CN111655604B - 线性电动机 - Google Patents

线性电动机 Download PDF

Info

Publication number
CN111655604B
CN111655604B CN201880088077.5A CN201880088077A CN111655604B CN 111655604 B CN111655604 B CN 111655604B CN 201880088077 A CN201880088077 A CN 201880088077A CN 111655604 B CN111655604 B CN 111655604B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
elevator
mover
linear motor
teeth
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.)
Active
Application number
CN201880088077.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111655604A (zh
Inventor
T.科尔霍宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kone Corp
Original Assignee
Kone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kone Corp filed Critical Kone Corp
Publication of CN111655604A publication Critical patent/CN111655604A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111655604B publication Critical patent/CN111655604B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/0407Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by an electrical linear motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种线性电动机(14),包括至少一个线性定子(50),所述定子(50)具有定子齿(52),所述定子(50)设计为与环境成固定关系并在运动路径上延伸,所述线性电动机(14)还包括与所述定子(50)共同作用并沿着所述定子(50)移动的至少一个动子(24、26;126)。根据本发明,至少定子齿(52)的面对动子(24、26)的顶部(92)相对于定子梁的法线倾斜。

Description

线性电动机
技术领域
本发明涉及一种线性电动机,其优选地用于驱动包括在环境例如电梯井道中运行的至少一个电梯轿厢的电梯,该电梯不具有配重,并且在该电梯中,优选地,电梯轿厢由线性电动机悬挂和驱动。本发明的线性电动机包括至少一个线性定子,其具有定子齿,定子齿由设置在铁磁定子(杆)的侧面上的齿形成,齿通过齿隙间隔开。这样的铁磁定子杆例如是由铁或铁合金构成的杆,在所述杆的侧面上已经铣削了齿结构,齿结构随后形成了定子梁的侧面。这样的定子杆容易制造,并且可以容易地支撑在本发明的定子梁中,最终形成定子梁。
背景技术
定子被设计成与环境(电梯井道的壁或导轨)成固定相关关系,并在井道中电梯轿厢的竖直运动路径上延伸。线性电动机还包括连接到至少一个电梯轿厢的至少一个动子,该动子与定子共同作用并且沿着定子运动。在这种类型的电梯中,轿厢的整个重量由线性电动机承担。
发明内容
本发明的目的是提供一种线性电动机,其能够更好地满足向上方向的力要求,特别是对于电梯中的电梯轿厢悬架而言。
该目的通过根据权利要求1的线性电动机和根据权利要求9的电梯得以解决。本发明的优选实施例是相应从属权利要求的主题。在说明书和附图中还示出了本发明的实施例。在基本发明构思的范围内,可以结合其他实施例来应用本发明的不同实施例的特征。
根据本发明,线性电动机包括具有定子齿的至少一个线性定子,定子例如被设计成与环境例如电梯井道或建筑物壁成固定关系,并在井道中或沿着壁的电梯轿厢(16)的优选竖直运动路径上延伸。线性电动机还包括至少一个动子,动子优选地构造成连接到至少一个电梯轿厢并且与定子共同作用并沿着定子运动。根据本发明,至少定子齿的面向动子的顶部相对于定子梁的法线倾斜,该倾斜优选地下方定向。
本发明介绍了一种线性电动机的特定定子结构,该定子结构特别适合用于无配重电梯,特别是用于多轿厢电梯的线性电动机,其中,高力/高转矩方向始终向下,其更好地抵抗重力。因此,通过使定子齿和/或其至少顶部从水平面向下转动一点来优化驱动电动机的磁路。因此,从转子经过气隙到达定子的磁场会产生向上定向的力。这种磁场几何形状意味着,当定子齿面对相关的动子部分时,在上述方向上磁路的磁阻较小,而在另一个方向上磁路的磁阻较高,使得从动子到定子的磁场具有向上的分量,返回磁场具有向下的分量。这确保了在减小的电流需求的情况下在电梯轿厢的至少一个动子上有足够的向上力。
