永磁同步曳引機(jī)

1、永磁同步曳引機(jī)簡介！永磁同步曳引機(jī)概述 具有低速大轉(zhuǎn)矩特性的無齒輪永磁同步曳引機(jī)以其節(jié)省能源、體積小、低速運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，越來越引起電梯行業(yè)的廣泛關(guān)注。無齒輪永磁同步電梯曳引機(jī)，主要由永磁同步電動(dòng)機(jī)、曳引輪及制動(dòng)系統(tǒng)組成。永磁同步電動(dòng)機(jī)采用高性能永磁材料和特殊的電機(jī)結(jié)構(gòu)，具有節(jié)能、環(huán)保、低速、大轉(zhuǎn)矩等特性。曳引輪與制動(dòng)輪為同軸固定聯(lián)接，采用雙點(diǎn)支撐；由制動(dòng)器、制動(dòng)輪、制動(dòng)臂和制動(dòng)瓦等組成曳引機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)。永磁同步曳引機(jī)組成 一種永磁同步曳引機(jī)，包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子體、制動(dòng)器等，永磁體固定在轉(zhuǎn)子體的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子體通過鍵安裝于軸上，軸安裝在后機(jī)座上的雙側(cè)密封深溝球軸承和安裝在前機(jī)座

2、上的調(diào)心滾子軸承上，錐形軸上通過鍵固定曳引輪，并用壓蓋及螺栓鎖緊曳引輪，軸后端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，壓板把定子壓裝在后機(jī)座的定子支撐上，前機(jī)座通過止口定位在后機(jī)座上，前機(jī)座14兩側(cè)開有使制動(dòng)器上的摩擦塊穿過的孔。永磁同步曳引機(jī)性能 1.常規(guī)曳引機(jī)曳引輪及制動(dòng)臂工作受力均為懸臂機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)部件受力條件不良。有些曳引機(jī)增加前端蓋后，將曳引輪及制動(dòng)臂工作受力改成雙向支撐，特別是在采用復(fù)繞方式時(shí)，曳引輪長度增加后，其受力由于是雙向支撐，無任何不良影響，比之市面上已有的曳引輪及制動(dòng)臂工作受力均為懸臂的工作方式具有更加優(yōu)越的工作性能、噪音低、振動(dòng)孝不產(chǎn)生共振，安全性好。 永磁同步曳引機(jī) 2.常規(guī)曳引機(jī)的人工盤車機(jī)

3、構(gòu)是在制動(dòng)輪或曳引輪上安裝一個(gè)齒輪圈，再用一個(gè)小齒輪與其相配，通過手輪或備用動(dòng)力盤動(dòng)該小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過齒輪圈帶動(dòng)曳引輪旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。但一個(gè)帶齒的齒輪圈直接外露，并跟著曳引輪一起旋轉(zhuǎn)，容易傷人，很不安全。同時(shí)操作時(shí)還需兩個(gè)人，一人操作制動(dòng)機(jī)構(gòu)，另一個(gè)操作盤車機(jī)構(gòu)，存在安全隱患。有些將曳引機(jī)將盤車機(jī)構(gòu)做成外置式蝸輪蝸桿傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)，平時(shí)不用時(shí)卸下，有需盤車時(shí)鎖在前端蓋上使用。蝸輪蝸桿盤車裝置有傳動(dòng)比大，省力，且有自鎖功能，能夠保證盤車時(shí)轎廂不會(huì)出現(xiàn)沖頂或蹲底的安全隱患。且只需一人操作。3、采用雙支撐受力合理，不易損壞軸承，延長使用壽命，對于電梯運(yùn)行中共振的分析如下 因?yàn)殡娞莸能壍浪a(chǎn)生磨擦力因安裝

