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1、永磁同步电动机永磁同步电动机电机是以磁场为媒介进展机械能和电能相互转换的电磁安装。为了在电机内建立必需的气隙磁场，可以有两种方法。1.在电机绕组内通以电流来产生磁场如普通的直流电机和同步电机。要专门设置励磁绕组，通入直流电，来建立气隙磁场。电机体积增大，励磁功率呵斥电机发热，效率降低。感应异步电机要经过三相定子绕组从电网吸收感性无功电流来建立气隙磁场。电机功率因数低，效率也有所降低。2.由永磁体来产生磁场由于永磁资料的固有特性，它经过预先磁化充磁以后，不再需求外加能量就能在其周围空间建立磁场。这既可简化电机构造，又可节约能量。与与传统的的电励磁励磁电机相比，永磁机相比，永磁电机，特机，特别是是
2、稀土永磁稀土永磁电机具有构造机具有构造简单，运，运转可靠；体可靠；体积小，小，质量量轻；损耗少，效率高；耗少，效率高；电机的外形和机的外形和尺寸可以灵敏多尺寸可以灵敏多样等等显著著优点。因此运用范点。因此运用范围极极为广泛，几乎普及航空航天、国防、工广泛，几乎普及航空航天、国防、工农业消消费和日常生活的各个和日常生活的各个领域。域。永磁同步永磁同步电动机与感机与感应电动机相比，不需求无机相比，不需求无功励磁功励磁电流可以流可以显著提高功率因数著提高功率因数( (可到达可到达1 1、甚至容性甚至容性) )，减少了定子，减少了定子电流和定子流和定子电阻阻损耗，耗，而且在而且在稳定运定运转时没有没有
3、转子子电阻阻损耗，耗，进而可而可以因以因总损耗降低而减小耗降低而减小风扇扇( (小容量小容量电机甚至可机甚至可以去掉以去掉风扇扇) )和相和相应的的风摩摩损耗，从而使其效率耗，从而使其效率比同比同规格感格感应电动机可提高机可提高2828个百分点。个百分点。 永磁资料 永磁电机的性能、设计制造特点和运用范围都与永磁资料的性能亲密相关。永磁资料种类众多，性能差别很大。因此，在研讨永磁电机之前，首先从设计制造电机的需求出发，了解电机中最常用的三种主要永磁资料铁氧体、铝镍钴、钕铁硼的根本性能，包括磁性能、物理性能，选用时的本卷须知。 永磁体的磁稳定性永磁体的磁稳定性为了保证永磁电机的电气性能不发为了保
4、证永磁电机的电气性能不发生变化，能长期可靠地运转，要求生变化，能长期可靠地运转，要求永磁资料的磁性能坚持稳定。通常永磁资料的磁性能坚持稳定。通常用永磁资料的磁性能随环境、温度用永磁资料的磁性能随环境、温度和时间的变化率来表示其稳定性，和时间的变化率来表示其稳定性，主要包括热稳定性、磁稳定性、化主要包括热稳定性、磁稳定性、化学稳定性和时间稳定性。学稳定性和时间稳定性。 永磁同步电动机永磁同步电动机概述概述永磁同步电动机的运转原理与电励永磁同步电动机的运转原理与电励磁同步电动机一样，但它以永磁体磁同步电动机一样，但它以永磁体提供的磁通替代后者的励磁绕组励提供的磁通替代后者的励磁绕组励磁，使电动机构
5、造较为简单，降低磁，使电动机构造较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电出问题的集电环和电刷，提高了电动机运转的可靠性；又因无需励磁动机运转的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电电流，省去了励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。因此它是动机的效率和功率密度。因此它是近年来研讨得较多并在各个领域中近年来研讨得较多并在各个领域中得到越来越广泛运用的一种电动机。得到越来越广泛运用的一种电动机。 永磁同步电动机分类永磁同步电动机分类永磁同步电动机分类方法比较多：按任务主磁场方向的不同，可分为径向磁场式和轴向磁场式；按电枢绕
6、组位置的不同，可分为内转子式(常规式)和外转子式；按转子上有无起动绕组，可分为无起动绕组的电动机(用于变频器供电的场所，利用频率的逐渐升高而起动，并随着频率的改动而调理转速，常称为调速永磁同步电动机)和有起动绕组的电动机(既可用于调速运转又可在某一频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动，常称为异步起动永磁同步电动机)；按供电电流波形的不同，可分为矩形波永磁同步电动机和正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。异步起动永磁同步电动机用于频率可调的传动系统时，构成一台具有阻尼(起动)绕组的调速永磁同步电动机。 永磁同步电动机的总体构造永磁同步电动机的总体构造1.高效永磁同步高效永磁同步电动
7、机构造表示机构造表示图l转轴2轴承承3端差端差4定子定子绕组5机座机座6定子定子铁心心7转子子铁心心8永磁体永磁体9起起动笼10风扇扇11风罩罩永磁直流无刷电动机构造表示图永磁直流无刷电动机构造表示图l转轴2前端差前端差3螺螺钉4调整整垫片片5轴承承6定子定子组件件7永磁永磁转子子组件件8位置位置传感器感器转子子9后端差后端差10位置位置传感器定子感器定子调速永磁同步电动机构造表示图调速永磁同步电动机构造表示图l转轴2轴承承3端差端差4定子定子绕组5机座机座6定子定子铁心心7，8永磁体永磁体9转子子铁心心10风扇扇11风罩罩12位置、速度位置、速度传感器感器13，14电缆15公用公用变频驱动器
8、器 永磁同步电动机的转子构造永磁同步电动机的转子构造外表式转子磁路构造外表式转子磁路构造1凸出式凸出式2插入式插入式1永磁体永磁体2转子铁心转子铁心3转转轴轴1外外表表凸凸出出式式构构造造简简单单、制制造造本本钱钱较较低低、转转动动惯惯量量小小等等优优点点，在在矩矩形形波波永永磁磁同同步步电电动动机机和和恒恒功功率率运运转转范范围围不不宽宽的的正正弦弦波波永永磁磁同同步步电电动动机机中中得得到到了了广广泛泛运运用用。此此外外，外外表表凸凸出出式式转转子子构构造造中中的的永永磁磁磁磁极极易易于于实实现现最最优优设设计计，使使之之成成为为能能使使电电动动机机气气隙隙磁磁密密波波形形趋趋近近于于正正