通常,线性电动机的优点在于,线性定子仅需要铁磁极,该铁磁极可以是例如形成在由铁磁材料制成的(例如由铁或含铁合金制成的)定子杆的侧面中的定子齿。通过这种方式,可以使定子或支撑线性定子的定子梁更轻巧,因此可以例如用于高层电梯,特别是用于高度大于50m,优选大于100m的电梯。因此,该线性电动机概念适用于任何高层应用,因为该解决方案不需要任何电梯绳索,电梯绳索由于相关的重量而成为设计高层电梯的障碍。优选地,定子梁包括用于至少两个定子的支撑结构和用于将支撑结构固定到电梯井道的至少一个紧固元件。这种构造的优点在于,由于定子梁现在包括两个定子和线性电动机的相应较大的力产生表面,因此电动机的力可以加倍。
优选地,定子齿在其长度的上部向下延伸,优选地在其整个长度上向下延伸。这样,定子齿很容易制造。
在替代实施例中,定子齿最大仅向下延伸其总长度的一半。通过该措施,可以更好地加工齿的形状以对应于磁通线。因此,优选地,定子齿可以具有弯曲的形式。这种几何形状的损耗较小,并且这种磁性定子几何形状的有效性更好。
在本发明的优选实施例中,定子齿的中心线是弯曲的。这更好地对应于磁场几何形状,并提高了线性电动机的效率。
如果定子齿的基部比面向动子的自由端宽,则电动机的效率会进一步提高。
优选地,一个或多个定子不具有任何永磁体并且也没有绕组。因此,定子易于制造并且仅经由动子部件容易进行控制。
优选地,具有定子齿的定子由长度为1m至5m,优选地为2m至3m的一件式定子部件组成,这些定子部件首尾相连。利用这样的部件,即使是高层建筑,也可以容易地通过较小的部件构造较大长度的定子,这些较小的部件可以容易地操作和连接以形成长的定子。
优选地,例如安装在环境(例如电梯井道)中的竖直定子梁上的定子,和元件(例如电梯轿厢)的动子形成用于轿厢行驶的引导装置。通常,电梯轿厢由引导辊沿着在电梯井道中竖直延伸的导轨引导。如果线性电动机的定子梁本身与动子一起形成用于元件相对于定子梁的引导装置,则可以有利地省略该通用技术。这可以例如在一种替代方案中通过在定子梁上设置引导面来完成,该引导面与在动子或与动子连接的要移动的元件处的相应的引导装置(例如辊)共同作用。优选地,引导装置由线性电动机的电磁部件和定子极提供。这提供了一种类似于高速火车中已知的磁单轨的磁导。
在这种情况下,优选地,动子具有独立的磁性轴承线圈/磁体,其独立于线性电动机的电磁动子部件而被控制,其被控制以调节动子和定子之间的气隙,独立的电磁轴承线圈与线性定子共同作用,优先与定子铁共同作用。通过这种措施,可以通过单独的绕组来控制定子和动子之间的气隙,从而可以将电动机的运行与气隙的产生解耦,以便分别进行优化,而不会相互影响。单独的磁性轴承线圈的目的是可以非常精确地调节线性电动机的气隙。动子的磁性轴承线圈与线性定子(优先与定子铁)共同作用,以校正气隙长度/厚度的任何偏差。优选地,它们被布置为在电磁动子部件(即,线性电动机线圈/磁体)上方和下方的动子的延伸。
在本发明的优选实施例中,至少两个定子固定到定子梁,所述定子梁包括用于至少两个定子的支撑结构和用于将支撑结构固定到环境例如电梯井道的至少一个紧固元件。因此,用于电梯轿厢的整个定子布置可以安装到定子梁,在那里可以更好地进行安装和维护。此外,该定子梁更好地允许两个定子彼此固定,例如同步或具有所需的偏移。
优选地,两个定子位于定子梁的相对侧,以消除或至少基本上减小定子梁与动子之间的水平力。
优选地,线性电动机是通量切换永磁电动机(FSPM),其效率高并且可以根据电梯系统的需要容易地控制。
优选地,一个或多个无线充电站沿定子梁的长度定位,并且电梯轿厢具有电池以及适于与无线充电站进行交互的无线电池充电器,所述电池进一步配置为激励电磁动子部件。通过这种措施,轿厢可以在发生电源故障时为电磁动子部件供电。
在本发明的最优选的实施例中,动子借助于上述的磁性轴承而集中在各个定子周围,磁性轴承例如可以由线性电动机的定子和动子的电磁部件形成。通过所述电磁轴承,在定子和动子对置面之间保持恒定的气隙。
优选地,线性电动机是通量切换永磁电动机(FSPM),其例如在US2013/0249324A1中示出。这种电动机具有成本效益,可提供高推力,即使在故障条件下也能正常运行。
本发明还涉及一种电梯,该电梯包括在环境例如竖直建筑物壁或电梯井道中运行的至少一个电梯轿厢,所述电梯不具有配重,并且在所述电梯中电梯轿厢由本说明书提及的任何规格的线性电动机悬挂并驱动。
优选地,至少一个动子构造成用于电梯轿厢的背囊式悬架,其中导轨和定子梁位于环境的井道侧。该解决方案允许动子通过相应的机构从定子梁和导轨水平释放。优选地,动子在一侧具有用于该元件(例如电梯轿厢)的安装件,并且在其面向定子梁的对置侧具有引导辊。因此,可以通过在定子和动子之间建立的电磁引导场和/或通过传统的引导装置例如沿定子或定子梁延伸的引导辊或引导靴来实现轿厢的引导。
