直线电机电梯设计
直线电机的发展及其在电梯行业的应用优选稿
直线电机的发展及其在电梯行业的应用集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-直线电机的发展及其在电梯行业的应用直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类着作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用，在这个阶段，研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径，各种各样的直线电机被广泛的推广，研究出了非常多的具有使用价值的产品，比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来，直线电机得到了迅速的发展，很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
直线电机的发展及其在电梯行业的应用作者：朱广慧来源：《中国机械》2014年第02期摘要：直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
关键词：直线电机；电梯；应用传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
1.直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类著作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视[1]。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用，在这个阶段，研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径，各种各样的直线电机被广泛的推广，研究出了非常多的具有使用价值的产品，比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来，直线电机得到了迅速的发展，很多人都开始对直线电机进行研究。
电气工程及其自动化专业毕业论文--VVVF垂直电梯轿箱系统设计
引言电梯运行速度对乘客舒适感和轿厢的平层精度起着重要的决定作用。
近年来随着vvvf 调速技术的发展，vvvf电梯的速度控制已在很大程度上消除了电梯平层时的爬行停靠，大大提高了电梯的舒适性和快速性。
目前国内vvvf电梯的速度控制大部份是采用以时间方式或者基于增量式编码器的相对距离方式来控制速度运行的，这两种方式仍存在着一定程度的爬行停靠现象。
为彻底解决爬行停靠问题，进一步提高舒适感和快速性，本文提出了基于绝对剩余距离原则的速度控制策略。
本文研究的主要内容包括电梯的分类、电梯的基本结构、电梯技术发展展望、曳引系统、轿厢与对重、电梯与建筑物的关系等方面。
重点是电梯轿厢系统的设计。
1、电梯概述1.1电梯的分类1.1.1电梯的分类电梯的分类有各式各样:(1)按用途分类有乘客电梯、载货电梯、医用电梯、观光电梯、车辆电梯、船舶电梯、建筑施工电梯等(2)按速度分类低速电梯1 m/s以下中速电梯1 -2m/s高速电梯2m/s以上超高速电梯5m/s以上(3)按驱动电源分类交流电梯速度一般小于2m/s直流电梯速度一般大于2m/s(4)按控制方式分类有层间控制，简易集选控制，集选控制、有/无司机控制、群控等。
1.2 电梯的基本结构1.2.1曳引式电梯是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，现将其基本结构介绍如下。
(1)曳引系统222曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。
曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。
曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。
导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。
导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。
当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。
反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关。
(2)导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
编订：__________________审核：__________________单位：__________________直线电机的发展及其在电梯行业的应用Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-7499-68 直线电机的发展及其在电梯行业的应用使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
