CN109995191A - 永磁同步曳引机 - Google Patents
永磁同步曳引机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109995191A CN109995191A CN201711479634.XA CN201711479634A CN109995191A CN 109995191 A CN109995191 A CN 109995191A CN 201711479634 A CN201711479634 A CN 201711479634A CN 109995191 A CN109995191 A CN 109995191A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- traction machine
- permanent magnetic
- rotor
- magnetic synchronous
- synchronous traction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
本发明涉及一种永磁同步曳引机，其具有定子(7)、转子(5)和轴(9)，所述定子(7)与所述轴(9)固定连接，所述转子(5)绕所述轴(9)旋转并且相对于所述定子同轴心地布置，所述永磁同步曳引机还包括固定支架(11)、至少一个传感装置(1)和至少一个感应环(2)，其中，所述感应环(2)相对于所述转子(5)无相对运动地布置，所述传感装置(1)对所述感应环(2)进行非接触式扫描以测量转子(5)的运动，其中，所述传感装置(1)安装在所述固定支架(11)上，所述固定支架(11)安装在所述轴(9)上。本发明还涉及具有这种永磁同步曳引机的电梯。
Description
技术领域
本发明涉及永磁同步曳引机和具有永磁同步曳引机的电梯。
背景技术
电梯曳引机的转子位置辨识是电机驱动控制的前提。通常而言，在电梯曳引机的运作过程中，需要通过电梯曳引机的顺利起动来估算出电机转子磁极的初始位置，然后在电机旋转过程中实时检测转子位置和转速，继而将电机从变频器所接收到的转子位置指令及转速给定信号分别与所检测到的实际转子位置信号及实际转子转速信号进行比较，然后根据比较结果来实时调整变频器的输出信号，从而减小调速系统误差，提高控制系统精度，继而使电梯的运行更加平稳。
在实践中，为了测量永磁同步曳引机转子的位置和运动，从而准确并可靠地控制曳引机，传统的永磁同步曳引机采用光电编码器来进行测量，其中，将光电编码器套装在永磁同步曳引机的转轴上，从而当转轴连同转子一起转动时，光电编码器以本领域已知的方式测量转轴及转子的运动。但是，光电编码器由于其结构和测量原理的局限性，不适用于轴固定式永磁同步曳引机，所述永磁同步曳引机的轴不随转子转动，而是与定子固定连接。
发明内容
为了有效测量永磁同步曳引机的转子位置及转速，根据本发明提出一种永磁同步曳引机，其具有定子、转子和轴，所述定子与所述轴固定连接，所述转子绕所述轴旋转并且相对于所述定子同轴心地布置，所述永磁同步曳引机还包括固定支架、至少一个传感装置和至少一个感应环，其中，所述感应环相对于所述转子无相对运动地布置，所述传感装置对所述感应环进行非接触式扫描以测量转子的运动，其中，所述传感装置安装在所述固定支架上，所述固定支架安装在所述轴上。
有利的是，感应环固定在转子上。
有利的是，感应环上设置有参考位置。
有利的是，永磁同步曳引机包括至少两个感应环，所述至少两个感应环为相同或不同的感应环。
有利的是，传感装置包括磁感应元件。
有利的是，传感装置包括磁阻传感器。
有利的是，传感装置包括信号增强元件和/或温度补偿元件。
有利的是，转子包括制动轮，感应环安装在制动轮上。
有利的是，转子包括曳引轮，感应环安装在曳引轮上。
有利的是，转子包括位于制动轮端部的端盖，感应环安装在端盖上。
根据本发明的另一方面，还提出了一种具有根据本发明的永磁同步曳引机的电梯。
根据本发明的永磁同步曳引机采用传感装置和感应环代替传统的光电编码器测量转子磁极位置及旋转速度，由此解决了永磁同步曳引机难于安装光电编码器的技术问题。本发明所提供的永磁同步曳引机具有稳定性高、寿命长、易于维护保养、成本节约等优点，可广泛应用于当前各种类型的电梯中。
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。此外，本技术领域内的技术人员明白，附图所示的特定实施例仅是示例性的，而不限制本发明的范围，并且本发明的附图并不一定按照比例绘制。其中，
图1示出了根据本发明实施例的永磁同步曳引机的剖面结构示意图；以及
图2示出了根据本发明实施例的永磁同步曳引机的感应环安装在转子上的正视图的1/4视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的永磁同步曳引机的剖面结构示意图。根据本发明的永磁同步曳引机具有定子7、转子5和轴9。轴9的一端可以固定在永磁同步曳引机的机座6上，另一端可以固定在永磁同步曳引机的支撑座10上。轴9可以与机座6是一体的。轴9也可以是无相对运动地安装在机座6上的。定子7可以具有磁钢3。定子7与轴9固定连接。转子5绕轴9旋转并且相对于定子7同轴心地布置。机座6可以具有支撑结构，定子7可以固定在支撑结构上。定子7也可以按照本领域已知的其他方式位置固定地安装在永磁同步曳引机上。永磁同步曳引机还包括固定支架11、传感装置1和感应环2。感应环2相对于转子5无相对运动地布置。固定支架11安装在轴9上，传感装置1安装在固定支架11上。传感装置1对感应环2进行非接触式扫描以测量转子5的运动，例如转子位置和转速。由此，能够替代传统的光电编码器而使用无需套装在轴上的传感装置，从而实现针对轴固定式永磁同步曳引机的转子运动测量。通过将传感装置1安装在与轴9固定的固定支架11上，能够充分利用永磁同步曳引机的结构空间，使用于安装传感装置1的附加空间尽可能地小，由此减小永磁同步曳引机的体积。在最优化的情况下，无需附加空间就能安装传感装置。此外，传感装置1能够布置得尽可能靠近感应环2，从而提高测量转子运动的精度和可靠性。
