[3]永磁同步无齿轮曳引机及其在电梯中的应用2ppt课件
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永磁同步无齿轮曳引机及其在电梯中的应用
➢ 稀土永磁电机的结构特点和分类
稀土永磁电机的基本优点： 1.损耗小、效率高、功率因数高。 2.体积小、重量轻、结构简单。 3.动态特性好、控制特向好。 4.过载能力强、抗堵转能力强。 5.电机的形状和尺寸可以灵活多样。
显然，稀土永磁电机会越来愈多地出现在我们的生活中，这是 一种进步。
稀土永磁同步电机
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
切向励磁：可以制成内转子电机和外转子电机。这种结构电机交轴电抗 较直轴电抗大一些，但因气隙中可获得很高的磁感应强度
（＞1.0 T），电机的动态性能、控制性能仍然能做的非常漂亮。 切向励磁结构电机的功率密度高是明显 的优点。由于可以设置磁短路桥，因此， 电机的抗退磁能力较强。 切向励磁结构电机的磁钢是镶嵌在转子内 部，结构强度高，磁钢的防氧化能力强。 切向励磁结构主要用于大功率、高转矩、 高可靠性的场合。
φ－电压、电流之间的相位角（功率因数角） ψ－电势、电流之间的相位角（内功率因数角） δ－电压、电势之间的相位角（功角）
对永磁同步电机的运行控制实质上就是对 这三个角度的控制。
稀土永磁同步电机
➢ 稀土永磁同步电机的原理及运行
稀土永磁同步电机
稀土永磁体的工业化生产水平：
钐 钴 稀土永磁：磁能积24－27MGOe，工作温度：180－200℃ 钕铁硼稀土永磁：磁能积38－42MGOe，工作温度：140－160℃
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。
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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
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，能为建筑商增加可 利用面积。
电梯原理及部件ppt课件
当门关上后锁钩 与锁舌间隙应控 制在1.5--2.5mm 范围内
主动门 触打板 层门锁臂
层门锁 18 钩
导向系统
电梯导向系统功能是限制轿厢和对重 的活动自由度，均由导轨、导轨架和 导靴组成。
导轨支架
压导板
19
导向系统
滑动导靴
滑动导靴，位于轿底
导靴一般4个为一组，分别装在上梁上左右2个，下梁上左右2个。对重也是如此20
导向系统
当轿厢运动时，3个滚轮同时滚动，以保持轿厢的平稳。滚轮导靴一般用于高速 电梯，滚轮导靴不允许在导轨工作面上加润滑油。
21
机械安全保护系统
轿厢导轨 连杆机构
限速器
电梯的机械安全系统有 曳引机制动器、厅门、 轿门、光幕（安全触 板）、厅门门锁、轿顶 安全护栏、轿顶安全窗、 底坑防护栏外，主要还 有限速器、安全钳、缓 冲器等。
轿门用于封住轿厢的出入 口，由装在轿顶上的自动 开门机构带动，因此又称 为主动门。
层门用于封住井道的出入 口，由轿门带动，因此又 称被动门。
轿门地坎
光幕
分为：中分门，左开、右开
14
轿门、厅门与开关门系统
双折中分 旁开
电梯门开关的动力来源是门电动机， 通过传动机构驱动轿门运动，再通过 轿门上的门刀和厅门门锁的配合，带 动厅门一起运动。
三、象这台电梯显示EL时为超载已 调好过但感应磁铁位置偏移， 所以它会“显示磁铁位置不正 确”
超载磁铁
轿底超载
四、380V电源盒内应有接地线与总接线连接， 该线槽应有可靠接线（编号为7）
