专利名称：筒型永磁动圈式直线电机开门机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电梯、地铁车门等设备上使用的开门机，具体的说是一种筒型永磁动圈式直线电机开门机。
二背景技术：
开门机是一种长时间、频繁、往复式工作的机电一体化装置。它不仅要求工作可靠性高、安全性好，而且还要求其具有运行平稳、噪音低的特点。
现有的电梯门、地铁门、火车车厢门和民用出入门开门机均采用旋转电动机，经机械变速转换传动的方式，将旋转运动转换成直线运动实现开、关门。因而，其固有的结构复杂和工作平稳性较差、传递效率低的缺陷无法避免，同时其还存在着噪音大、制造成本高以及制造安装和调试方面的难度较大的缺陷。
三
发明内容
本项实用新型针对现有技术的不足，提供一种采用筒型永磁直线电动机产生电磁力直接驱动的开门机，因而使开门机的结构及相应的安装、调试工作均大大简化。并具有传递效率高、运行平稳、噪音小等优点。
本项实用新型筒型永磁动圈式直线电机开门机的结构是筒型永磁动圈式直线电机初级安装在门机挂门板上，筒型永磁动圈式直线电机次级安装在固定于开门机底板上的固定座上；固定在开门机底板上的门挂板联动绳轮组通过联动钢丝绳与门机左右挂门板相连，分别装在门机左右挂门板上的两个门滑轮组件置于导轨上，导轨固定在开门机底板上，左右两个挂门板通过左右两个导轮组件分别装在门机导轨上；门刀固定在左挂门板上，与门刀配套的门刀钩安装在开门机底板上；门机触点触体通过门机触体支架安装在门机底板上；门机左触点通过左触点支架安装在左挂门板上，门机右触点通过右触点支架安装在右挂门板上。
本实用新型筒型永磁动圈式直线电机开门机用于地铁时，当地铁站台有外护栏门时，其结构与使用于电梯门中的结构相同，当地铁站台没有外护栏门时，则不需要上述结构中门刀和门刀钩。此外，本实用新型使用于火车车厢门和民用出入门时，也不需要门刀和门刀钩。
本实用新型的智能驱动控制器包括与筒型永磁动圈式直线电机的M相连的由电源经整流模块连于智能功率模块IPM所组成的逆变电路，掌上型调试器与控制芯片CPU的输入双向相连。控制芯片CPU的输出经隔离驱动器连于智能功率模块IPM，光电编码器分别连于直线电机和控制芯片CPU。电流采样电路分别连于智能功率模块的输出与控制芯片CPU。
本实用新型由于采用筒型永磁动圈式直线电机驱动和智能驱动控制系统，与现有技术相比，具有结构简单、不需要任何转换装置，简化了开门机的机械结构和传动方式，运行平稳，噪声小，通过智能化控制，精度高，可靠性好。
四
图1是单台直线电机拖动型式的筒型永磁动圈式直线电机开门机； 图2是两台直线电机拖动型式的筒型永磁动圈式直线电机开门机； 图3是图1与图2中的A-A向放大视图； 图4是图1与图2中的B向放大视图； 图1、图2、图3、图4中的标号名称 1、开门机底板；2、筒型永磁动圈式直线电机次级；3、门机右挂门板；4、筒型永磁动圈式直线电机初级；5、门刀；6、门刀钩；7、门挂板联动绳轮组；8、导轨；9、门滑轮组件；10、导轮组件；11、门机左挂门板；12、中间缓冲挡块组件；13、门机触体支架；14、门机触点触体；15、门机触体支架；16、直线电机次级固定座；17、垫套；18、联动钢丝绳。
图5是筒型永磁动圈式驱动控制系统原理框图。
图6是筒型永磁动圈式驱动控制系统组成框图。
五、具体实施方法 本项实用新型所述的筒型永磁动圈式直线电机开门机的结构如图1-图4所示，由图1单台直线电机拖动型式的筒型永磁动圈式直线电机开门机可知直线电机初级4安装在门机右挂门板3上，直线电机次级2安装在与门机底板直接相连的直线电机次级固定座16上；固定在开门机底板1上的门挂联动绳轮组7通过联动钢丝绳18与门机左挂门板11相连；当直线电机初级4通电后，直线电机初级4与直线电机次级2之间产生电磁力推动门机右挂门板3作左右往复运动。再通过联动绳轮组7的联动钢丝绳18带动门机左挂门板11做同步往复运动，实现电梯开、关门。
