专利名称：双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电梯曳引机，尤其涉及一种双重绝缘的交流节能的 电梯曳引机。
技术背景现有的电梯曳引机的定子和转子上都需要消耗电能，耗电量大，转速高， 故障率高，使用寿命较短，需要定期保养。 实用新型内容本实用新型解决了现有技术所存在的上述缺陷，提供--种耗电量低、电 机转速低、故障率低的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机。本实用新型的技术方案如下它包括外转子、内定子、主机座，前钢丝 绳带轮和后端盖，其特征在于定子上采用20极72槽双叠绕组的布线结构， 且定子上的绕组布线的结构能够使其产生的磁场分布形式呈出如下规律；连 续四次的磁场中心产生于两个槽之间后，就会出现一次磁场中心产生于一个 槽的正中心的规律，形成如此周而复始地循环的布线格局。本实用新型的电梯曳引机的优点如下1、 效率高本实用新型的电梯曳引机在转子上不耗电，直接由定子上的有功磁场带 动转子转动输出功率，因此无功损耗极小，与现有同类电机(有齿轮变速传 动变速箱的电梯曳引机)相比可节电45%以上。以一吨的电梯曳引机为例， 传统的有齿轮的曳引机需用13KW的电功率，而本实用新型的电梯曳引机只
需6.6KW的电功率。2、 振动小本实用新型的电梯曳引机启动平稳、速度均匀、振动小、噪音低、运行 稳定舒适感好。3、 体积小本实用新型曳引机由于没有齿轮箱变速的传动机构，无需连轴器、具有 结构紧凑、体积小、重量轻、传动效率高的特点，传统带齿轮箱变速的电梯曳引机长达1200mm，需要机房并需要定期保养，而本实用新型曳引机长度 只有351mm左右，不需要机房也不需要保养，可以安装在升降通道内节省空 间。4、 更安全本实用新型在电气方面有双重安全保护，在运行过程中当遇到突然断电， 本曳引机就能自发电式能耗制动，这是异步电机无法达到的。5、 易保养本实用新型曳引机没有齿轮变速结构，电机为防尘全密封结构。6、 适用面广本电梯曳引机可与日本安川、德国可比等国标知名品脾变频器配套使用。7、 无触点本电梯曳引机为外转子电机，在电机的内定子与主机座安装接触处及固 定螺丝中都加了一层耐温、耐磨、坚韧、不易吸水的玻璃纤维增尼龙树脂绝缘材料或其他绝缘材料，该绝缘材料能耐受15(TC及以上的温度，使本实用新 型曳引机即使在被烧毁的恶劣情况下也不会触电伤人。 8、 使用寿命长本电梯曳引机具有无刷电电机性能，不用炭刷、也无需换炭刷，同时又 具有步进电机的性能，因此使用寿命长。本实用新型曳引机在较低的转速下即可实现同类电机的电动效果，且无 需通过减速装置即可带动电梯升降工作，具有低转速、高扭矩，无故障的特点。
图1是本实用新型的一种结构示意图。 图2是图1的左视结构示意图。图3是本实用新型磁极片的一种结构示意图，其中图3 (a)是立体图， 图3 (b)是图3 (a)的仰视结构示意图。图4是本实用新型定子的一种布线结构展开示意图，由图4(a)、图4(b)、 图4 (c)、 4 (d)、图4 (e)、图4 (f)对应相接构成。图5是刹车臂的结构示意图，其中图5 (a)是主视结构图，图5 (b)是 左视结构图，图5 (c)是右视结构图，图5 (d)是局部断面结构图。图6是刹车块的结构示意图，其中图6 (a)是主视结构图，图6 (b)是 左视或右视结构图。图7是松车顶锤的结构示意图。图8是定子锭组与主机座的接触处的锭组绝缘套的一种结构示意图，其 中(a)为剖视图，(b)为(a)的右视图。图9是定子中锭组片通过螺栓与主机座连接时的螺栓绝缘套的一种结构 示意图，其中(a)为剖视图，(b)为(a)的右视图。 标号说明l磁力器、2防脱攀车装置、3手动刹车转动臂、4压簧装置、 5刹车臂、6曳引轮、7主机座、8固定孔、9刹车臂连接轴、IO定子、11转 子、12摩擦片、13刹车臂固定架、14制动轮、15磁极片、16刹车块、17松车顶锤。