9、弦弦波波的的磁磁极极外外形形，可可显显著著提提高高电电动动机机乃乃至至整整个个传传动动系系统统的的性性能。能。2外外表表插插入入式式可可充充分分利利用用转转子子磁磁路路的的不不对对称称性性所所产产生生的的磁磁阻阻转转矩矩，提提高高电电动动机机的的功功率率密密度度，动动态态性性能能较较凸凸出出式式有有所所改改善善，制制造造工工艺艺也也较较简简单单，常常被被某某些些调调速速永永磁磁同同步步电电动动机机所所采采用用。但但漏磁系数和制造本钱都较凸出式大。漏磁系数和制造本钱都较凸出式大。同步电机与感应异步电机的区别同步电机与感应异步电机的区别 同步电机与感应异步电机的区别在于：同步电机与感应异步电机的区
10、别在于：1 1同同步步电电机机的的转转速速严严厉厉的的与与电电源源频频率率坚坚持持同同步步，转转差差为为零零，而而异异步步电电机机的的转转速速永永远远低低于于同同步步转转速速，转转差差不不为零，可以靠控制转差来调速。为零，可以靠控制转差来调速。2 2异异步步机机的的磁磁场场靠靠定定子子供供电电产产生生，而而同同步步电电机机的的磁磁场场花花样样很很多多，普普通通大大中中型型同同步步电电机机在在转转子子侧侧采采用用独独立立的的直直流流励励磁磁，小小容容量量的的同同步步电电机机采采用用永永久久磁磁铁铁磁磁场场不不变变，磁磁阻阻式式同同步步机机完完全全靠靠定定子子励励磁磁靠靠凸凸极极磁磁阻阻的的变化产
11、生同步转矩。变化产生同步转矩。3 3异异步步电电机机的的功功率率因因数数永永远远小小于于1 1，而而同同步步电电机机的的功功率因数可以用励磁电流来调理，可以滞后，可以超前。率因数可以用励磁电流来调理，可以滞后，可以超前。同步电机与感应异步电机的区别续同步电机与感应异步电机的区别续4 4同同步步电电机机和和异异步步电电机机的的定定子子是是一一样样的的，而而转转子子绕绕阻阻不不同同。同同步步电电机机的的转转子子除除励励磁磁绕绕组组外外，还还有有一一个个本本身身短短路路的的阻阻尼尼绕绕阻阻。当当同同步步机机在在恒恒频频下下运运转转时时，阻阻尼尼绕绕阻阻有有助助于于抑抑制制重重载载时时发发生生的的震震
12、荡荡。但但当当同同步步电电机机重重载载转转速速闭闭环环下下变变频频调调速速运运转转时时，阻阻尼尼绕绕阻阻便便失失去去它它的的主主要要作作用用，却却添加了数学模型的复杂性。添加了数学模型的复杂性。5 5异异步步电电机机的的气气隙隙都都是是均均匀匀的的，而而同同步步电电机机那那么么有有隐隐极极式式和和显显极极式式之之分分。隐隐极极式式电电机机气气隙隙是是均均匀匀的的，而而显显极极式式电电机机的的气气隙隙磁磁阻阻不不均均匀匀，对对于于电电励励磁磁的的电电机机直直轴轴磁磁阻阻小小，交交轴轴磁磁阻阻大大。对于永磁电机直轴磁阻大，交轴磁阻小。对于永磁电机直轴磁阻大，交轴磁阻小。以以前前，由由于于同同步步电
13、电动动机机存存在在着着本本身身的的弱弱点点起起动动费费事事，必必需需由由异异步步电电动动机机拖拖动动，重重载载时时有有振振荡荡和和失失步步的的危危险险，普普通通工工业业设设备备很很少少用用。变变频频调调速速技技术术弥弥补补了了这这些些缺缺陷陷：起起动动时时变变频频器器频频率率逐逐渐渐上上升升，转转速速也也逐逐渐渐提提高高，不不需需其其他他起起动动设设备备；失失步步问问题题是是由由于于同同步步转转速速不不变变，转转子子落落后后的的角角度度过过大大引引起起的的，而而变变频频调调速速中中的的转转速速和和转转矩矩闭闭环环控控制制，可可以以随随时时调调理理同同步步转转速速，防防止止了了失失步步景景象象。
14、由由于于同同步步电电机机的的固固有有优优点点使使同同步步电电机机的的变变频频调调速速成成为为交交流流调调速速的的一一个个很很有有潜潜力力的开展方向。的开展方向。与异步电机不同，同步电机不能采用调理与异步电机不同，同步电机不能采用调理转差的方法，只能调频调速。根据对频率转差的方法，只能调频调速。根据对频率进展控制的不同方法，同步电机变频调速进展控制的不同方法，同步电机变频调速系统可以分为它控式和自控式。当同步电系统可以分为它控式和自控式。当同步电机定子电压频率由一个外部频率控制安装机定子电压频率由一个外部频率控制安装进展控制时，称为他控方式。当同步电机进展控制时，称为他控方式。当同步电机定子电压
15、频率由其轴上位置传感器发出的定子电压频率由其轴上位置传感器发出的脉冲来控制变频安装的触发脉冲时，称为脉冲来控制变频安装的触发脉冲时，称为自控方式。自控方式。 感应电动机的感应电动机的 变频调速控制变频调速控制 1. 1. 概论概论 1.1 1.1 感应电动机调速的概略与趋势感应电动机调速的概略与趋势在相当长时期内，直流调速不断以性能优良领先在相当长时期内，直流调速不断以性能优良领先于交流调速。于交流调速。6060年代以后，特别是年代以后，特别是7070年代以来，年代以来，电力电子技术和控制技术的飞速开展，使得交电力电子技术和控制技术的飞速开展，使得交流调速性能可以与直流调速相媲美、相竞争，流调
16、速性能可以与直流调速相媲美、相竞争，目前，交流调速已进入逐渐替代直流调速的时目前，交流调速已进入逐渐替代直流调速的时代。代。电力电子器件的开展为交流调速奠定了物质根底。电力电子器件的开展为交流调速奠定了物质根底。随着新型电力电子器件的不断涌现，变频技术随着新型电力电子器件的不断涌现，变频技术获得飞速开展。获得飞速开展。 在变频技术日新月异地开展的同时，交流电动机在变频技术日新月异地开展的同时，交流电动机控制技术获得了突破性进展。控制技术获得了突破性进展。 微处置机引入控制系统，促进了模拟控制系统向微处置机引入控制系统，促进了模拟控制系统向数字控制系统的转化。数字控制系统的转化。1.2 1.2
17、感应电动机调速的根本方法感应电动机调速的根本方法 感感应电动机的机的调速方法分速方法分为变频调速、速、变极极对数数调速和速和调转差率差率调速三种。速三种。详细的的说常常见的根本种的根本种类有：有：降降电压调速；速；电磁磁转差离合器差离合器调速；速；绕线转子感子感应电机机转子回路串子回路串电阻阻调速；速；绕线转子感子感应电机串机串级调速；速；变极极对数数调速；速；变压变频调速等。速等。感应电动机调速的根本方法感应电动机调速的根本方法按照交流感应电动机的根本原理，从定子按照交流感应电动机的根本原理，从定子传入转子的电磁功率传入转子的电磁功率 可分为两部分：一可分为两部分：一部分是拖动负载的有效功率
