电梯电机发展及永磁同步电机优势分析 郑光远

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:郑光远
[导读] 摘要:随着我国基础建设的不断发展,各个城市的高楼建设逐渐增多,楼层的层数也越来越大,因此电梯就成为了必不可少的垂直运输工具,而且我国也发出了声明,高于6层的建筑都需要安装电梯,这就导致了电梯的作用在我国的重要性越来越大,电梯发展越来越重要。
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        摘要:随着我国基础建设的不断发展,各个城市的高楼建设逐渐增多,楼层的层数也越来越大,因此电梯就成为了必不可少的垂直运输工具,而且我国也发出了声明,高于6层的建筑都需要安装电梯,这就导致了电梯的作用在我国的重要性越来越大,电梯发展越来越重要。本文主要对电梯的电机进行分析探讨,对其中永磁同步电机进行详细的介绍,就其优势和发展空间进行简要论述。
        关键词:电梯电机、永磁同步电机、优势分析
        引言
        在21世纪的今天,电梯对于人们的重要性越来越高,现代的都市生活几乎离不开电梯,早在2016年,我国统计在数的电梯总量已经超过了500万台,到2020年,不完全统计,电梯的数量已经增加到近700万台,这么大的电梯数量,电梯各个组成部件的充分发展,也让电梯的制造技术不断提升,使得电梯走向舒适化、高速化、安全化。特别是其中的电机,其重要性是电梯各个部件中最为重要的一个,随着电子控制技术的发展,永磁同步电机在电梯中得到了充分的应用,其优势对于电梯的发展起到了极大的作用。下面,通过对电梯中电机的发展历程进行介绍,简单的说明永磁同步电机对于电梯发展的重要性,分析永磁电机的优势。
        一、电梯电机的发展
        1.电机类型
        电梯中电机按照不同的特性可以进行不同的分类,按照制动方式的不同,可以将电机分为带制动器的电机和不带自动机器的电机两种,他们一般应用在交流电梯中;按照结构的不同,可以分为带机座的电机和不带机座的电机两种;按照轴承结构的不同,可以将电梯的电机分为,滚动轴承的结构和滑动轴承结构,这两种轴承结构的电机,分别采用在直流电梯的使用上,和交流电梯使用上,使用滑动的轴承,可以大大的降低电梯的噪音,这也是当今滑动轴承价格比滚动轴承价格高的原因,因为滑动轴承需要更加精细的制造方式和制造工艺;按照供电电源的不同,可以将电机分为直流电机和交流电机两种,一般情况下,采用交流电的电梯电机,一般是异步电机。
        2.电机控制技术
        电梯电机的发展历程是根据社会发展和人们的需要进行的,人们乘坐电梯是为了节省爬楼梯的时间,也为了节省体力,保证舒适、安全,而电梯的这些特性,很大程度上决定于电梯的电机状况,这就要求电机需要不断的进行技术创新和技术改进。电梯的电机是利用电磁感应原理,或对电磁线圈施加电流,让电圈转动,这种电机的波动方式,损耗小,性能好经济效益高,同时也能够实现自动化控制。因此当前许多的电机运行都是采用电力进行拖动的,通过电力电磁的作用,充分的实现了电梯可靠性,安全性以及稳定性的目标。同时伴随着电机的制造设计,控制技术,磁性材料,加工工艺过程的不断改进发展,电机逐步走向了轻量化,智能化,高效化,环保节能,这对于电梯的不断应用打下了打下了极好的基础。
        对电机的调速控制,从本质上讲,就是对电梯的调速控制,因此通过对电梯电机的不断研究,不断的进行技术革新,促进电机的改造发展,不断的利用先进的技术科技对电机进行改造发展。电梯电机的发展经历了直流电机,交流电机,交流调压调速控制电机,交流永磁同步电机,异步电机等。当前的电梯电机中,当属日本三菱公司的异步变频调速电梯电机最为普遍,是当前市面上应用最广的一种电梯电机,但是随着技术的不断创新改进,永磁同步电机的优势不断显现,未来的电梯电机发展,一定会朝着更加先进的电机技术前进。
        二、异步电机
        1.原理
        异步电机,是利用定子旋转磁场,切割转子从而产生感应电流最终形成的转子磁场,这个磁场会和定子的磁场产生越来愈大的强烈反作用力,提供给电梯强大的动力,同时这种动力能够随着电流的大小产生一定的变化。在转速提高的情况下,转子电流是越来越小的,但是不会消失,这就导致了转子的旋转速度和同步转速产生一定的差值,也就称之为异步电机,这种原理应用下的电机,转速永远不会达到同步的转速。
