CN108880046A - 曳引机以及装配有该种曳引机的电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种曳引机，其能够提高转矩脉动频率并且降低转矩脉动幅值以及能够有效降低电机驱动成本。该曳引机包括机座和设置在机座上的电机和曳引轮，该电机包括定子和转子，该定子设有定子槽，该定子槽内设有绕组，所述绕组为分别呈星型连接的两组三相绕组，所述两组三相绕组的公共端部彼此连接并且该两组三相绕组之间的相位差为30度电角度。本发明还涉及一种电梯，所述电梯装配有上述的曳引机。本发明的曳引机通过在定子槽内嵌有两套对称的三相绕组，其中两套绕组的公共点相连，且对应的相位差为30度电角度。该种设置方式能消除气隙磁势的5、7次谐波，并使得转矩脉动频率增加，转矩脉动幅值减小，曳引机的振动与噪声降低。

Description

曳引机以及装配有该种曳引机的电梯
技术领域
本发明涉及一种适用于电梯驱动系统领域的曳引机。此外本发明还涉及一种装配有该种曳引机的电梯。
背景技术
随电力电子技术的发展，交流永磁电机在调速领域得到广泛应用，其中定子槽集中绕组电机，定子端部尺寸小，易实现自动绕线，且相邻绕组不接触，可靠性高，越来越得到人们的青睐。但一般集中式绕组电机定子槽数少，谐波含量高，电机转矩脉动较大。这些不足之处使其不能在高精度伺服控制领域中得到应用。
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，要求曳引机的转矩脉动及振动、噪声小。因此，迫切需要研制出高效、高可靠性、低转矩脉动的曳引机。
此外，在大功率曳引机驱动场合，需配套大功率的驱动器(变频器)，这就要求驱动器内部功率开关容量大，使得整个驱动系统的成本大幅增加，如何降低大功率驱动器成本以及整体曳引机的成本也是需要亟待解决的问题。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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能够提高转矩脉动频率并且降低转矩脉动幅值以及能够有效降低电机驱动成本的曳引机。
为了解决上述问题，本发明提供一种曳引机，其包括机座和设置在机座上的电机和曳引轮，该电机包括定子和转子，该定子设有定子槽，该定子槽内设有绕组，所述绕组为分别呈星型连接的两组三相绕组，所述两组三相绕组的公共端部彼此连接并且该两组三相绕组之间的相位差为30度电角度。
优选地，所述电机的定子槽数与极数之间的比值为：6k/(6k±1)，其中，K为大于等于1的整数，并且所述极数为偶数。
更优选地，所述电机的定子槽数为48，极数为44。
优选地，所述两组三相绕组分别由单独的驱动模块进行驱动。
更优选地，所述驱动模块为变频器。
优选地，所述两组三相绕组中的每一组绕组的自由端部上设有热敏电阻。
更优选地，所述每一组绕组中的自由端部上共用一个热敏电阻。
更优选地，所述每一组绕组中的每一个自由端部上设有热敏电阻，并且每一组绕组的自由端部上的热敏电阻串联连接。
优选地，所述曳引机为外转子式、内转子式或者盘式曳引机；所述电机为永磁电机。
本发明还涉及一种电梯，所述电梯装配有上述任意一种曳引机。
本发明采取以上技术方案，其有以下有益效果：
通过在定子槽内嵌有两套对称的三相绕组，且两套绕组均为星型连接。其中两套绕组的公共点相连，且对应的相位差为30度电角度。该种设置方式能消除气隙磁势的5、7次谐波，使最低谐波次数达到11次。并使得转矩脉动频率增加，转矩脉动幅值减小，曳引机的振动与噪声降低。
本发明设定曳引机定子槽数与极数比值接近1，绕组为分数槽集中绕组。绕组端部尺寸小，节约铜线的用量，节约成本。该方法也使得定子阻值小，铜损耗小。并且相邻绕组间不接触，绝缘性好，因而产品的可靠性高。
本发明采用两组驱动模块，每组模块通过电流值仅为原来的一半，降低了对于功率开关器件容量的要求，能有效降低驱动系统成本。
本发明不受曳引机励磁结构的限制，可使用于外转子式曳引机，也可应用在内转子式曳引机及盘式曳引机上。
附图说明
下文将结合附图对本发明的示例性实施例进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标号示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：
图1为本发明的曳引机中的定子绕组的分布示意图；
图2为曳引机在三种不同状态下的扭矩曲线的比较示意图。
具体实施方式
下面将参考所附附图对本发明的示例性实施例进行详细的描述。
如图1所示，本发明涉及一种曳引机，其包括机座和设置在机座上的电机和曳引轮(未示出)，所述曳引机可以为外转子式、内转子式或者盘式曳引机，所述电机可以为永磁电机并且包括有定子和转子，该定子内侧设有多个定子槽，该定子槽内设有绕组。在定子槽内嵌有两套对称的星型连接的三相绕组，即第一组三相绕组A1、B1、C1和第二组三相绕组A2、B2、C2，两套绕组之间的相位差α为30度电角度，并且这两套绕组星点相连。
定子槽内嵌有两套对称的星型连接的三相绕组A1、B1、C1及A2、B2、C2，两套绕组的公共端部在端点o彼此连接，且两套绕组对应的相位差α为30度电角度。采用该种结构能消除气隙磁势的5、7次谐波，增加转矩脉动频率，有效减小转矩脉动幅值。这里，术语“电角度”是指电流完成一个完整的周期变化的角度，其等于机械角度乘以极对数。此外，每一组绕组的两端端部分别定义为公共端部和自由端部，其中两组绕组的公共端部彼此连接。
该种曳引机定子槽数与极数之比的最简表达式为6k/(6k±1)，其中k＝1，2，3…(K为大于等于1的整数)，并且必须满足极数为偶数。优选地，所述电机的定子槽数可以为48，极数可以为44。根据上述公式，定子槽数和极数之比也可以为：24/22、24/28、36/30、36/42等等。由于定子槽数与极数的比值接近1，因此，定子绕组为分数槽集中绕组，绕组端部小，损耗小，并且相邻绕组间不接触，可靠性高。
优选地，每一组绕组中的自由端部上设有一组热敏电阻(优选地，该热敏电阻为正温度系数热敏电阻)。更优选地，每一组绕组的三个自由端可以共用一个热敏电阻(即一组绕组具有一个热敏电阻)或者每一组绕组中的每一个自由端部上分别设置有一个热敏电阻(即一组绕组具有三个串联的热敏电阻)。既是，两套三相绕组的自由端部各埋置一组正温度系数热敏电阻。每一组热敏电阻的两端P1、P2和P3、P4分别与控制电路连接，用于对绕组温度保护，当绕组温度超过设定值时，所述正温度系数热敏电阻阻值骤增，通过控制系统切断电源，该套绕组停止工作，防止曳引机绝缘因温度过高而失效。
此外，所述两组三相绕组分别由各自单独的驱动模块进行驱动，所述驱动模块可以为变频器。曳引机正常运行时，两套绕组同时工作，当一套绕组出现故障时，另一套绕组可降低载荷继续运行，不需停机。此外，由于该曳引机使用两组驱动模块驱动，在驱动大功率曳引机时，每组模块通过电流值为原来的1/2，降低了对于功率开关器件容量的要求，能有效降低驱动系统成本。
图2为采用磁场分析软件仿真本发明的曳引机而输出转矩的曲线图，其中曳引机的定子槽数为48，极数为44，图示最上边曲线M为两套三相绕组同时工作时的输出转矩波形，中间曲线N为一般的采用一套三相绕组工作时的输出转矩波形，最下边的曲线L对应两套三相绕组中的一组绕组工作、而另一组绕组开路时输出的转矩波形。如图所示：两套三相绕组同时工作时输出转矩幅值最大，两套三相绕组中一套三相绕组工作，一套不工作时，输出一半的额定转矩。计算两套三相绕组同时工作时，转矩脉动幅值为0.5％，按一般的采用一套三相绕组工作时，转矩脉动幅值为2.3％，说明采用两套三相绕组曳引机降低转矩脉动效果明显。
此外，本发明还涉及一种电梯(未示出)，该电梯包括上面所述的曳引机，由于这里所述涉及的电梯的其他结构与现有技术中的电梯结构相同或类似，这里不再对其进行详细描述。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导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能够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。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (10)