在本发明的一个实施例中,定子梁可以由定子本身形成,例如由定子杆形成。在本发明的一个实施例中,定子梁可以例如由在两个相对侧上具有齿的方形金属杆形成。
优选地,动子在垂直于定子的方向上,当通过轿厢时,可沿类似于帕特诺斯特电梯的矩形运动从定子释放。通过这种措施,几个电梯轿厢可以绕两个竖直井道以及水平的上部和下部连接件循环,从而实现较高的交通周转率。
优选地,沿着电梯轿厢的移动路径的长度设置导电轨或汇流条。在这种情况下,动子具有至少一个接触器,优选地具有接触辊,连接导电轨或汇流条。常规地,电梯轿厢经由轿厢电缆连接至电梯控制器,轿厢电缆悬挂在电梯轿厢与连接至电梯井道的固定部件之间。由于现在电梯轿厢可能已从定子释放,因此可能无法保持动子与定子梁的连接。因此,一方面优选通过沿移动路径定位的汇流条或导电轨进行连接,该连接与封闭的矩形移动路径的竖直和水平部分的长度无关。
此外,基于元件远离定子梁的运动,容易实现汇流条与电梯轿厢的接触器之间的电连接的启动和释放。因此,汇流条优选位于与将动子从定子梁移除的一侧相对的井道侧。在这种情况下,动子的连接器被压靠在与环境或定子梁连接的汇流条或导电轨上。优选地,接触器通过支撑元件被支撑在动子或电梯轿厢上,该支撑元件包括弹簧装置,以将接触器偏压到导电轨或汇流条上,这确保了在元件沿着定子梁行进期间的适当的电接触。
优选地,电梯被配置为安装在竖直直长度大于50m,优选地大于100m的高层电梯中,因为它不需要通常限制电梯的最大竖直运动路径的绳索。
如上所述,优选地,定子不具有任何永磁体并且也不具有绕组,因此可以容易地制造。在这种情况下,优选地,定子由铁制成或包含铁。
定子可以在竖直方向上由一部分制成。无论如何,由于电梯井道的高度可能非常高,如果具有定子齿的定子由首尾相连安装的竖直对齐的定子部件形成,则对于安装和维护目的而言,这可能是有利的,每个部件的长度在1至5m之间,优选在2至3m之间,从而每个定子部件优选地由一件制成。
在本发明的实施例中,该/每个定子/定子梁还可以包括用于位于动子上的引导辊的引导表面。
优选地,定子梁具有至少两个侧面,其定子极具有相同的节距,并且其中两个侧面的定子极的节距优选地在定子的长度方向上彼此偏移半个节距,优选地全部4个定子彼此偏移1/4节距。通过该实施例,该三相线性电动机的齿槽转矩减小,从而电动机的效率更好并且运动更平稳。
优选地,动子还具有电源,例如电池或蓄电池,其优选地还被配置为动子的备用电源。备用电源优选地被设计用于与动子连接的电动机的电磁功率元件,例如绕组或永磁体。因此,利用该电源,可提供动子的所有电负载。这些负载在电梯轿厢的情况下也是照明,通风,门驱动器以及电梯轿厢的任何IO设备,例如轿厢显示屏面板,扬声器,显示器等。此外,电源可以提供与任何类型的传送带控制装置进行无线数据连接的电力。
在这种情况下,优选地,动子的操作总是通过电源来进行,由此,只要动子的接触器与导电轨或汇流条接触,电源就通过导电轨加载。通过这种方式,可以确保在电源故障的情况下,动子仍保持工作状态。在例如电梯等的情况下,电源的容量优选地足以将动子驱动到行进路径中的预定位置,例如到电梯井道中的下一个层站。
在一个替代的优选实施例中,从井道到动子的动力供应是通过耦合线圈原理实现的,其中初级线圈安装到环境或定子梁,而次级线圈则随轿厢一起移动。当动子到达某个位置时,初级和次级被耦合,并且电力从次级到次级被馈送到安装到动子上的电池。初级线圈可以位于每个停止楼层。
在本发明的优选实施例中,电源可以位于形成动子的电驱动器的变频器的直流中间电路中。
优选地,至少两个平行的定子/定子梁位于(每个)电梯井道中,并且至少两个动子彼此平行并且在水平距离处定位,由此这些动子中的每个与定子梁之一共同作用。通过这种布置,驱动力加倍,因为现在平行地提供了两个动子以用于元件(例如电梯轿厢)的运动。此外,在几个定子梁之间可以更好地平衡元件的悬挂。
此外,优选地,至少两个动子在竖直方向上连续定位,这使得与仅一个定子相关联的移动力加倍。
定子极可以是体现为定子条或杆的定子齿。在这种情况下,定子梁优选地包括用于至少两个定子条的支撑结构以及用于固定该支撑结构的紧固元件。定子齿之间的齿隙可优选地填充有聚合物材料,以与齿一起提供定子梁的光滑侧面,从而避免了灰尘的积累。
包括线性电动机的电梯优选地具有被配置为将动子控制到预定位置的应急单元。这在电梯中释放被困乘客可能是有利的。
以下表达式用作同义词:环境-电梯井道;定子极-定子齿;绕组–线圈–电磁部件。
对于本领域技术人员而言,显而易见的是,根据本发明所提及的部件可以根据需要设置为一折或多折。例如,一个定子或定子梁可与在要被移动的元件处的位于彼此上方的三个动子共同作用。此外,两个定子或定子梁可以位于环境的壁处,或者例如可以多于两个定子梁,例如三个或四个定子梁。
附图说明
现在在下文中参照附图描述本发明。在附图中
图1示出了根据本发明的具有线性电梯电动机的电梯井道的侧视图,包括两个平行的定子梁,
图2示出了在图1的电梯轿厢和井道壁之间的区域中的电梯电动机和导轨的部分的水平横截面,
图3示出了通过图4的定子梁和动子的横截面,
