第二節(jié) 曳引驅(qū)動系統(tǒng)

（3）無齒曳引機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

1）無齒曳引機(jī)在電梯產(chǎn)品中應(yīng)用

我國20世紀(jì)80年代末前曾批量生產(chǎn)過采用直流電動機(jī)作為曳引電動機(jī)的無齒曳引機(jī)，這種直流電動機(jī)拖動的無齒曳引機(jī)，主要用在額定運行速度V ≧2.5 m/s的高速乘客電梯上。這種無齒曳引機(jī)已于20世紀(jì)80年代末后不再生產(chǎn)，在此不再贅述。

 近幾年來我國的無齒曳引機(jī)生產(chǎn)又有了新的發(fā)展。近年來生產(chǎn)的無齒曳引機(jī)的曳引電動機(jī)采用的是永磁同步電動機(jī)，國內(nèi)率先采用永磁同步電動機(jī)作為曳引電動機(jī)，并率先將永磁同步無齒曳引機(jī)推向國內(nèi)無機(jī)房和小機(jī)房電梯市場，且取得成功的是芬蘭在中國昆山創(chuàng)立的通力中國電梯公司，以此證明永磁同步電動機(jī)具有在低速狀態(tài)下實現(xiàn)大功率輸出的特點，能夠改變傳統(tǒng)的“電動機(jī)→減速器→曳引輪→負(fù)載（轎廂和對重）”的曳引驅(qū)動模式，做到集曳引電動機(jī)、曳引輪、制動器、光電編碼器于一體的驅(qū)動新模式，且具有節(jié)能、免維護(hù)、環(huán)保等優(yōu)點。這種永磁同步無齒曳引機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-7所示。

在通力中國電梯公司的帶動下，近幾年來我國的曳引機(jī)專業(yè)制造廠和一部份大型電梯制造企業(yè)已研制出不少具有各自特點的永磁同步無齒曳引機(jī)，使我國電梯產(chǎn)品的節(jié)能效果向前推進(jìn)了一大步。由于永磁同步無齒曳引機(jī)的體積小、重量輕（是傳統(tǒng)有齒曳引機(jī)重量的35﹪左右）、材料消耗少、結(jié)構(gòu)相對簡單，價格也相對低廉，而且其節(jié)能效果又比普通交流感應(yīng)電動機(jī)VVVF拖動電梯還要節(jié)能20～25﹪左右。由于永磁同步無齒曳引機(jī)的節(jié)能、環(huán)保效果好而深受廣大電梯用戶的歡迎。目前國內(nèi)生產(chǎn)的永磁同步無齒曳引機(jī)已廣泛應(yīng)用到各種類別、載重量、運行速度的電梯產(chǎn)品上。近幾年來，國內(nèi)電梯市場采用永磁同步無齒曳引驅(qū)動的VVVF拖動電梯，已占國內(nèi)電梯市場分額的90﹪以上，而且仍有繼續(xù)擴(kuò)大市場占有率的趨勢。

永磁同步電動機(jī)按結(jié)構(gòu)型式分有內(nèi)、外轉(zhuǎn)子式兩種。所謂內(nèi)轉(zhuǎn)子式就是轉(zhuǎn)子在定子之內(nèi)，就定子與轉(zhuǎn)子的相對位置而言，這種永磁同步電動機(jī)與已往使用過的普通交直流電動機(jī)有點相似。所謂外轉(zhuǎn)子式就是轉(zhuǎn)子在定子之外，這種永磁同步電動機(jī)與已往使用過的普通交直流電動機(jī)幾乎沒有相似之處。由于內(nèi)、外轉(zhuǎn)子式永磁同步電動機(jī)自身的差別就比較大，因此構(gòu)成永磁同步無齒曳引機(jī)的曳引輪、制動器與永磁同步電動機(jī)的組裝形式也就有比較大的差異。至于永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)原理將在本書第三章的第十三節(jié)中描述。