18、部分是拖动负载的有效功率 ，即机械功率；另一部分是转差功率，即机械功率；另一部分是转差功率 ，与转差率成正比。从能量转换的角度看，与转差率成正比。从能量转换的角度看，转差功率能否增大，是耗费掉还是得到回转差功率能否增大，是耗费掉还是得到回收，显然是评价调速系统效率高低的一种收，显然是评价调速系统效率高低的一种标志。从这点出发，可以把感应电机的调标志。从这点出发，可以把感应电机的调速系统分成三类。速系统分成三类。 1 1转差功率耗差功率耗费型型调速系速系统 全部转差功率都换成热能的方式而耗费掉。上述的第、三种调速方法都属于这一类。在这三类感应电机调速系统之中，这类系统的效率最低，而且它是以添加转
19、差功率的耗费来换取转速的降低恒转矩负载时，越向下调速，效率越低。可是这类系统构造最简单，所以还有一定的运用场所。 2 2转差功率回馈型调速系统转差功率回馈型调速系统 转差功率的一部分耗费掉，大部分那么经过变流安装回馈给电网或者转化为机械能予以利用，转速越低，回收的功率越多，上述第种调速方法串级调速属于这一类。这类调速系统的效率显然比第一类高，但增设的变流安装总要多耗费一部分功率，因此还不及下一类。 3 3转差功率不变型调速系统转差功率不变型调速系统 转差功率中转子铜损部分的耗费是不可防止的，但在这类系统中，无论转速高低，转差功率的耗费根本不变，因此效率最高。上述的第、两种调速方法属于此类。其中
20、变极对数只能有级调速，运用场一切限。只需变压变频调速运用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速，是最有开展出路的。 3. 变频调速 变频调速系统的原理框图 变频调速的特点 变变频频调调速速的的优优点点在在于于：改改动动频频率率时时转转差差率率不不变变，也也就就是是不不同同转转速速时时不不变变，因因此此转转差差损损耗耗小小，特特性性硬硬，调调速速范范围围宽宽，调调速速精精度度高高，适适用用于于调调速速性性能能要要求求较较高高的的场场所所。另另一一方方面面，变变频频调调速速安安装装的的本本钱钱较较高高虽虽然然价价钱钱还还在在降降低低，变变频频调调速原理较复杂。速原理较复杂。变变频频调
21、调速速的的方方法法也也有有多多种种，按按变变频频器器的的类类型型分分主主要要有有交交交交变变频频器器和和交交直直交交变变频频器器两两大大类类；按按控控制制方方法法分分有有标标量量控控制制、矢矢量量控控制制和和感感应机的直接转矩控制。应机的直接转矩控制。 感应电机变频调速感应电机变频调速 感感应应电电机机，特特别别是是笼笼型型感感应应电电机机，构构造造简简单单、结结实实，价价钱钱廉廉价价，运运转转可可靠靠，无无需需维维护护，在在交交流流传传动动中中得得到到了了极极为为广广泛泛的的运运用用。感感应应电电机机采采用用变变频频调调速速技技术术后后，调调速速范范围围广广，调调速速时时因因转转差差功功率率
22、不不变变而而无无附附加加能能量量损损失失，是是一一种种性性能能优优良良的的高高效效的的调调速速方方式式，是是交交流流电电机机调速传动开展的主要方向。调速传动开展的主要方向。在在变变频频调调速速系系统统中中，由由变变频频器器提提供供应应电电机机的的频频率率变变化化的的电电压压或或电电流流鼓鼓励励均均是是非非正正弦弦的的，除除基基波波外外，还还包包含含大大量量的的谐谐波波。分分析析阐阐明明，决决议议感感应应电电机机变变频频运运转转特特性性的的主主要要还还是是基基波波，谐谐波波分分量量只只起起着着使使电电机机电电压压或或电电流流畸畸变变、产产生生谐谐波波损损耗耗、恶恶化化力力能能目目的的、引引起起转
23、转矩矩脉脉动动的作用。的作用。 变频调速的根本控制方式变频调速的根本控制方式 假设希望一台感应电机获得良好的运转性能、假设希望一台感应电机获得良好的运转性能、力能目的，必需坚持其磁路任务点稳定不变，力能目的，必需坚持其磁路任务点稳定不变，即坚持每极磁通量即坚持每极磁通量 额定不变。由于假设额定不变。由于假设 太强，电机磁路饱和，励磁电流、励磁损耗及太强，电机磁路饱和，励磁电流、励磁损耗及发热增大；假设太弱，电机力能目的下降，电发热增大；假设太弱，电机力能目的下降，电机出力不够，铁芯也未充分利用。换句话说，机出力不够，铁芯也未充分利用。换句话说，坚持每极磁通量坚持每极磁通量 额定不变而维持较高值
24、，额定不变而维持较高值，那么产生同样的电磁转矩而需求的有功电流最那么产生同样的电磁转矩而需求的有功电流最小。小。 从感应电机定子每相电动势有效值公式看从感应电机定子每相电动势有效值公式看 对一台电机，其构造参数确定，那么有对一台电机，其构造参数确定，那么有阐明只需协调地控制阐明只需协调地控制 、 ，即可到达控制气，即可到达控制气隙磁通隙磁通 的目的。但由于电机绝缘和供电电源的目的。但由于电机绝缘和供电电源的限制，电机运转频率在基频以下及基频以上的限制，电机运转频率在基频以下及基频以上调速时须采取不同的控制方式。调速时须采取不同的控制方式。 1. 1. 基频以下调速基频以下调速 要坚持气隙磁通要
25、坚持气隙磁通 额定不变，必需采用恒电额定不变，必需采用恒电动势频率比的控制方式，即变频过程中须维持动势频率比的控制方式，即变频过程中须维持 常值。但定子电动势为内部量，难以常值。但定子电动势为内部量，难以直接丈量、控制。直接丈量、控制。 根据感应电机定子电压方程式根据感应电机定子电压方程式 可知，当频率较高，电动势较大时，可忽略定可知，当频率较高，电动势较大时，可忽略定子绕组漏抗压降得子绕组漏抗压降得 ，即只需维持，即只需维持 常数恒电压频率比既可维持气隙磁通恒常数恒电压频率比既可维持气隙磁通恒定。定。 1. 1. 基频以下调速基频以下调速当感应电机在低频时，定子电动势当感应电机在低频时，定子
26、电动势 较小，定较小，定子电阻压降的影响不能忽略，必需有意抬高子电阻压降的影响不能忽略，必需有意抬高 而对定子电阻压降加以补偿，而对定子电阻压降加以补偿， 才干近似维持才干近似维持 常值。此时采用带低频定子电阻压降常值。此时采用带低频定子电阻压降补偿的恒电压频率比控制，其电压、频率关系补偿的恒电压频率比控制，其电压、频率关系如图中曲线所示。假设电动机在不同转速下都如图中曲线所示。假设电动机在不同转速下都有额定电流，那么电机能在温升允许的情况下有额定电流，那么电机能在温升允许的情况下长期运转，这时转矩根本上随磁通变化。由于长期运转，这时转矩根本上随磁通变化。由于维持了气隙磁通恒定，电机将作恒转矩
