一种施工升降机专用高速驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种施工升降机专用高速驱动装置。

背景技术：

随着经济的发展，变频节能是许多行业的首选。变频电机的应用也越来越广泛，但变频调速在带来方便的同时，也带来新的问题。第一：三相鼠笼异步电动机在基频50Hz以上恒功率，基频50Hz以下恒扭矩。但实际应用中，由于普通的三相鼠笼异步电动机自带风扇散热，在低频运转中由于风扇转速随着电机转子转速的下降而下降，散热能力会随着下降，电机热功率下降，从而导致电机扭矩下降，一般在30Hz以下长期运行就得考虑加独立电源风扇；50Hz以上高频运行时恒功率，转速上升，扭矩成反比下降，当电机转速提高到一定程度，电机的扭矩也会衰减，同时考虑到电机轴承所能承受的转速和风扇的因素，所以电机频率也不宜过高；第二，三相鼠笼异步电动机与减速机通常是直线刚性连接，占用空间大，运行过程中无缓冲，振动大，从而影响使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型针对目前的三相异步电动机高速动力不足、占用空间的问题，提出了一种动力足，不占空间的施工升降机专用高速驱动装置。

本实用新型所述的一种施工升降机专用高速驱动装置，包括三相异步电机、减速机和三相电源，所述三相异步电机的输入端配有电机制动器，所述三相异步电机与所述三相电源电连，其特征在于：所述三相异步电机的输出端通过过渡装置与所述减速机的输入端轴接；所述过渡装置包括过渡箱体、过渡轴以及输入连接齿轮，所述过渡轴和所述输入连接齿轮均安装在所述过渡箱体的内部，所述过渡箱体与所述三相异步电机的箱体固接，所述过渡轴与所述过渡箱体转动连接，所述过渡轴的一端与所述三相异步电机的输出轴固接，并保证所述过渡轴与所述三相异步电机的输出轴同轴；所述过渡轴的另一端装有输入连接齿轮，所述输入连接齿轮与装在所述减速机轴的减速机构啮合，并保持三相异步电机的输出轴、过渡轴与所述减速机的输入轴平行。

所述三相异步电机相应接线参数为：380V△/50Hz，即所述三相异步电机的接线柱接以380V电压，其三相异步电机的基频由57Hz提升至87Hz，其中△代表三角形接法。

所述减速机构包括高速齿轮箱、以第一转速转动的高速齿轮、以第二转速转动的减速齿轮以及减速机齿轮轴，所述减速机轴与所述高速齿轮箱转动连接，所述减速机齿轮轴的一端安装减速齿轮，另一端与减速机的传动齿轮组啮合，所述高速齿轮、减速齿轮以及减速机轴设置在高速齿轮箱内，并且所述第一转速大于所述第二转速。

电机在电磁设计时，将电机的电磁方案设计由220V△接/50Hz提高至380V△接/87Hz，使电机在基频从50Hz提高倍至87Hz。电机在基频以下为恒转矩运行。

根据公式(1)、(2)可知，电机功率转矩T的常用公式：

其中T为电机功率转矩((N·m))；P为电机输出功率(W)；n为电机的输出转速(rpm)，电机频率提高倍，转速和功率提高倍，扭矩保持不变。电机绝缘等级按H级设计，增加整机带载能力。

电机结构为制动器结构，制动器扭矩不小于电机额定扭矩的2倍，可增加电机高速运行制动时的可靠性。

减速机为齿轮箱结构。

电机通过过渡装置与齿轮箱连接，电机轴连接过渡装置，通过过渡装置的输入连接齿轮与齿轮箱的高速齿轮成为软性连接，减小缓冲，降低振动，增加了高速装置的可靠性和安全性。

本实用新型的有益效果是：

1)对于变频范围不大的应用工况可以考虑使用提高基频至87Hz的解决方案，这种控制方式拓宽了电机的热功率，不但能达到节能的目的，而且电机可降一个功率等级，少安装强冷风扇也节约了成本，在电气控制上也少了强冷风扇的控制，同时解决了节能和成本的问题，提升了设备在市场的竞争力；