2）永磁同步無齒曳引機(jī)制動器

永磁同步無齒曳引機(jī)的制動器也由直流電磁線圈、電磁鐵芯、閘瓦架和閘瓦及閘皮、制動輪（它屬于曳引機(jī)的一個部件）、抱閘彈簧等構(gòu)成。永磁同步無齒曳引機(jī)由于甩掉減速器以及永磁同步電動機(jī)自身的特點，使永磁同步無齒曳引機(jī)具有自已的特色。對于采用外轉(zhuǎn)子式永磁同步電動機(jī)的無齒曳引機(jī)，其轉(zhuǎn)子外殼與制動器的制動輪和曳引繩輪易于鑄造成一體，制動器的制動輪仍在電機(jī)轉(zhuǎn)動部份與曳引繩輪之間，但主要構(gòu)成部件的幾何形狀和尺寸則差異很大。對于采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁同步電動機(jī)的無齒曳引機(jī)，曳引繩輪也與永磁同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分同軸，曳引繩輪穩(wěn)裝在永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的左側(cè)或右側(cè)，若曳引繩輪穩(wěn)裝在永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的左側(cè)，則多將制動輪穩(wěn)裝在永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)軸的右側(cè)，制動器的閘瓦架和閘瓦及閘皮、直流電磁線圈、電磁鐵芯、也與制動輪同裝在右側(cè)，也易于將制動器的閘瓦架與永磁同步曳引電動機(jī)的外殼鑄造成一體。由于永磁同步無齒曳引機(jī)沒有減速器，所以永磁同步電動機(jī)輸出的扭矩就比較大，也就要求永磁同步無齒曳引機(jī)制動器產(chǎn)生的制動力矩必須足以制停電梯繼續(xù)運行，因而永磁同步無齒曳引機(jī)的制動器多采用雙直流電磁線圈，而且供電電源電壓也比較高，以降低直流電磁線圈的電流。永磁同步無齒曳引機(jī)制動器的外形結(jié)構(gòu)和形式請參閱圖2-7。

2、導(dǎo)向輪

  導(dǎo)向輪也稱抗繩輪。導(dǎo)向輪由軸、軸套和繩輪等機(jī)件構(gòu)成。軸套和繩輪裝成一體，再將軸裝進(jìn)軸套里，軸通過軸瓦架（或U型螺栓）緊固在曳引機(jī)承重梁的下方，其安裝示意圖如圖2-2中的6所示。導(dǎo)向輪上開有曳引繩槽，槽的直徑稍大于曳引繩的直徑，但繩槽與繩槽的中心距與曳引輪的繩槽與繩槽的中心距相等。導(dǎo)向輪的作用是調(diào)節(jié)和控制轎廂架繩頭板中心與對重架繩頭板中心的距離，以及曳引繩在曳引輪上的包角，該包角對于如圖2-2所示的曳引方式為1:1的電梯應(yīng)不小于135°。

3、曳引繩和曳引繩補(bǔ)償裝置

（1）曳引繩

電梯的曳引鋼絲繩（俗稱曳引繩）是連接轎廂和對重裝置的機(jī)件，承載著轎廂、對重裝置和額定載重量的總和。電梯用曳引繩一般采用按國家標(biāo)準(zhǔn)GB8903-2004規(guī)定生產(chǎn)的電梯用鋼絲繩。這種鋼絲繩分為6×19S+NF和8×19S+NF兩種，均采用天然纖維或人造纖維作芯子，其截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-8所示。其中：6×19S+NF為6股，每股3層，外面兩層各9根鋼絲，最里層一根鋼絲；8×19S+NF為8股，每股3層，外面兩層各9根鋼絲，最里層一根鋼絲。每種曳引繩的直徑有6mm、8mm、11mm、13mm、16mm、19mm、22mm等多種規(guī)格。電梯用鋼絲繩的鋼絲化學(xué)成分、力學(xué)性能等在GB8903-2004中也做了詳細(xì)規(guī)定。

（2）曳引繩補(bǔ)償裝置

每臺電梯所用曳引繩的根數(shù)和繩的直徑，與電梯的額定載重量、額定運行速度有關(guān)。所用曳引繩的長度與電梯的曳引方式和提升高度有關(guān)。當(dāng)電梯的提升高度比較大時，電梯運行過程中會導(dǎo)致電梯的平衡系數(shù)隨轎廂位置的變化而變化。這種變化大到一定程度時除給電梯的調(diào)整工作造成困難外，還會降低電梯的整機(jī)性能和安全性能。為此，當(dāng)電梯的提升高度大到一定程度時，電梯設(shè)計人員就必須在轎廂和對重裝置之間裝設(shè)與曳引繩重量變化的補(bǔ)償繩或補(bǔ)償鏈，以減少電梯平衡系數(shù)隨轎廂位置的變化而變化。