传感装置1可以布置为相对于感应环2在径向上错开。在图1的实施例中，感应环2固定在转子5的径向外部，固定支架11安装在轴9的近支撑座10侧，传感装置1则相对于感应环2径向更靠外地布置。在未示出的实施例中，感应环2也可以固定在转子的径向内部，传感装置1则相对于感应环2径向更靠内地布置。在这种情况下，固定支架11可以安装在轴9的近机座6侧。通过传感装置1与感应环2径向错开的布置，能够根据安装和制造需求适合地选择传感装置1和感应环2之间的间隙，只要不影响转子5的运动。在此，采用薄型传感装置1还能够进一步节省安装空间，附加地减小永磁同步曳引机的体积。传感装置1也可以布置为在轴向上相对于感应环2错开，从而传感装置1在端侧或沿轴向对感应环2进行无接触式扫描。在这种情况下，机座6和转子5在径向上的间隙能够设置得尽可能地小，从而永磁同步曳引机的径向尺寸能够被减小。当然，也可以根据安装和结构需求选择合适的径向间隙。此外，能够更容易地触及传感装置1，从而使针对传感装置1的调校、维护和加装等变得更容易。
通过非接触式扫描，传感装置1可以感测到感应环2的形状的周期性变化或物理性能的周期性变化，从而针对周期性变化输出周期性变化的感应信号，感应信号可以被修正为弦波信号或处理成方波信号以便输出到变频器。变频器通过将所接收到的实际感应信号(实际转子位置信号及实际转子转速信号)与变频器之前发出的转子位置指令及转速给定信号进行比较，然后根据比较结果来实时调整其下一步的输出信号，从而减小调速系统误差，提高控制系统精度，继而使电梯的运行更加平稳。
转子5可以同轴心地包括制动轮4、位于制动轮4端部的端盖和固定在制动轮4上的曳引轮8。感应环2可以安装在转子5的制动轮4上。如图1所示，感应环2可以安装在制动轮4的外圆周表面上的任意位置上，只要传感装置2能够扫描到感应环2。感应环2也可以安装在曳引轮8上，例如安装在曳引轮8的外圆周表面上的任意位置，只要传感装置2能够扫描到感应环2。此外，感应环2可以安装在制动轮的端盖上。
传感装置1可以包括磁感应元件，例如磁阻传感器。传感装置1还可以包括信号增强元件(例如滤波器、放大器、均衡器等)和/或温度补偿元件，以便对传感装置1采集到的信号进行增强或调校，从而提高信号质量，以利于后续的计算。
图2示出了根据本发明的永磁同步曳引机的感应环安装在转子上的正视图的1/4视图。如图2所示，感应环2可以为齿形环，该齿形环与转子5的旋转位置相同或同步。齿形环上的各齿可以具有至少一种齿形，例如尖齿、矩形齿、梯形齿、椭圆形齿等各种齿形；所有齿连续地、周期性地分布在齿形环的外圆周面上。
感应环2也可以为磁环2，该磁环与转子5的旋转位置相同或同步。磁环上的各磁极可以具有不同宽度的磁极大小。所有磁极连续地、周期性地分布在磁环的外圆周面上。
可以在感应环2上设置有参考位置，从而传感装置1能够确定转子5的每圈的绝对位置。参考位置可以通过至少一个位置上物理性能变化或物理形态变化来标记。物理性能变化例如可以为磁极宽度增减等。物理形态变化例如可以为齿缺失、设簧片、切槽、形状异常、齿分布局部变化等。
永磁同步曳引机可以包括多个相同或不同的感应环2。例如，根据本发明的永磁同步曳引机可以包括两个不同的感应环2，其中一个感应环2上包括多个凹凸设置或多个磁极但并未设置参考位置，而另一个感应环2上专门设置参考位置。在实际运作过程中，传感装置1通过同时分别扫描两个感应环来测量转子的位置和转速。此外，根据本发明的永磁同步曳引机可以包括多个沿轴向并列设置的相同的感应环2。由此，在传感装置1相对于感应环2径向靠外地布置的情况下，能够根据结构和制造需求，合适地选择感应环2的规格及其数量，从而在确保感应面足够大和传感装置1的检测可靠度足够高的情况下，实现有利地降低成本、减小部件体积等优点。
感应环2可以为金属材料或非金属材料，或金属与非金属的复合材料。
本发明提供的永磁同步曳引机结构实用简洁、成本优势明显，能有效地测量转子的位置和速度，确保永磁同步曳引机具有可靠的起动、制动性能，可广泛应用于当前各种类型的电梯中。
说明书中的实施例仅为示例性地阐述本发明，而不对本发明的范围作出限制，其中的特征能够以本领域技术人员已知的方式组合和/或变型而不超出本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种永磁同步曳引机，其具有定子(7)、转子(5)和轴(9)，所述定子(7)与所述轴(9)固定连接，所述转子(5)绕所述轴(9)旋转并且相对于所述定子同轴心地布置，所述永磁同步曳引机还包括固定支架(11)、至少一个传感装置(1)和至少一个感应环(2)，其中，所述感应环(2)相对于所述转子(5)无相对运动地布置，所述传感装置(1)对所述感应环(2)进行非接触式扫描以测量转子(5)的运动，其特征在于，所述传感装置(1)安装在所述固定支架(11)上，所述固定支架(11)安装在所述轴(9)上。
2.根据权利要求1所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述感应环(2)固定在所述转子(5)上。
3.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述感应环(2)上设置有参考位置。
4.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述永磁同步曳引机包括至少两个感应环(2)，所述至少两个感应环(2)为相同或不同的感应环(2)。
5.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述传感装置(1)包括磁感应元件。
6.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述传感装置(1)包括磁阻传感器。
7.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述传感装置(1)包括信号增强元件和/或温度补偿元件。
8.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述转子(5)包括制动轮，所述感应环(2)安装在所述制动轮上。