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而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
直线电机驱动的电梯门机的制作方法
直线电机驱动的电梯门机的制作方法直线电机驱动的电梯门机是现代电梯中常用的一种自动门机，其有着功率较小、响应速度快、使用寿命长等优点，被广泛应用于电梯门机的驱动系统中。
本文将分析直线电机驱动的电梯门机的制作方法。
一、直线电机的基本原理直线电机是一种转换电能为机械能的设备。
其基本原理是利用电场的相互作用，运用某些特定材料的性质，使电能转化为机械能。
直线电机的结构是在电场中放置一根铁芯，板式绕组固定在铁芯的一端，铁芯的另一端固定在机器的主体中。
当绕组通电时，在电磁作用下，铁芯受力并向绕组方向运动。
直线电机和传统电机的最大不同是它们的输出是直线运动而不是旋转运动，因此直线电机在电梯门机中的使用非常适合，它的结构一般包括永磁铁、导轨铁心、线圈、完全限位器、制动装置、支架等多个部件。
二、直线电机驱动的电梯门机的主要工艺流程(1)设计规格首先，需要根据实际需要制定设计规格，包括门机的尺寸、电机的功率等。
设计规格一旦确定，就需要确定直线电机的具体参数，比如线圈匝数、磁体的大小、导轨的长度等。
(2)铝材加工由于电梯门机要使用的材料一般为铝合金，所以需要首先进行铝材加工。
根据门槛和门框的大小和形状，将铝材切割和成型加工。
由于电梯门机要抛光处理，所以需要对铝材的表面进行处理。
(3)安装导轨将安装好的铝材进行定位，然后安装横向滑轨，并安装导轨轴承。
(4)安装完全限位器、制动器及其位置安装完全限位器、制动器及其位置，然后安装磁铁。
同时，需要引入两根电线，一根用于限位器，另一根用于制动器。
(5)线圈安装线圈是整个直线电机系统中的核心部件，因此需要通过精确的安装保证其位置的准确性。
(6)电路连接电路连接需要根据设计规格进行，可以使用两组不同功能的电路进行控制。
需要安装好调速器、编码器和LCD 显示器等组件。
(7)书写程序并进行测试电梯门机控制程序需要写入微控制器中，同时还需要进行测试，以确保门机可以稳定地运行。
三、总结直线电机驱动的电梯门机的制作流程较为复杂，需要对各个部件的设计进行精确定位，同时需要对整个系统进行严格的测试和检验。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
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其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类著作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
一种控制永磁直线电机驱动的电梯的新思路
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald77在建筑物中作为输送人员的重要方式——电梯，是非常重要的机电一体化设备，而由于技术理论和材料方面的原因，现在还在普遍应用旋转电机驱动的有绳电梯。
在社会高速发展的现今社会高层建筑越来越多，并且越来越高，这对有绳电梯带来了巨大的挑战。
随着层数的加高，有绳电梯需要粗的绳索和大功率的电机。
而且，频繁的起动与停止，钢绳的变形和磨损会加大，这给有绳电梯的控制和设备安全带来了巨大的隐患，使运行成本和社会成本大幅提高。
而圆筒型永磁直线电机驱动的电梯，无需绳索牵引轿箱，这就减少了很多设备的投入，而且圆筒型永磁直线电机驱动的无绳电梯占用的空间比有绳电梯少，这会减少很多建筑成本。
在运行方面，由于是圆筒型直线电机直接驱动轿箱运行，不会出现有绳电梯那种当断绳事故发生时的人员伤亡。
这会使人们在乘电梯是时，感觉更安全，减少乘电梯时的恐惧心里。
特别是在电梯出现故障时确保乘梯的人的安全。
由于圆筒型永磁直线电机驱动的电梯节省占地空间，又是无接触式运行，因此运行噪音小，快捷，高效，这些都符合节能环保的理念。
因此，从减少投入、乘梯安全和节能环保等方面来说，圆筒型永磁直线电机驱动的电梯对现代社会都是很有意义的。
1 原理圆筒型永磁直线电机如图1。
当定子线圈内通入三相对称的正弦电流后，会产生气隙磁场，当忽略铁心的开断时，此气隙磁场呈正弦分布，当三相电流相序为A-B -C 时，将在气隙中产生前进的行波磁场，行波磁场与动子永磁体的励磁磁场相互作用便会产生电磁推力，在这个推力的作用下，由于定子固定不动，动子便会沿行波磁场运动相反的方向作直线运动，其速度等于同步速度，以上便是直线永磁同步电动机的基本工作原理。
圆筒型永磁直线电机驱动的电梯，其动子是永磁体，定子是通有三相交流电的线圈。
由动子永磁体与轿箱一起运动，电梯的结构是一种无绳电梯。
当电梯出现断电制动失灵的情况时，电梯的轿箱会由于重力的作用进入自由落体式运动。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
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小型载货电梯直线电机设计
黑龙江省松花江林业管理局锅炉压力容器检验所刘琪芸摘要:为满足人们生活、生产需要，电梯已成为多层建筑中不可缺少的运输工具。
本文所研究的直线电机适用于小型载货电梯，在节省空间和控制噪音方面有很大的优势。