图4示出了用作电梯电动机的开关永磁电动机(FSPM)的功能示意图,其中定子具有指向下方的定子齿,
图5示出了具有圆齿的定子的替代实施例,该定子的端部指向下方,
图6示出了通过定子和动子的竖直剖切以及相应的磁通量线,其中定子齿具有增大的基部,并且
图7示出了具有两个电梯井道的电梯的侧视图,两个电梯井道的上端和下端通过水平通道连接。
具体实施方式
要强调的是,在所有附图中,相同的部件或具有相同功能的部件由相同的附图标记表示。
图1示出了包括电梯竖井12的电梯10,其中,电梯轿厢16作为要移动的元件而上下移动。电梯10具有线性电梯电动机14。线性电梯电动机14包括位于定子梁18的侧面中的定子50(见图3),定子梁18通过紧固元件20安装到电梯井道12的轴壁22。在该示例中,电梯10具有两个平行的定子梁18,这在图2中可以看到。
电梯轿厢16包括一个位于另一个上方的两个动子24、26。下部动子24位于电梯轿厢的下半部,而上动子26位于电梯轿厢的上半部。这两个动子24、26包括电磁部件,例如铁,绕组和永磁体70、71、72、74、76(图4),其与位于由定子齿形成的定子梁18的侧面中的定子磁极52共同作用。相应地,电梯轿厢通过与定子梁18共同作用的两个动子24、26的相应控制而向上和向下行进。
当然,对于每个竖直定子梁18,电梯轿厢具有一组对应的两个动子24、26,使得电梯轿厢16总共具有四个动子,两个下部动子24和两个上部动子26,以与两个定子梁18共同作用。
当然,每个定子梁18可具有一个或多个定子50,如图2和3所示。
尽管优选地,图1的电梯10的定子梁18和动子24、26还形成用于电梯轿厢16的电磁引导件,从而可以省略任何引导辊和导轨,但是图2示出了在一个实施例中,电梯轿厢16的可选轿厢引导件32、34与沿着图1的井道壁22竖直延伸的可选导轨28共同作用。井道壁22包括两个平行的导轨28、30,其与相应的轿厢引导件32、34共同作用。每个轿厢引导件32、34具有与轿厢导轨28、30共同作用的一组导辊。由于与轿厢导轨28、30相连的这些轿厢引导件32、34被配置成用于背囊式悬架,所以由于这两个轿厢导轨28、30是井道12中的电梯轿厢16的仅有的导轨,相应的引导系统28、30、32、34被配置成使轿厢16水平地保持与井道壁连接。在图3中更详细地示出了竖直的定子梁18以及电梯轿厢16的动子24、26。通常,可以使用具有圆形横截面的导轨,该导轨被轿厢引导件的辊包围,从而水平地将轿厢固定成与轿厢导轨连接。
根据图3,竖直定子梁18包括具有正方形横截面的金属支撑结构40。支撑结构40在每一侧上承载金属定子杆50,金属定子杆50包括形成定子梁18的四个侧面42、44、46、48的定子齿52。这些具有定子齿52的定子杆(或棒)50中的每一个形成线性电动机14的定子,使得图3所示的定子梁18包括四个定子。定子齿52与沿动子24、26的C型轮廓的四个臂56、58、60、62中的对置面54定位的绕组74、76(图4)、动铁70,72和永磁体71共同作用。当动子24、26沿着井道12行进时,动子的这种C型轮廓围绕定子梁18,但是留下用于匹配紧固元件20的开口64。
在所有四个侧面42、44、46、48上的定子杆50具有相同的节距d。无论如何,定子梁的第一和第三侧面42、46在竖直方向上也具有相同的齿位置,而第二和第四侧面44、48具有相同的节距,但是齿位置相对于第一和第三侧面42、46上的定子齿52竖直偏移1/4节距。
通过这种布置,确保一方面在相对侧上的定子50之间的水平力彼此抵消,而由于这种电动机14的移动步距是半个节距,定向成矩形的侧面的节距的竖直偏移导致电梯电动机的更好的效率和更平滑的运行。通过四个定子50位于定子梁18内的事实,在动子24、26和定子梁18之间产生的力被乘以四,从而实现了较小的水平波动并且动子24、26相对于竖直定子梁18更平稳地运动。
图4示出了由动子24、26和定子梁18中的定子50a形成的磁通切换永磁电动机的工作原理。定子50a包括定子杆51,该定子杆优选地作为一个整体包括由齿隙53隔开的定子齿52a。定子齿52的节距d在定子杆50的整个长度上相同。定子齿52a相对于水平面以锐角α指向下方。相对于定子杆51a的纵向方向的角度为90°-α。通过这种措施,在定子和动子之间产生的磁场在动子上产生向上的拉力,这有利于抵抗重力来承载轿厢重量。
根据需要的井道长度,较长的竖直井道12中的定子梁18中的定子50a可以由具有相应长度的单个定子杆50组成,也可以由首尾相连的多个定子杆部分组成。在定子杆部分的首尾相连的连接区域中,必须保持节距d。
动子24、26在每个对置面54上包括连续的两个动铁70、72,在两个动铁70、72之间定位有一个薄磁体71。动铁70、72和磁体71的组合之后是两个绕组74、76,其被控制以产生具有相反方向的磁场。动铁、永磁体和绕组的该系列70、71、72、74、76根据动子的长度重复。动子24、26相对于定子杆的运动是通过控制两个绕组74、76以将磁通方向切换到相反的方向来实现的,从而通过每次切换,动子24、26移动定子齿52的节距d的一半。因此,可控制动子24、26以根据箭头相对于定子杆50向上或向下方向移动。