27、运转。维持了气隙磁通恒定，电机将作恒转矩运转。 2. 2. 基频以上调速基频以上调速当运转频率超越基频当运转频率超越基频 时，由于变频安装半时，由于变频安装半导体元件及电机绝缘的耐压限制，电机电压不导体元件及电机绝缘的耐压限制，电机电压不能超越额定值能超越额定值 ，只能维持，只能维持 不变。不变。随着运转频率的升高，随着运转频率的升高， 的比值下降，气隙的比值下降，气隙磁通随之减小，进入弱磁控制方式。此时，电磁通随之减小，进入弱磁控制方式。此时，电机转矩大体上反比频率变化，但电机的转速升机转矩大体上反比频率变化，但电机的转速升高了，输出转矩与机械角速度的乘积为输出功高了，输出转矩与机械角速度的
28、乘积为输出功率近似不变，作近似恒功率运转。率近似不变，作近似恒功率运转。 感应电机变频调速控制特性感应电机变频调速控制特性 变频器的根本构成变频器的根本构成 变频器器的的主主要要义务是是把把恒恒压恒恒频(constant (constant voltage voltage constant constant frequency, frequency, CVCFCVCF的的交交流流电转换为变压变频variable variable voltage voltage variable variable frequency, frequency, VVVFVVVF的的交交流流电，以以满足足交交流流电机
29、机变频的需求。的需求。从构造上分，从构造上分，变频器可分器可分为: : 交交交交变频器亦称直接器亦称直接变频器器; ; 交交直直交交变频器亦称器亦称间接接变频器。器。 交交交交变频器的构造器的构造交交交交变频器是将恒器是将恒压恒恒频的交流的交流电一次一次变换成成调压调频的交流的交流电，它有三它有三组可逆整流器可逆整流器桥式或零式式或零式线路路组成，成，当三当三组移置信号是一移置信号是一组频率和幅率和幅值均可均可调的三的三相正弦信号相正弦信号时，那么，那么变频器器输入三相交流入三相交流电。交交交交变频器器单相相输出出电压和和电流波形流波形交交变频器的主要特点交交变频器的主要特点 1 1原原理理主
30、主要要基基于于可可逆逆整整流流，可可直直接接援援用用成成熟熟的的直直流流可可逆调速的技术和阅历；逆调速的技术和阅历；2 2输输出出到到电电动动机机的的电电流流近近似似于于三三相相正正弦弦电电流流，附附加加损损耗小，转矩脉动量小；耗小，转矩脉动量小；3 3采采用用元元器器件件的的数数量量较较多多，假假设设采采用用三三相相桥桥式式接接法法，需求需求3636个晶闸管；个晶闸管；4 4输输出出电电压压波波形形由由电电源源波波形形的的区区段段组组成成，为为了了使使波波形形畸畸变变不不至至过过大大，输输出出频频率率不不能能高高于于电电网网频频率率的的1/31/31/21/2。电源频率为。电源频率为50Hz
31、50Hz时，最大输出频率不超越时，最大输出频率不超越20Hz20Hz；5 5拖拖动动的的电电机机普普通通属属于于普普通通电电机机，价价钱钱廉廉价价，但但转转速速较较低低。对对于于4 4极极电电机机，最最高高转转速速小小于于 。电电网网侧侧的的功功率率因因数数与与负负载载的的功功率率因因数数成成正正比比，感感应应电电动动机机的的功功率率因因数数低低，电电网网侧侧的的功功率率因因数数也也低低。为为了了提提高功率因数，有时需求安装容量较大的无功补偿安装。高功率因数，有时需求安装容量较大的无功补偿安装。近近年年来来出出现现了了一一种种新新颖颖的的矩矩阵阵式式变变频频电电路路，这这种种电电路路也也是是一
32、一种种直直接接变变频频电电路路，电电路路所所用用的的开开关关器器件件是是全全控控型型的的，控控制制方方式式不不是是相相控控方方式式，而而是是斩斩控控方方式式。其其优优点点是是输输出出电电压压为为正正弦弦波波，输输出出频频率率不不受受电电网网频频率率的的限限制制；输输入入电电流流也也可可控控制制为为正正弦弦波波且且和和电电压压同同相相，功功率率因因数数为为1 1，也也可可控控制制为为需需求求的的功功率率因因数数；能能量量可可双双向向流流动动，适适用用于于交交流流电电动动机机的的四四象象限限运运转转；不不经经过过中中间间环环节节而而直直接接实实现现变变频频，效效率率较较高高。因因此此，这这种种电电
33、路路的的电电气气性性能能是是非非常常理理想想的的。但但由由于于还还没没有有理理想想的的功功率率器器件件，还未到实践运用阶段。还未到实践运用阶段。 2. 2. 交直交直交交变频器器 交直交变频器是将恒压恒频的交流电经过整流电交直交变频器是将恒压恒频的交流电经过整流电路变换成直流，然后再经逆变将直流变换成变压变频路变换成直流，然后再经逆变将直流变换成变压变频的交流电。这种变频器虽然多了一个中间直流环节，的交流电。这种变频器虽然多了一个中间直流环节，但输出交流电的频率可高于电网的频率。但输出交流电的频率可高于电网的频率。 按控制方式的不同交直交变频器可分为三种。按控制方式的不同交直交变频器可分为三种
34、。1 1用可控整流调压、逆变器调频的交直交变频用可控整流调压、逆变器调频的交直交变频器器 2 2用不可控整流器整流、用斩波器调压、再用逆变用不可控整流器整流、用斩波器调压、再用逆变器调频的交直交变频器器调频的交直交变频器 3 3用不可控整流器整流、用用不可控整流器整流、用PWMPWM逆变器同时调压调逆变器同时调压调频的交直交变频器频的交直交变频器 4 4用用PWMPWM可控整流器整流、用可控整流器整流、用PWMPWM逆变器同时调压调逆变器同时调压调频的交直交变频器频的交直交变频器 交直交变频器的根本构造 交直交变频器的根本构造 交直交变频器的主要特点交直交变频器的主要特点 逆逆变器器换相相条条
35、件件要要求求电动机机任任务在在超超前前功功率率因因数区，数区，变频安装容量大，安装容量大，过载才干低；才干低；欲欲提提高高过载才才干干，需需减减少少电动机机的的定定子子漏漏抗抗，电动机短粗，机短粗，转动惯量大，量大，动态性能差；性能差；电动机机电流流谐波波分分量量较大大。损耗耗添添加加，转矩矩脉脉动动量大；量大；输出出频率没有特率没有特别限制。限制。 交交直直交交变频器器主主要要适适用用于于中中小小功功率率、转速速较高高、负载较平平稳的的场所所，如如紧缩机机、挤压机机、给水水泵等。等。 a电压源型三相串联电感式逆变器电压源型三相串联电感式逆变器b b电压源型具有辅助换流晶闸管的逆变器电压源型具
