磁悬浮电梯导向系统及其控制方法技术方案

技术编号:7805980 阅读:207 留言:0更新日期:2012-09-27 02:31
本发明专利技术提供一种磁悬浮电梯导向系统,包括电梯轿厢和电梯井,其特征在于:在电梯井的左右两侧壁上设置有导向装置,导向装置包括设置在电梯井壁上的导轨和设置在电梯轿厢外壁上的U形导靴,U形导靴与导轨对应;U形导靴的三个内壁上还设置有U型电磁力装置,U型电磁力装置对应导轨并与导轨保持有间隙;U型电磁力装置为缠绕电磁线圈的U型铁芯。本发明专利技术提出了一种对轿厢整体的控制方式。同时引用电动(EDS)和电磁(EMS)混悬的系统,减少能耗,降低电梯运行成本,降低了系统对导轨精度的要求,容易实现整体优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种运动部件的导向装置,特别是涉及一种无接触导向装置,属于运动控制
,其主要应用于受接触导向而影响其运行稳定性和精确性的电梯。
技术介绍
直线运动部件一般采用滚动导向和滑动导向装置,无论是滚动导向还是滑动导向,均存在接触和摩擦。接触摩擦自然会导致接触部件的磨损,增加驱动部件的功率损耗,降低运动精度和使用寿命,增加运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,从而影响运动装置的控制精确性和稳定性。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术提供了一种磁悬浮电梯导向系统,其目的是解决以往的电梯运行方式所存在的功率损耗大、精确性和稳定性差的问题。技术方案本专利技术是通过以下技术方案实现的 一种磁悬浮电梯导向系统,包括电梯轿厢和电梯井,其特征在于在电梯井的左右两侧壁上设置有导向装置,导向装置包括设置在电梯井壁上的导轨和设置在电梯轿厢外壁上的U形导靴,U形导靴与导轨对应;U形导靴的三个内壁上还设置有U型电磁力装置,U型电磁力装置对应导轨并与导轨保持有间隙;u型电磁力装置为缠绕电磁线圈的U型铁芯。在电梯井的前后两侧壁上还设置有感应体,在电梯轿厢的前后两侧设置有与感应体对应的永磁体。导向装置为八个,分别设置在电梯轿厢的八个角的位置。U形导靴的三个内壁分为两个导靴侧壁和一个导靴底壁,两个导靴侧壁上的U型电磁力装置对应导轨的左右两侧,导靴底壁上的U型电磁力装置对应导轨的顶端;u型电磁力装置上还设置有间距传感器。在导靴侧壁上的U型电磁力装置上设置有间距传感器;间距传感器仅设置在处在同一垂直面上的U型电磁力装置上。在U形导靴底壁上的U型电磁力装置上设置有间距传感器,间距传感器仅设置在处在同一垂直面上的上下U型电磁力装置上。应用上述磁悬浮电梯导向系统所实施的磁悬浮电梯控制方法,其特征在于该方法具体步骤如下 设定电梯轿厢前后方向为X轴方向,y方向为轿厢左右方向,Z方向为垂直方向;设轿厢(AB⑶-A’ B’ C’ D’ )上的前面(ABB’ A’ )为安装轿厢门的所在面,最初x轴方向U型电磁力装置与磁性导轨之间的间隙均为S x(l,y轴方向U型电磁力装置与磁性导轨之间的间隙均为6y0; X轴和y轴方向上,轿厢与两端电梯井壁的距离分别相等且分别小于Sxtl和Sytl,以防止电磁装置与T型导轨接触产生磨损;右侧面(BCC’ B’ )上导向装置各y轴方向上的四个U型电磁力装置(U1、U4、U7、U10)与磁性导轨之间的引力大小分别为Fyl,Fy2,Fy3,Fy4,气隙大小分别为Syl,6y2, 6y3, Sy4;左侧面(ADD’ A’ )上导向装置各y轴方向上的四个U型电磁力装置(U22、U19、U13、U16)与磁性导轨之间的引力大小分别为F’ yl, F’ y2, F’ y3, F’ y4 ; 具体运行时,首先调节y轴方向U型电磁力装置电流的大小使得气隙Sy2=Sy3,之后调节X轴方向U型电磁力装置使得8 yl= 6 y2= 6 y3= 6 y4,再调节y轴方向的电磁力装置,使得5 yl= 5 y2= 5 y3= 5 y4= 5 yO ^ ^ Sy2= Sy3 时必有 Syl=Sy4。