图5示出了定子50b的第二实施例,其中定子杆51b承载隔开齿隙53的以节距d延伸到动子的圆形定子齿52b。当然,节距d与齿隙53的比值可以从图中变化,特别是大于所示。圆形定子齿52b更好地匹配所产生的磁场的磁通线,并导致更经济的电动机设计。齿52b的末端55以角度α向下指向,以便克服重力在动子上提供更好的拉力。
图6示出了定子50c的第三实施例,其中定子杆51承载定子齿52c,定子齿52c连接至杆51,杆51优选地通过具有更宽的宽度w2的延伸基部90以及然后的具有较小的宽度w1的向下定向的齿52c的顶部95成一体。定子齿间隙53优选地填充有聚合物材料,以减少灰尘在间隙53中的聚集。
动子24、26在另一侧具有动子齿80,动子齿80由嵌入铁心磁体86的两个电枢铁82、84形成。动子齿80之间的间隙87至少部分地填充有电枢绕组。该图示出了该电动机布置的磁通线。通过向下定向的定子齿52c的形式和定向,所产生的磁场在向上方向上对动子施加拉力,使其克服轿厢重量,从而使该布置得以优化,以定子上以及动子侧上较少的电枢材料承载轿厢重量。
图7示出了具有两个电梯井道102、104的电梯100,两个井道102、104由位于两个电梯井道102、104的顶端的上部水平通道106以及位于两个电梯井道102、104的底端的下部水平通道108连接。因此,两个电梯井道102、104以及上部和下部水平通道106、108形成一个闭环,从而仅允许电梯轿厢16a-16d根据图中所示的箭头在一个方向上运动。通过这种措施确保了轿厢在每个井道中仅在一个方向上行驶,这导致更高的运输能力并且更容易地控制井道中的轿厢。
在两个电梯井道102、104中,例如根据前述实施例之一或根据图7,竖直定子梁18、114被定位成与位于电梯轿厢16a-16d处的动子24、26共同作用。每个井道102、104可优选地包括两个,三个或四个平行的定子梁18、114。该图示出了位于第一电梯井道102以及第二电梯井道104中的层站门110。轿厢16a-16d通过水平移动机构以未指定的方式在水平通道106、108中水平移动。
本发明的电梯概念优选地被设计用于具有20层或更多层的高层电梯。因此,与图中所示的四个轿厢16a-16d相比,两个井道102、104能够容纳更多数量的电梯轿厢。每个轿厢16a-16d能够在两个井道102、104内在很大程度上独立于其他轿厢而运动,除了必须避免轿厢之间的碰撞这一事实。通过这样的事实,在第一电梯井道102中,电梯轿厢16a-16d仅向下驱动,而在第二电梯井道104中仅向上驱动,相互影响的可能性降低。此外,通过这种圆形移动方案,一方面两个井道的传输能力都大大提高了,因为现在两个电梯井道可以包括比传统系统中多得多的电梯轿厢,另一方面,因为在每个电梯井道中,所有的电梯轿厢只能沿同一方向移动,避免了轿厢的反向运动,从而减少了经济的井道使用和需要的广泛的防撞控制。
在附图中未示出,但是对于本领域技术人员显而易见的是,电梯轿厢具有夹紧装置,该夹紧装置在电源的电力中断时(并最终在主电源断电的情况下)抓紧导轨的或竖直定子梁114的引导面,从而确保在动子不再通电时轿厢不会向下坠落。
因此,同样在本发明的这种新的多井道多轿厢布置中,总是独立于轿厢当前是由动子126和竖直定子梁114支撑还是由位于水平通道106、108中的水平导轨上的电梯轿厢的任何可选支撑辊支撑而确保电梯轿厢16a-16d的安全性。
本发明可以在所附专利权利要求的范围内实施。因此,上述实施例不应被理解为是对本发明的限制。
附图标记列表
10 电梯
12 电梯井道
14 电梯电动机
16 电梯轿厢
18 定子梁
20 紧固元件
22 井道壁/井道侧
24 下部动子
26 上部动子
28 第一导轨
30 第二导轨
32 第一轿厢引导件
34 第二轿厢引导件
40 支撑结构
42 第一侧面
44 第二侧面
46 第三侧面
48 第四侧面
50 定子
51 定子杆
52 定子齿
53 齿隙
54 动子的对置面
56 C型轮廓动子的第一臂
58 C型轮廓动子的第二臂
60 C型轮廓动子的第三臂
62 C型轮廓动子的第四臂
70 第一动铁
71 永磁体
72 第二动铁
74 第一绕组
76 第二绕组
80 动子齿
82 上部电枢铁
84 下部电枢铁
86 动子齿的铁心磁体
87 具有电枢绕组的动子齿间隙
88 定子杆-竖直延伸定子部分
90 基部齿部分
92 顶部齿部分
100 电梯(第二实施例)
102 第一电梯井道
104 第二电梯井道
106 上部水平通道
108 下部水平通道
110 层站门
114 定子梁(第二实施例)
W1 向下取向的顶部的宽度1
W2 基部遇到定子杆时的宽度2
α 定子齿的或其顶部的向下倾斜角

Claims (19)

1.一种线性电动机(14),包括具有定子齿(52)的至少一个线性定子(50),所述定子(50)设计为与环境成固定关系并在运动路径上延伸,所述线性电动机(14)还包括与所述定子(50)共同作用并沿着所述定子(50)移动的至少一个动子(24、26;126),其特征在于,至少定子齿(52)的面对动子(24、26)的顶部(92)相对于定子梁的法线倾斜,