五、机房平层标记应贴在盘车位置的正前方 或两侧不能贴到后面（编号为5）
7
防护网罩
搁机大梁， 一般由2至3 根工字钢或 槽钢组成
主动门 触打板 层门锁臂
层门锁 18 钩
导向系统
电梯导向系统功能是限制轿厢和对重 的活动自由度，均由导轨、导轨架和 导靴组成。
导轨支架
压导板
19
导向系统
滑动导靴
滑动导靴，位于轿底
导靴一般4个为一组，分别装在上梁上左右2个，下梁上左右2个。对重也是如此20
导向系统
当轿厢运动时，3个滚轮同时滚动，以保持轿厢的平稳。滚轮导靴一般用于高速 电梯，滚轮导靴不允许在导轨工作面上加润滑油。
21
机械安全保护系统
轿厢导轨 连杆机构
限速器
电梯的机械安全系统有 曳引机制动器、厅门、 轿门、光幕（安全触 板）、厅门门锁、轿顶 安全护栏、轿顶安全窗、 底坑防护栏外，主要还 有限速器、安全钳、缓 冲器等。
轿门用于封住轿厢的出入 口，由装在轿顶上的自动 开门机构带动，因此又称 为主动门。
层门用于封住井道的出入 口，由轿门带动，因此又 称被动门。
轿门地坎
光幕
分为：中分门，左开、右开
14
轿门、厅门与开关门系统
双折中分 旁开
电梯门开关的动力来源是门电动机， 通过传动机构驱动轿门运动，再通过 轿门上的门刀和厅门门锁的配合，带 动厅门一起运动。
三、象这台电梯显示EL时为超载已 调好过但感应磁铁位置偏移， 所以它会“显示磁铁位置不正 确”
超载磁铁
轿底超载
四、380V电源盒内应有接地线与总接线连接， 该线槽应有可靠接线（编号为7）
五、机房平层标记应贴在盘车位置的正前方 或两侧不能贴到后面（编号为5）
7
防护网罩
搁机大梁， 一般由2至3 根工字钢或 槽钢组成
电梯原理二PPT课件
S2为受力较小一侧的钢丝绳张力，当轿厢 满载时S2为对重侧张力。当轿厢空载时S2为 轿厢侧张力。
在特殊情况下，也可能出现平衡负载的 情况，这时Sl = S2。
精品课件
13
为了使电梯运行过程中不发生钢丝绳在曳引轮绳槽内打滑 及失控的现象，还可以从以下的关系式来体现：
1 当轿厢满载，井以额定速度下降制动时。
精品课件
7
4 电梯下行加速阶段的曳引力T4。 这个运动阶段电梯向下作加速运动，
惯性力的作用方向与上行减速阶段相 同，因此此曳引力T4与前面T3是一样 的，即：曳引力
T4=T3=(G+Q)（1—a/g）-W（l+a/g） 5 电梯稳定F行阶段曳引力T5。
这个阶段与电梯稳定上行阶段相同， 电样电是作匀速运动，因此曳引力
1.电动机;2.制动器;3.减速器;
4.曳引绳;5.导向轮;6.蝇头组台;7.轿厢;8.对重
精品课件
2
轿厢与対重作相对运动 是靠曳引绳和曳引轮间的 摩擦力来实现的，这种力 称为曳引力。要使电梯运 动，曳引力T必须大于或 等于曳引绳中较大载荷力 P1与较小载荷力P2之差。 即 T≥Pl – P2 。
对曳引轮的最大包角≤全绕式（也称复绕式）
复绕式绕法的形式有两 种:
一种是曳引绳饶曳引轮 和导向轮一周后，才引 向轿厢和对重，其目的 是为了增加曳引绳对曳 引轮的包角，提高摩擦 力，其最大包角φ1+ψ＞ 1800。
精品课件
20
另一种是曳引钢丝绳绕 曳引轮槽和复绕轮槽后， 再经导向轮槽到轿厢上， 另一端引到对重上，最大 包角φ1+φ2＞1800。
精品课件
3
曳引力是靠曳引绳的摩擦力产生的，脚此必须保证曳 引绳不在曳引轮绳槽中打滑，要增大曳引力的方法是：
在特殊情况下，也可能出现平衡负载的 情况，这时Sl = S2。
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13
为了使电梯运行过程中不发生钢丝绳在曳引轮绳槽内打滑 及失控的现象，还可以从以下的关系式来体现：
