[发明专利]电梯牵引驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯牵引驱动装置，该装置具有一个驱动电梯传动装置的牵引绳轮和一个与所述绳轮接合的同步永磁电机。

背景技术

在电梯的牵引驱动装置中应用带有永磁转子的同步电机是公知的。在这些电机中，定子(或者电枢)上包括一组或多组线圈，这些线圈用来产生绕电机轴的旋转磁场。这种磁场与容纳在定子内径孔内的转子上的一个或多个永久磁体产生的磁场相互作用，从而使转子旋转。

US6,822,359B2公开了一种同步电机的转子，其中，永磁体被设置在转子的圆周表面上。但是，这些永磁体必须拥有高的磁通密度来产生提升电梯轿厢所必需的转矩。这种具有高磁通密度的永磁体，例如由熔结的稀土材料制成的永磁体，价格昂贵，从而增加了牵引驱动装置的总体成本。此外，如果这种设置在表面的永磁体的磁通密度太小，这些磁体不释放磁性就不能承受定子线圈内产生的电流过载。

因此，例如从US5,697,848或US2005/0168089A1中可以获知，将永磁体设置在转子本体内，这样，转子中邻近永磁体的材料可以增加径向的磁通量，这样就可以使用磁通密度较低的磁体，而且不释放磁性也可以承受定子线圈内产生的电流过载。

然而，要利用这种低磁通密度的磁体产生足够大的转矩，这些永磁体必须具有更大的体积。因为这些永磁体是被插入到与中间面(圆周形的)垂直的转子铁心内，因此，为了获得必要的体积，这些磁体同时必须要有大的径向尺寸，这样会导致转子直径增大，因而增加了牵引驱动装置的总体尺寸。这样是不利的，特别是在拥有小的或者毫无机房空间的电梯中。

这样的结果就是，在装配在轴上用来传递转矩的转子铁心内设置所述的永磁体，会带来制造上的一些常规困难，限制尺寸就会使这种集成的永磁体磁通量受到限制，同时单独的转子铁心又会增加转子的直径。

因此，本发明的目的就是要提供一个在尺寸上足够小同时又不需要使用昂贵的高磁通密度的永磁体的电梯牵引驱动装置。

发明内容

本发明的目的是根据权利要求1或2所述的牵引驱动装置实现的。

根据本发明的一种电梯牵引驱动装置，包括用于驱动电梯传动装置的牵引绳轮，该传动装置具有两根或多根绳索或带，以及同步电机。同步电机内有具有一组或多组线圈的定子以及包括至少一个永磁体的转子，线圈用来产生绕电机轴的旋转磁场，转子与牵引绳轮连接用来传送转矩和进而形成作用在传动装置上的牵引力。

根据本发明的第一技术方案，至少一个永磁体在电机轴向的长度大于定子铁心的长度，这样，永磁体的磁通量B就在轴向集中并指向定子铁心，因而有利于增加用于产生转矩的磁通量。

仅作为进一步解释，这里假设永磁体是沿着电机轴向充分延伸的条形体，并且使磁体的北-南极轴朝向与电机轴垂直的位置，那么这种磁体的磁力线基本分布在与电机轴垂直的平面内。但是，在这种条形磁体的轴向末端，磁力线传播进半球，因此，这些轴端的磁通量被降低了。

根据本发明的第一技术方案，通过延伸永磁体至超出定子铁心，也就是通过定位轴向末端和它们在定子铁心外部减少的磁通量，在永磁体和定子铁心之间的内部磁通量靠均匀的与电机轴垂直的磁力线得到充分保证。因此，通过选择长度上大于定子铁心的永磁体，磁通量就可以在轴向集中。

这种效果甚至被另一种效果放大：因为产生于永磁体的磁场穿过空气间隙指向定子铁心，所以这些永磁体轴向末端的磁力线在径向上得到了额外的集中。

由于磁通量被这样集中，所以就可以使用具有低磁通密度的永磁体，从而有利于降低牵引驱动装置的总体成本。同时，由于磁通量被集中，所以能产生足够大的电机转矩。这样，就可以使用那些径向尺寸较小并因此可以降低转子直径的永磁体，而且仍然能够产生足够大的电机转矩。

根据本发明的第二技术方案，转子是由交替分布在与电机轴垂直的平面内的多个单独的永磁体和多个单独的磁性扇形部件组成。这样的转子尺寸小而且非常紧凑，因为永磁体构成了转子的一部分，所以不需要单独的转子铁心。相反，转子铁心构成了轴本身。这样的牵引驱动装置在没有单独的机房的电梯系统中特别有用。