DE19903409C1 - Gearbox-less elevator machine with synchronous external rotor motor has rotor that acts directly or indirectly on measurement system mounted in inner space behind end of axle - Google Patents

Gearbox-less elevator machine with synchronous external rotor motor has rotor that acts directly or indirectly on measurement system mounted in inner space behind end of axle

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Abstract

The machine has an synchronous external rotor motor with a stator (2), a wound stator packet, a ventilated axial brake (4) if appropriate, a rotor (9) carrying a drive plate and rotatable on an axle and a rotor monitoring system. The rotor is passed through the stationary stator and axle so that is accessible from the stator side. The axle is statically supported on the inner side by a third bearing (13) between two outer bearings (7,8). The rotor acts directly or indirectly on the measurement system (15) mounted in an inner space behind the end of the axle.

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.The invention relates to a gearless elevator machine a synchronous external rotor motor consisting of one fixed supporting structure with a stator, a be wound stator package, possibly a releasable axial brake, and one axis, one rotatably mounted on the axis, a rotor carrying a traction sheave, which on the bearing side the stator side of the elevator machine in the stationary construction group is inserted, and a measuring system for rotor monitoring 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.In modern drive technology, electronic Um rectified three-phase motors. For the opti paint operation with field-oriented control are Meßsy steme necessary the current state of the engine determine and therefore one component on the rotating part must be attached. For synchronous motors, the absolute position of the rotor must be known, which is also a so-called "commutation track" on the measuring system required.

Bei Konstruktionen mit Außenläufern oder Scheibenläufern ist ein direkter Zugang zu den rotierenden Baugruppen oft schwie­ rig oder unmöglich.For constructions with external rotors or disc rotors direct access to the rotating assemblies was often difficult rig or impossible.

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. The arrangement of measuring systems that have a friction is known rad, a ring gear or the like from the outer diameter of the rotor roll. These arrangements are due to slip in particular unsuitable for synchronous drives, they are also expensive and prone to failure.  

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.Hollow shaft measuring systems are also known, but in particular which are very expensive for larger diameters, ins especially if in the case of using a synchronous motors a commutation track is also required.

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.It is also known to use the measuring system in the stationary state the pipe and a rotating flange plate to bind, which spans a camp. Here it is, however required to open the whole system unilaterally, and one cantilevered design to perform on the opposite side is unsupported, with all the associated disadvantages.

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.From DE-Z: Lift-Report 1998 issue 5 pages 44, 46 it is too a gearless elevator drive is already known, in which the Rotor is designed as an external rotor and the traction sheave wearing. The permanent magnets are attached to its inner circumference brought. The stator housing in which the rotor is inserted is designed with two annular hubs, the outer the laminated core with the torque winding and the inner one for Recording of storage and as installation space for the position encoder serves. The encoder shaft is supported by a flange on the rotor taken away. Due to the cantilever drive is one bad force absorption of the car and rope forces over the Expected foot on the foundation. The donor is also in badly follow its installation deep inside the inner hub accessible.

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.The invention has for its object to gearless tractors of the type mentioned at the beginning to ver improve that the installation and maintenance of the measuring system Avoid a self-supporting construction of the machine become thinner and thus cheaper, and the Installation of a small, commercially available and therefore inexpensive gene measuring system should be made possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen geben die begleitenden Unteransprüche an.The object is achieved by the in claim 1 given characteristics solved, give advantageous developments  the accompanying subclaims.

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.By placing the rotor on the stator with another bearing side of the elevator machine through the fixed supporting cone structure is passed through, one with a mitrotia interacting commercially available measuring system can be easily mounted axially from the stator side. The measuring system is therefore very accessible and at the same time protected and space-saving and it stays ge sufficient scope to install standard measuring systems.

Die Erfindung und ihre Vorteile sollen anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert werden.The invention and its advantages are based on an embodiment tion example are explained in more detail.

In der zugehörigen Zeichnung ist hierzu ein stark schemati­ sierter Schnitt durch eine Antriebsmaschine dargestellt.In the accompanying drawing, this is a highly schematic Sized section represented by a prime mover.

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.A stationary axis 1 , a stator 2 with a wound stator pack 3 and an axial brake 4 form a common supporting structure, which are attached via the foot 5 and an additional supporting foot 6 to a supporting structure of the elevator, not shown.

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.A rotor 9 is rotatably supported on the axis 1 and via the brake 4 in the stator 2 with the bearings 7 and 8 , which are designed, for example, as roller bearings. The rotor 9 carries over its outer circumference a magnet rotor 10 , in which there are high-energy permanent magnets 11 and the flanged traction sheave 12 , the center of which is approximately aligned with the center of the strong bearing 7 , so that even larger lift-up loads from the bearings and the Components of the elevator machine can be optimally intercepted.

Mit einem dritten Lager 13 wird im Inneren der Aufzugsmaschi­ ne die Achse 1 an ihrem statorseitigen Ende abgestützt.With a third bearing 13 , the axis 1 is supported at its stator end in the interior of the elevator machine.