1 当轿厢满载，井以额定速度下降制动时。
精品课件
7
4 电梯下行加速阶段的曳引力T4。 这个运动阶段电梯向下作加速运动，
惯性力的作用方向与上行减速阶段相 同，因此此曳引力T4与前面T3是一样 的，即：曳引力
T4=T3=(G+Q)（1—a/g）-W（l+a/g） 5 电梯稳定F行阶段曳引力T5。
这个阶段与电梯稳定上行阶段相同， 电样电是作匀速运动，因此曳引力
1.电动机;2.制动器;3.减速器;
4.曳引绳;5.导向轮;6.蝇头组台;7.轿厢;8.对重
精品课件
2
轿厢与対重作相对运动 是靠曳引绳和曳引轮间的 摩擦力来实现的，这种力 称为曳引力。要使电梯运 动，曳引力T必须大于或 等于曳引绳中较大载荷力 P1与较小载荷力P2之差。 即 T≥Pl – P2 。
对曳引轮的最大包角≤全绕式（也称复绕式）
复绕式绕法的形式有两 种:
一种是曳引绳饶曳引轮 和导向轮一周后，才引 向轿厢和对重，其目的 是为了增加曳引绳对曳 引轮的包角，提高摩擦 力，其最大包角φ1+ψ＞ 1800。
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20
另一种是曳引钢丝绳绕 曳引轮槽和复绕轮槽后， 再经导向轮槽到轿厢上， 另一端引到对重上，最大 包角φ1+φ2＞1800。
精品课件
3
曳引力是靠曳引绳的摩擦力产生的，脚此必须保证曳 引绳不在曳引轮绳槽中打滑，要增大曳引力的方法是：
《永磁同步电动机》课件
面临的挑战与解决方案
成本问题
随着高性能永磁材料价格的上涨，永磁同步电动机的成本 也随之增加。解决方案包括采用替代性材料、优化设计等 降低成本。
控制精度问题
在某些高精度应用场景中，永磁同步电动机的控制精度仍 需提高。解决方案包括采用先进的控制算法和传感器技术 提高控制精度。
可靠性问题
在高温、高湿等恶劣环境下，永磁同步电动机的可靠性可 能会受到影响。解决方案包括加强散热设计、提高材料耐 久性等提高可靠性。
总结词
风力发电系统中应用永磁同步电动机，具有 高效、可靠、低噪音等优点。
详细描述
风力发电系统需要能够在风能不稳定的情况 下高效、可靠运行的电机，永磁同步电动机 能够满足这些要求。其高效、可靠、低噪音 的特性使得风力发电系统在能源利用效率和
可靠性方面具有显著优势。
THANKS
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工作原理
永磁同步电动机通过控制器调节电机电流，使电机转子与定子磁场保持同步， 从而实现电机的运转。其工作原理基于磁场定向控制和矢量控制技术。
种类与特点
种类
永磁同步电动机根据结构可分为 表面贴装式、内置式和无铁心式 等类型。
特点
永磁同步电动机具有效率高、节 能效果好、运行稳定、维护方便 等优点，广泛应用于工业自动化 、新能源、电动汽车等领域。
05
CATALOGUE
永磁同步电动机的发展趋势与挑战
技术发展趋势
高效能化
随着技术的不断进步，永磁同步电动机的效率和性能不断提升， 能够满足更多高效率、高负载的应用需求。
智能化
随着物联网、传感器等技术的发展，永磁同步电动机的智能化水平 不断提高，可以实现远程监控、故障诊断等功能。
紧凑化
为了适应空间受限的应用场景，永磁同步电动机的尺寸和重量不断 减小，同时保持高性能。
《永磁同步电机》课件
《永磁同步电机》 PPT课件
contents
目录
• 永磁同步电机概述 • 永磁同步电机的设计与优化 • 永磁同步电机的控制技术 • 永磁同步电机的应用实例 • 永磁同步电机的挑战与展望
01
永磁同步电机概述
定义与工作原理
定义
永磁同步电机是一种利用永久磁体产 生磁场，通过控制器对电机电流的精 确控制实现电机转子和定子磁场同步 运行的电动机。
