CN109412384A - 电梯环式外转子永磁制动器 - Google Patents

电梯环式外转子永磁制动器 Download PDF

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杨益飞
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Abstract

本发明提供一种电梯环式外转子外转子永磁制动器，包括第一永磁体、第二永磁体和电磁体；所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体的外周，所述第二永磁体与曳引机轴固联且随所述曳引机轴旋转；所述第一永磁体提供第一磁场，所述第二永磁体提供第二磁场，所述第一磁场吸引所述第二磁场以提供使所述第二永磁体停止旋转的制动力；所述电磁体设置于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间，且所述电磁体选择性地提供第三磁场，所述第三磁场控制所述第一磁场对所述第二磁场的影响以控制所述制动力，所述电梯环式外转子永磁制动器采用磁力制动，可有效避免机械制动中存在的各类机械故障。

Description

电梯环式外转子永磁制动器
技术领域
本发明涉及电梯制动领域，具体涉及一种电梯环式外转子永磁制动器。
背景技术
电梯制动器是保证电梯正常、安全运行的关键部件，当电梯轿厢停止运行时，制动器抱闸制动，使电梯轿厢保持在平层或所需的位置。
传统的电梯制动器包括鼓式制动器、块式制动器和蝶式制动器，其工作原理基本相同，即电磁铁得电时，通过电磁力克服弹簧的弹力将制动瓦与制动轮脱开(松闸)，当电磁铁失电时，制动瓦在弹簧的作用下与制动轮贴合实现制动(抱闸)。
由于上述传统的电梯制动器依靠弹簧推动闸瓦复位制动，因此存在的问题包括：弹簧弹力失效会造成制动力不足或丧失、闸瓦磨损造成制动力不足、存在机械运动卡阻影响制动等。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种电梯环式外转子永磁制动器，该电梯环式外转子永磁制动器去除了弹簧、闸瓦等机械部件，可明显降低制动器的故障率，增强制动器的安全性。
本发明采用了如下技术方案：
一种电梯环式外转子外转子永磁制动器，其特征在于，包括第一永磁体、第二永磁体和电磁体；
所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体的外周，所述第二永磁体与曳引机轴固联且随所述曳引机轴旋转；
所述第一永磁体提供第一磁场，所述第二永磁体提供第二磁场，所述第一磁场吸引所述第二磁场以提供使所述第二永磁体停止旋转的制动力；
所述电磁体设置于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间，且所述电磁体选择性地提供第三磁场，所述第三磁场控制所述第一磁场对所述第二磁场的影响以控制所述制动力。
优选地，所述电磁体包括铁芯和线圈，且通过所述线圈的电流与所述制动力的大小之间存在大致线性对应关系。
优选地，所述第三磁场选择性地与所述第一磁场和第二磁场合作，以选择性地增大所述制动力。
优选地，包括磁回路，所述磁回路包括铁磁材料，用于使所述第一磁场、所述第二磁场和所述第三磁场传播通过。
优选地，包括固定于所述曳引机轴且相对于所述曳引机轴沿径向向内延伸的转子，且所述转子内周固定有所述第二永磁体。
优选地，包括被所述转子环绕的固定架，且所述第一永磁体和所述电磁体固定于所述固定架。
优选地，所述第一永磁体与所述第二永磁体的极性反向设置，即所述第一永磁体的N(或S)极对应所述第二永磁体的S(或N)极。
优选地，所述第二永磁体分离为若干个且均布于所述转子内周。
优选地，所述第一永磁体分离为若干个且均布环绕于所述转子内周，且分离出的数量与所述第二永磁体相对应。
优选地，包括固定于所述曳引机轴且相对于所述曳引机轴沿径向向内延伸的转子，且所述转子为所述第二永磁体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：制动力由第一永磁体和第二永磁体之间的吸引力提供，由于永磁体可提供稳定的磁力，避免了弹簧失效的问题，且不存在类似闸瓦的物质接触，亦不会造成磨损；松闸和抱闸只需要由电磁体的得、失电控制，松闸和抱闸过程中只存在磁场的变化，不存在传统制动器中的机械动作，不会出现机械卡阻故障，且反应速度更快；此外，通过控制电磁体中电流的大小和方向，可对制动力实现精准控制，增强制动器适应电梯不同运行工况的能力；并且与采用内转子式(转子在内部)的结构形式相比，采用外转子式的结构形式，可使该制动器的体积明显变小，利于制动器的制作安装，降低设备成本。
附图说明
图1为本发明实施例的电梯环式外转子永磁制动器的结构示意图。
图2为与图1对应的抱闸状态下的磁场示意图。
图3为与图1对应的松闸状态下的磁场示意图。
图4为本发明第一实施例的转子和第二永磁体的结构示意图。
图5为本发明第二实施例的转子和第二永磁体的结构示意图。
附图标记说明：
第一永磁体：1 第二永磁体：2
电磁体：3 转子：4 固定架：5
隔磁体：6
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5。本发明一实施例的一种电梯环式外转子永磁制动器，如图1所示，包括第一永磁体1、第二永磁体2、电磁体3、转子4和固定架5。
转子4套设在曳引机轴(未图示)上，且转子4与曳引机轴之间可通过联轴器等固定联接实现同步转动。转子4相对于曳引机轴沿径向向内延伸。
转子4可以直接作为第二永磁体2，即转子4本身可以是用永磁材料一体化制成。也可采用组合式，即如图1所示，转子4和第二永磁体2是组合形成的，转子4由非永磁性材料制成，第二永磁体2固定安装于转子4的内周。第一永磁体1和电磁体3固定于固定架5，固定架5由铁磁材料制作，以利于磁感线的穿过并形成磁回路，固定架5被转子4环绕一圈。
