的两部分斜磁钢中的每部分由多段斜磁钢拼接形成的示意图。

图6为角度α＝β时，内转子的两部分斜磁钢中的每部分由一段斜磁钢拼接形成的示意图。

图7为内转子的斜磁钢由多段直磁钢等效形成的示意图。

图8为外转子示意图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。

具体实施方式

本发明的发明构思包括多个具体的实施方案，不同的实施方案各有技术上或应用上的侧重，不同的实施方案可以组合搭配，以满足不同的应用场景，解决不同的应用需求。因此，下述对具体实施方案的描述不应理解为对本发明意欲保护的技术方案的限定。

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。

本发明的一个方面提供了一种曳引机转子，参考图4-图8所示，其包括轴300、转子铁心200和粘贴在转子铁心表面的磁钢100，其中，磁钢形成的每个转子磁极由两部分斜磁钢拼接形成，两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移(本发明中的曳引机转子也可称为“双向斜极转子”)，并且两部分斜磁钢中的每部分由至少一段斜磁钢拼接形成。

如本领域技术人员公知的是，轴300和转子铁心200之间一般为过盈配合，转子铁心可以铸件或硅钢片叠压形成，形成转子磁极的磁钢采用胶水粘贴在转子铁心表面。

本发明通过使磁钢形成的每个转子磁极由两部分斜磁钢拼接形成，两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移，并且两部分斜磁钢中的每部分由至少一段斜磁钢拼接形成，可以使曳引机转子组成的曳引机具有低转矩脉动、低振动、低噪声。

选取相同的定子尺寸，一个选用本发明的曳引机转子，一个选用单向斜极转子，采用磁场有限元软件进行仿真计算，在输入相等额定电流的条件下，所得结果如下：本发明的曳引机转子输出的转矩值相对于单向斜极转子输出的转矩值增大8.6％；本发明的曳引机的转矩脉动值仅为0.6％，振动速度值为0.12mm/s。以上数据表明本发明的曳引机转子具有高效、低转矩脉动、低振动、低噪声的特点。

两部分斜磁钢中的每部分可以由一段斜磁钢拼接形成(图4)，也可以由多段斜磁钢拼接形成(图5)。

两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移具体地为(如图4所示)：一部分斜磁钢沿轴线由左向右向上旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向上旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线a，且两部斜磁钢分偏移起点A和B的连线平行于轴线O。

两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移也可以具体地为：一部分斜磁钢沿轴线由左向右向下旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向下旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线a，且两部斜磁钢分偏移起点A和B的连线平行于轴线O。

当两部分偏移起点A和B的连线平行于轴线O时，由于左、右两部分磁钢在垂直于轴线O的左端面b及右端面c内的投影相等，因此，两部分磁钢、定子绕组与磁场作用产生的轴线方向的作用力相互抵消。

选取相同的定子尺寸，一个选用本发明的曳引机转子，一个选用单向斜极转子，采用磁场有限元软件进行仿真计算，在输入相等额定电流的条件下，所得结果如下：单向斜极曳引机定、转子间存在的电磁力为200N，而本发明的曳引机定、转子间的轴向电磁力为零。

可以根据实际需要确定角度α、β的取值，当α＝β时，两部分磁钢相对于转子铁心中心线对称，如图6中所示。

可选地，斜磁钢由多段直磁钢等效形成，也即，多段直磁钢等效形成转子斜极，如图7中所示，前两段直磁钢和第三段直磁钢的前半段形成等效磁钢由左向右向上偏移，第三段直磁钢的后半段和后两段直磁钢等效形成由右向左向上偏移。

斜磁钢由多段直磁钢等效形成，从而形成双向斜极，使得可以简化加工、降低成本。

图4至图7中示出的情况针对内转子，即，磁钢粘贴在转子铁心外表面，在转子铁心外表面形成双向旋转偏移。本发明也可实现为外转子，即磁钢粘贴在转子铁心内表面，在转子铁心内表面形成双向旋转偏移，如图8中所示。

本发明的另一方面还提供一种曳引机，其包括如前所述的曳引机转子。

以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导作出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (8)

1.一种曳引机转子，其包括轴、转子铁心及粘贴在转子铁心表面的磁钢，其特征在于：磁钢形成的每个转子磁极由两部分斜磁钢拼接形成，所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移，并且所述两部分斜磁钢中的每部分由至少一段斜磁钢拼接形成。

2.根据权利要求1所述的曳引机转子，其特征在于：所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移具体地为，一部分斜磁钢沿轴线由左向右向上旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向上旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线，且两部分斜磁钢偏移起点的连线平行于轴线。

3.根据权利要求1所述的曳引机转子，其特征在于：所述两部分斜磁钢沿轴线双向旋转偏移具体地为，一部分斜磁钢沿轴线由左向右向下旋转偏移，与轴线的夹角为α，另一部分斜磁钢由右向左向下旋转偏移，与轴线的夹角为β，两部分斜磁钢偏移截至于对应相交线，且两部分斜磁钢偏移起点的连线平行于轴线。

4.根据权利要求2或3所述的曳引机转子，其特征在于：α＝β，所述两部分斜磁钢相对于转子铁心中心线对称。

5.根据权利要求1所述的曳引机转子，其特征在于：斜磁钢由多段直磁钢等效形成。

6.根据权利要求1所述的曳引机转子，其特征在于：所述曳引机转子为内转子，在转子铁心外表面形成双向旋转偏移。

7.根据权利要求1所述的曳引机转子，其特征在于：所述曳引机转子为外转子，在转子铁心内表面形成双向旋转偏移。

8.一种曳引机，其具有根据权利要求1-7中任一项所述的曳引机转子。