电动汽车驱动系统
01
电动汽车驱动系统是永磁同步电机的重要应用领域之
一。
02
永磁同步电机具有高效、可靠、低噪音等优点，能够
提高电动汽车的续航里程和性能。
03
在电动汽车驱动系统中，永磁同步电机可以作为主驱
电机，提供动力输出，实现车辆的加速和减速控制。
工业自动化设备
工业自动化设备是永磁同步电 机的另一个重要应用领域。
内运行。
噪声与振动分析
03
对电机运行过程中的噪声和振动进行测试和分析，以评估其运
行平稳性。
03
永磁同步电机的控制技 术
控制策略
PID控制
传统的控制方法，通过 比例、积分、微分三个
参数调整电机性能。
模糊控制
基于模糊逻辑的方法， 处理不确定性和非线性
问题。
神经网络控制
模仿人脑神经元网络， 处理复杂的模式和预测
02
永磁同步电机的设计与 优化
电机设计
磁路设计
根据电机性能要求，选择合适的磁路结构，如径 向、轴向或横向磁路。
绕组设计
根据电机尺寸和功率要求，设计绕组的匝数、线 径和绕组方式。
冷却系统设计
为确保电机长时间稳定运行，需设计有效的冷却 系统，如风冷或水冷。
contents
目录
• 永磁同步电机概述 • 永磁同步电机的设计与优化 • 永磁同步电机的控制技术 • 永磁同步电机的应用实例 • 永磁同步电机的挑战与展望
01
永磁同步电机概述
定义与工作原理
定义
永磁同步电机是一种利用永久磁体产 生磁场，通过控制器对电机电流的精 确控制实现电机转子和定子磁场同步 运行的电动机。
电动汽车驱动系统
01
电动汽车驱动系统是永磁同步电机的重要应用领域之
一。
02
永磁同步电机具有高效、可靠、低噪音等优点，能够
提高电动汽车的续航里程和性能。
03
在电动汽车驱动系统中，永磁同步电机可以作为主驱
电机，提供动力输出，实现车辆的加速和减速控制。
工业自动化设备
工业自动化设备是永磁同步电 机的另一个重要应用领域。
内运行。
噪声与振动分析
03
对电机运行过程中的噪声和振动进行测试和分析，以评估其运
行平稳性。
03
永磁同步电机的控制技 术
控制策略
PID控制
传统的控制方法，通过 比例、积分、微分三个
参数调整电机性能。
模糊控制
基于模糊逻辑的方法， 处理不确定性和非线性
问题。
神经网络控制
模仿人脑神经元网络， 处理复杂的模式和预测
02
永磁同步电机的设计与 优化
电机设计
磁路设计
根据电机性能要求，选择合适的磁路结构，如径 向、轴向或横向磁路。
绕组设计
根据电机尺寸和功率要求，设计绕组的匝数、线 径和绕组方式。
冷却系统设计
为确保电机长时间稳定运行，需设计有效的冷却 系统，如风冷或水冷。
曳引电梯系统组成介绍-PPT课件
4）电磁制动器 由电磁铁、制动臂、制动闸瓦等组成。当电动机通 电时松闸，电动机断电时将闸抱紧，使曳引机制动 停止。 二、导向系统 其功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和 对重只能沿着导轨作升降运动。由导轨、导靴和导 轨架组成。 1）导轨 在井道中确定轿厢和对重的相互位置，起导向作 用。
2）导靴 装在轿厢和对重导轨架上，与导轨配合，是强制轿 厢与对重的运动服从于导轨的部件。 3）导轨架 是支撑导轨的组件，固定在井壁上。 三、轿厢 由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是固定轿厢体的承 重构架，轿厢体是工作容体。
机械部分主要有限速装置、缓冲器等，电气部分主 要有终端保护装置和各种连锁开关。 1）限速装置 由限速器和安全钳组成。当轿厢超过设定速度时限 速器会立即动作，使轿厢停止运行，同时切断电气 控制回路。若轿厢仍运动，这时钢丝绳就会通过传 动装置把轿厢两侧的安全钳提起，将轿厢制动在导 轨上。 2）缓冲器 安装在井道底坑地面上。当发生轿厢或对重墩底时 以吸收轿厢或对重装置动能的制动停止装置。
复位，与其组合的继电器通电吸合，发出楼层转换 的换速信号。 另外，换速平层装置还用于电梯平层停车和自动开 门控制。此时，感应器安装在轿厢顶部。每层楼平 层区井道中装平层感应铁板，长约600mm。当轿 厢停靠某层时，平层铁板应全部插入感应器中，平 层控制继电器得电，切断运行方向接触器的电源， 使电动机失电停车，同时，开门感应器触发开门电 路，实现自动开门。 2）选层器 模拟电梯运行状态，向电气控制系统发出相应电信
安装在曳引机的主轴上，轮缘上有若干条绳槽，利 用两端悬挂重物的钢丝绳与曳引轮槽间的静摩擦 力，作为电梯上升、下降的牵引力。 2）曳引钢丝绳 用于连接轿厢和对重，靠与曳引轮间的摩擦力来传 递动力。一般由4-6根组成。
永磁同步无齿轮曳引机驱动技术的应用与研究
永磁同步无齿轮曳引机驱动技术的应用与研究摘要：本文对永磁同步无齿轮曳引机的应用原理，以及人们所关心的曳引机安全性、永磁体失磁、驱动及控制装置等关键问题进行分析说明、对现场实际应用情况进行阐述。
关键词：无齿轮、永磁同步、曳引机、自发电式能耗制动。
Abstract: This paper analyzes the permanent magnet synchronous gearless traction machine application principle, as well as people care about traction machine safety permanent magnet, magnetism loss, drive and control device, and other key issuesKey Words: no gear, permanent magnet synchronous, traction machine, electricity type braking energy1、引言世界性的能源危机使能源成为阻碍全球经济发展的瓶颈，从而在上世纪70年代开始，纷纷推出新一代高效率的异步电动机、高性能的变频器，在节能方面获得明显的效果。
高性能永磁材料，尤其是具有高磁感应强度的钕铁硼材料的发展，不但使永磁同步曳引机实现了无刷化，具有和异步电动机同样的结构简单、高可靠性等优点，同时由于它无需激磁绕组，明显地减小了体积、重量、损耗，降低了发热，提高了效率。
具有低速大转矩特性的永磁同步无齿轮曳引机以其节省能源、体积小、低速运行平稳、噪声低、免维护等优点，越来越引起电梯行业的关注。
中国拥有丰富的稀士矿藏资源，是世界上永磁材料的大国，开发和生产永磁电纲具有得天独厚的优势。
近年来，电梯行业许多厂家纷纷开展永磁同步无齿轮曳引机的研制开发，促进了永磁同步无齿轮曳引机技术及其应用的发展。
无齿轮永磁同步曳引机
永磁同步无齿轮曳引机技术的特点摘要本文主要是对作为电梯驱动技术的革命中永磁同步无齿轮曳引机在电梯技术中的应用的分析。
讲述了永磁同步无齿轮曳引机的特点及其同由于永磁同步无齿曳引机与传统的蜗轮、蜗杆传动的曳引机相比具有的优势。
永磁同步无齿轮曳引机目前的发展形势，在永磁同步无齿轮曳引机进入中国市场的7年时间里，这场电梯拖动技术的革命已席卷全球，成为电梯拖动技术的主流，以满足电梯的进一步发展和更高的环保、节能要求。
与些时同，当前的同步无齿轮曳引机在电梯的实际应用过程中，也存在许多技术难点和以相关应当注意的问题。
关键字：永磁同步无齿轮曳引机比较特点优势发展形势应用难点正文：一直以来，蜗轮蜗杆曳引机因为具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等特点，在电梯行业中被一致公认为电梯驱动机构的首选。
随着市场需求的不断更新和科学技术的飞速进步，人们对电梯产品的规格和性能提出了更高的要求，有力推动了电梯设备的技术发展，于是诸如无机房电梯、小机房电梯等新产品不断涌向市场。
为了满足这些新产品的配套需求，作为电梯动力源的驱动结构必须具有体积更小、节能高效、低速大转矩等特点。
而传统的蜗轮蜗杆曳引机已远远与之不相适应，尽管世界各国著名电梯公司纷纷着手开发各种新型的曳引机，但其中最受青睐的仍是永磁同步无齿轮曳引机。
因为它与传统曳引机相比，具有如下特点：结构简单紧凑、体积小、节能高效、噪音低、振动小、使用安全可靠、低转速、大转矩、污染小、运行性能优良等。
永磁同步无齿轮曳引机是由一台永磁同步电机直接驱动电梯运行，它以其独到的构造、性能优势，将电梯工业提升到一个崭新的境界。
一、永磁同步无齿轮驱动技术，是电梯驱动技术的革命：1、无齿轮永磁同步电梯曳引机，主要由永磁同步电动机、曳引轮及制动系统组成。
永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，具有节能、环保、低速、大转矩等特性。
曳引轮与制动轮为同轴固定联接，采用双点支撑；由制动器、制动轮、制动臂和制动瓦等组成曳引机的制动系统。
电梯主要部件介绍ppt课件
ppt课件
第二章 曳引系统主要设备与装置
曳引系统的作用是向电梯输送与传递动力，使电梯运行。
*
ppt课件
2.1曳引机
曳引机是电梯运行的动力来源，在行业中多称为主机.
行星齿轮曳引机
上置式蜗轮蜗杆曳引机
下置式蜗轮蜗杆曳引机
有齿轮曳引机
*
ppt课件
无齿曳引机
鼓式制动器曳引机
碟式制动器曳引机
4.1.2 导向系统的组成及其位置
*
ppt课件
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4.3 导靴 4.3.1 导靴概述 1.功能： 导靴是为了防止对重和轿厢在上下运行时发生偏斜，保证电梯平稳运行的 装置。工作时导靴的凹形槽（或滚轮）与导轨的凸形工作面配合，使轿厢和对 重装置仅沿着导轨上下运动，防止轿厢和对重装置运行过程中偏斜或摆动
4.4 重量平衡系统 重量平衡系统分为两个部分，即对重系统和重量补偿系统。 轿厢与对重通过钢丝绳分别悬挂在曳引轮的两侧，保证了曳引力的产生，相对平衡了两侧的重量，有效地降低了电梯的驱动力，此部分称为对重系统。另外曳引钢丝绳连接轿厢和对重，如果楼层高则钢丝绳就长，钢丝绳自身重量很大，同时随轿厢运行钢丝绳重量在不断地改变位置，为补偿此重量变化对电梯运行带来的影响，于是又通过连接在轿底和对重底的补偿链起着两边重量补偿作用。这样样，上述两个部分构成了电梯的重量平衡系统，保证了电梯曳引传动正常，运 行平稳可靠。
*
ppt课件
2.3 曳引钢丝绳
曳引钢丝绳也称曳引绳，是电梯上专用的钢丝绳，其功能就是联接轿厢和对 重装置，并被曳引机驱动使轿厢升降。 曳引钢丝绳一般采用圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。 图2.3-1a为钢丝绳外形，图b、c为钢丝绳横截面图。
1、绳股 2、钢丝 3、绳芯 a、钢丝绳结构放大图 b、6×19S+NF钢丝绳 c、8×19S+NF钢丝绳 图2.3-1 圆形股电梯用钢丝绳
第二章 曳引系统主要设备与装置
曳引系统的作用是向电梯输送与传递动力，使电梯运行。
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2.1曳引机
曳引机是电梯运行的动力来源，在行业中多称为主机.
行星齿轮曳引机
上置式蜗轮蜗杆曳引机
下置式蜗轮蜗杆曳引机
有齿轮曳引机
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无齿曳引机
鼓式制动器曳引机
碟式制动器曳引机
4.1.2 导向系统的组成及其位置
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4.3 导靴 4.3.1 导靴概述 1.功能： 导靴是为了防止对重和轿厢在上下运行时发生偏斜，保证电梯平稳运行的 装置。工作时导靴的凹形槽（或滚轮）与导轨的凸形工作面配合，使轿厢和对 重装置仅沿着导轨上下运动，防止轿厢和对重装置运行过程中偏斜或摆动
4.4 重量平衡系统 重量平衡系统分为两个部分，即对重系统和重量补偿系统。 轿厢与对重通过钢丝绳分别悬挂在曳引轮的两侧，保证了曳引力的产生，相对平衡了两侧的重量，有效地降低了电梯的驱动力，此部分称为对重系统。另外曳引钢丝绳连接轿厢和对重，如果楼层高则钢丝绳就长，钢丝绳自身重量很大，同时随轿厢运行钢丝绳重量在不断地改变位置，为补偿此重量变化对电梯运行带来的影响，于是又通过连接在轿底和对重底的补偿链起着两边重量补偿作用。这样样，上述两个部分构成了电梯的重量平衡系统，保证了电梯曳引传动正常，运 行平稳可靠。
*
ppt课件
2.3 曳引钢丝绳
曳引钢丝绳也称曳引绳，是电梯上专用的钢丝绳，其功能就是联接轿厢和对 重装置，并被曳引机驱动使轿厢升降。 曳引钢丝绳一般采用圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。 图2.3-1a为钢丝绳外形，图b、c为钢丝绳横截面图。
1、绳股 2、钢丝 3、绳芯 a、钢丝绳结构放大图 b、6×19S+NF钢丝绳 c、8×19S+NF钢丝绳 图2.3-1 圆形股电梯用钢丝绳
电梯曳引驱动培训 ppt课件
2.曳引系统受力分析
曳引力的大小为轿厢侧曳引绳上的载荷力T1 与对重侧曳引绳上的载荷力T2之差。由于载 荷力不仅与轿厢的载分量有关，而且还随电 梯的运转阶段而变化，因此曳引力是一个不 断变化的力，详细分析如下〔右图所示绕绳 比为1:1〕：
2.1 电梯上行加速阶段的曳引力F1 这个运转阶段，电梯向上作加速运动，载荷力T1、T2受轿厢和对重惯性力的影
阐明： 式中： β ——下部切口角度值； γ ——槽的角度值； μ ——摩擦系数； f——当量摩擦系数。 β 最大不应超越105º〔1.83弧度〕。 γ 由制造商根据槽的设计提供。任何情况下，其值不应小于25 º〔0.44弧度〕
5.2.2 V形槽
当槽未进展附加的硬化处置时， 为了限制由于磨损而导致曳引 条件的恶化，下部切口是必要 的。
〔kg〕； • mPcar ——轿厢侧滑轮惯量的折算质量JPcar∙(vpulley/v)²/R²，单位为千克〔kg〕； • mPcwt ——对重侧滑轮惯量的折算质量JPcwt∙(vpulley/v)²/R²，单位为千克〔kg〕； • mPTD ——张紧安装的一个滑轮惯量的折算质量JPTD/R2，单位为千克〔kg〕； • MComp ——张紧安装〔包括滑轮〕的质量，单位为千克〔kg〕；
• MCR ——补偿绳〔链〕的实践质量[〔0.5H±y〕×nc×补偿安装单位长度的质量]，单位 为千克〔kg〕；
• MCRcar ——轿厢侧的MCR；
• MCRcwt ——对重侧的MCR；
• Mcwt——对重〔包括滑轮〕的质量，单位为千克〔kg〕；
• MSR ——悬挂钢丝绳的实践质量[〔0.5H±y〕×ns×悬挂钢丝绳单位长度的分量]，单位 为千克〔kg〕；
当电梯满载上升时〔轿厢向上运转〕，曳引力和曳引力矩为正，阐明力矩的作用 是驱动轿厢。这时电梯的曳引系统输出动力。
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10
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。
感应电动机三种制动方式：能耗制动、反接制动、回馈制动。
7
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，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。
12
稀土永磁同步电机
稀土永磁体的工业化生产水平： 钐 钴 稀土永磁：磁能积24－27MGOe，工作温度：180－200℃ 钕铁硼稀土永磁：磁能积38－42MGOe，工作温度：140－160℃
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。
§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
1
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、
8
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，能为建筑商增加可 利用面积。
1、剩磁密度Br：退磁曲线上磁场强度H为零时相应的 磁感应强度值。（T特斯拉）
2、矫顽力Hc：退磁曲线上磁感应强度B为零时相应的 磁场强度值。（A/m)
3、磁能积wm ：退磁曲线上任一点的磁通密度与磁场 强度的乘积。（J/m2)
11
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
ne
RPM
额定转矩：
ne
60vi
D
Nm
额定频率： f pne 60
Hz
反电势系数：
Ke
E ne
力矩系数： Kt T A
5
I
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
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。
微机控制、电力电子等多项技术结合的产品
2
典型的外形结构
内 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 叠 式 制 动
外 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 钳 式 制 动
3
国外生产的永磁同步无齿轮曳引机
通 力
奥 的 斯
OTIS KONE
4
曳引机主要参数
额定功率：P Qv(1 k) Kw 102
额定转速：Te 9550 P
组（定子铁芯内园有均匀分布的定子槽，定子 绕组嵌入定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。
9
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。
13
永磁材料的磁性能及参数
1、退磁曲线：用磁滞回线来反映和描绘其磁 化过程的特点和磁特性，磁滞回线在第二象 限的部分称为退磁曲线。
2、回复线：永磁材料对外呈现的B与H的关系。
3、内禀退磁曲线：内禀磁感应强度与磁场强
度H关系的曲线
i +
N -
B
Br Bm
Hc
Hm
Hs H
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永磁材料的磁性能及参数
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。
感应电动机三种制动方式：能耗制动、反接制动、回馈制动。
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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，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。
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稀土永磁同步电机
稀土永磁体的工业化生产水平： 钐 钴 稀土永磁：磁能积24－27MGOe，工作温度：180－200℃ 钕铁硼稀土永磁：磁能积38－42MGOe，工作温度：140－160℃
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。
§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
1
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、
8
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，能为建筑商增加可 利用面积。
1、剩磁密度Br：退磁曲线上磁场强度H为零时相应的 磁感应强度值。（T特斯拉）
2、矫顽力Hc：退磁曲线上磁感应强度B为零时相应的 磁场强度值。（A/m)
3、磁能积wm ：退磁曲线上任一点的磁通密度与磁场 强度的乘积。（J/m2)
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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
ne
RPM
额定转矩：
ne
60vi
D
Nm
额定频率： f pne 60
Hz
反电势系数：
Ke
E ne
力矩系数： Kt T A
5
I
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
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。
微机控制、电力电子等多项技术结合的产品
2
典型的外形结构
内 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 叠 式 制 动
外 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 钳 式 制 动
3
国外生产的永磁同步无齿轮曳引机
通 力
奥 的 斯
OTIS KONE
4
曳引机主要参数
额定功率：P Qv(1 k) Kw 102
额定转速：Te 9550 P
组（定子铁芯内园有均匀分布的定子槽，定子 绕组嵌入定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。
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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。
13
永磁材料的磁性能及参数
1、退磁曲线：用磁滞回线来反映和描绘其磁 化过程的特点和磁特性，磁滞回线在第二象 限的部分称为退磁曲线。
2、回复线：永磁材料对外呈现的B与H的关系。
3、内禀退磁曲线：内禀磁感应强度与磁场强
度H关系的曲线
i +
N -
B
Br Bm
Hc
Hm
Hs H
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永磁材料的磁性能及参数