專利名稱：電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，它具有一個(gè)帶繞線定子電極的固定的環(huán)形定子和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有環(huán)形分布的具有交變極性永磁或電磁鐵。本發(fā)明還涉及具有一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的繩索換向圓盤的繩索傳動(dòng)裝置。
在索道傳動(dòng)裝置，尤其是升高裝置(人員運(yùn)輸?shù)乃鞯姥b置)中現(xiàn)今已經(jīng)使用電機(jī)。至今電機(jī)故障時(shí)其工作必須被轉(zhuǎn)換到一個(gè)例如同樣運(yùn)行的緊急傳動(dòng)裝置上，以使索道裝置能空載運(yùn)行。轉(zhuǎn)換工作通?；ㄙM(fèi)許多時(shí)間，在此工作中座艙中或座椅上的乘客必須等待，這在冬天會(huì)使乘客感覺太冷。
本發(fā)明的目的在于給出一種特別適用于索道傳動(dòng)裝置的電機(jī)，它的運(yùn)行非常安全可靠并且具有很高的可使用性。
按照本發(fā)明，上述這種電機(jī)如此實(shí)現(xiàn)定子由多個(gè)分開的定子節(jié)組成，它們具有自己的，最好是三相的電流連接器，其中通過相應(yīng)的電流連接器由一個(gè)自己的變頻器(Frequenzumrichter)給每個(gè)定子節(jié)饋電。
這是有優(yōu)點(diǎn)的每個(gè)定子節(jié)設(shè)計(jì)成多極的，其中繞組導(dǎo)線串行或并行地通過至少兩個(gè)極被引入?？梢詫?shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)定子節(jié)構(gòu)成一個(gè)自己的、最好是永恒激勵(lì)的同步電機(jī)的定子，同步電機(jī)原則上有自身運(yùn)行能力。
為此可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)定子節(jié)故障時(shí)(例如由于繞組短路或相應(yīng)變頻器故障而導(dǎo)至)電機(jī)整體可以不采取其它措施而繼續(xù)運(yùn)行。這僅減小整個(gè)電機(jī)的功率及轉(zhuǎn)矩到仍然運(yùn)行的定子節(jié)所提供的水平上。實(shí)際中規(guī)定這樣的定子節(jié)數(shù)在3和10之間，最好在4和6之間。
通過在變頻器和定子節(jié)間的引線中的接觸器，故障定子節(jié)的相應(yīng)的變頻器被保護(hù)，不會(huì)有損傷性的回饋。例如通過監(jiān)測到每個(gè)定子節(jié)的電流的監(jiān)測電路可以確定定子節(jié)的故障并為操作人員而顯示在例如一個(gè)顯示板上。
本發(fā)明的由多個(gè)具有自己的電流連接器的定子節(jié)構(gòu)成的定子可以用于具有一個(gè)帶有繞線定子極的固定的環(huán)形定子和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子的電機(jī)，可形成更大尺寸(例如兩米或更長的直徑)，也可構(gòu)造在地理上有難度的行程上，這時(shí)定子節(jié)被實(shí)施成分開的模塊化的結(jié)構(gòu)單元，它們相互獨(dú)立地可拆卸地安裝在定子支座上。例如借助于直升飛機(jī)容易將這些結(jié)構(gòu)單元運(yùn)送到索道裝置的山上站并在那里安裝成一個(gè)電機(jī)定子。在這種定子節(jié)結(jié)構(gòu)單元故障時(shí)可容易和簡單地進(jìn)行更換。這樣貯藏架也縮小了。
如前所述，本發(fā)明電機(jī)特別適合于索道傳送裝置，并且繩索換向圓盤自身或與其旋轉(zhuǎn)固定連接的一部分可以被構(gòu)成作為電機(jī)轉(zhuǎn)子。也可以常規(guī)方法通過傳動(dòng)裝置將電機(jī)與繩索換向圓盤連接起來。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性借助于附圖詳細(xì)說明。


圖1示出本發(fā)明電機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)，圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)16極永恒激勵(lì)的同步電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)，圖3示出本發(fā)明的一個(gè)永恒激勵(lì)同步電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)，其中定子分成4個(gè)定子節(jié)，每一個(gè)有自己的連接器，圖4示出用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)繩索圓盤的本發(fā)明電機(jī)的實(shí)施例的垂直長度上截面圖。
圖1示出的電機(jī)具有一個(gè)固定的環(huán)形定子1，它具有繞線的定子極用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。
此外還存在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子2，它具有永磁的交變電極，它在圓周上環(huán)形分布。永磁體3可以由例如鐵氧體材料，釤-鈷材料或者鐵-釹材料構(gòu)成。