36、有辅助换流晶闸管的逆变器 c c电流源型逆变器电流源型逆变器 dPWM逆变器 变频器的分类变频器的分类 变频器的种类很多，分类方法也有很多种。变频器的种类很多，分类方法也有很多种。经过了解它们的分类，有利于我们认识变频经过了解它们的分类，有利于我们认识变频器的性质和区别，这是用好变频器的前提。器的性质和区别，这是用好变频器的前提。前面我们曾经引见了两种分类，按运用分，前面我们曾经引见了两种分类，按运用分，有通用变频器和公用变频器；按构造分，有有通用变频器和公用变频器；按构造分，有交交变频器直接变频器和交直交交交变频器直接变频器和交直交变频器间接变频器。除此之外，还有如变频器间接变频器。除此之外
37、，还有如下分类方式下分类方式 ：1. 1. 按直流侧电源性质分按直流侧电源性质分 1电压源型变频器。2电流源型变频器。变频器的负载通常是感应电机，其功率因数小于1，故在中间直流环节和电动机之间总存在无功功率的交换。由于逆变器中的电力电子器件无法储能，所以无功功率只能靠直流环节中的储能元件缓冲。假设采用电容作为无功功率缓冲环节，直流侧电源相当于一个低阻抗的电压源，因此称为电压源型变频器；假设采用电抗器作为无功功率缓冲环节，直流侧电源相当于一个高阻抗的电流源，那么称为电流源型变频器。电压源型变频器和电流源型变频器的主要特点列于表1。2.按输出电压调理方式分按输出电压调理方式分1PAM方式方式脉冲幅
38、值调理方式是经过改动直流侧脉冲幅值调理方式是经过改动直流侧电压幅值进展调压的。在变频器中，逆变器只担任调电压幅值进展调压的。在变频器中，逆变器只担任调理输出频率，而输出电压侧由相控整流器或直流斩波理输出频率，而输出电压侧由相控整流器或直流斩波器经过调理直流电压去实现。采用相控整流器调压时，器经过调理直流电压去实现。采用相控整流器调压时，网侧的功率因数随调理深度的添加而变低；而采用直网侧的功率因数随调理深度的添加而变低；而采用直流斩波器调压时，网侧的功率因数在不思索谐波影响流斩波器调压时，网侧的功率因数在不思索谐波影响时，可到达时，可到达1。2PWM方式方式变频器中的整流器采用不可控的整变频器中
39、的整流器采用不可控的整流二极管整流电路。变频器的输出电压和输出频率均流二极管整流电路。变频器的输出电压和输出频率均由逆变器按由逆变器按PWM方式调理。为了得到方式调理。为了得到PWM波形，采波形，采用基准波信号欲载波信号比较的方法。用基准波信号欲载波信号比较的方法。PWM波的产波的产生如下图。生如下图。结结论论综上可见，要减小非正弦供电时感应电机运转综上可见，要减小非正弦供电时感应电机运转性能的不良影响，关键是要减小和限制谐波电性能的不良影响，关键是要减小和限制谐波电压和电流。普通来说，电压源型非正弦电源输压和电流。普通来说，电压源型非正弦电源输出电压谐波确定，需选用漏抗大的电机来限制出电压谐
40、波确定，需选用漏抗大的电机来限制谐波电流及其影响；电流源型非正弦电源输出谐波电流及其影响；电流源型非正弦电源输出电流谐波成份确定，需选用漏磁小的电机来减电流谐波成份确定，需选用漏磁小的电机来减小所产生的谐波电压及其影响。根据电机漏抗小所产生的谐波电压及其影响。根据电机漏抗大小来选配非正弦电源及电机是调速系统设计大小来选配非正弦电源及电机是调速系统设计中需求思索的问题。中需求思索的问题。 感应电机的标量控制感应电机的标量控制由变压变频由变压变频VVVFVVVF安装给笼型感应电安装给笼型感应电机供电所组成的调速系统叫做变压变频机供电所组成的调速系统叫做变压变频调速系统。和直流电机变压调速系统类调速
41、系统。和直流电机变压调速系统类似，在调速时，机械特性根本上平行地似，在调速时，机械特性根本上平行地上下挪动，而转差功率不变。在各种感上下挪动，而转差功率不变。在各种感应电机调速系统中，变压变频调速的效应电机调速系统中，变压变频调速的效率最高，性能最好，是当前交流调速的率最高，性能最好，是当前交流调速的主要开展方向。主要开展方向。 数字控制的数字控制的SPWM变频调速系统变频调速系统SPWM变频器输入电流波形变频器输入电流波形二极管整流器虽然是全波整流二极管整流器虽然是全波整流 安装，但由于其输出端滤波电安装，但由于其输出端滤波电 容的存在，只需当交流电压峰容的存在，只需当交流电压峰 值超越电容
42、电压时，整流电路值超越电容电压时，整流电路 才有充电电流流通，交流电压才有充电电流流通，交流电压 低于电容电压时，电流便立刻低于电容电压时，电流便立刻 中止，因此，输入电流呈脉冲波形，如下图。这样中止，因此，输入电流呈脉冲波形，如下图。这样 的电流波形会有较大的谐波分量，使电源遭到污染。的电流波形会有较大的谐波分量，使电源遭到污染。 为了抑制谐波电流，对于容量较大的为了抑制谐波电流，对于容量较大的SPWMSPWM变频器，变频器， 都应在输入端设进线电抗器都应在输入端设进线电抗器LinLin也可用来抑制电源电也可用来抑制电源电压压 不平衡的影响。不平衡的影响。 SPWM变压变频器的根本控制造用图
43、变压变频器的根本控制造用图现代现代SPWMSPWM变频器的控制电路大都是以微处置器为中心变频器的控制电路大都是以微处置器为中心的数字电路，其功能主要是接受各种设定信息和指令，的数字电路，其功能主要是接受各种设定信息和指令，再根据它们的要求构成驱动逆变器任务的再根据它们的要求构成驱动逆变器任务的SPWMSPWM信号。信号。微机芯片主要采用微机芯片主要采用8 8位或位或1616位的单片机、位的单片机、3232位的位的DSPDSP，如今已有运用如今已有运用RISCRISC的产品出现。的产品出现。SPWMSPWM信号可以由微机信号可以由微机本身用软件实时计算机或用查表法生成，也可采用公本身用软件实时计
44、算机或用查表法生成，也可采用公用的用的SPWMSPWM集成电路芯片。现代单片机本身才干很强，集成电路芯片。现代单片机本身才干很强，常把常把SPWMSPWM生胜利能包括在内，由生胜利能包括在内，由SPWMSPWM端口直接输出。端口直接输出。需求设定的信息主要有曲线需求设定的信息主要有曲线 、任务频率、频率上、任务频率、频率上升时间、频率下降时间等，还可以有一系列特殊功能升时间、频率下降时间等，还可以有一系列特殊功能的设定。的设定。SPWM变压变频器的根本控制造用图变压变频器的根本控制造用图 IGBT的根底知识的根底知识IGBT的开关作用是的开关作用是经过施加正向施加正向栅极极电压构成构成沟道，沟