9.根据权利要求1或2所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述转子(5)包括曳引轮(8)，所述感应环(2)安装在所述曳引轮(8)上。
10.根据权利要求7所述的永磁同步曳引机，其特征在于，所述转子(5)包括位于所述制动轮端部的端盖，所述感应环(2)安装在所述端盖上。
11.一种电梯，其特征在于，电梯具有根据权利要求1至10之一所述的永磁同步曳引机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711479634.XA CN109995191A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 永磁同步曳引机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711479634.XA CN109995191A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 永磁同步曳引机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109995191A true CN109995191A (zh) | 2019-07-09 |
Family
ID=67109759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711479634.XA Pending CN109995191A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 永磁同步曳引机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109995191A (zh) |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711479634.XA patent/CN109995191A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2480475B1 (en) | Hoisting machine and elevator system | |
| US20090009114A1 (en) | Synchronous machine | |
| CN105471211B (zh) | 一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机 | |
| CN205610428U (zh) | 一种永磁同步曳引机 | |
| US11293785B2 (en) | Encoder wheel assembly and method for ascertaining an absolute angular position and a rotational direction | |
| CN103609005B (zh) | 由带有电子控制元件的无刷直流电机构成的电机总成 | |
| CN105409109B (zh) | 用于确定永磁式升降机电动机的位置的方法及装置 | |
| CN106063097B (zh) | 配备有角位置传感器的同步机 | |
| US20150323348A1 (en) | Rotational sensing with inductive sensor and rotating axial target surface | |
| CN102045016A (zh) | 旋转角度检测装置以及检测方法 | |
| CN106258001B (zh) | 用于检测配备有角位置传感器的同步机中的短路的方法 | |
| CN205984623U (zh) | 一种磁阻式旋转变压器 | |
| CN102723185B (zh) | 一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器 | |
| CN102355182B (zh) | 基于磁环及霍尔传感器的ct机轮毂电机的位置检测方法 | |
| CN110120724A (zh) | 一种电机转子角度测量装置及方法 | |
| CN107317436A (zh) | 一种永磁同步曳引机 | |
| CN109842245A (zh) | 一种永磁电机转子位置测量装置及方法 | |
| CN110350750A (zh) | 一种偶数极的定子永磁式旋转变压器 | |
| CN206208194U (zh) | 绝对式时栅角位移传感器 | |
| CN209233667U (zh) | 永磁同步曳引机和电梯 | |
| CN109995191A (zh) | 永磁同步曳引机 | |
| CN209375383U (zh) | 一种永磁电机转子位置测量装置 | |
| CN207910640U (zh) | 一种电梯曳引机测量装置 | |
| CN104483510B (zh) | 一种测量旋转加速度传感器的测量方法 | |
| CN107634613A (zh) | 电机测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201602 No.2 Xunye Road, Sheshan District, Songjiang Industrial Zone, Songjiang District, Shanghai Applicant after: Tisheng elevator (Shanghai) Co.,Ltd. Address before: 201602 No.2 Xunye Road, Sheshan District, Songjiang Industrial Zone, Songjiang District, Shanghai Applicant before: ThyssenKrupp Elevator (Shanghai) Co.,Ltd. |