具体实施方式
如图l、 2、 3所示，本实用新型包括转子ll、定子IO、磁力器l、防脱 攀车装置2、制动装置、手动刹车装置、前后端盖、主机座7，其特征在于 定子10上采用20极72槽双叠绕组的布线结构，且定子10上的绕组布线的 结构能够使其产生的磁场分布形式呈现如下规律；连续四次的磁场中心位于 两个槽之间后，就会出现一次磁场中心位于一个槽的正中心的规律，如此周 而复始地循环下去；如图3所示，转子11中的磁极片15采用高表面磁感应 强度在1~1.2万高斯、高矫顽力是10500Oe、高内禀矫顽力是17000Oe的钕 铁硼(NdFeB)制成，磁极片15的规格尺寸是内圆弧半径为223.30士0.10mm, 外圆弧半径为231.30 土0.10mm，外圆弧的投影宽是66.125mm，长是 60 116mm。这种的磁极片在15(TC温度下工作不退磁。本实用新型定子IO和转子11的结构采用外转子、内定子电机的定子、 转子结构，它们的配合采用外转子电机的定子、转子的配合形式。如图1、 2所示，在转子11外设有制动装置，制动装置包括刹车臂5、刹 车毂盖、刹车块16和松车顶锤17，它们各有两个，形成左右对称；在通电时， 刹车顶锤17有足够的力顶出松车，当断电时，刹车臂外面有两个大弹簧[即 压缩弹簧4]，有足够的力抱住钢丝绳带轮外圈。如图1、 5所示，刹车臂5的下段为圆弧形，在圆弧形的末端为圆形结构，
在圆形结构的中心设有固定孔，通过该固定孔将刹车臂5铰链连接在主机座7上。如图1、 6所示，在刹车臂5与转子11之间还设有刹车块16，刹车块16 的内面为圆弧形，通过摩擦片12与转子11外的制动轮14直接接触，并可对 转子ll起到制动的作用；在刹车块16的两侧边设有刹车臂固定架13，刹车 臂5落在由两个刹车臂固定架13所形成的凹槽内，通过定位销将刹车臂5与 刹车块16连成一体，刹车臂5与刹车块16之间可绕定位销转动。如图1、 5所示，刹车臂5的上段为直杆，在直杆的中间部分设有安装孔， 刹车臂连接轴9水平穿过安装孔，刹车臂5可在刹车臂连接轴9上微动，刹 车臂连接轴9的两端延伸出安装孔外，位于本实用新型曳引机外的刹车臂连 接轴9上设有压簧装置4，对刹车臂5产生向内的顶压力，使两个刹车臂5 同时向内顶压，将转子ll抱死而不能转动，位于本实用新型曳引机内的连接 轴的末端固定在机壳上。如图1所示，在直杆的末端固定连接有磁力器1，磁力器1固定在主机座 7上，磁力器l包括磁力器外壳、电磁线圈、松车顶锤17、刹车外端盖，其 中电磁线圈、松车顶锤17和刹车外端盖各有相同的两个；如图7所示，松车 顶锤17由粗细两段构成，电磁线圈固定套在松车顶锤17粗段外，它们均位 于磁力器外壳内，磁力器外壳为圆桶形，松车顶锤17的细段延伸到磁力器外 壳外，并与刹车臂5的直杆末端相接触。当电磁线圈得电时，两电磁线圈同 性相斥，顶出刹车臂5，使刹车臂5释放开转子11，转子ll可自由转动，即 刹车释放；反之，无电时，在压簧装置4弹簧力的作用下，刹车臂5向内抱 住转子ll，使转子ll不能转动，即刹车抱住。