45、道，给PNP晶体管提供基极晶体管提供基极电流，使流，使IGBT导通。通。反之，加反向反之，加反向门极极电压消除沟道，流消除沟道，流过反向基极反向基极电流，流，使使IGBT关断。关断。IGBT的的驱动方法和方法和MOSFET根本一根本一样，只需控制，只需控制输入极入极N沟道沟道MOSFET，所以具有高，所以具有高输入阻抗特性。当入阻抗特性。当MOSFET的沟道构成后，从的沟道构成后，从P+基基极注入到极注入到N一一层的空穴少子，的空穴少子，对N一一层进展展电导调制，减小制，减小N一一层的的电阻，使阻，使IGBT在高在高电压时也具也具有低的通有低的通态电压。IGBT的任的任务特性包括静特性包括静态
46、和和动态两两类：1静静态特性特性IGBT的静的静态特性主要有伏安特性、特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。移特性和开关特性。IGBT的伏安特性是指以的伏安特性是指以栅源源电压Ugs为参参变量量时，漏极，漏极电流与流与栅极极电压之之间的关系曲的关系曲线。输出漏极出漏极电流比受流比受栅源源电压Ugs的控制，的控制，Ugs越高，越高，Id越大。它与越大。它与GTR的的输出特性出特性类似。也可分似。也可分为饱和区和区1、放大、放大区区2和和击穿特性穿特性3部分。在截止形状下的部分。在截止形状下的IGBT，正向，正向电压由由J2结承当，反向承当，反向电压由由J1结承当。假承当。假设无无N+缓冲区，那
47、么正反向阻断冲区，那么正反向阻断电压可以做到同可以做到同样程度，参与程度，参与N+缓冲区后，反向关断冲区后，反向关断电压只能到达几十伏只能到达几十伏程度，因此限制了程度，因此限制了IGBT的某些运用范的某些运用范围。IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性一样，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处于关断形状。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最正确值普通取为15V左右。IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管
48、为宽基区晶体管，所以其B值极低。虽然等效电路为达林顿构造，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。2动态特性IGBT在开经过程中，大部分时间是作为MOSFET来运转的，只是在漏源电压Uds下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和，又添加了一段延迟时间。td为开通延迟时间，tr为电流上升时间。开通时间ton=td+tr+tfu1+tfu2IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。由于MOSFET关断后，PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除，呵斥漏极电流较长的尾部时间，ts为关断延迟时间，tt为电压Uds的上升时间。关断时间toff=ts+tt+tfi1+tfi2IGBT的导通与关
49、断时间的导通与关断时间SkySky永磁同步无永磁同步无齿轮曳引机引曳引机引见 包括内转子构造WYT-Y系列和外转子构造WYT-S系列两大系列，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资料和特殊的电机构造，具有低速、大转矩特性。曳引轮与制动轮为同轴固定联接，并直接安装在电动机的轴伸端；由制动体、制动轮、制动臂和制动瓦等组成曳引机的制动系统。曳引机任务原理是电动机动力由轴伸端经过曳引轮输出扭矩，再经过曳引轮和钢丝绳的摩擦来带动电梯轿厢的运转。当电梯停顿运转时那么由常闭制动器经过制动瓦刹住制动轮，从而坚持轿厢静止不动。产品构造及任务原理产品构造及任务原理 同步曳引机的
50、各项性能目的设计均符合和的各项有关规定，每台曳引机出厂前都经过严厉的质量检验，对转矩、制动力、绝缘耐压、振动以及噪声等各项目的均进展检测，从而保证产品的质量和性能符合规范规定。a. 海拔高度不超越1000m;b. 机房内的空气温度应坚持在040之间；c. 环境相对湿度月平均值最高不大于90%；同时该月月平均最低温度不高于25；d. 环境空气不含有腐蚀性和易燃气体；e. 曳引钢丝绳直径曳引轮直径四非常之一，外表不得涂光滑剂与其它杂物；f. 曳引机必需由控制柜供电，并且任务在闭环控制方式。其额定参数以电机铭牌为准。严禁直接供电，以防烧毁曳引机；g. 供电电压动摇与额定值偏向不超越7%。曳引机任务条
51、件曳引机任务条件 永磁同步曳引机制永磁同步曳引机制动系系统构造表示构造表示图如下如下 1调整螺母 2紧锁螺母 3锁紧螺母 4顶杆螺钉 5紧缩弹簧 6弹簧垫圈7紧缩螺母 8锁紧螺母 9顶紧螺钉 10锁紧螺母 11制动瓦 12拉杆锁紧螺母13拉杆 14顶杆螺钉 15制动器顶端紧缩弹簧 16手动开闸手轮 17标尺11调整整螺螺母母，调整整其其位位置置可可控控制制制制动体体内内部部衔铁一一直直处于于适适宜宜的的位位置置，坚持持合合理理的的任任务行程，防止合行程，防止合闸时冲冲击衔铁，撞，撞击手手动开开闸凸凸轮，发出噪声；出噪声；44控控制制开开闸力力的的构构成成，在在“13“13最最大大开开闸间隙隙构
52、构成成的的条条件件下下，控控制制制制动臂臂的的行行程程及及制制动闸瓦与制瓦与制动轮的任的任务间隙；隙；55紧缩弹簧，簧，调整其整其紧缩量可控制制量可控制制动力的大小，力的大小，紧缩量量过大会大会导致制致制动体开体开闸困困难；77紧缩螺母，螺母，调整位置，可控制制整位置，可控制制动力的大小；力的大小；99顶紧螺螺钉，控控制制闸瓦瓦与与制制动轮的的吻吻合合程程度度，( (制制动闸瓦瓦与与制制动轮吻吻合合越越好好，在在相相对条条件下，构成的制件下，构成的制动力就越大，任力就越大，任务噪声越小噪声越小) ) ；1313拉杆，决拉杆，决议制制动力的构成，控制最大开力的构成，控制最大开闸间隙；隙；2 2、