4、質(zhì)量而異，但最好的安裝技術(shù)都存在電梯在運(yùn)行中因?yàn)檐壍赖哪ゲ亮Φ牟煌瑤磉\(yùn)行中受力的變化，這種變化導(dǎo)致了鋼絲繩在彈性區(qū)域的變形，也就是產(chǎn)生彈簧效應(yīng)，這種鋼絲繩的彈簧效應(yīng)傳導(dǎo)到曳引機(jī)上，會(huì)使懸臂受力的曳引機(jī)產(chǎn)生共振使得電梯運(yùn)行中抖動(dòng)不平穩(wěn)，然而雙支撐的采用大大地緩解了這種矛盾，從而增加運(yùn)行中電梯的穩(wěn)定性。永磁同步曳引機(jī)優(yōu)勢 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用永磁同步無齒曳引機(jī)。由于永磁同步無齒曳引機(jī)與傳統(tǒng)的蝸輪、蝸桿傳動(dòng)的曳引機(jī)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、永磁同步無齒曳引機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)，沒有蝸輪、蝸桿傳動(dòng)副，永磁同步電機(jī)沒有作異步電機(jī)所需非常占地方的定子線圈，而制作永磁同步電機(jī)的主要材料是高能量密度的高剩磁感應(yīng)和高矯頑力的釹鐵

5、硼,其氣隙磁密一般達(dá)到0.75T以上，所以可以做到體積小和重量輕。 永磁同步曳引機(jī) 2、傳動(dòng)效率高。由于采用了永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)（沒有蝸輪蝸桿傳動(dòng)副）其傳動(dòng)效率可以提高2030。3、永磁同步無齒曳引機(jī)由于不存在一個(gè)異步電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)軸承所發(fā)生的噪聲和不存在蝸輪蝸桿副接觸傳動(dòng)時(shí)所發(fā)生噪聲，所以整機(jī)噪聲可降低510db(A)。4、能耗低。 從永磁同步電機(jī)工作原理可知其勵(lì)磁是由永磁鐵來實(shí)現(xiàn)的，不需要定子額外提供勵(lì)磁電流，因而電機(jī)的功率因數(shù)可以達(dá)到很高（理論上可以達(dá)到1）。同時(shí)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子無電流通過，不存在轉(zhuǎn)子耗損問題 。一般比異步電機(jī)降低4560 耗損。由于沒有效率低、高能耗蝸輪蝸桿傳動(dòng)副

6、，能耗進(jìn)一步降低。5、永磁同步無齒曳引機(jī)由于不存在齒廓磨損問題和不需要定期更換潤滑油，因此其使用壽命長，且基本不用維修。在近期如果能盡快解決生產(chǎn)永磁同步電機(jī)成本問題，永磁同步無齒曳引機(jī)將代替由蝸輪蝸桿傳動(dòng)副異步電機(jī)組成的曳引機(jī)。當(dāng)然將來超導(dǎo)電力拖動(dòng)技術(shù)和磁懸浮驅(qū)動(dòng)技術(shù)也會(huì)在電梯上應(yīng)用。永磁同步曳引機(jī)特點(diǎn) 1、節(jié)能、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好：采用多極低速直接驅(qū)動(dòng)的永磁同步曳引機(jī)，無需龐大的機(jī)械傳動(dòng)效率僅為70左右的蝸輪、蝸桿減速齒輪箱；與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，無需從電網(wǎng)汲取無功電流，因而功率因數(shù)高；因沒有激磁繞組沒有激磁損耗，故發(fā)熱小，因而無需風(fēng)扇、無風(fēng)摩耗，效率高;采用磁場定向矢量變換控制，具有和直流電動(dòng)

7、機(jī)一樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩控制特性，起、制動(dòng)電流明顯低于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所需電動(dòng)機(jī)功率和變頻器容量都得到減小。2、平穩(wěn)、噪聲低：低速直接驅(qū)動(dòng)，故軸承噪聲低，無風(fēng)扇、無蝸輪蝸桿噪聲。噪聲一般可低510分貝，減小對環(huán)境噪聲污染。3、建筑空間：無龐大減速齒輪箱、無激磁繞組、采用高性能釹鐵硼永磁材料，故電機(jī)體積小，重量輕，可縮小機(jī)房或無需機(jī)房。4、壽命長、安全可靠： 永磁同步曳引機(jī) 電機(jī)無需電刷和集電環(huán)，故使用壽命長，且無齒輪箱的油氣，對環(huán)境污染少。5、維護(hù)費(fèi)用少：刷、無減速箱，維護(hù)簡單。相對于有齒輪式曳引機(jī)，永磁同步曳引機(jī)具節(jié)能環(huán)保之絕對優(yōu)勢，此于歐洲日本早有認(rèn)知，近來于中國業(yè)界亦多有論述。除以上客戶端能明顯體認(rèn)

