DE19903409C1

DE19903409C1 - Getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor

Info

Publication number: DE19903409C1
Application number: DE1999103409
Authority: DE
Inventors: Klaus Fichtner
Original assignee: SYSTEM ANTRIEBSTECHNIK DRESDEN
Current assignee: SYSTEM ANTRIEBSTECHNIK DRESDEN
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2019-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor, bestehend aus einer feststehenden Tragkonstruktion mit einem Stator, einem bewickelten Statorpaket, ggf. einer lüftbaren Axialbremse und einer Achse, einem auf der Achse drehbeweglich gelagerten, eine Treibscheibe tragenden Rotor, welcher lagerseitig auf der Statorseite der Aufzugsmaschine in die stationäre Baugruppe gesteckt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwachung, wobei der Rotor (9) durch die beiden stationären Baugruppen Ständer (2) oder Axialbremse (4) und Achse (1) so hindurchgeführt ist, daß er von der Statorseite zugänglich ist, wobei die Achse (1) mittels eines zwischen den beiden äußeren Lagern (7, 8) angeordneten dritten Lagers (13) am inneren Ende statisch bestimmt abgestützt ist, wobei die Tragkonstruktion über einen Fuß (5) und einen zusätzlichen Stützfuß (6) an einem Tragwerk des Aufzuges befestigt ist, und wobei der Rotor (9) das im inneren Raum hinter dem Ende der Achse (1) angeordneten Meßsystem (15) direkt oder indirekt beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft eine getriebelose Aufzugsmaschinen mit einem Synchron-Außenläufermotor, bestehend aus einer feststehenden Tragkonstruktion mit einem Stator, einem be wickelten Statorpaket, ggf. einer lüftbaren Axialbremse, und einer Achse, einem auf der Achse drehbeweglich gelagerten, eine Treibscheibe tragenden Rotor, welcher lagerseitig auf der Statorseite der Aufzugsmaschine in die stationäre Bau gruppe gesteckt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwa chung.

In der modernen Antriebstechnik werden von elektronischen Um richtern gespeiste Drehstrommotoren eingesetzt. Für den opti malen Betrieb mit feldorientierter Regelung sind dabei Meßsy steme notwendig, die den augenblicklichen Zustand des Motors ermitteln und deren eine Komponente daher am rotierenden Teil befestigt sein muß. Bei Synchronmotoren muß zusätzlich die absolute Lage des Rotors bekannt sein, was zusätzlich eine sogenannte "Kommutierungsspur" am Meßsystem erfordert.

Bei Konstruktionen mit Außenläufern oder Scheibenläufern ist ein direkter Zugang zu den rotierenden Baugruppen oft schwie rig oder unmöglich.

Bekannt ist die Anordnung von Meßsystemen, die über ein Reib rad, einen Zahnkranz o. ä. am Außendurchmesser des Rotors ab rollen. Diese Anordnungen sind aufgrund von Schlupf insbeson dere für Synchronantriebe ungeeignet, sie sind ferner teuer und störanfällig.

Auch sind Hohlwellen-Meßsysteme bekannt, die jedoch insbeson dere für größere Durchmesser sehr kostenaufwendig sind, ins besondere dann, wenn im Falle der Verwendung eines Synchron motors zusätzlich eine Kommutierungsspur benötigt wird.

Ferner ist es bekannt, das Meßsystem im stillstehenden Stän derrohr unterzubringen und über eine rotierende Flanschplatte anzubinden, die ein Lager übergreift. Hierbei ist es jedoch erforderlich, das ganze System einseitig zu öffnen, und eine freitragende Konstruktion auszuführen, die auf der Gegenseite nicht abgestützt ist, mit allen damit verbundenen Nachteilen.