使气隙5 y2= 6 y3时的具体实施例办法如下由于磁悬浮电梯系统是一个中心对称系统,最大最小气隙会同时成对出现,所以只考虑面BCC’B’上y轴方向气隙的大小即可。初始气隙大小S yl= 6 y2= 6 y3= 6 y4= 6 yQO在允许气隙大小范围内,即S min < 6 < 6 max,有如下情况当 Syl 为最大气隙时,同时增大 Fyl 和 F’yl、Fy2 和 F’y2,并且 Fyl=F’yl ;Fy2=F’y2 ;Fy2<Fyl。 Fy2和F’-是辅助力,使S y2= S y3用的时间最短。当5 y2 为最大气隙时,同时增大 Fy2 和 F’ y2、Fyl 和 F’ yl,并且 Fy2=F’ y2 ;Fyl=F’ yl ;Fyl<Fy2。Fyl和F’-是辅助力,使S y2= Sy3用的时间最短。当5 y3 为最大气隙时,同时增大 Fy3 和 F’ y3、Fy4 和 F’ y4,并且 Fy3=F’ y3 ;Fy4=F’ y4 ;Fy4<Fy3。Fy4和?’74是辅助力,使S y2= Sy3用的时间最短。当5 y4 为最大气隙时,同时增大 Fy4 和 F’ y4、Fy3 和 F’ y3,并且 Fy4=F’ y4 ;Fy3=F’ y3 ;Fy3<Fy4。Fy3和F’-是辅助力,使S y2= Sy3用的时间最短。当气隙大小不在允许范围内时,最大最小气隙会同时成对出现,所以只考虑哪个是最大气隙即可,下面是解决办法。当S yl > Smax 时,应该同时增大 Fyl 和 F’ yl、Fy2 和 Fy4,并且 Fyl=F’ yl ;Fyl > Fy2 ;Fyl>Fy4o使气隙大小恢复到允许范围内。当Sy2>S ■时,应该同时增大FyjF’y2、Fyl和匕3,并且匕2=卩’72巧2>匕1;匕2>Fy3O使气隙大小恢复到允许范围内。当6y3> S ■时,应该同时增大 FyjF’y3、Fy2 和 Fy4,并且 Fy3=F’y3;Fy3>Fy2;Fy3>Fy4o使气隙大小恢复到允许范围内。当S y4 > Smax 时,应该同时增大 Fy4 和 F’ y4、Fyl 和 Fy3,并且 Fy4=F’ y4 ;Fy4 > Fyl ;Fy4>Fy3O使气隙大小恢复到允许范围内。优点及效果本专利技术提供了一种磁悬浮电梯导向系统,包括电梯轿厢和电梯井,其特征在于在电梯井的左右两侧壁上设置有导向装置,导向装置包括设置在电梯井壁上的导轨和设置在电梯轿厢外壁上的U形导靴,U形导靴与导轨对应;u形导靴的三个内壁上还设置有U型电磁力装置,U型电磁力装置对应导轨并与导轨保持有间隙;u型电磁力装置为缠绕电磁线圈的U型铁芯。在轿厢起步运行阶段,电梯运行速度几乎为零,感应体与永磁体之间的斥力很小,轿厢主要受到直线电机和U型电磁力装置提供的力。调节X轴和y轴方向上U型电磁力装置中电流的大小,直到各气隙大小在允许的范围内,使轿厢与外界没有任何机械接触。随着轿厢运行速度变快,感应体与永磁体之间的斥力变大,X轴方向上电梯受到的悬浮力中斥力起主要作用,X轴方向上的U型电磁力装置起辅助作用,仅当X轴方向的气隙变大时,X轴方向的U型电磁力装置通电,X轴方向的U型电磁力装置的引力阻碍气隙变大,做负功。