关键词载货电梯直线电机
1.直线电机的发展
直线电机也称线性电机，相比于曳引与强制驱动电梯先将电能转回为转动的机械能后利用曳引轮和曳引绳或卷筒与钢丝绳产生的摩擦力驱动电梯，直线电机驱动电梯利用直线电机可以直接将电能转化为直线运动的机械能，无需中间转换机构的传动装置。
这样既可以减少如异物掉入曳引轮引发跳绳，曳引绳老化等风险，还省去机房，对重所占用的空间。
而且由于传统电梯运动方向受钢丝绳控制只能沿垂直方向运动，直线电机驱动电梯更有噪声小，可水平运动灵活选择层站,同一井道可存在多部电梯等优势。
早在十九世纪至二十世纪初期，直线电机就经历了一个从想法到实验再到实验性应用的坎坷历程。
一些发达国家研究人员在实验的基础上，试图将直线电机应用于导弹发射装置，电磁运动装置等。
但由于当时社会生产水平牵制，直线电动机电气控制系统成本高；相对于传统旋转电机，直线电机电磁缝隙与极距比值过大导致激磁电流较大，由于铁芯两端断开，存在其特有结构导致的边缘效应。
这些弊端都一度使人们对直线电机的发展应用失去信心。
二十世纪中期以来，随着控制技术提高，直线电机又被应用于如磁头定位驱动装置、空气压缩机、传送装置等。
后期各国有出现了许多直线电机产品，如吊车、传送车、电动门、窗帘机、车辆运输系统等。
同时线性电机不断发展，广泛应用于扫描式记录设备，自动绘图设备等新的领域。
近年来，微型直线电机，利用当代微型计算机和自动控制体系控制微型直线电机，具有反应灵敏、体积小、结构简单等特点。
在直线电机基础上研制的超导直线电机，微步距直线电机，直线当量电机等。
更有日本研制的压电驱动式直线电机及超声波直线电机等先进水平直线电机相继问世。
我国自二十世纪七十年代开始在直线电机应用也取得了可喜的成绩，例如直线电机冲床、窗帘机，直线电机驱动的自动门，西南交大的磁悬浮列车；但和国外相比应用推广还存在很大差距，例如德国研制的超导吸浮型磁悬浮列车和日本研制的超导斥浮型磁悬浮列车。
2 直线电机的结构与性能
直线电机是将传统的旋转型电机定转子沿轴向剖开拉直，就形成了平板式直线电机结构，再将初级次级卷绕在一根与磁场运动方向平行的轴上，结构演变过程如下图1所示：
图1
2.1直线电机的基础分类
2.2直线电机设计参数
直线电机设计中包含许多影响参数,例如气隙、极对数、初级齿距等，其具体变化影响如下：
（1）气隙g：气隙增大励磁电流增大，离开损耗大；反之，输出力大效率高。
（2）极数2p:极数增大端部效应小;反之，次级漏抗大。
（3）次级电阻率：次级电阻率增大端部效应小；反之，次级损耗小。
（4）次级厚度：次级厚度增大起动电流大；反之，次级漏抗大。
（5）初级齿宽：初级齿宽增大漏抗大；反之，推力大，效率高。
2.3直线电动机次级的结构与材料
直线电机不同的结构与材料对其性能有很大影响，从材料角度上出发，可以分为两大类，及单一材料次级和复合材料次级。
从结构的角度上出发，主要分为以下三类：圆柱形动子结
构、U 型槽式直线电机、平板直线电机；其中平板直线电机有三种类型均为无刷：无槽无铁芯，无槽有铁芯和有槽有铁芯。
2.3减少边缘效应的方法
直线电机的边缘效应使其功率参数、效率等性能比相应的旋转电机差，为提高直线电机的性能，在设计电机时，为降低边缘效应主要措施如下：
（1）在初级绕组端部槽中，采用填满绕组的方式，即双层绕组端槽中放入两组绕圈边，以提高电机性能。
（2）在主初级前面增加辅助初级，但有时会使电机的重量、成本的有所提高，补偿方法有一定局限性。
（3）模仿旋转鼠笼式电动机在初级铁芯上开槽以降低边缘效应。
2.4直线电机的节能
直线电机可以根据直线电机的应用场合和要求来选择优化方案，节能应当是直线电机在设计时追求的主要目标，相比于直线电机制造时的体积或重量，人们更加重视直线电机的功率、效率。
3 主电机设计
在直线电机的三相绕组中通入正弦电流后也会产生缝隙磁场，类似于旋转电机。
三相电流随时间变化时，气隙磁场将A、B、C相序沿直线移动。
在平移磁场中，行波的移动速度与旋转磁场在定子内圆表面上的线速度相同，称为同步
速度,且V s=2fτ（τ为极距，单位m；f为电流的频率，单位为Hz）。
V s=12m/s，故：
τ = V s/(2f)=0.12m；
初级长度L相当于普通旋转电机定子内径的周长，其中b e为初级铁心边端两个齿的宽；初级铁心宽相当于普通旋转感应电动机定子铁心的轴向长。
故：
L=2pτ+2b e；
初级每极每相槽数q1=3，m1为初级相数，那么初级槽数：
S=2pm1q1=5×3×3=45；
初级齿距:
t1=τ/m1q1=0.0133m;
1ρ=
56
1
×10-6 Ω·m 为20℃时初级绕组的电阻系数，L ep =0.26m 为匝平均长，W 1 =420为初级绕组每相串联匝数，那么初级每相电阻：
A
W L r ep 1
121=
ρ=3.68 Ω；
磁化电抗 x m0=27.73 Ω；电源相电压U 1=204V ；初级等值的次级相电阻r 2’=2.536 (Ω) C r =1.735为横向端部效应系数，x 1=4.46(Ω)取s=1.0时起动推力：
)]
)(1(1[)(1
1'
22
1'
210
jx r x j r C s sU r C m s F m r s r V +-+==419（N ）；
结束语 ：本文为间歇负载的能电机由于推力限制只适用于小型载货电梯，有效的省去了传统型电机驱动电梯电机所占空间。