Aus DE-Z: Lift-Report 1998 Heft 5 Seiten 44, 46 ist es auch bereits ein getriebeloser Aufzugsantrieb bekannt, bei dem der Rotor als Außenläufer ausgebildet ist und die Treibscheibe trägt. An seinem inneren Umfang sind die Permanentmagnete an gebracht. Das Statorgehäuse, in das der Rotor gesteckt ist, ist mit zwei ringförmigen Naben ausgebildet, wobei die äußere das Blechpaket mit der Drehmomentwicklung und die innere zur Aufnahme der Lagerung und als Einbauraum für den Lagegeber dient. Die Welle des Gebers wird von einem Flansch am Rotor mitgenommen. Infolge des freitragenden Antriebs ist eine schlechte Kraftaufnahme der Fahrkorb- und Seilkräfte über den Fuß auf das Fundament zu erwarten. Außerdem ist der Geber in folge seines Einbaus tief im Innern der inneren Nabe schlecht zugänglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, getriebelose Auf zugsmaschinen der eingangs erwähnten Gattung derart zu ver bessern, daß der Anbau und die Wartung des Meßsystems bei Vermeidung einer freitragenden Konstruktion der Maschine ein facher und damit kostengünstiger werden, wobei außerdem der Einbau eines kleinen, handelsüblichen und damit kostengünsti gen Meßsystems ermöglicht werden soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an gegebenen Merkmale gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen geben die begleitenden Unteransprüche an.

Indem der Rotor mittels eines weiteren Lagers auf der Stator seite der Aufzugsmaschine durch die feststehende Tragkon struktion hindurchgeführt ist, kann ein mit einer mitrotie renden Scheibe zusammenwirkendes handelsübliches Meßsystem sehr einfach von der Statorseite her axial montiert werden. Das Meßsystem ist damit sehr gut zugänglich und gleichzeitig geschützt sowie platzsparend untergebracht und es bleibt ge nügend Spielraum, handelsübliche Meßsysteme einzubauen.

Die Erfindung und ihre Vorteile sollen anhand eines Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung ist hierzu ein stark schemati sierter Schnitt durch eine Antriebsmaschine dargestellt.

Eine stationäre Achse 1, ein Stator 2 mit einem bewickelten Statorpaket 3 und eine Axialbremse 4 bilden eine gemeinsame Tragkonstruktion, die über den Fuß 5 und einen zusätzlichen Stützfuß 6 an einem nicht näher dargestellten Tragwerk des Aufzuges befestigt sind.

Auf der Achse 1 und über die Bremse 4 im Stator 2 ist mit den Lagern 7 und 8, die beispielsweise als Wälzlager ausgeführt sind, ein Rotor 9 drehbar gelagert. Der Rotor 9 trägt über seinen äußeren Umfang einen Magnetrotor 10, in dem sich hochenergetische Dauermagnete 11 befinden und die ange flanschte Treibscheibe 12, deren Mitte etwa mit der Mitte des kräftigen Lagers 7 fluchtet, damit auch größere Aufzugs-Auf hängelasten von den Lagern und den Bauteilen der Aufzugsma schine optimal abgefangen werden können.

Mit einem dritten Lager 13 wird im Inneren der Aufzugsmaschi ne die Achse 1 an ihrem statorseitigen Ende abgestützt.

Erfindungsgemäß wird mit dieser statisch bestimmten Lageran ordnung der drehende Rotor 9 zwischen den beiden stationären Baugruppen Achse 1 und Ständer 2 mit Bremse 4 hindurchge führt. Somit entsteht ein innerer Raum, in dem sich rotieren de und stationäre Bauteile unmittelbar gegenüberstehen und in dem sich ein kleines, kostengünstiges Meßsystem verschieden ster Wirkprinzipien unterbringen läßt.

In der Darstellung der Zeichnung ist eine Rotorscheibe 14 drehsteif im Inneren des Rotors 9 angebracht, in deren zen traler Bohrung das Wellenende eines Meßsystems 15 geklemmt ist. Das Meßsystem 15 ist von der offenen Statorseite her axial mit einer stillstehenden Flanschplatte 16 verbunden, die die Aufzugsmaschine nach außen abdeckt und mit der Trag konstruktion verschraubt ist.