1.一种曳引机，其包括机座和设置在机座上的电机和曳引轮，该电机包括定子和转子，该定子设有定子槽，该定子槽内设有绕组，其特征在于：所述绕组为分别呈星型连接的两组三相绕组，所述两组三相绕组的公共端部彼此连接并且该两组三相绕组之间的相位差为30度电角度。
2.根据权利要求1所述的曳引机，其特征在于：所述电机的定子槽数与极数之间的比值为：6k/(6k±1)，其中，K为大于等于1的整数，并且所述极数为偶数。
3.根据权利要求2所述的曳引机，其特征在于：所述电机的定子槽数为48，极数为44。
4.根据权利要求1或2所述的曳引机，其特征在于：所述两组三相绕组分别由单独的驱动模块进行驱动。
5.根据权利要求4所述的曳引机，其特征在于：所述驱动模块为变频器。
6.根据权利要求1或2所述的曳引机，其特征在于：所述两组三相绕组中的每一组绕组的自由端部上设有热敏电阻。
7.根据权利要求6所述的曳引机，其特征在于：所述每一组绕组中的自由端部上共用一个热敏电阻。
8.根据权利要求6所述的曳引机，其特征在于：所述每一组绕组中的每一个自由端部上设有热敏电阻，并且每一组绕组的自由端部上的热敏电阻串联连接。
9.根据权利要求1或2所述的曳引机，其特征在于：所述曳引机为外转子式、内转子式或者盘式曳引机；所述电机为永磁电机。
10.一种电梯，其特征在于：所述电梯装配有权利要求1至9中任一项所述的曳引机。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511807A1 (ru) * 1986-12-30 1989-09-30 А.Ф.Размадзе Якорь электрической машины
US20020030416A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-14 Poramaste Jinupun Multi-circular flux motor
CN1588759A (zh) * 2004-08-23 2005-03-02 上海海事大学 一种双三相永磁同步电机
CN203522474U (zh) * 2013-08-29 2014-04-02 西安正麒电气有限公司 一种电动汽车用三相异步电动机冗余绕组结构
CN204089397U (zh) * 2014-08-07 2015-01-07 广东合普动力科技有限公司 40极42槽曳引机定子
CN106059153A (zh) * 2016-08-16 2016-10-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种双三相永磁同步电机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511807A1 (ru) * 1986-12-30 1989-09-30 А.Ф.Размадзе Якорь электрической машины
US20020030416A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-14 Poramaste Jinupun Multi-circular flux motor
CN1588759A (zh) * 2004-08-23 2005-03-02 上海海事大学 一种双三相永磁同步电机
CN203522474U (zh) * 2013-08-29 2014-04-02 西安正麒电气有限公司 一种电动汽车用三相异步电动机冗余绕组结构
CN204089397U (zh) * 2014-08-07 2015-01-07 广东合普动力科技有限公司 40极42槽曳引机定子
CN106059153A (zh) * 2016-08-16 2016-10-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种双三相永磁同步电机

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