如图1所示，在磁力器外壳上还设有手动刹车装置，手动刹车装置包括手动刹车转动臂3和手动刹车转动块，手动刹车转动块连接在手动刹车转动 臂3的末端，手动刹车转动臂3位于磁力器外壳外，手动刹车转动块位于磁 力器外壳内的两个松车顶锤17之间，手动刹车转动块呈薄的矩形块状。当停 电时，扳动手动刹车转动臂3，使手动刹车转动块处于水平放置状态时，它将 其左右两侧的松车顶锤17向左右两侧顶开，带动刹车块16向左右两侧微动， 使刹车臂5松开转子11，而使转子11可自由转动；当扳动手动刹车转动臂3， 使手动刹车转动块处于竖直放置状态时，在压簧的作用下，两个松车顶锤17 向中心靠拢，使刹车臂5抱死转子11。如图1、 2所示，本实用新型还设有防脱攀车装置2，它包括手动攀车盘、 攀车盘固定座和手动攀车齿轮，攀车盘固定座固定在主机座7上，在手动攀 车盘上设有与之同轴的主动齿轮，该主动齿轮与手动攀车齿轮相配合，手动 攀车齿轮设置在电梯曳引钢丝绳带轮的外侧边沿的圆周上。当停电时，通过 扳动手动刹车转动臂3，使转子11处于可自由转动的状态下，旋转手动攀车 盘，通过手动攀车盘上设置的齿轮和手动攀车齿轮的相互作用带动电梯曳引 钢丝绳带轮转动，曳引电梯上下移动。为了使本实用新型产品更加安全可靠，在定子锭组与主机座接触处设有 定子绽组绝缘套，定子锭组绝缘套设于定子锭组内圈与主机座的接触处，其 结构如图8所示，为一个中空的一端带边缘的套筒式结构，通过螺栓将定子 锭组绝缘套固定在主机座上，实现定子锭组与主机座之间的绝缘。并且在定 子的锭组片与主机座连接的螺栓外也设有螺栓绝缘套，该螺栓绝缘套为一个 中空的一端带边缘的套筒式结构，中空部分内径4) 1的尺寸与蟝栓的拴柱部分
的外径相匹配，边缘部分略大于螺栓，其结构如图9所示；螺栓绝缘套对主 机座和定子锭组之间起到绝缘作用，使固定螺栓与主机座之间可通电，而定 子锭组与主机座之间不通电。定子锭组绝缘套和螺栓绝缘套的高度h略大于 定子锭组的厚度。由于定子锭组绝缘套和螺栓绝缘套的绝缘作用，使得本电 梯曳引机由原来的单重绝缘，变为现在的双重绝缘；定子锭组绝缘套和螺栓 绝缘套采用耐温、耐磨、坚韧、不易吸水的玻璃纤维增尼龙树脂绝缘材料制 成。定子锭组绝缘套和螺栓绝缘套的尺寸并非是如图中所示的唯一值。本实用新型的电梯曳引机可适用于0.63吨、0.8吨、1.0吨、1.2吨、1.5 吨、1.8吨、2.0吨等各种型号的电梯。根据不同吨位的电梯，采用本实用新 型的电梯曳引机的功率不同。实施例1:如图4所示所述的20极72槽双叠绕组三相电流V1、 Wl、 Ul的一种 具体布线结构方式为第一条线VI电流线的绕线方式如下，图4中VI电流线以细实线表示1、 电流从71槽入、到2槽出，再从70槽入、到1槽出，根据左动右 电定则原理(以下同)，N极中心就在72槽的正中心产生；2、 电流从1槽出、到5槽入，再转到2槽出、6槽入，就在3槽和4槽 之间产生S极中心；3、 电流从6槽入、9槽出，就在7槽和8槽之间产生N极中心；4、 电流从9槽出、到12槽入，在转9槽出、13槽入，就在IO、 11槽之 间产生S极中心；5、 从13槽入、到16槽出，就在14槽和15槽之间产生N极中心；
6、 从16槽出、到19槽入，再转到16槽出、20槽入，再转入17槽出、 20槽入，就在18槽正中心产生S极中心；7、 电流从20槽入、23槽出，就在21槽和22槽之间产生N极中心；8、 电流从23槽出、转到27槽入，再转到24槽出、27槽入，就在25 槽和26槽之间产生S极中心；9、 电流从27槽入、转到30槽出，就在28槽和29槽之间产生N极中心;10、 电流从30槽出、转到34槽入，再转到31槽出、35槽入，就在32 和33槽之间产生S极中心；以后如此类推直至20极72槽。