电动机、卷扬机和升降机系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动机、一种卷扬机以及一种升降机系统。根据本发明专利技术的一种电动机(1)，包括定子(4)；其中，该定子包括凹槽(5)，其中，在该凹槽中装配集中绕组(6)。该电动机还包括旋转转子(2)；其中，转子(2)包括在旋转运动的方向的圆环中连续地放置的永磁体(3a、3b)。在永磁体的中心线的点处该永磁体的宽度(LM)与该转子的磁极的宽度(LP)的比率至少为并且最多为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动机的结构并且更具体而言涉及永磁电机的结构。
技术介绍
尽可能有效地利用建筑空间是一个普遍的目标。例如，由于空间需求，一个目标在于使得升降机的卷扬机尽可能紧凑。为了实现该目标，卷扬机被设计为在旋转轴的方向中它们的尺寸尽可能扁平，在该情况中，该卷扬机更好地适于与例如升降机井道的墙体部分的连接或者一些其他对应的狭窄空间中。另一方面，在一些技术方案中目标在于将卷扬机设计为在径向方向中它的尺寸尽可能小，因而该卷扬机更好地适于与例如升降机井道的顶端和底端的连接。近来，已经开始在卷扬机的电动机中使用永磁电机，其中永磁电机包括集中定子绕组，该集中定子绕组被缠绕到定子齿四周的两个相邻的凹槽中。在集中绕组中，绕组端部 的比例仍然比常规菱形绕组更短，在该情况中，卷扬机的尺寸也减小。但是，集中绕组的使用导致问题。在电动机的气隙中由集中绕组产生的磁通量密度分布与正弦曲线显著不同，并且因此包括许多谐波。另一方面，谐波在电机中产生振动和干扰噪声。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种永磁电机，其中，通过改良该永磁体的放置和形状来降低由磁场的谐波引起的振动和噪声。为了实现该目标，本专利技术公开了一种根据权利要求I的电动机，根据权利要求11的卷扬机以及根据权利要求13的升降机系统。在非独立权利要求中描述了本专利技术的优选实施方式。根据本专利技术的一种电动机包括定子，其中，定子包括凹槽，在凹槽中装配集中绕组。该电动机还包括旋转转子，其中，转子包括在旋转运动的方向的圆环中连续地放置的永磁体。该永磁体在磁体的中心线的点处的宽度Lm与该转子的磁极的宽度Lp的比率至少为I并且最多为j。就电角度的度数而言，这意味着在磁体的中心线的点处该永磁体的宽度Lm的范围在电角度120到144度之间。术语电角度的度数指由在该转子与该定子之间的气隙中循环的磁通量的基本频率的周期长度设置的角度值。因此，对于该转子的该磁极的该宽度Lp获得180度的电角度。术语磁体的中心线指转子的旋转运动的方向中的圆环，其基本上坐落于该磁体的几何中心点，换句话说，在中心线的两侧，在与该中心线成直角的方向中该磁体的长度相同。在本专利技术的一个优选实施方式中，该转子上的永磁体的至少一侧的方向与具有凹槽倾角s的定子凹槽的方向不同，凹槽倾角s与该转子的磁极的宽度Lp的比率+至少为$Lp36并且最大为I。就电角度的度数而言，这意味着凹槽倾角范围在电角度25到36度之间。借助如上所给出的该转子磁体的放置和该磁体的形状，可以降低由磁通量的谐波引起的振动和噪声，特别是在这样一些类型的电动机中，其中在该些类型的电动机中集中分数凹槽绕组被装配在该电动机的定子凹槽中并且该绕组的每极每相凹槽数q小于O. 5，最优选O. 3。优选地可以通过将该转子的永磁体形成为基本上箭头形来实现该永磁体的前述凹槽倾角。根据本专利技术的电动机优选地是轴向磁通电动机，其中，在该转子与该定子之间的 气隙基本上处于该转子的旋转轴的方向中。该轴向磁通电动机的转子上的箭头形永磁体的尖端优选地被布置为比前述永磁体的中心线更加远离该转子的旋转轴。该永磁体可以被形成为使得当与该转子的该旋转轴的距离增加时该永磁体的宽度增加。在该情况中，该永磁体的形成增加该电机的扭矩，因为在该情况中该电机的磁通量的更大部分在该电动机的这样一部分中行进，其中该部分在径向中更加远离该转子的该旋转轴。