53、3 3、8 8、1010锁紧螺螺母母，防防止止在在调整整完完成成后后，系系统动作作后后各各调整整螺螺钉松松动，致致使使系系统改改动；1717标尺，只是系尺，只是系统在恢复原制在恢复原制动力的参考力的参考标志。志。主要零部件功能主要零部件功能 曳引机由变频器供电，曳引机的引出端U1、V1、W1与变频器的三个相应输出端相连，见图1和图2。连线的直径应根据曳引机的额定电流合理选配。确保衔接可靠。根据客户要求，曳引机内部预装超温维护热敏开关，作为主机热维护元件。 热敏开关动作温度：1305曳引机主回路的接线曳引机主回路的接线 图1WYT-Y系列曳引机接线图图2 WYTS系列曳引机接线图 出厂的曳引机抱
54、闸制动力矩根据载荷已根本调整好，普通情况下现场不需重新调整。 制动系统的制动力矩按曳引机额定转矩的.倍整定，制动力矩的大小与弹簧的紧缩量成正比。 曳引机安装好后需经过静载实验校验制动系统的制动力能否符合要求。抱闸制动力的调整抱闸制动力的调整 制动系统调整方法及调整步骤制动系统调整方法及调整步骤 如下如下: :松开制动臂两端顶杆锁紧螺母3，用扳手沿螺纹旋向逆时针转动顶杆螺钉4，使顶杆螺钉4与制动体顶杆螺钉14脱离，然后再顺时针旋转至与制动顶杆螺钉14刚好接触。此时再沿螺纹旋向顺时针旋转1圈螺距为2mm，推进制动器顶杆，使铁心向内挪动约2mm。给制动器上电，当铁心挪动时,察看开闸时动铁心有无撞击端
55、盖的声音，以动铁心不撞击端盖为宜，且间隙最小为好。调整好后，用顶杆锁紧螺母3将顶杆制动臂螺钉4锁紧 1 1、调整制动体开闸行程、调整制动体开闸行程 锁紧螺母1、2可用来调理制动器顶杆两端紧缩弹簧15的压力，减小合闸时的噪音。调理原那么是，当给电开闸时锁紧螺母1压在弹簧顶端时弹簧受微力即可。调理方法，弹簧处在自在形状，旋转锁紧螺母1压在弹簧顶端刚好接触，然后再顺时针旋转1圈，再用锁紧螺母2锁紧螺母1即可。 当压力弹簧产生足够大的压力压紧制动臂，使制动瓦弧面紧贴在制动轮圆周弧面上，这时调理制动瓦下端两侧的顶紧螺钉9，使顶紧螺钉9刚好顶在制动瓦下端两平面上，但螺钉顶力不能过大，原那么上顶紧螺钉9与闸
56、瓦平面接触后，扳动螺钉9转300角即可，即顶紧螺钉9与制动瓦11接触即可，然后用锁紧螺母10锁紧顶紧螺钉9。2 2、调整制动闸瓦与制动轮的吻合程度、调整制动闸瓦与制动轮的吻合程度 松开拉杆锁紧螺母12，给制动器通电，开闸后察看制动瓦11与制动轮两弧面的间隙，保证制动瓦弧面下端与制动轮的弧面间隙为0.250.30mm，并用塞尺检查。原那么上保证制动瓦与制动轮开闸不产生摩擦为宜，间隙越小越好。当开闸间隙过大时，用扳手扳动弹簧拉杆13的顶端部分，沿拉杆螺纹旋向顺时针旋转，开闸间隙将减小，逆时针旋转，开闸间隙将增大。调整到适宜位置时，用拉杆锁紧螺母12将拉杆13锁紧。3 3、开闸间隙及制动臂行程、开闸
57、间隙及制动臂行程 将压力弹簧端的紧缩螺母7和锁紧螺母8松开，使弹簧处于自在形状，扳动紧缩螺母7，使弹簧垫圈6紧靠在弹簧自在端面上，受微力。将此位置作为弹簧压力的调整基准点，调整压紧螺母以获得足够的制动力。 察看两侧制动臂开闸闭合时的快慢一致性，当开闸时一侧慢另一侧快时，假设制动力矩足够，慢的一侧应减小压力；反之，快的一侧应添加压力。边调整边察看，直到同步。合闸时，一侧快另一侧慢，慢的一侧应添加压力，快的一侧应减小压力，直到同步。调整同步开场时应记好标尺位置，调好后核算制动力矩，均满足后，将紧缩螺母7与紧缩簧锁紧螺母8锁紧。调整终了后，检查一遍有互联锁紧关系的部件能否锁紧，并进展制动力实验或电梯
58、静载实验。假设静载实验不合格，应该重新调整。4、调整制动力及开闸的同步性 1.坚持机房的清洁和枯燥；2.坚持曳引机外表的清洁；3.坚持经常性的监察，主要监察抱闸灵敏性、制动瓦磨损情况，曳引轮磨4. 损情况，轴承任务情况等，必要时改换磨损及损坏的部件。5.4. 制动臂各转动关节需不定期注油，以保证其动作灵敏性。6.5. 前轴承可以经过制动轮上的注油孔定期进展光滑至少一年注油一次7. 注油前应与供应商确认对光滑脂的详细要求。 维护要求维护要求 曳引机常见缺点及处置曳引机常见缺点及处置( (一一 序号序号现象现象原因原因处理处理1不开闸制动器没电，电压不对；制动臂双侧弹簧压力过大；制动器开闸间隙小；
59、制动器线圈损坏(开路)。检查制动器接线及其电压值；调整弹簧压力，按额定制动力矩的2.2倍整定；调节电磁铁的行程；用万用表测量。2开关闸时双侧制动臂不同步制动臂双侧弹簧压力不均；两侧制动臂开闸行程不合适。开闸快的一侧增大弹簧力，在保证制动力足够的前提下尽可能使双侧压力相等；调节制动瓦的开闸间隙。3制动器声音异常制动瓦制动轮间隙不合适，开闸间隙过大时声音加大；合闸时是否撞击凸轮调节制动瓦的开闸间隙；适当调整衔铁的工作行程。4闭闸后的制动力矩不够双侧闸臂压紧弹簧压力不够；铁芯制动臂顶杆间隙太小，制动臂不能充分回位；制动轮和制动瓦有油等杂物，使摩擦力减少。重新调整和校验；调整制动臂顶杆螺栓，检查衔铁行
60、程；清除油污等杂物。5运行时摩擦闸带制动瓦和制动轮间隙过小；制动瓦上下间隙过大，制动轮与闸瓦接触处不吻合；制动瓦下端定位螺栓调整不当，开闸时制动瓦上部同侧弹簧释放弹簧力使制动瓦上部与制动轮相摩擦。按附录2重新调整间隙；制动情况下检查间隙，按附录2调整制动瓦的上下平行性；按附录2调整制动瓦下端定位螺栓。曳引机常见缺点及处置曳引机常见缺点及处置( (二二 序号序号现象现象原因原因处理处理6制动体线圈过热线圈电压过高；制动体的持续运行率过大。测量线圈电压；必要时在控制系统中增加经济电阻，降低运行时线圈电压。7主机过热变频器输入电流异常；环境温度过高；查看变频器；测量环境温度；8主机电流过大，明显高于
61、额定值编码器安装位置发生窜动；电机过载。 重新固定编码器后进行初始值自学习（通过变频驱动器进行）查找造成电机过载的原因。9主机异常抖动、飞车、噪声过大控制系统问题；三相电阻不平衡；端子松动；编码器窜动。检查控制系统；测量三相电阻值是否平衡；查看端子是否松动；检查编码器是否窜动。10曳引轮磨损异常曳引轮与钢丝绳不匹配；曳引条件设计不合理；钢丝绳张力不均等；检查匹配状况；重新计算验证。11曳引机有轻微振动曳引机机架刚度不够；控制系统问题。核算机架刚度；检查控制系统。浅析永磁同步曳引机的优劣浅析永磁同步曳引机的优劣假设说控制柜是电梯的大脑，那么假设说控制柜是电梯的大脑，那么曳引机就是电梯的心脏。作为
