永磁同步无齿轮曳引机及其在电梯中的应用课件.ppt

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1、§2永磁同步无齿轮曳引机及其在电梯中的应用陈景和2008年10月18日技术背景我国稀土资源丰富,尤其是钕铁硼材料的诞生促进了大功率永磁电机的发展微机控制技术实现了较优化的矢量控制电力电子器件（IGBT）和永磁同步电机专用变频器的发展电梯行业对小机房、无机房、绿色环保、节能、低噪声、低震动的需求无齿轮曳引机是机械、电机原理、稀土材料、微机控制、电力电子等多项技术结合的产品典型的外形结构内转子鼓式制动外转子鼓式制动外转子叠式制动外转子钳式制动国外生产的永磁同步无齿轮曳引机通力KONE奥的斯OTIS曳引机主要参数额定功率：额定转速：

2、额定转矩：额定频率：力矩系数：KwRPMNmHzA反电势系数：电机电机：以磁场为媒介，进行能量传递或机械能和电能相互转换的电磁机械装置。静止电机：变压器电能的传递旋转电机：电动机机电能量转换直流电机交流电机转子：磁极、励磁绕组、转子轴定子：定子铁芯、由绝缘导线绕制成的定子绕组（定子铁芯内园有均匀分布的定子槽，定子绕组嵌入定子槽内）异步电动机（感应电动机）当感应电动机定子对称的三相绕组中通入对称的三相电流时，就会产生一个以同步转速n=60f/p旋转的园形旋转磁场（转向与三相绕组的排列及三相电流相序有关）转子是静止的，转子与旋转磁

3、场有相对运动，转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势，因转子自身闭合，故转子绕组内有电流流通，转子电流与感应电动势近似同相位，（右手法则确定），转子绕组内有功分量电流在定子旋转磁场作用下产生电磁力F(左手定则），电磁力F对转轴形成一个电磁转矩，拖着转子顺着定子旋转磁场的旋转方向旋转。但永远不能达到同步，否则保持相对静止则不产生感应电动势和电磁力。感应电动机三种制动方式：能耗制动、反接制动、回馈制动。同步电动机定子：铁心、绕组、机座、端盖等组成（称为电枢绕组）。转子：1）主磁极，装在主磁极上的直流励磁绕组，特别设置的笼形启动绕组

4、，电刷以及集电环等；2）主磁极是永久磁极经特殊工艺直接安装在转子表面形成的，无需励磁绕组，称为永磁同步电动机。主磁极：隐极式（气隙均匀，适用于高速）；凸极式（气隙不均匀，适用于低速）工作原理：电枢绕组中通入三相交流电后，气隙中就会产生一个以同步转速n=60f/p旋转的旋转磁场；励磁绕组通以直流电流后，在同一气隙中又产生一大小、极性固定、极对数与电枢旋转磁场极对数相同的直流励磁磁场，两个磁场相互作用，转子被电枢旋转磁场拖着一起旋转（同步），定转子磁场相对静止。无齿轮永磁同步电梯以节能、环保等独特优势成行业主流随着我国成为世界电梯

5、第一市场，永磁同步无齿轮电梯正在以其节能、环保、安全、节省建筑面积等独特优势成为市场主流。　从近些年无齿轮电梯的快速发展的态势来看，无齿轮电梯之所以成为现代建筑市场选择的主流，主要原因是因为，第一、无齿轮电梯较传统有齿轮电梯给使用建筑带来实实在在的电量节省。第二、无齿轮电梯使电梯的启动、行驶更加平滑，让乘客乘坐更加平稳舒适。第三、无齿轮电梯消除了传统有齿轮电梯由于蜗轮蜗杆传动、减速箱技术引起的机械能耗、油污、噪音、热量以及振动，减少了对环境的破坏。第四、由于无齿轮电梯的主机结构紧凑，体积精巧，可实现小机房或无机房布置，能为建筑

6、商增加可利用面积。稀土永磁同步电机电机是电能和机械能之间的转换设备，实现这种转换需要一个中间媒介－－磁场能量。磁场能量在电能和机械能转换中并不消耗。普通电机的磁场能是由线圈中通入电流产生的，也称电励磁；永磁电机的磁场能是由永久磁体产生的。1821年世界上第一台电机就是永磁电机，但当时所用永久磁体的磁能积很低，制成的电机体积庞大而容量很小，不久被电励电机所取代。稀土永磁同步电机稀土永磁电机的应用上世纪60年代，发现了钐钴稀土永磁体具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，这个发现使永磁电机真正进入到了大功率应用领域。单台功率7000千瓦的

7、永磁电机用于核潜艇驱动上。钐钴稀土永磁体含有重要的战略物资－－金属钴，所以钐钴稀土永磁体价格昂贵，只用于航空、航天、航海、武器装备等军事领域。1978年法国CEM公司研制成了18.5kW高效节能钐钴稀土永磁电机，未能得到推广。稀土永磁同步电机上世纪80年代，发明了钕铁硼稀土永磁体，它比钐钴稀土永磁体具有更好的磁学性能。由于钕铁硼材料价格低廉、易得，在民用方面大面积应用稀土永磁电机已成为可能。上世纪90年代前，钕铁硼稀土永磁体的工作温度不高，只有80－100℃左右，制成的电机不能适用于高温环境。各个国家的工程技术人员为了提高钕铁

8、硼稀土永磁体的工作温度展开了科技竞赛，工作温度从80℃提升到160℃大概花费了整整十年的时间稀土永磁同步电机稀土永磁体的工业化生产水平：我国稀土资源丰富，全世界已探明的蕴藏量的80%以上都在我国。我国年生产稀土永磁体大约4000吨，占全球总产量70％多。钐钴稀土永磁：磁能积2