第二条线W2电流线(电流反向输入)的绕线方式如下，图4中W2电 流线以粗实线表示1、 电流从72槽入、3槽出，就在1槽和2槽之间产生N极中心；2、 电流从3槽出、6槽入，再转到3槽出、7槽入，就在4槽和5槽之 间产生S极中心；3、 电流从7槽入、IO槽出，就在8槽和9槽之间产生N极中心；4、 电流从10槽出、13槽入，转到10槽出、14槽入，再转到ll槽出、 14槽入，就在12槽正中心产生S极中心；5、 电流从14槽入、17槽出，就在15槽和16槽之间产生N极中心；6、 电流从17槽出、21槽入，再转到18槽出、21槽入，就在19槽和 20槽之间产生S极中心；7、 电流从21槽入、24槽出，就在22槽和23槽之间产生N极中心；8、 电流从24槽出、28槽入，再转到25槽出、29槽入，就在26槽和27槽之间产生S极中心；9、 电流从29槽入、32槽出，转到28槽入、31槽出，就在30槽正中心 产生N极中心；10、 电流从31槽出、转到35槽入，再转到32槽出，在连接到36槽入， 就在33槽和34槽之间产生S极中心。以后如此类推直至20极72槽。第三条线Ul电流线的绕线方式如下，图4中Ul电流线以虚线表示-1、 电流从1槽入、4槽出，就在2槽和3槽之间产生N极中心；2、 电流从4槽出、7槽入，转到4槽出、8槽入，再转到5槽出、8槽 入，就在6槽正中心产生S极中心，3、 电流从8槽入、转到11槽出，就在9槽和IO槽之间产生N极中心；4、 电流从11槽出、转到15槽入，再转到12槽出、15槽入，就在13 槽和14槽之间产生S极中心；5、 电流从15槽入、18槽出，就在16槽和17槽之间产生N极中心；6、 电流从18槽出、22槽入，再转到19槽出、23槽入，就在20槽和 21槽之间产生S极中心7、 电流从23槽入、26槽出，再转到22槽入、25槽出，就在24槽中心 产生N极中心；8、 电流从25槽出、转到29槽入，再转到26槽出、30槽入，就在27 槽和28槽之间产生S极中心；9、 电流从30槽入、33槽出，就在31槽和32槽之间产生N极中心；10、 电流从33槽出、转到36槽入，再转到33槽出、直至与37槽连接，
就在34槽和35槽之间产生S极中心。 以后如此类推直至20极72槽；如图4所示，VI、 Wl、 U1三条线的N极中心，由左向右连续移动，三 条线的S极中心也由左向右连续移动，因此，三条线的N极中心和S极中心 都由左向右移动，即在内定组铁芯上产生旋转磁场，即带动了稀土永磁外转 子11的转动。本实用新型的上述定子10绕线法，按照从左到右的方向，能使电流所产 生的旋转磁场，出现每连续四次磁场产生于两个相邻的槽之间后，出现一次 磁场产生于一个槽正中心的周期性规律，从而保证由定子10中的电流所产生 的旋转磁场，以最佳的磁场效果带动具有永磁磁场的转子11转动。上述实施例中槽的具体数字可根据不同的情况另行设置。
权利要求1、一种双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，它包括外转子(11)、内定子(10)、主机座(7)，前钢丝绳带轮和后端盖，其特征在于定子(10)上采用20极72槽双叠绕组的布线结构，且定子(10)上的绕组布线的结构能够使其产生的磁场分布形式呈出如下规律；连续四次的磁场中心产生于两个槽之间后，就会出现一次磁场中心产生于一个槽的正中心的规律，形成如此周而复始地循环的布线格局。
2、 根据权利要求1所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在于转子(11)中采用钕铁硼制成的磁极片(15)的规格尺寸是内圆弧半径为223.30i0.10mm，外圆弧半径为231.30士0.10mm,外圆弧的投影宽是 66.125士0.10mm，长是60 116mm。