分别装在门机左右挂门板11与3上与直线电机初级4相接触的左右两个门滑轮组件9置于导轨8上(如图4所示)，对于单台直线电机驱动的电梯开门机，装在门机右挂门板上与直线电机初级4相接触的右门滑轮组件9置于导轨8上，而左门滑轮组件9固定在门机左挂门板11上且置于导轨8上(如图1所示)，导轨固定在门机底板上，通过左右两个导轮组件10分别把门机左右两个挂门板11与3固定在导轨上；门刀5固定在左挂门板上，与门刀配套的门刀钩6安装在开门机底板上，门刀与挂门板同步运动，保证厅门、轿门在开关门过程中同步运动，克服了风阻造成厅门无法与轿门联动关闭，迫使电梯停运的现象。
门机触点触体14的右触点通过门机触点支架15安装在门机右挂门板3上，而左触体通过门机触体支架13安装在开门机底板1上。
中间缓冲挡块组件12安装在门机右挂门板3与门机左挂门板11之间，使电梯关门到位时，门机左右挂门板不发生撞击，且能减少电梯门关门到位时的震动，使电梯门的运动更平稳，噪音更小。
图2所示的是两台直线电机拖动型式的筒型永磁动圈式直线电机开门机，与图1不同的是两台直线电机的初级4分别安装在门机右挂门板3和门机左挂门板11上，两块直线电机次级2分别安装在门机底板1的左右两块直线电机次级固定座16上(直线电机次级固定座16直接与门机底板1连接)，当直线电机4通电后，直线电机初级4与直线电机次级2之间产生电磁力推动门机左、右挂门板11、3作左右往复运动。通过联动绳轮组7的联动钢丝绳18使它们同步往复运动，实现电梯开、关门。
智能驱动控制系统如图5和图6所示，以图1的单台直线电机拖动型式的筒型永磁动圈式直线电机为例叙述如下 开门机由一台筒型永磁动圈式直线电机(PLSM)驱动。PLSM次级2由筒型永磁体和铁棒组成，安装在门机底板1上，是固定不动的。PLSM的初级4由电枢铁心和三相绕组组成，安装在门机右挂门板3上，是随门一起运动的。三相绕组作星形连接，三个绕组端部U、V、W连接到控制器的逆变器输出端。驱动控制系统的原理框图如图5所示。其中的控制单元就是一片系统的CPU，检修指令是一个0V或+5V(分别代表“检修”或“正常运行”)的数字信号，直接接到CPU的一个引脚上。当该指令为“检修”时，CPU通过它的一个引脚向主机发出“正在检修”信号，并通过另一个引脚从一个本地开关读取“开门”或“关门”的指令。反之，在“正常运行”时，CPU向主机发出“正在检修无效”信号，并通过另一个引脚从主机读取“开门”或“关门”的指令。
驱动控制系统是通过如图6所示的由三相电源、整流模块及智能功率模块IPM所组成的逆变器给PLSM供电的。逆变器的直流电源由三相380V交流电源经三相二极管整流和电容滤波来获得的。逆变器由一个三相的IGBT智能功模块(IPM)构成的。实现电梯门的速度和位置控制。PLSM的运行方向也是由CPU控制的。CPU利用内部的A/D转换器采样电流信号，然后结合逆变器的开关状态计算出PLSM的三相瞬时电流。这样实现了对PLSM绕电流的时实检测，若发生过流情况，CPU将立刻关断IPM的所有单元，等电流回落到允许范围后再恢复原先的触发状态。
在电梯门关闭的过程中，若异物挡住门，除了用光膜、挡板等硬件来检测之外，CUP还将通过对PLSM运行状态(例如速度和电流)进行判断。一旦发现异物，CPU将立刻控制PLSM反向运行(即进行开门动作)，并且确保对异物的撞击力小于150N。