62、电梯的中曳引机就是电梯的心脏。作为电梯的中心部件，曳引机技术经过了蜗轮蜗杆传心部件，曳引机技术经过了蜗轮蜗杆传动曳引机、行星齿轮和斜齿轮传动曳引动曳引机、行星齿轮和斜齿轮传动曳引机、无齿轮传动曳引机三个开展阶段。机、无齿轮传动曳引机三个开展阶段。蜗轮蜗杆传动曳引机，传动效率较蜗轮蜗杆传动曳引机，传动效率较低，只需低，只需70%左右，由于传动转矩才干左右，由于传动转矩才干大、技术成熟，目前依然广泛运用于低大、技术成熟，目前依然广泛运用于低速电梯和各种货梯。速电梯和各种货梯。行星齿轮和斜齿轮传动曳引机，传动效率能到达90%，但要求齿轮加工精度高，本钱也比较高，这两种曳引机产品在中国并没有得到广泛地
63、运用，随着本钱较低的永磁同步无齿轮传动曳引机技术的开展，行星齿轮和斜齿轮传动曳引机已逐渐被淘汰。永磁同步电机与异步电机的主要区别及特点:由于异步电机是靠电机定子电流为电机转子励磁的，而永磁电机转子是用永磁体直接产生磁场不需求电励磁，因此永磁同步电机具有构造简单、运转可靠、体积小、分量轻、效率高、外形和尺寸灵敏多样等特点。交流永磁同步曳引机的主要优点有：1、构造简单运转可靠，由于永磁电机转子不需求励磁，省去了线圈或鼠笼，简化了构造，实现了无刷，减少了缺点，维修方便简单，维修复杂系数大大降低。2、低温升、小体积永磁同步电机与感应电机相比，由于不需求无功励磁电流，而具备：(1)功率因数高，近于l;(
64、2)反电势正弦波降低了高次谐波的幅值，有效地处理了对电源的干扰的问题;(3)减小了电机的铜损和铁损;(4)同步电机发热温升小(约38K)，电机外形小，体积与异步电机相比，降低一至两个机座号。3、转子电阻的损耗，效率高(9496%)，满载起动电流比异步减少一半，所以节能效果明显，用于电梯时，同步电机可节能40%以上(用户实践运用后测试结果)，轻载电流小，只相当于异步电机的10%，如11KW异步电机轻载时电流达10A，而同步电机轻载电流只需0.7A。4、调速范围宽，可达l1000甚至于更高(异步电机只需1100。注：异步电机在有速度传感器反响时也可达11000)，调速精度极高，可大大提高电梯的质量
65、。5、永磁同步电梯电机在额定转速内坚持恒转矩，对于提高电梯的运转稳定性至关重要。可以做到给定曲线与运转曲线重合，特别是电动机在低频、低压、低速时可提供足够的转矩，防止电梯在启动缓速过程抖动，改善电梯启制动过程的温馨感。6、永磁同步电机满载启动运转时电流不超越额定电流的1.5倍，配置变频器无需提高功率配置，降低了变频器的本钱。7、永磁电机恒转矩和宽调速的优势，可将电机做成多极，为去除减速厢实现无齿化(即无齿轮曳引机)发明了条件，可促进电梯技术的提高。8、永磁同步电梯电机反电势可以设计成正弦波，实现低损耗、低振动、低噪声、环保的要求。9、利用永磁同步电机的发电制动功能，实现对电梯超速的二次平安维护
66、。10、采用永磁同步电机无需光滑油，维保简单，更加绿色、环保。11、永磁同步电梯的拖动系统由电动机和用以驱动电机的同步变频器组成。当前同步变频器与同功率的异步变频器相比价钱相当，但永磁同步电机所用变频器的功率等级比异步机的低，可以降低本钱。同步无齿轮曳引机在电梯的实践运用过程中，也存在许多技术难点和问题需求处理和留意：1、目前国内外电梯行业现有的无齿轮曳引机普遍采用21的悬挂方式，由于这种方式必需在电梯轿厢和对重处各添加一组滑轮机构，添加一倍的钢丝绳长度，导致井道的运用效率降低，添加了电梯安装的难度，也添加了电梯构造复杂性和电梯的本钱。由于在轿厢顶部或底部总是有滑轮与钢丝绳的相对运动，摩擦产生
67、噪音，使电梯的温馨感和质量变差。随着科技的开展以及无齿轮曳引机技术的成熟，市场上出现了11的无齿曳引机，此曳引方式与传统有齿轮曳引机电梯的安装方式是一样的，使得对旧电梯的改造变得非常简单，由于不需求添加滑轮机构及钢丝绳长度，从而降低了本钱，电机转速是21的一半，噪音会更低。但要实现11的悬挂驱动方式，无齿曳引机和制动力矩需求添加到21方案的3倍左右，这样同步无齿轮曳引机的效率不高，其采用的永磁同步电机效率为76%-78%左右，其能耗损失与同功率的异步电机根本一样，这是由于永磁同步电机的技术特性决议的磁极数越多，频率和转速越低，电机的效率呈现下降趋势。由于11的同步无齿曳引机输出力矩是21的3倍
68、左右，相对应的变频器功率选择要较大，曳引机和变频器在能耗、分量、体积上与同功率的蜗轮蜗杆曳引机并没有太大的优势。2、我们利用永磁同步电机的制动器和发电制动功能来替代上行超速维护安装，通常是在运转接触器的常闭触点封接电机的U、V、W三相，要留意电梯在上行超速时，特别在空载上行，抱闸制动器失灵时，由于速度快，会产生很大的发电电流，假设封接安装缺乏以接受大电流时，会烧蚀断开，这样就起不到电流制动的功能，会产生轿箱冲顶的严重事故，所以要求自动封接的安装必需求思索其能接受的电流强度。3、同步无齿轮曳引机由于没有蜗轮蜗杆的自锁性，必需对曳引轮轴端直接施加制动力矩，会出现开闸、合闸时溜车，刹车难度加大，因此
69、需求抱闸制动力矩很大，才干抑制轿厢或对重对曳引轮的拉力，而力矩大那么添加了制动器的能耗。同时由于力矩较大，抱闸在翻开和闭合时，声音很大，这就要求抱闸间隙尽能够调得小，以不摩擦曳引轮或个别点摩擦为宜。4、同步无齿轮曳引机，其在电梯上的大批量运用时间还不是很长，由于无齿轮曳引机去除了蜗轮蜗杆的一级减速，对电动机、变频器、制动器、编码器等许多部件性能要求有大幅度的提高，都必需求求曳引机制造商对产品进展更加严厉和充分的可靠性实验，而这部分的资金和人力、物力的投入是相当宏大的。同时，调试较为复杂，特别是电机和编码器的系统位置必需准确无误，如假设不对，电时机产生不了较大的起动力矩，当轿厢和对重的分量差距较大时，会产生飞车的景象，非常危险。5、要留意同步无齿曳引机的抱闸力矩能否适当，假设抱闸力矩过大，那么能耗大，发热量大，声音大，同时有能够出现抱闸不能完全翻开的景象，假设抱闸力矩过小，虽然正常运转时正常，但在轿厢装载150%静载实验时，曳引轮会出现打滑景象，特别是11直拉的尤为严重，出厂抱闸力矩值不一定能满足实践需求。6、由于11悬挂方式的同步无齿轮曳引机，曳引轮直径都比较小，曳引包角小，曳引力下降。为加大曳引包角，一是添加曳引机的高度，这对机房的高度要求相应较高;二是在曳引轮和导向轮之间增设压绳轮，这样会产活力房噪声，同时加快了曳引绳的磨损。谢谢 谢！谢！