根据本专利技术的该电动机可以是径向磁通电动机，其中，在该转子与该定子之间的气隙基本上处于该电动机的半径的方向中。根据本专利技术的电动机的该转子中的连续永磁体的磁极优选地彼此方向相对。至于第二方面，本专利技术涉及一种卷扬机，该卷扬机包括上文公开的那种类型的电动机。在该卷扬机中，该电动机的定子优选地被布置在该卷扬机的固定结构中，并且该电动机的该转子优选地被布置在该卷扬机的旋转结构中。该卷扬机的该旋转结构包括牵引轮。当使用根据本专利技术的电动机时，可以降低该卷扬机的振动和噪声。至于第三方面，本专利技术涉及一种升降机系统，该升降机系统包括上文公开的那种类型的卷扬机，用于在升降机井道中移动升降机轿厢。在根据本专利技术的升降机系统中，该卷扬机由于它的更小的尺寸和更安静的噪声等级，能够优选地被布置在升降机井道中。在本专利技术的一个优选实施方式中，将该转子布置在该卷扬机的该旋转结构的第一侧面上，并且将该牵引轮布置在该卷扬机的该旋转结构的相反侧面上。将该牵引轮固定在与该转子相同的部件上。可以将该牵引轮集成在与该转子相同的部件上；该卷扬机还可以包括用于固定并且/或者拆卸该牵引轮的固定装置如螺栓。如果例如由于磨损或故障而必须替换该牵引轮，则这可以是有益的。由于例如该牵引轮的表面部分中的绳槽的磨损，该牵引轮的替换可能是必要的。该槽的金属化或如聚亚安酯或相应的涂层槽的涂层可能由于绳子的滑动以及其他而磨损。槽的几何形状也影响磨损。在本专利技术的优选实施方式中，牵引轮是中空的。因此可以使得该卷扬机的旋转结构及其坚硬，但是该结构同时轻质并且适合小型空间。通过在中空牵引轮中布置例如机械制动器和/或用于测量该卷扬机的旋转部分的运动的传感器，可以进一步降低该卷扬机的尺寸。也可以在该中空牵引轮的圆环部分的内表面上形成该机械制动器的制动表面。优选地由至少在该永磁体的紧靠附近传导磁通量的材料制造该卷扬机的该旋转结构。在本专利技术的一个优选实施方式中，在该气隙的方向中该永磁体的厚度基本上恒定；但是在该气隙的方向中该永磁体的前述厚度也可以改变，因而为了在磁路的气隙中实现尽可能正弦曲线的磁通量密度分布，尽力使得厚度变化。优选地将该转子的前述永磁体装配在固定模型中，其中这是为了降低由不导电的或导电性不佳的材料(如复合玻璃纤维、不锈钢或其对应物)产生的涡流。但是也可以通过例如将永磁体嵌入到该卷扬机的该旋转结构中来将它们固定在为此目的加工的凹处中。在本专利技术的一个优选实施方式中，在该卷扬机的固定轴上经由轴承来支撑该卷扬机的该旋转结构。该轴也可以被制造成中空的，在该情况中，该卷扬机变轻，而不会实质上削弱该卷扬机的坚硬度。该轴和/或该牵引轮的中空结构还意味着制造该卷扬机所需要的原材料的量减少。也可以将用于测量该卷扬机的旋转结构的运动的传感器布置在该中空轴中。可以例如使用鼓形制动器或盘形制动器作为根据本专利技术的该卷扬机的机械制动器。优选地将该制动器表面形成为轮缘状的环作为该卷扬机的该旋转结构的最外面的环的延伸，例如形成为盘形制动器的制动器盘或者鼓形制动器的制动器圆环。通过一些实施方式的以下描述的辅助将更好地理解下文给出的本专利技术的前述概述以及附加特征和优点，所述描述不限制本专利技术的应用的范围。附图说明图I示出了转子的表面上的永磁体的放置；图2示出了在旋转轴的方向看来根据本专利技术的轴向磁通电动机的转子；图3示出了在旋转轴的方向看来根据本专利技术的轴向磁通电动机的定子；图4示出了在气隙的方向看来根据本专利技术的轴向磁通电动机的永磁体；图5示出了在旋转轴的方向看来根据本专利技术的径向磁通电动机；图6给出了根据本专利技术的一个卷扬机的一部分，从在半径方向中该卷扬机的旋转 轴以上剖开；图7以方框图给出根据本专利技术的升降机系统。具体实施例方式图I在气隙的方向中，给出了在旋转运动的方向中的圆环12中，在根据本专利技术的永磁体同步电机的转子的表面上连续地布置的永磁体。在图I中，为了清楚起见，给出了当被拉直时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·雨皮南，A·滕雨南，
申请(专利权)人：通力股份公司，
类型：
国别省市：