当电梯门开或者关到位的时候，CPU关断IPM的所有单元，并时实检测门的位置。并检测到门因外力作用而反向移动时，CPU将重新通过逆变器对PLSM供电，这样将保持门处在开或者关到位的状态。但是，此时PLSM产生的推力在150N左右，这样，允许超过150N的外力强迫关上或打开轿厢门。
最后，CPU还通过它的两个引脚与一个掌上型调试器进行RS232串行通讯，在安装或检修电梯时，可以使用掌上型调试器对控制器设置一些必要的参数，例如，门的运行速度曲线、门的移动行程，等等。
两台直线电机拖动型式的开门机，其智能驱动控制系统与单台直线电机拖动型式开门机完全相同。
权利要求1、一种筒型永磁动圈式直线电机开门机，其特征在于，它包括筒型永磁动圈式直线电机、开门机底板(1)、门挂联动绳轮组(7)、门机左挂门板(11)、门机右挂门板(3)、导轨(8)、门滑轮组件(9)、导轮组件(10)、门机触点触体(14)以及用于控制直线电机的智能驱动控制器，所述筒型永磁动圈式直线电机的初级(4)安装在门机挂门板上，筒型永磁动圈式直线电机的次级(2)安装在固定于开门机底板(1)上的固定座(17)上；固定在开门机底板(1)上的门挂联动绳轮组(7)通过联动钢丝绳与门机左挂门板(11)相连；分别装在门机左挂门板(11)和门机右挂门板(3)上与直线电机初级相接触的左右两个门滑轮组件(9)置于导轨(8)上，导轨(8)通过左右两个导轮组件(10)分别装在门机左挂门板(11)和右挂门板(3)上；门机触点触体(14)的右触体通过门机触体支架(15)安装在门机右挂门板(3)上，而左触体通过门机触体支架(13)安装在开门机底板(1)上，直线电机直接与智能驱动控制器相连。
2、根据权利要求1所述的筒型永磁动圈式直线电机开门机，其特征在于，智能驱动控制器包括由电源经整流模块连于智能功率模块(IPM)所组成的逆变电路的输出连于直线电机(M)，掌上型调试器与控制芯片(CPU)的输入双向相连，控制芯片(CPU)的输出经隔离驱动器连于智能功率模块(IPM)，光电编码器分别连于直线电机(M)和控制芯片(CPU)，电流采样电路分别连于智能功率模块(IPM)的输出与控制芯片(CPU)。
3、根据权利要求1或2所述的筒型永磁动圈式直线电机开门机，其特征在于，在开门机底板(1)上装有门刀钩(6)和与门刀钩(6)配套的门刀(5)。
4、根据权利要求1或2所述的筒型永磁动圈式直线电机开门机，其特征在于在门机右挂门板(3)与门机左挂门板(11)之间装有中间缓冲挡块组件(12)。
5、根据权利要求3所述的筒型永磁动圈式直线电机开门机，其特征在于在门机右挂门板(3)与门机左挂门板(11)之间装有中间缓冲挡块组件(12)。
专利摘要本实用新型公开了一种筒型永磁动圈式直线电机开门机，直线电机初级安装在门机挂门板上，次级安装在固定于开门机底板上的固定座上；固定在开门机底板上的门挂板联动绳轮组通过联动钢丝绳与门机左右挂门板相连，分别装在门机左右挂门板上的两个门滑轮组件置于导轨上，左右两个挂门板通过导轮组件装在导轨上；门机触点触体通过门机触体支架安装在门机底板上；门机右触点通过触体支架安装在右挂门板上，而左触体通过触体支架安装在开门机底板上。采用扁平型永磁直线电动机产生电磁力直接驱动开门机，所以其结构简单、不需要任何转换装置，简化了开门机的机械结构和传动方式，运行平稳，噪声小，通过智能化控制，精度高，可靠性好。
文档编号E06B3/46GK2876275SQ200620072118
公开日2007年3月7日 申请日期2006年4月12日 优先权日2006年4月12日
发明者曹中, 叶云岳, 崔敏, 朱永和, 刘晓, 杨少东 申请人:南通中天精密仪器有限公司