其中,所述定子齿(52)的基部(90)比面向动子(24、26)的顶部(92)宽(w2)。
2.根据权利要求1所述的线性电动机(14),其中,所述定子齿(52)最多仅倾斜其总长度的一半。
3.根据权利要求1或2所述的线性电动机(14),其中,所述定子齿(52)的中心线弯曲。
4.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(14),其中,所述定子齿(52)在其长度的上部倾斜。
5.根据权利要求4所述的线性电动机(14),其中,所述定子齿(52)在其整个长度倾斜。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的线性电动机(14),其中,倾斜方向是向下的。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的线性电动机(14),其中,所述定子齿(52)的基部(90)比面向动子(24、26)的顶部(92)宽(w2)。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的线性电动机(14),其中,定子齿(52)的至少或仅有面向动子(24、26)的顶部(92)倾斜。
9.一种电梯(10、100),包括在电梯井道中运行的至少一个电梯轿厢(16),所述电梯不具有配重,并且在所述电梯中电梯轿厢(16)由根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(14)悬挂并驱动,其中,所述线性电动机(14)的所述定子(50)设计为与环境成固定关系并在井道中电梯轿厢(16)的竖直运动路径上延伸,并且其中,所述线性电动机(14)的至少一个动子(24、26;126)配置为连接到所述至少一个电梯轿厢(16)。
10.根据权利要求9所述的电梯(10、100),其中,所述动子(24、26)具有线性电动机(14)的电磁动子部件,所述电磁动子部件与线性定子(50)共同作用,并且所述电磁动子部件被控制以沿井道中的运动路径驱动电梯轿厢。
11.根据权利要求10所述的电梯(10、100),其中,所述电磁动子部件与定子铁共同作用。
12.根据权利要求10所述的电梯(10、100),其中,同时控制电磁动子部件以调节动子(24、26)和定子(50)之间的气隙。
13.根据前述权利要求9-12中任一项所述的电梯(10、100),其中,至少两个定子(50)固定到定子梁(18;114),所述定子梁包括用于至少两个定子(50)的支撑结构(40)和用于将支撑结构(40)固定到环境的至少一个紧固元件(20)。
14.根据权利要求13所述的电梯(10、100),其中,至少一个紧固元件用于将支撑结构固定到电梯井道。
15.根据前述权利要求9-12中任一项所述的电梯(10、100),其中,所述至少一个动子(24、26)位于电梯轿厢(16)的一侧,用于背囊式悬架。
16.根据前述权利要求9-12中任一项所述的电梯(10、100),其中,所述动子(126)在垂直于定子梁的方向上可从定子梁(114)释放。
17.根据前述权利要求9-12中任一项所述的电梯(10、100),其中,一个或多个无线充电站沿定子梁的长度定位,并且电梯轿厢具有电池以及适于与无线充电站进行交互的无线电池充电器,所述电池进一步配置为激励电磁动子部件。
18.根据前述权利要求9-12中任一项所述的电梯(10、100),配置为被安装为竖直长度大于50m的高层电梯。
19.根据权利要求18所述的电梯(10、100),配置为被安装为竖直长度大于100m的高层电梯。
CN201880088077.5A 2018-02-02 2018-09-25 线性电动机 Active CN111655604B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18154941.1 2018-02-02
EP18154941.1A EP3521232A1 (en) 2018-02-02 2018-02-02 Electric linear motor
PCT/EP2018/075902 WO2019149394A1 (en) 2018-02-02 2018-09-25 Electric linear motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111655604A CN111655604A (zh) 2020-09-11
CN111655604B true CN111655604B (zh) 2022-06-10

Family

ID=61157110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880088077.5A Active CN111655604B (zh) 2018-02-02 2018-09-25 线性电动机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200354194A1 (zh)