8、之優(yōu)點(diǎn)外，于安全性之層面：因結(jié)構(gòu)簡化，具剛性直軸制動(dòng)的特點(diǎn)，提供全時(shí)上下行超速保護(hù)能力外，利用永磁電機(jī)的反電動(dòng)勢特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)蝸輪蝸桿之自鎖功能，為電梯系統(tǒng)與乘客提供多層安全防護(hù)。于應(yīng)用面之層面：因永磁同步曳引機(jī)小型化及薄型化特點(diǎn)，對電梯配置安排及與建筑物間整合空間的搭配性，大大提升，相信對建筑設(shè)計(jì)師提供更大的彈性設(shè)計(jì)空間，間接改善人于建物空間中之使用機(jī)能與品質(zhì)。永磁同步曳引機(jī)工作原理 同步發(fā)電機(jī)為了實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個(gè)直流磁場而產(chǎn)生這個(gè)磁場的直流電流，稱為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。根據(jù)勵(lì)磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)，稱為他勵(lì)發(fā)電機(jī)，從發(fā)電機(jī)本身獲得勵(lì)磁電源的，則稱為自勵(lì)發(fā)電

9、機(jī)。一、發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式 1、直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式：這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。 2、交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)

10、的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。 3、無勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式： 在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本

11、身勵(lì)磁，稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式具有結(jié)簡單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復(fù)勵(lì)磁方式除沒有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流，以彌補(bǔ)整流變壓器輸出的不足。這種勵(lì)磁方式具有兩種勵(lì)磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯(lián)變壓器獲得的電流源。 曳引機(jī) 二、發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁電流的有關(guān)特性 1、電壓的調(diào)節(jié) 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無功負(fù)荷電流是造成

12、發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因，當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變，實(shí)現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。 2、無功功率的調(diào)節(jié)： 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為是與無限大容量電源的母線運(yùn)行，要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，感應(yīng)電勢和定子電流也跟著變化，此時(shí)發(fā)電機(jī)的無功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了改變發(fā)電機(jī)的無功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。此時(shí)改變的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”，而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。 3、無功負(fù)荷的分配： 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的

13、額定容量，按比例進(jìn)行無功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)提供較少的無功負(fù)荷。為了實(shí)現(xiàn)無功負(fù)荷能自動(dòng)分配，可以通過自動(dòng)高壓調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置，改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變，還可對發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的合理分配。三、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的方法 曳引機(jī) 在改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中，一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進(jìn)行，因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽螅槐阌谶M(jìn)行直接調(diào)節(jié)，通常采用的方法是改變勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。常用的方法有改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路的電阻，改變勵(lì)磁機(jī)的附加勵(lì)磁電流，改變 可控硅的導(dǎo)通角等。這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角

14、的方法，它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化，相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角，于是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管，可控硅電子元件構(gòu)成，具有靈敏、快速、無失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。被測量信號（如電壓、電流等），經(jīng)測量單元變換后與給定值相比較，然后將比較結(jié)果（偏差）經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大，并用于控制可控硅的導(dǎo)通角，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器

15、的交流勵(lì)磁電源同步，以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無功負(fù)荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元 。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元 用于改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。必須指出并不是每一種自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置都具有上述各種單元，一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。 四、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件及輔助設(shè)備 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器、機(jī)端電流互感器、勵(lì)磁變壓器；勵(lì)磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點(diǎn)，自動(dòng)開機(jī).自動(dòng)停機(jī).并網(wǎng)（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓100V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A，母線電壓100V，勵(lì)磁裝置輸出以下繼電器接點(diǎn)信號；勵(lì)磁變過流，失磁，勵(lì)磁裝置異常等。 勵(lì)磁控制、保護(hù)及信號回路由滅磁開關(guān)，助磁電路、風(fēng)機(jī)、滅磁開關(guān)偷跳、勵(lì)磁變過流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成。在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)除了必須解列外，還必須滅磁，把轉(zhuǎn)子磁場盡快地減弱到