第一永磁体1与第二永磁体2的极性反向设置，即第一永磁体1 的N极对应第二永磁体2的S极，或者是第一永磁体1的S极对应第二永磁体2的N极，其作用是实现第一永磁体1与第二永磁体2之间的相互磁力吸引，即第一永磁体1可产生第一磁场，第二永磁体2可产生第二磁场，通过第一次磁场与第二磁场之间的磁力吸引起到制动的作用。
电磁体3设置于第一永磁体1和第二永磁体2之间，且电磁体3 固定于固定架5上，电磁体3由铁芯和线圈环绕第一永磁体1形成。通过对电磁体3通以不同方向和大小的电流，电磁体3将能够产生磁场方向和磁力大小不同的第三磁场，且通过线圈的电流与制动力的大小之间存在大致的线性对应关系。选择性地提供第三磁场能够控制第一磁场对第二磁场的影响，最终实现对制动力的控制。
第三磁场的具体控制方式如图2、3所示，当电磁体3中没有电流通过时，第一永磁体1的N极与第二永磁体2的S极相互吸引，磁感线穿过固定架5、电磁体3形成磁回路，转子4在第一永磁体1对第二永磁体2的磁吸力的作用下被制动，进而实现对曳引机轴的制动。当电磁体3的线圈中选择性地通以电流时，电磁体3产生的第三磁场能够以磁方式偏移第一磁场和第二磁场，从而使第一磁场与第二磁场之间相互吸引的磁场减弱，甚至减小至零，此时对应的制动力逐渐减弱甚至消失，转子4由被制动状态变为非制动状态。
此外，第三磁场能够选择性地与第一磁场、第二磁场合作，从而选择性地增大制动力。例如，当第一磁场与第二磁场间的磁吸力所产生的制动力不足时，可通过改变第三磁场的方向和大小，使第三磁场产生能够增强第一磁场与第二磁场间磁吸力的辅助磁场。
如图4所示，第二永磁体2可分离为若干个相互独立的个体，且各分离个体环绕转子4的内周均匀分布。此时，与上述第二永磁体2 的排布形式相对应，第一永磁体1也可分离为若干个且均布环绕于转子4内周的独立的个体，且分离出的数量与第二永磁体2的数量应相互对应。
此外，如图5所示，第二永磁体2也可为一整体式的环绕固定于转子4的圆环，此时，第一永磁体1也可为一整体式的被转子4环绕的圆环。
为了保证第一永磁体1内的磁场不会相互影响，可在固定架5内部设置一隔磁体6，如图1所示。隔磁体6用于阻隔磁场，其可以是具有阻隔磁场功能的物质或组件，也可以是具有屏蔽磁场功能的物质或组件。
与现有技术相比，该电梯环式外转子永磁制动器的制动力由第一永磁体1和第二永磁体2之间的吸引力提供，由于永磁体可提供稳定的磁力，避免了弹簧失效的问题，且不存在类似闸瓦的物质接触，亦不会造成磨损。此外，松闸和抱闸过程中只存在磁场的变化，不存在传统制动器中的机械动作，不会出现机械卡阻故障，且反应速度更快。同时，通过控制电磁体3中电流的大小和方向，可对制动力的大小实现精准控制，增强制动器适应电梯不同工况的能力，并且与采用外转子式(转子在内部)的结构形式相比，采用外转子式的结构形式，可使该制动器的体积明显变小，利于制动器的制作安装，降低设备成本。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种电梯环式外转子外转子永磁制动器，其特征在于，包括第一永磁体、第二永磁体和电磁体；
所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体的外周，所述第二永磁体与曳引机轴固联且随所述曳引机轴旋转；
所述第一永磁体提供第一磁场，所述第二永磁体提供第二磁场，所述第一磁场吸引所述第二磁场以提供使所述第二永磁体停止旋转的制动力；
所述电磁体设置于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间，且所述电磁体选择性地提供第三磁场，所述第三磁场控制所述第一磁场对所述第二磁场的影响以控制所述制动力。
2.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，所述电磁体包括铁芯和线圈，且通过所述线圈的电流与所述制动力的大小之间存在大致线性对应关系。
3.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，所述第三磁场选择性地与所述第一磁场和第二磁场合作，以选择性地增大所述制动力。
4.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，包括磁回路，所述磁回路包括铁磁材料，用于使所述第一磁场、所述第二磁场和所述第三磁场传播通过。
5.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，包括固定于所述曳引机轴且相对于所述曳引机轴沿径向向内延伸的转子，且所述转子内周固定有所述第二永磁体。
6.如权利要求5所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，包括被所述转子环绕的固定架，且所述第一永磁体和所述电磁体固定于所述固定架。
7.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，所述第一永磁体与所述第二永磁体的极性反向设置，即所述第一永磁体的N（或S）极对应所述第二永磁体的S（或N）极。
8.如权利要求5所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，所述第二永磁体分离为若干个且均布于所述转子内周。
9.如权利要求8所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，所述第一永磁体分离为若干个且均布环绕于所述转子内周，且分离出的数量与所述第二永磁体相对应。
10.如权利要求1所述的电梯环式外转子永磁制动器，其特征在于，包括固定于所述曳引机轴且相对于所述曳引机轴沿径向向内延伸的转子，且所述转子为所述第二永磁体。
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