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.According to the invention with this statically determined Lageran arrangement of the rotating rotor 9 between the two stationary assemblies axis 1 and stand 2 with brake 4 leads. This creates an inner space in which rotating and stationary components face each other directly and in which a small, inexpensive measuring system can be accommodated according to various active principles.

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.In the illustration of the drawing, a rotor disk 14 is mounted torsionally rigid inside the rotor 9 , in whose central bore the shaft end of a measuring system 15 is clamped. The measuring system 15 is axially connected from the open stator side with a stationary flange plate 16 , which covers the elevator machine to the outside and is screwed to the supporting structure.

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.The axial brake 4 shown schematically in the exemplary embodiment can of course be replaced by an external brake, in which case the bearing 8 and the flange plate 16 are fastened, for example, directly to the stator 2 . In this case, the motor can be designed as a synchronous disc rotor, for example.

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.To convert the mechanical rotor angle and the actual Speed in electrical signals can be any rotor measurement system can be used, for example, for Si Signal generation or signal conversion resolver, encoder, Sinco who are used etc.

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. In a further embodiment of the invention, a terminal box (not shown in more detail) is attached directly to the supporting structure, to which additional measuring system lines can also result, for example from devices for brake monitoring. The brake auxiliary devices 17 themselves can for example be arranged on the brake 4 or the flange plate 16 .

BezugszeichenReference numerals

11

Achse
axis

22nd

Stator
stator

33rd

Statorpaket
Stator package

44th

Axialbremse
Axial brake

55

Fuß
foot

66

Stützfuß
Support leg

77

Lager
camp

88th

Lager
camp

99

Rotor
rotor

1010th

Magnetrotor
Magnet rotor

1111

Dauermagnete
Permanent magnets

1212th

Treibscheibe
Traction sheave

1313

Lager
camp

1414

Rotorscheibe
Rotor disc

1515

Meßsystem
Measuring system

1616

Flanschplatte
Flange plate

1717th

Bremsen-Zusatzeinrichtungen
Brake accessories

Claims (10)

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.1.Gearless elevator machines with a synchronous external rotor motor, consisting of a fixed supporting structure with a stator, a wound stator package, possibly a releasable axial brake and an axle, a rotor which is rotatably mounted on the axle and carries a traction sheave, which is on the bearing side Stator side of the elevator machine is plugged into the stationary assembly, and a measuring system for rotor monitoring, characterized in that the rotor ( 9 ) is guided through the two stationary assemblies, stator ( 2 ) or axial brake ( 4 ) and axis ( 1 ), so that it is accessible from the stator side, that the axis ( 1 ) by means of a third bearing ( 13 ) anodized between the two outer bearings ( 7 , 8 ) is statically supported at the inner end that the supporting structure has a foot ( 5 ) and an additional support leg ( 6 ) is attached to a supporting structure of the elevator, and that the rotor ( 9 ) is a in the inner space behind the end of the axis ( 1 ) arranged Meßsy stem ( 15 ) acted upon directly or indirectly. 2. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Motor als Synchron-Scheibenläufermotor ausgebildet ist.2. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized ge indicates that the motor is a synchronous disc motor is trained. 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.3. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized in that in the inner space of the elevator machine in the interior of the rotor ( 9 ) a rotor disc ( 14 ) is torsionally rigid. 4. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einer zentralen Bohrung der Rotorscheibe (14) ein Wellenende des Meßsystems (15) geklemmt ist.4. Gearless elevator machine according to claim 3, characterized in that a shaft end of the measuring system ( 15 ) is clamped in a central bore of the rotor disc ( 14 ). 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.5. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized in that the measuring system ( 15 ) from the open stator side axially connected to a stationary flange plate ( 16 ) which is connected to the supporting structure and covers the elevator machine to the outside. 6. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem (15) beliebige Meßwandler besitzt, beispielsweise nach Art eines Encoders, Sincoders, Resolvers.6. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized in that the measuring system ( 15 ) has any transducer, for example in the manner of an encoder, sincoder, resolver. 7. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Klemmkasten unmittelbar mit der Trag­ konstruktion verbunden ist.7. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized ge indicates that a terminal box directly with the Trag construction is connected. 8. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine zusätzlich Meßsystem-Ableitung zum Klemmkasten führt.8. Gearless elevator machine according to claim 7, characterized ge indicates that an additional measuring system derivation for Terminal box leads. 9. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Meßsystem (15) und der Trag­ konstruktion Bremsen-Zusatzeinrichtungen (17) angeordnet sind.9. Gearless elevator machine according to claim 1, characterized in that between the measuring system ( 15 ) and the supporting construction brake additional devices ( 17 ) are arranged. 10. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bremsen-Zusatzeinrichtungen (17) die Funktionen Schaltzustandskontrolle, Abriebskontrolle, Brems­ lüfteinrichtung und/oder Bremseinstellung betreffen.10. Gearless elevator machine according to claim 9, characterized in that the brake additional devices ( 17 ) relate to the functions of switching state control, abrasion control, brake ventilation device and / or brake setting.
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