按照本發(fā)明，定子1由多個(gè)分開的定子節(jié)1a，1b，1c，1d，1e和1f，它們具有各自的電流連接器4a至4f。這里僅示意性地示出電流連接器和導(dǎo)線。在用三相交流電供電時(shí)每個(gè)定子節(jié)被規(guī)定一個(gè)三相進(jìn)線和一個(gè)三相出線，如圖3繞組結(jié)構(gòu)所示。出線可在內(nèi)部匯集于一個(gè)星點(diǎn)(可選)。
結(jié)構(gòu)上每個(gè)定子節(jié)本質(zhì)上對應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的，最好是永恒激勵(lì)的同步電機(jī)，其中每個(gè)定子節(jié)被實(shí)施成多極，并且繞組導(dǎo)線串行或并行地通過至少兩個(gè)極引入，以產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)場。
如圖1所示，每個(gè)定子節(jié)1a至1f通過相應(yīng)的電流連接器4a至4f由自己的變頻器5a至5f供電，并且每個(gè)變頻器以常規(guī)方式具有一個(gè)控制部分6a至6f和一個(gè)功率部分7a至7f。控制部分6a至6f在主-從關(guān)系的意義上連接起來，控制部分6a承擔(dān)主動(dòng)功能。在6a故障時(shí)控制部分6b至6f中的每一個(gè)能承擔(dān)主動(dòng)功能，這樣最佳地減少了冗余。功率部分7a至7f是相互獨(dú)立的，并且僅由自己的控制部分6a至6f控制，來提供電流給各自的定子節(jié)1a至1f。
在一個(gè)定子節(jié)1a至1f或相應(yīng)的變頻器5a至5f故障時(shí)，電機(jī)保持其運(yùn)行能力，這首先對于電機(jī)在索道傳動(dòng)裝置中的使用有很大意義。僅僅減小了發(fā)生故障的部分所對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩和功率輸出。
為了保護(hù)變頻器5a至5f不受到回饋干擾，在進(jìn)線中設(shè)立了接觸器(Schütz)8a至8f，它們例如依賴于電流檢測器9a至9f而被如此控制，使得在電流中斷時(shí)立即打開相應(yīng)的接觸器。電流檢測器9a至9f是監(jiān)測電路的一部分，監(jiān)測電路可例如在主控裝置10的顯示板上通過顯示器11告訴操作人員哪個(gè)定子節(jié)發(fā)生故障。
通過主控裝置10給出所需電機(jī)參數(shù)(如轉(zhuǎn)速)給控制部分6a(主動(dòng)的)。變頻器的結(jié)構(gòu)可基本上相同于永恒激勵(lì)同步電機(jī)中的現(xiàn)用技術(shù)。
所謂的旋轉(zhuǎn)變壓器(Resolver)14(轉(zhuǎn)角傳感器)也采用現(xiàn)有技術(shù)，它收集轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)角位置并通過分析儀導(dǎo)線15送到主變頻器6a。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的電機(jī)不僅僅如上所述在電氣上分成節(jié)，而且在機(jī)械上定子節(jié)被實(shí)現(xiàn)成分開的模塊化結(jié)構(gòu)單元，它們可相互獨(dú)立地可折卸地安裝在定子支座12上，例如通過示意性地表示的螺釘連接13。因此可以預(yù)制電機(jī)模塊并且在一個(gè)定子節(jié)故障時(shí)迅速而簡單地更換它。
圖2示出按照現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)16極永恒激勵(lì)的同步電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)，其中定子沒有分成節(jié)。
相反，圖3示出按照本發(fā)明的一個(gè)4×4極的電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)，電機(jī)具有4個(gè)定子節(jié)?？梢钥闯?，朝著4個(gè)極沒有繞組導(dǎo)線進(jìn)去，而它們可以出來。因此可以電氣上獨(dú)立地安裝單個(gè)定子節(jié)和相應(yīng)的4個(gè)極，并且如上所述機(jī)械上也可有益地分成模塊。圖3所示繞組結(jié)構(gòu)雖然具有多個(gè)交叉點(diǎn)，但是允許實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的分節(jié)和模塊化結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然其它的繞組結(jié)構(gòu)也是可以設(shè)想和實(shí)現(xiàn)的。此外，本發(fā)明不局限于三相交流電系統(tǒng)。