EP (2) EP3521232A1 (zh)
CN (1) CN111655604B (zh)
WO (1) WO2019149394A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015084366A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Otis Elevator Company Linear propulsion system
EP3650391B1 (en) * 2018-11-06 2022-01-05 KONE Corporation A method, a multicar elevator system, and an operational entity for controlling movement of two or more elevator cars of a multicar elevator system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053331A (zh) * 1989-11-10 1991-07-24 阿尔法特拉德有限公司 线性电机输送系统
CN1106764A (zh) * 1993-09-11 1995-08-16 金星产电株式会社 线性电机电梯的轨闸装置
CN1248218A (zh) * 1997-02-17 2000-03-22 泰森电梯工厂股份有限公司 驱动电梯吊舱用的线性马达
CN101734534A (zh) * 2010-01-12 2010-06-16 张金生 圆弧型直线电机驱动的双厢磁浮电梯
WO2015084366A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Otis Elevator Company Linear propulsion system
WO2016207136A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Kone Corporation Electric linear motor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI108025B (fi) * 1997-06-19 2001-11-15 Kone Corp Hissi
ATE333432T1 (de) * 1999-05-25 2006-08-15 Inventio Ag Einrichtung zur energieübertragung auf ein fahrzeug eines transportsystems
JP2005525979A (ja) * 2002-01-31 2005-09-02 インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト 特に乗客搬送用のエレベータ
US7218019B2 (en) * 2002-12-06 2007-05-15 Foster-Miller, Inc Linear reluctance motor
KR101065613B1 (ko) * 2009-04-13 2011-09-20 한국전기연구원 선형 및 회전형 전기기기 구조
US9281735B2 (en) 2012-01-05 2016-03-08 Rensselaer Polytechnic Institute Flux-switching linear permanent magnet machine with yokeless translator
JP6267727B2 (ja) * 2013-01-17 2018-01-24 オーチス エレベータ カンパニーOtis Elevator Company エレベータ用の高度減速推進システム
US20160083226A1 (en) * 2013-05-06 2016-03-24 Otis Elevator Company Linear motor stator core for self-propelled elevator
EP2999652B1 (en) * 2013-05-21 2019-09-11 Otis Elevator Company Self-propelled elevator with wireless power supply
WO2015084364A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Otis Elevator Company Ropeless elevator system