3、 根据权利要求2所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在 于所述的20极72槽双叠绕组三相电流V1、 Wl、 Ul的一种具体布线结构 方式为第一条线V1电流线的绕线方式如下，(1) 电流从71槽入、到2槽出，再从70槽入、到1槽出，N极中心 就在72槽的正中心产生；(2) 电流从1槽出、到5槽入，再转到2槽出、6槽入，就在3槽和4 槽之间产生S极中心；(3) 电流从6槽入、9槽出，就在7槽和8槽之间产生N极中心；(4) 电流从9槽出、到12槽入，在转9槽出、13榷入，就在10、 11 槽之间产生S极中心； (5) 从13槽入、到16槽出，就在14槽和15槽之间产生N极中心；(6) 从16槽出、到19槽入，再转到16槽出、20槽入，再转入17槽 出、20槽入，就在18槽正中心产生S极中心；(7) 电流从20槽入、23槽出，就在21槽和22槽之间产生N极中心；(8) 电流从23槽出、转到27槽入，再转到24槽出、27槽入，就在25 槽和26槽之间产生S极中心；(9) 电流从27槽入、转到30槽出，就在28槽和29槽之间产生N极中心；(10) 电流从30槽出、转到34槽入，再转到31槽出、35槽入，就在 32和33槽之间产生S极中心；以后如此类推直至20极72槽； 第二条线W2电流线的绕线方式如下，(1) 电流从72槽入、3槽出，就在1槽和2槽之间产生N极中心；(2) 电流从3槽出、6槽入，再转到3槽出、7槽入，就在4槽和5槽 之间产生S极中心；(3) 电流从7槽入、IO槽出，就在8槽和9槽之间产生N极中心；(4) 电流从10槽出、13槽入，转到10槽出、14槽入，再转到ll槽出、 14槽入，就在12槽正中心产生S极中心；(5) 电流从14槽入、17槽出，就在15槽和16槽之间产生N极中心；(6) 电流从17槽出、21槽入，再转到18槽出、21槽入，就在19槽和 20槽之间产生S极中心；(7) 电流从21槽入、24槽出，就在22槽和23槽之间产生N极中心； (8) 电流从24槽出、28槽入，再转到25槽出、29槽入，就在26槽和 27槽之间产生S极中心；(9) 电流从29槽入、32槽出，转到28槽入、31槽出，就在30槽正中 心产生N极中心；(10) 电流从31槽出、转到35槽入，再转到32槽出，在连接到36槽 入，就在33槽和34槽之间产生S极中心；以后如此类推直至20极72槽；第三条线Ul电流线的绕线方式如下，(1) 电流从1槽入、4槽出，就在2槽和3槽之间产生N极中心；(2) 电流从4槽出、7槽入，转到4槽出、8槽入，再转到5槽出、8 槽入，就在6槽正中心产生S极中心，(3) 电流从8槽入、转到ll槽出，就在9槽和IO槽之间产生N极中心；(4) 电流从ll槽出、转到15槽入，再转到12槽出、15槽入，就在13 槽和14槽之间产生S极中心；(5) 电流从15槽入、18槽出，就在16槽和17槽之间产生N极中心；(6) 电流从18槽出、22槽入，再转到19槽出、23槽入，就在20槽和 21槽之间产生S极中心(7) 电流从23槽入、26槽出，再转到22槽入、25槽出，就在24槽中 心产生N极中心；(8) 电流从25槽出、转到29槽入，再转到26槽出、30槽入，就在27 槽和28槽之间产生S极中心；(9) 电流从30槽入、33槽出，就在31槽和32槽之间产生N极中心；(10)电流从33槽出、转到36槽入，再转到33槽出、直至与37槽连 接，就在34槽和35槽之间产生S极中心； 以后如此类推直至20极72槽。