圖4示出本發(fā)明電機(jī)在驅(qū)動(dòng)一個(gè)繩索圓盤16中的應(yīng)用，在圓盤的槽中纏繞輸送繩索17。圓盤16直接旋轉(zhuǎn)固定地連接電機(jī)的轉(zhuǎn)子2，它在其圓周表面上載有交變極性的永磁體3。原則上可以設(shè)想用電磁鐵來代替永磁體。轉(zhuǎn)子2安裝在軸承18中，可在支架19中旋轉(zhuǎn)。定子由多個(gè)定子節(jié)構(gòu)成，例如圖1所示那樣為6個(gè)。這些定子節(jié)通過螺釘連接13與固定位置的支座12上，這些定子節(jié)中只有2個(gè)，即1a和1d可以見到(在圖4中)。當(dāng)然也可設(shè)想其它結(jié)構(gòu)方案，其中定子在內(nèi)部而轉(zhuǎn)子在外部。繩索圓盤能(但不僅僅)驅(qū)動(dòng)索道或其它升高裝置，例如座椅升降機(jī)或牽引升降機(jī)的繩索。
權(quán)利要求
1．具有一個(gè)帶有繞線的定子電極的固定位置的環(huán)形定子和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子的電機(jī)，轉(zhuǎn)子具有環(huán)形分布的具有交變磁極的永磁或電磁鐵，其特征在于，定子(1)由多個(gè)具有自己的最好是三相的電流連接器(4a-4f)的分開的定子節(jié)(1a-1f)構(gòu)成，并且每個(gè)定子節(jié)(1a-1f)是多極和多相實(shí)現(xiàn)的，而且通過相應(yīng)的電流連接器(4a-4f)由自己的變頻器(5a-5f)供電。
2．如權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征在于，每個(gè)定子節(jié)(1a-1f)是多極實(shí)現(xiàn)的，并且繞組引線串行或并行地通過至少兩個(gè)電極被引入。
3．如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)，其特征在于，定子(1)的定子節(jié)(1a-1f)構(gòu)成一個(gè)自己的，最好是永恒激勵(lì)的同步電機(jī)。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，每個(gè)變頻器(5a-5f)以已知的方式具有一個(gè)控制部分(6a-6f)和一個(gè)功率部分(7a-7f)，并且控制部分以主-從關(guān)系連接，每個(gè)控制部分通過其自己的功率部分控制相應(yīng)的定子節(jié)。
5．如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，在變頻器和定子節(jié)間的進(jìn)線中各設(shè)置一個(gè)接觸器(8a-8f)。
6．如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于一個(gè)用于確定和顯示定子節(jié)(1a-1f)故障的監(jiān)測電路(9a-9f，10，11)。
7．如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，有3至10個(gè)，最好是4至6個(gè)定子節(jié)(1a-1f)。
8．如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，定子節(jié)(1a-1f)如此相互排列，使得它們整體給出一個(gè)基本上閉合的定子環(huán)。
9．尤其如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的具有一個(gè)帶有繞線的定子極的固定位置的環(huán)形定子和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子的電機(jī)，其特征在于，定子由多個(gè)具有自己的電流連接器(4a-4f)的定子節(jié)(1a-1f)構(gòu)成，并且定子節(jié)被實(shí)現(xiàn)為分開的模塊化結(jié)構(gòu)單元，它們可相互獨(dú)立地可拆卸地安裝在一個(gè)定子支座(12)上。
10．具有一個(gè)繩索換向圓盤(16)的繩索傳動(dòng)裝置，尤其是用于索道或升高裝置中的，它由權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
11．如權(quán)利要求10所述的繩索傳動(dòng)裝置，其特征在于，繩索換向圓盤(16)本身或與其旋轉(zhuǎn)固定的一個(gè)連接件被實(shí)現(xiàn)為電機(jī)的轉(zhuǎn)子(2)。
12．如權(quán)利要求10所述的繩索傳動(dòng)裝置，其特征在于，電機(jī)通過一個(gè)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)繩索換向圓盤。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一個(gè)帶有繞線的定子極的固定位置的環(huán)形定子和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐著的轉(zhuǎn)子的電機(jī),轉(zhuǎn)子具有環(huán)形分布的永磁或電磁的交變電極,并且定子(1)由多個(gè)具有自己的,最好是三相的電流連接器(4a－4f)的特殊定子節(jié)(1a－1f)構(gòu)成,每個(gè)定子節(jié)(1a－1f)通過各自的電流連接器(4a－4f)由自己的變頻器(5a－5f)供電。
文檔編號H02K16/00GK1292597SQ0013066
公開日2001年4月25日 申請日期2000年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月11日
發(fā)明者雷茵哈德·奧布里奇 申請人:創(chuàng)新專利有限公司