2)在87Hz(2610r/min)高速运行时转矩高，在87Hz以下为衡转矩运行，完全满足施工升降机的工作特性；

3)电机与减速机为软性连接，通过过渡装置缓冲，振动小，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是本传统电机基频50Hz扭矩曲线。

图3是本实用新型的电机基频87Hz扭矩曲线。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种施工升降机专用高速驱动装置，包括三相异步电机1、减速机2和三相电源，所述三相异步电机1的输入端配有电机制动器3，所述三相异步电机1与所述三相电源电连，所述三相异步电机1的输出端11通过过渡装置4与所述减速机2的输入端轴接；所述过渡装置4包括过渡箱体41、过渡轴42以及输入连接齿轮43，所述过渡轴42和所述输入连接齿轮43均安装在所述过渡箱体41的内部，所述过渡箱体41与所述三相异步电机1的箱体固接，所述过渡轴42与所述过渡箱体41转动连接，所述过渡轴的一端与所述三相异步电机1的输出轴固接，并保证所述过渡轴42与所述三相异步电机1的输出轴同轴；所述过渡轴42的另一端装有输入连接齿轮43，所述输入连接齿轮43与装在所述减速机2的减速机构21啮合，并保持三相异步电机的输出轴、过渡轴与所述减速机的输入轴平行。

所述三相异步电机1相应接线参数为：380V△/50Hz，即所述三相异步电机的接线柱接以380V电压，其三相异步电机的基频由57Hz提升至87Hz，其中△代表三角形接法。

所述减速机构21包括高速齿轮箱21、以第一转速转动的高速齿轮22、以第二转速转动的减速齿轮23以及减速机齿轮轴24，所述减速机轴24与所述高速齿轮箱21转动连接，所述减速机齿轮轴24的一端安装减速齿轮23，另一端与减速机的传动齿轮组25啮合，所述高速齿轮22、减速齿轮23以及减速机轴24设置在高速齿轮箱21内，并且所述第一转速大于所述第二转速。

电机在电磁设计时，将电机的电磁方案设计由220V△接/50Hz提高至380V△接/87Hz，使电机在基频从50Hz提高倍至87Hz。电机在基频以下为恒转矩运行。

根据公式(1)、(2)可知，电机功率转矩T的常用公式：

其中T为电机功率转矩((N·m))；P为电机输出功率(W)；n为电机的输出转速(rpm)，电机频率提高倍，转速和功率提高倍，扭矩保持不变。电机绝缘等级按H级设计，增加整机带载能力。

电机结构为制动器结构，制动器扭矩不小于电机额定扭矩的2倍，可增加电机高速运行制动时的可靠性。

减速机为齿轮箱结构。

电机通过过渡装置与齿轮箱连接，电机轴连接过渡装置，通过过渡装置的输入连接齿轮与齿轮箱的高速齿轮成为软性连接，减小缓冲，降低振动，增加了高速装置的可靠性和安全性。

如图2是本传统电机基频50Hz扭矩曲线，横坐标X1代表的是三相异步电机转速(单位为rpm)，横坐标X2是三相异步电机的基频(单位是Hz)；纵坐标Y代表三相异步电机的扭矩(单位为N·m)；其中1曲线代表自冷方式(无强冷风扇)；2曲线代表强冷方式(带强冷风扇)，并且1曲线和2曲线在最高点汇合之后重合。

如图3是本实用新型的电机基频87Hz扭矩曲线，横坐标X1代表的是三相异步电机转速(单位为rpm)，横坐标X2是三相异步电机的基频(单位是Hz)；纵坐标Y代表三相异步电机的扭矩(单位为N·m)；其中1曲线代表自冷方式(无强冷风扇)；2曲线代表强冷方式(带强冷风扇)，并且1曲线和2曲线在最高点汇合之后部分重合。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。