本专利技术的磁悬浮技术可以无接触传动,彻底消除摩擦,有效抑制运动装置的振动,无需润滑,提高运动装置的平稳性;与现有技术相比,本专利技术取消了滚动导向和滑动导向的接触和摩擦,实现运动部件与导轨之间无接触导向;同时引用电动(EDS)和电磁(EMS)混悬的系统,减少能耗,降低了电梯运行成本;降低了系统对导轨精度的要求,容易实现整体优化。本专利技术运动部件与导轨之间的间隙可以实时得到监测和调控,提高运动装置的精确性和稳定性。附图说明 图I为本专利技术的磁悬浮电梯导向系统的基本结构示意图。 图2为本专利技术的磁悬浮电梯导向系统的上半部分的俯视图。图3专利技术的磁悬浮电梯导向系统的下半部分的俯视图。图4为本专利技术的单电磁导向装置的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮电梯导向系统,包括电梯轿厢和电梯井,其特征在于在电梯井的左右两侧壁上设置有导向装置,导向装置包括设置在电梯井壁上的导轨和设置在电梯轿厢外壁上的U形导靴,U形导靴与导轨对应;U形导靴的三个内壁上还设置有U型电磁力装置,U型电磁力装置对应导轨并与导轨保持有间隙;u型电磁力装置为缠绕电磁线圈的U型铁芯。2.根据权利要求I所述的磁悬浮电梯导向系统,其特征在于在电梯井的前后两侧壁上还设置有感应体,在电梯轿厢的前后两侧设置有与感应体对应的永磁体。3.根据权利要求I或2所述的磁悬浮电梯导向系统,其特征在于导向装置为八个,分别设置在电梯轿厢的八个角的位置。4.根据权利要求3所述的磁悬浮电梯导向系统,其特征在于U形导靴的三个内壁分为两个导靴侧壁和ー个导靴底壁,两个导靴侧壁上的U型电磁力装置对应导轨的左右两侧,导靴底壁上的U型电磁力装置对应导轨的顶端(H) ;U型电磁力装置上还设置有间距传感器。5.根据权利要求4所述的磁悬浮电梯导向系统,其特征在于在导靴侧壁上的U型电磁力装置上设置有间距传感器;间距传感器设置在处在同一垂直面上的U型电磁力装置上。6.根据权利要求4所述的磁悬浮电梯导向系统,其特征在于在U形导靴底壁上的U型电磁力装置上设置有间距传感器,间距传感器设置在处在同一垂直面上的上下U型电磁力装置上。7.应用权利要求I所述的磁悬浮电梯导向系统所实施的磁悬浮电梯控制方法,其特征在于该方法具体步骤如下 设定电梯轿厢前后方向为X轴方向,I方向为轿厢左右方向,Z方向为垂直方向;设轿厢(AB⑶-A’ B’ C’ D’ )上的前面(ABB’ A’ )为安装轿厢门的所在面,最初x轴方向U型电磁力装置与磁性导轨之间的间隙均为S x(l,y轴方向U型电磁力装置与磁性导轨之间的间隙均为δ,0; X轴和y轴方向上,轿厢与两端电梯井壁的距离分别相等且分别小于り和Sytl,以防止电磁装置与T型导轨接触产生磨损; 右侧面(BCC’ B’ )上导向装置各y轴方向上的四个U型电磁力装置(U1、U4、U7、U10)与磁性导轨之间的引力大小分别为Fyl,Fy2,Fy3,Fy4,气隙大小分别为Syl, δ 2, δ 3, Sy4;左侧面(ADD’ A’ )上导向装置各y轴方向上的四个U型电磁力装置(U22、U19、U13、U16)与磁性导轨之间的引力大小分别为F’ yl, F’ y2, F’ y3, F’ y4 ; 具体运行时,首先调节y轴方向U型电磁力装置电流的大小使得气隙Sy2=Sy3,之后调节X轴方向U型电磁力装置使得δ yl= δ y2= δ y3= δ y4,再调节y轴方向的电...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡庆于海雁于冬梅张宇献綦艳丽孙博王鹤刘丹
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1