[发明专利]无齿轮带式传送机驱动系统的马达驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无齿轮带式传送机驱动系统的马达驱动器以及包括这种马达驱动器的无齿轮带式传送机驱动系统。

背景技术

在采矿以及其它种类的工业中使用了带式传送机系统，在这些工业中需要在相当大的距离内搬运和运输大规模散装材料以及货物。一般说来，为了使传送带运动，需要传送机驱动单元驱动带传动带轮。传送机驱动单元最常见地包含电动马达驱动器，其利用减速齿轮而连接在带传动带轮上。一个备选的概念是使用直接驱动，即使用缓慢旋转的电动马达，其以无齿轮方式直接联接在传动带轮上。因此，无齿轮带式传送机驱动系统包含直接机械连接的电动马达驱动器和带传动带轮。这种无齿轮带式传送机驱动系统具有的优点这样，由于消除了齿轮所以涉及较少的活动机械构件，这提高了传送机驱动系统的可靠性和寿命，并从而减少维护费用。

无齿轮带式传送机驱动系统已经为人所知一段时间了。例如，西门子在Schwulera, R.的论文“Advanced Drive System Saves up to 20% Energy(节省高达20%能量的先进的驱动系统)”(Electric Energy Conference 1987: Adelaide, S. Aust.: An International Conference on Electric Machines and Drives; Proceedings. Barton, ACT: Institution of Engineers, Australia, 1987: 101-107)中介绍了他们第一个无齿轮带式传送机驱动系统。传送机驱动系统包含两个同步马达，其转子直接用法兰连接在传动带轮的带轮轴的每个侧面上，并且其中，然后安装定子，使得转子绕组可在定子内部旋转。

在US 7,543,700 B2和DE 10 2006 004 421 A1中描述了用于无齿轮带式传送机驱动系统的另一概念。在那些专利中，马达是永磁同步马达，其定位在传动带轮的带轮本体内部，带轮本体也被称为鼓筒壳体，其中带轮本体围绕轴而旋转。马达的定子固定在轴上，并且带有永磁体的转子固定在带轮本体内部，使其可随传动带轮一起围绕定子而旋转。

马达布置在带轮本体内部可能导致各种技术问题，特别是当用于大型带式传送机系统，例如陆上传送机，在这种情况下，其中一个相对应的驱动马达的额定功率达到高达10兆瓦。首先，带轮本体限制了马达的实际尺寸。因此，马达的最大可用功率密度限制了马达最大可能的额定功率。这最大额定功率最大值不超过5兆瓦，这可能不足以驱动大型带式传送机系统。其次，需要注意从带轮本体上可靠地除去热量的问题，这个问题随着功率密度的提高而加重了。作为提高功率密度的备选方案，人们可能考虑增加带轮本体的尺寸。然而，增大的带轮本体可能需要使用不同的带尺寸和/或带材料，这极大地提高了带式传送机系统的成本。另外，制造程序的复杂性随着带轮本体的尺寸增加而增加，同时制造精度下降，特别是关于圆柱形带轮本体的均匀度和圆度而言。

虽然因此本发明的目的是提出一种用于无齿轮带式传送机驱动系统的马达驱动器的概念，这可避免上述问题。

这个目的通过一种根据独立权利要求所述的马达驱动器和包含这种马达驱动器的无齿轮带式传送机驱动系统来实现。

发明内容

根据本发明的用于无齿轮带式传送机驱动系统的马达驱动器包括马达底架、安装在马达底架或传送机底板上的扭矩臂、同步马达的旋转地对称的定子以及旋转地对称的转子箱，定子由扭矩臂固定地保持，而转子箱包含同步马达的转子的永磁体元件，其中转子箱可直接安装在圆柱形带式传送机带轮的前端上，使得转子的元件围绕定子旋转，并且转子箱的对称轴线与定子的对称轴线彼此对准，并且与带式传送机带轮的纵向轴线对准。