        2.缺点
        异步电机虽然在应用中得到了很大的发展,但是随着电梯对于变频调速要求的不断提升,普通的异步电机没有办法达到当前电梯对于电机的需要,也就无法满足当前人们的需求,无法在当前技术日新月异讯速发展的时代里生存下去。


        异步电机缺陷主要是因为,采用变频器供电导致复杂的噪声,给人们的生活带来了非常大的影响,其中的机械、电磁、通风作用,是带来噪音的主要因素,这对于当前电机要求的无声化是不可避免的冲突性问题。另外,在变频器输出的条件下,异步电机中的转子会产生很大的损耗,特别是其中线圈的损耗尤为剧烈,这会导致电圈的输出功率降低,对于电梯的运行效益十分不利。同时,异步电机因为输出功率的效率低,需要从电网电源中,接收大量的无功电流,这就给电网设备带来了很大的负荷,极大的降低了电力的使用效率,对于绿色环保的电梯运行是非常不好的影响。
        三、永磁同步电机
        永磁同步电机的主要构成是转子和定子,有次同步电机上的转子是特定的稀土磁性材料制成的,这种磁性材料可以产生恒定的磁场,相比于普通意义上的异步电机,恒定的磁场能够给电机的运转带来更大的优势。电子的运转同异步电机中电子的运转基本上相同,但是在恒定的转子磁场中,其作用就能够充分的发挥出来,形成更加稳定的电机。
        永磁同步电机在电梯中厄控制作用极为优秀。永磁同步电机主要由速度控制器,电流控制器,等部件构成,它具有体积小、效率高的优势。比如泳池电机中的稀有金属产生的恒定磁场,能够有效的降低电机内部的无效电流,充分的减少电器内部的发热,提高电机的运转效率,节约能源。同时这种稀有金属产生的磁场,其效率性能很高,因此能够大大的降低其需求量,减少每台电机中的使用量,能够充分的降低电机的体积和重量。永磁同步电机的控制结构也非常的先进,能够更加智能化更加安全化的进行对电梯的控制,在永磁同步电机中采用的各种技术,是当下能够满足的先进技术手段,能够最大程度保证电梯的良好运转。
        永磁同步电机在运转过程中产生的噪音很小,基本不会对居住的用户产生影响,因为在进行电磁力的传递时,永磁同步电机会避免机械振动以及磨损,这就让电机运转的噪声源减少,噪声源减少就会让周围居住的公民有更加舒适的生活环境。利用永磁同步电机的电梯会有更加可靠的安全性,因其有足够大的制动力,能够及时的将电梯控制在一定的速度区间内,也能够及时的对超速的电梯进行减速,这就大大的提升了电梯的安全性,保证了乘坐电梯人员的安全。永磁同步电机,采用了更加可靠的材料,降低了电梯整体的质量,这对于降低电梯损耗,降低电梯使用的电能,有极大的好处,充分体现节省电能节约能源。
        【总结】
        在电梯的使用过程中,电机状态的安全良好是电梯正常运转的必要保证。因此对于提升电机性能,保证电机的稳定运转,提高电梯的安全可靠性能,降低和减少电梯产生不良问题的几率,使用更加先进可靠的永磁同步电机一定是未来电梯行业的发展方向,关于如何进一步推动永磁同步电机在电梯行业的应用,更好的将这一先进技术一推广到我国每一部电梯之中,是未来电梯行业的必经之路。同时不断的进行科技创新,不断的改良制造技术,不断的提升制造工艺,在电梯的发展之路上不断前行,让我国的电梯更加的安全,让乘坐电梯的人们更放心。
        参考文献
        [1]祝小玲. 电梯电机发展及永磁同步电机优势分析[J]. 科学技术创新, 2019(05):149-150.
        [2]罗锋. 电梯用永磁同步电机的设计[D]. 湖南大学, 2008.
        [3]洪小圆. 基于永磁同步电机的电梯运动控制研究[D]. 浙江大学, 2012.
        [4]赵全武. 永磁同步电机在电梯系统中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(009):2855-2855.
        作者简介:郑光远
        出生年月 :1982.10
        性别:男
        民族:汉
        籍贯:湖北省咸宁市
        学历:硕士研究生
        工作单位:广州视源电子科技股份有限公司
        职称:中级工程师
        研究方向:永磁同步电机
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