4、根据权利要求1或2或3所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机， 其特征在于在转子(11)外设有制动装置，制动装置包括刹车臂(5)、刹 车毂盖、刹车块(16)和松车顶锤(17)，它们各有两个，形成左右对称；刹 车臂(5)的下段为圆弧形，在圆弧形的末端为圆形结构，在圆形结构的中心 设有固定孔(8)，通过该固定孔(8)将刹车臂(5)铰链连接在机壳上；在 刹车臂(5)与转子(11)之间还设有刹车块(16)，刹车块(16)的内面为 圆弧形，通过摩擦片(12)与转子(11)外的制动轮(14)直接接触；在刹 车块(16)的两侧边设有刹车臂固定架(13)，刹车臂(5)落在由两个刹车 臂固定架(13)所形成的凹槽内，通过定位销将刹车臂(5)与刹车块16连 成一体；刹车臂(5)的上段为直杆，在直杆的中间部分设有安装孔，刹车臂 连接轴(9)水平穿过安装孔，刹车臂(5)可在连接轴上微动，刹车臂连接 轴(9)的两端延伸出安装孔外，在曳引机外的连接轴上设有压簧装置(4)， 对刹车臂(5)产生向内的顶压力，将转子(U)抱死而不能转动，在曳引机 内的连接轴的末端固定在机壳上；在直杆的末端固定连接有磁力器(1)，磁 力器(O固定在主机座(7)上，磁力器(1)包括磁力器外壳、电磁线圈、 松车顶锤(17)、刹车外端盖，其中电磁线圈、松车顶锤(17)和刹车外端盖 各有相同的两个；由粗细两段构成，电磁线圈固定套在松车顶锤(17)粗段 外，它们均位于磁力器外壳内，磁力器外壳为圆桶形，松车顶锤(17)的细 段延伸到磁力器外壳外，并与刹车臂(5)的直杆末端固定连接。
5、 根据权利要求4所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在 于在磁力器外壳上还设有手动刹车装置，手动刹车装置包括手动刹车转动 臂(3)和手动刹车转动块，手动刹车转动块连接在手动刹车转动臂(3)的 末端，手动刹车转动臂(3)位于磁力器外壳外，手动刹车转动块位于磁力器 外壳内的两个松车顶锤(17)之间，手动刹车转动块呈薄的矩形块状。
6、 根据权利要求5所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在 于它还包括，防脱攀车装置(2)包括手动攀车盘、攀车盘固定座和手动攀 车齿轮，攀车盘固定座固定在主机座(7)上，在手动攀车盘上设有与之同轴 的主动齿轮，该主动齿轮与手动攀车齿轮相配合，手动攀车齿轮设置在电梯 曳引钢丝绳带轮的外侧边沿的圆周上。
7、 根据权利要求1所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在 于在定子锭组片与主机座连接的螺栓外设有绝缘套，绝缘套为一个中空的 一端带边缘的套筒式结构，中空部分内径4> 1的尺寸与螺栓的拴柱部分的外径 相匹配，边缘部分略大于螺栓。
8、 根据权利要求7所述的双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，其特征在 于在定子的固定螺丝外也设有绝缘套，该绝缘套为一个中空的一端带边缘 的套筒式结构。
专利摘要本实用新型涉及一种双绝缘节能无刷无齿轮同步曳引机，它包括转子、定子、前后端盖、机壳，定子上采用20极72槽双叠绕组的布线结构，且定子上的绕组布线的结构能够使其产生的磁场分布形式呈现如下规律；连续四次的磁场中心位于两个槽之间后，就会出现一次磁场中心位于一个槽的正中心的规律，如此周而复始地循环下去；转子中采用钕铁硼制成的磁极片的规格是内圆弧半径为223.30±0.10mm，外圆弧半径为231.30±0.10cm，外圆弧的投影宽66.125±0.10mm，长60～116mm。本实用新型在转子上不耗电，直接由定子上的有功磁场带动转子转动，因此无功损耗小，与现有同类电机相比可节电45％以上。
文档编号B66C11/04GK201033715SQ20072000707
公开日2008年3月12日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者胡锦孙 申请人:胡锦孙