Die im Ausführungsbeispiel schematisch dargestellte innenlie gende Axialbremse 4 kann selbstverständlich durch eine belie bige Außenbremse ersetzt werden, wobei dann das Lager 8 und die Flanschplatte 16 beispielsweise unmittelbar am Stator 2 befestigt werden. Der Motor kann in diesem Falle beispiels weise als Synchron-Scheibenläufer ausgeführt werden.

Zur Umwandlung des mechanischen Rotorwinkels und der Ist- Drehzahl in elektrische Signale kann ein beliebiges Rotormeß system eingesetzt sein, beispielsweise können zur Si gnalerzeugung bzw. Signalumformung Resolver, Encoder, Sinco der usw. eingesetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unmittelbar an der Tragkonstruktion ein nicht näher dargestellter Klemmka sten angebracht, zu den auch zusätzliche Meßsystem-Ablei tungen führen können, die beispielsweise von Einrichtungen zur Bremsenüberwachung stammen. Die Bremsen-Zusatzeinrichtun gen 17 selbst können beispielsweise an der Bremse 4 oder der Flanschplatte 16 angeordnet sein.

Bezugszeichen

1

Achse

2

Stator

3

Statorpaket

4

Axialbremse

5

Fuß

6

Stützfuß

7

Lager

8

Lager

9

Rotor

10

Magnetrotor

11

Dauermagnete

12

Treibscheibe

13

Lager

14

Rotorscheibe

15

Meßsystem

16

Flanschplatte

17

Bremsen-Zusatzeinrichtungen

Claims

1. Getriebelose Aufzugsmaschinen mit einem Synchron-Außen läufermotor, bestehend aus einer feststehenden Tragkonstruk tion mit einem Stator, einem bewickelten Statorpaket, ggf. einer lüftbaren Axialbremse und einer Achse, einem auf der Achse drehbeweglich gelagerten, eine Treibscheibe tragenden Rotor, welcher lagerseitig auf der Statorseite der Aufzugsma schine in die stationäre Baugruppe gesteckt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwachung, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) durch die beiden stationären Baugruppen Ständer (2) oder Axialbremse (4) und Achse (1) so hindurchgeführt ist, daß er von der Statorseite zugänglich ist, daß die Achse (1) mittels eines zwischen den beiden äußeren Lagern (7, 8) angeodneten dritten Lagers (13) am inneren Ende statisch be stimmt abgestützt ist, daß die Tragkonstruktion über einen Fuß (5) und einen zusätzlichen Stützfuß (6) an einem Tragwerk des Aufzuges befestigt ist, und daß der Rotor (9) ein im in neren Raum hinter dem Ende der Achse (1) angeordnetes Meßsy stem (15) direkt oder indirekt beaufschlagt.

2. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Motor als Synchron-Scheibenläufermotor ausgebildet ist.

3. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß im inneren Raum der Aufzugsmaschine im In neren des Rotors (9) eine Rotorscheibe (14) drehsteif ange bracht ist.

4. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß in einer zentralen Bohrung der Rotorscheibe (14) ein Wellenende des Meßsystems (15) geklemmt ist.

5. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Meßsystem (15) von der offenen Stator seite her axial mit einer stillstehenden Flanschplatte (16) verbunden ist, die mit der Tragkonstruktion verbunden ist und die Aufzugsmaschine nach außen abdeckt.

6. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem (15) beliebige Meßwandler besitzt, beispielsweise nach Art eines Encoders, Sincoders, Resolvers.

7. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Klemmkasten unmittelbar mit der Trag konstruktion verbunden ist.

8. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß eine zusätzlich Meßsystem-Ableitung zum Klemmkasten führt.

9. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Meßsystem (15) und der Trag konstruktion Bremsen-Zusatzeinrichtungen (17) angeordnet sind.

10. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Bremsen-Zusatzeinrichtungen (17) die Funktionen Schaltzustandskontrolle, Abriebskontrolle, Brems lüfteinrichtung und/oder Bremseinstellung betreffen.