WO2015137969A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Otis Elevator Company Systems and methods for determining field orientation of magnetic components in a ropeless elevator system
JP6304563B2 (ja) * 2015-06-05 2018-04-04 株式会社安川電機 リニアモータ及びリニアモータ製造方法
CN108349703B (zh) * 2015-08-07 2020-12-01 奥的斯电梯公司 具有冷却装置的电梯线性推进系统
DE102015115347A1 (de) * 2015-09-11 2017-03-16 Beckhoff Automation Gmbh Magnetanordnung für einen elektrischen Motor
GB2542822B (en) * 2015-09-30 2021-03-24 Acorn Mobility Services Ltd Lift system and method
KR101697653B1 (ko) * 2016-07-28 2017-01-18 주진 차량용 알터네이터의 스테이터 코어
US20180127236A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-10 Otis Elevator Company Electrically autonomous elevator system
CN106992655B (zh) * 2017-04-11 2019-06-28 江苏大学 一种提高绕组利用率的磁场调制永磁直线电机及其优化设计方法
US11027944B2 (en) * 2017-09-08 2021-06-08 Otis Elevator Company Climbing elevator transfer system and methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053331A (zh) * 1989-11-10 1991-07-24 阿尔法特拉德有限公司 线性电机输送系统
CN1106764A (zh) * 1993-09-11 1995-08-16 金星产电株式会社 线性电机电梯的轨闸装置
CN1248218A (zh) * 1997-02-17 2000-03-22 泰森电梯工厂股份有限公司 驱动电梯吊舱用的线性马达
CN101734534A (zh) * 2010-01-12 2010-06-16 张金生 圆弧型直线电机驱动的双厢磁浮电梯
WO2015084366A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Otis Elevator Company Linear propulsion system
WO2016207136A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Kone Corporation Electric linear motor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019149394A1 (en) 2019-08-08
EP3521232A1 (en) 2019-08-07
EP3746389A1 (en) 2020-12-09
EP3746389B1 (en) 2022-12-07
US20200354194A1 (en) 2020-11-12
CN111655604A (zh) 2020-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107735350B (zh) 线性电机
US20160046464A1 (en) Multicar self-propelled elevator system
US10793394B2 (en) Wireless communication for self-propelled elevator system
US20210006143A1 (en) Electric linear motor
CN111655604B (zh) 线性电动机
JP2013237512A (ja) エレベータ乗りかごの電力供給装置
EP3760563A1 (en) Passenger conveyor
KR20210056032A (ko) 엘리베이터용 리니어 모터
CN117246878A (zh) 实施包括并联控制的多个定子的多线性多相感应机械装置的电梯系统

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
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40032674

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant