專利名稱：電梯并聯(lián)式主輔驅動主機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電梯驅動裝置，特別是一種采用兩臺小功率的主、輔驅動主機替代功率相當?shù)囊慌_大功率驅動電機進行同步運行控制的電梯并聯(lián)式主輔驅動主機。它尤其適用于較大噸位電梯且經常半載運行的電梯系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的電梯系統(tǒng)的結構主要包括轎廂，對重，牽引鋼絲繩以及由用于帶動牽引鋼絲繩的曳引輪和帶有定子、轉子和驅動軸的驅動電機組成的驅動裝置。對重的重量約為轎廂的自重加上載荷的一半，傳統(tǒng)電梯驅動電機只有一臺，無論空載、滿載或是半載時，都由該一臺曳引機執(zhí)行驅動任務。由于電梯的對重平衡的是電梯在半載時的重量，電梯系統(tǒng)在很多時候又是在半載的情況下運行的，所以在這種情況下無需輸出很大的轉矩就可以保證電梯的可靠運行。傳統(tǒng)電梯驅動電機此時主要是自身的能源消耗，使得輸出效率降低。當電梯系統(tǒng)在高速大噸位配置時，所需的曳引機功率會很大，對大功率驅動電機而言，功率加倍，其制造成本和使用中的能源消耗不是呈線性倍數(shù)增加，而是會呈幾何級數(shù)增加。為此， 便有一些引入了 “雙驅動”概念的電梯設計或相關驅動技術，如專利公開號為CN1475426A 的“雙曳引設備驅動電梯的土建布置”，公開了采用兩臺單體曳引機的技術方案。其利用兩個曳引輪同時驅動一個轎廂運行，不僅使得電梯布局復雜，而且輸出效率較低，能耗效果也很不理想；公告號為CN2398M4Y的“上下同時運輸型電梯”，介紹的是在一個井道內安裝兩個轎廂的驅動方式，因其受到建筑設計和運輸要求的限制，其應用十分有限；公開號為 CN1660688A的“永磁同步高速無齒輪曳引機”，所記載的驅動方式是兩臺電機必須同時工作，因此，能源消耗大，維護費用高，顯然不夠經濟。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種電梯并聯(lián)式主輔驅動主機，克服現(xiàn)有技術存在的輸出效率低、能源消耗大，維護費用高等不足，其結構簡單，主、輔驅動主機可以實現(xiàn)單機或雙機實時擇機運行控制，匹配合理，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅動主機的使用壽命。本實用新型所采用的技術方案是該電梯并聯(lián)式主輔驅動主機包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪，帶有定子、轉子和驅動軸的驅動電機以及電氣控制系統(tǒng)，其技術要點是將一臺大功率所述驅動電機利用與之功率相當?shù)膬膳_小功率的主驅動主機和輔驅動主機替代， 所述主驅動主機的驅動軸與所述曳引輪直接連接，所述主、輔驅動主機的驅動軸通過所述電氣控制系統(tǒng)控制的離合裝置并聯(lián)在一起。所述主驅動主機通過空心軸與所述曳引輪剛性連接，所述曳引輪的曳引輪軸作為所述主驅動主機的驅動軸與所述空心軸同軸連接，所述輔驅動主機的驅動軸通過所述離合裝置與所述曳引輪軸并聯(lián)在一起。所述曳引輪的曳引輪軸分別通過所述離合裝置與所述主、輔驅動主機的驅動軸并聯(lián)在一起。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是由于本實用新型將一臺大功率驅動電機利用與之功率相當?shù)膬膳_小功率的主驅動主機和輔驅動主機替代，并且主、輔驅動主機的驅動軸通過離合裝置與曳引輪并聯(lián)在一起，匹配合理，所以其結構簡單，主、輔驅動主機可以采用兩臺小功率驅動主機替代功率相當?shù)囊慌_大功率驅動電機進行同步運行控制，實現(xiàn)實時擇機運行。當電梯系統(tǒng)在處于半載和少于半載時，所需的驅動轉矩很小，只需一臺小功率的驅動主機就可以滿足驅動要求，與用大功率驅動主機驅動相比，該電梯并聯(lián)式主輔驅動主機可以降低主機的制造難度及更換零部件成本，避免制造大功率驅動主機所需的高額制造費用，減少了曳引機自身的能源損耗；當電梯載荷超出范圍時，由兩臺驅動主機共同驅動，整個系統(tǒng)平均節(jié)能約在5% 10%。因此，本實用新型能夠克服現(xiàn)有技術存在的輸出效率低、能源消耗大，維護費用高等不足，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅動主機的使用壽命。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1是本實用新型的I型結構示意圖；圖2是本實用新型的II型結構示意圖；圖3是本實用新型的III型結構示意圖；圖4是本實用新型的IV型結構示意圖；圖5是本實用新型的雙機同步驅動控制電路原理圖；圖6是本實用新型的單機驅動向雙機驅動轉換的電路原理圖。圖中序號說明1曳引輪、2主驅動主機(Ml)、3轉子、4驅動軸、5離合裝置(BL)、6 輔驅動主機(M2)、7空心軸、8曳引輪軸；E1、E2編碼器、ESV1、ESV2變頻器、XE1、XE2速度檢測接口、EXP-F2E同步信號發(fā)送接口、EX-2F同步信號接收接口、APC-ELS同步控制卡、RS485 人機通訊接口、HMS操作裝置、ICl、IC2變頻器控制單元、MPK控制主板、BL離合器。
具體實施方式
根據圖1 6詳細說明本實用新型的具體結構。該并聯(lián)式主輔驅動主機固定于機房承重梁上，對于無機房電梯可放置在井道內導軌上部，曳引輪驅動牽引鋼絲繩，帶動轎廂和對重在井道內運行。它包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪1，帶有定子(圖中未示出)、轉子3 和驅動軸4的驅動電機，離合裝置5以及常用的由單機驅動控制電路、單機驅動向雙機驅動轉換電路、雙機同步驅動控制電路等組成的電氣控制系統(tǒng)。其中驅動電機采用兩臺小功率主、輔驅動主機2、6替代功率相當?shù)囊慌_大功率驅動電機，主驅動主機2的驅動軸4與曳引輪1直接連接。主、輔驅動主機2、6的驅動軸4通過電氣控制系統(tǒng)控制的離合裝置5并聯(lián)在一起。在電梯系統(tǒng)處于半載或接近半載(少于半載)時，一定轉矩范圍內，只由一臺主驅動主機2驅動曳引輪1進而驅動電梯系統(tǒng)；當電梯載荷超過半載直到滿載(包括極限狀態(tài)空載啟動)時，由于需要的驅動轉矩增大，輔驅動主機6的驅動軸4通過離合裝置5與主驅動電機2的驅動軸4連接或與曳引輪軸8直接連接，與主驅動主機2共同驅動電梯系統(tǒng)。本電梯驅動系統(tǒng)可根據實際需要和用戶要求設置為I型結構、II型結構、III型結構和IV型結構。將傳統(tǒng)的一臺大功率驅動電機由與之功率相當?shù)膬膳_小功率的可分別獨立工作的小功率主驅動主機2和輔驅動主機6替代。可以對兩個驅動主、輔驅動主機2、6分配以不同的功率比例，并配套相應的離合裝置5。由常用的單機驅動控制電路、單機驅動向雙機驅動轉換電路、雙機同步驅動控制電路等組成的電氣控制系統(tǒng)，可以根據轎廂內的載荷變化來判斷投入其中一個驅動主機驅動曳引輪1運行，或同時投入兩個驅動主機共同驅動曳引輪1運行。當需要兩臺驅動主機同時工作時，利用現(xiàn)代變頻控制技術，采用高精度的編碼器作為速度反饋裝置，控制輔驅動主機6的變頻器實時采集主驅動主機2的速度反饋信號，再輔助軟件的前饋控制，使輔驅動主機6實時跟隨主驅動主機2的運轉速度進行同步運轉。圖1為采用本實用新型的實施方案之I型結構示意圖，其中曳引輪1放置在主驅動主機2的驅動軸4的一側，主驅動主機2與曳引輪1直接連接。輔驅動主機6的驅動軸 4通過離合裝置5與主驅動主機2的驅動軸4并聯(lián)在一起。在電梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時，只由主驅動主機2帶動曳引輪1驅動電梯系統(tǒng)；當超出該范圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合裝置5吸合，由輔驅動主機6和主驅動主機2共同驅動曳引輪1進而驅動電梯系統(tǒng)。圖2為采用本實用新型的實施方案之II型結構示意圖，其中曳引輪1放置在主驅動主機2與輔驅動主機6之間，主驅動主機2的驅動軸4與曳引輪1直接連接。輔驅動主機6的驅動軸4通過離合裝置5與固定曳引輪1的主驅動主機2的驅動軸4并聯(lián)在一起。 在電梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時只由主驅動主機2帶動曳引輪1驅動電梯系統(tǒng)；當超出該范圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合裝置5吸合，由輔驅動主機6和主驅動主機2共同驅動曳引輪1進而驅動電梯系統(tǒng)。圖3為采用本實用新型的實施方案之III型結構示意圖，其中曳引輪6放置在主驅動主機2的驅動軸4的一側，主驅動主機2通過空心軸7與曳引輪1剛性連接，曳引輪1的曳引輪軸8作為主驅動主機2的驅動軸與空心軸7同軸連接。輔驅動主機6的驅動軸4通過離合裝置5與曳引輪軸8并聯(lián)在一起。在電梯系統(tǒng)處于半載或少于半載時只由主驅動主機2帶動曳引輪1驅動電梯系統(tǒng)；當超出該范圍時由電氣控制系統(tǒng)控制離合裝置5吸合，由輔驅動主機6的驅動軸4通過離合裝置5與曳引輪軸8和主驅動主機2的空心軸7共同驅動曳引輪1進而驅動電梯系統(tǒng)。圖4為采用本實用新型的實施方案之IV型結構示意圖，其中曳引輪1放置在主驅動主機2與輔驅動主機6之間，曳引輪1的曳引輪軸8分別通過離合裝置與主驅動主機2、 輔驅動主機6的的驅動軸4并聯(lián)在一起，主驅動主機2和輔驅動主機6可根據實際需要配置不同的功率，電氣控制系統(tǒng)根據轎廂內的載荷變化來判斷投入其中任意一個驅動主機， 或同時投入兩個驅動主機共同驅動曳引輪1進而驅動電梯系統(tǒng)。圖5為主、輔驅動主機Ml (2)、M2 (6)同步驅動控制電路原理圖，其同步驅動控制電路采用兩臺變頻器ESV1、ESV2分別對主、輔驅動主機Ml、M2進行控制。通過編碼器E1、 E2檢測電機運行速度，變頻器ESVl通過同步信號接口 EXP-F2E將主驅動主機Ml的速度信號發(fā)送給變頻器ESV2，由EX-2F同步信號接收接口接收該信號；變頻器ESV2內部安裝有同步控制卡ACP-ELS，可控制輔驅動主機M2跟隨主驅動主機Ml以相同速度運轉，從而實現(xiàn)兩臺電機的同步運行。電梯控制主板MPK是采用ARM架構CPU作為主控制芯片的單片機，具有電梯控制功能，檢測轎廂內的載荷，并依據載荷的變化來判斷是需要投入主驅動主機Ml 運行還是投入主、輔驅動主機Ml、M2運行?？刂浦靼錗PK發(fā)出的控制信號被變頻器控制單元IC1、IC2接收，驅動主驅動主機Ml或主、輔驅動主機Ml、M2運行。電梯啟動前控制主板 MH(判斷轎廂內載荷為半載或載荷較少時，發(fā)出離合裝置BL (5)控制信號使輔驅動主機M2 脫離，同時輸出信號由變頻器控制單元ICl接收，進而驅動主驅動主機Ml驅動電梯運行。當控制主板MPK判斷轎廂內載荷較大(極限狀態(tài)為空載或滿載)時，發(fā)出離合裝置BL控制信號使輔驅動主機M2接入，同時輸出信號由變頻器控制單元IC1、IC2接收，進而驅動主、輔驅動主機Ml、M2共同驅動電梯運行。整個系統(tǒng)的控制參數(shù)可通過操作裝置HMS進行設置，其通訊采用RS485接口形式。 圖6為單個主機驅動向雙機驅動轉換電路原理圖，其中控制主板MH(根據輸入信號判斷轎廂內的載荷多少，從而計算出驅動電梯所需要的轉矩，通過控制變頻器控制單元 ICl或IC2來決定由其中一個主驅動主機Ml驅動電梯運行或是主、輔驅動主機M1、M2同時驅動電梯運行。同步驅動控制電路通過對離合裝置BL的控制來實現(xiàn)主驅動主機Ml或輔驅動主機M2的分離或投入驅動運行。
權利要求1.一種電梯并聯(lián)式主輔驅動主機，包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪、帶有定子、轉子和驅動軸的驅動電機以及電氣控制系統(tǒng)，其特征在于將一臺大功率所述驅動電機利用與之功率相當?shù)闹黩寗又鳈C和輔驅動主機替代，所述主驅動主機的驅動軸與所述曳引輪直接連接，所述主、輔驅動主機的驅動軸通過所述電氣控制系統(tǒng)控制的離合裝置并聯(lián)在一起。
2.根據權利要求1所述的電梯并聯(lián)式主輔驅動主機，其特征在于所述主驅動主機通過空心軸與所述曳引輪剛性連接，所述曳引輪的曳引輪軸作為所述主驅動主機的驅動軸與所述空心軸同軸連接，所述輔驅動主機的驅動軸通過所述離合裝置與所述曳引輪軸并聯(lián)在一起。
3.根據權利要求2所述的電梯并聯(lián)式主輔驅動主機，其特征在于所述曳引輪的曳引輪軸分別通過所述離合裝置與所述主、輔驅動主機的驅動軸并聯(lián)在一起。
專利摘要本實用新型提供一種電梯并聯(lián)式主輔驅動主機，它克服陳述了現(xiàn)有技術存在的輸出效率低、能源消耗大，維護費用高等不足，包括帶動牽引鋼絲繩的曳引輪、帶有定子、轉子和驅動軸的驅動主機以及電氣控制系統(tǒng)，其技術要點是所述驅動主機由主驅動主機和輔驅動主機組成，主驅動主機的驅動軸與曳引輪直接連接，主、輔驅動主機的驅動軸通過離合裝置并聯(lián)在一起。因主、輔驅動主機可以采用兩臺小功率驅動主機實現(xiàn)實時擇機運行，進行同步控制，故其結構簡單，主輔驅動主機可以實現(xiàn)實時擇機運行控制，匹配合理，明顯降低主機自身能源消耗，節(jié)省維護費用，延長驅動主機的使用壽命。
文檔編號B66B11/04GK201961936SQ20112004877
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權日2011年2月28日
發(fā)明者李振才, 王福強 申請人:沈陽博林特電梯股份有限公司