胡曉旭

摘 要：高性能稀土永磁材料是制作永磁同步電動(dòng)機(jī)的主要材料，能夠大幅度的提升永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁性，而且，在磁密度不斷增大的同時(shí)，磁體結(jié)構(gòu)的體積也在不斷的縮小，通過(guò)較少的材料就能達(dá)到磁通的目的，也為永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：永磁同步電動(dòng)機(jī)；電梯；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

前言

永磁同步電動(dòng)機(jī)主要是利用稀土永磁材料制成，以往永磁電動(dòng)機(jī)由于磁性偏低、體積過(guò)大的緣故，很少將其應(yīng)用到電梯的升降運(yùn)行中，而在近些年的發(fā)展中，永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展蒸蒸日上，將其應(yīng)用到電梯的運(yùn)行中，不僅能夠滿足電梯的運(yùn)行要求，同時(shí)還彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電梯運(yùn)行中升降速度調(diào)控低的缺陷，是未來(lái)電梯發(fā)展中的主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)。文章主要從永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 永磁同步電動(dòng)機(jī)概述

永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)，應(yīng)用范圍極為廣泛，主要由永久磁鋼轉(zhuǎn)子、定子、位置傳感器等幾方面結(jié)構(gòu)組成，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕等優(yōu)勢(shì)。將永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用到電梯中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的相應(yīng)速度也提出了更高的要求，同時(shí)，為了滿足運(yùn)行要求，還針對(duì)調(diào)速范圍的寬度提出了一定的要求。

永磁同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中主要分為直流發(fā)電機(jī)供電、交流勵(lì)磁機(jī)供電、無(wú)勵(lì)磁機(jī)供電等幾種勵(lì)磁方式[1-2]。直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式，要求永磁同步電動(dòng)機(jī)必須具備專用的直流發(fā)電機(jī)，在這種方式下運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流相對(duì)獨(dú)立，而且，在實(shí)際的工作中發(fā)現(xiàn)，這種運(yùn)行方式的可靠性極高，具有較少用電消耗的優(yōu)勢(shì)，再加上成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為電梯的運(yùn)行效率提供一定的幫助；交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式又將其稱為靜止整流裝置，也就是一種靜止勵(lì)磁的狀態(tài)，由于該種勵(lì)磁機(jī)供電過(guò)程中，沒(méi)有滑環(huán)、電刷等一些轉(zhuǎn)動(dòng)部件，使得交流勵(lì)磁機(jī)供電運(yùn)行的過(guò)程中，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造方便等優(yōu)勢(shì)。但是，交流勵(lì)磁機(jī)供電過(guò)程中會(huì)存在噪音較大、交流電勢(shì)諧波分量大等缺點(diǎn)，這都是值得我們注意的。

2 永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中的應(yīng)用

2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分析

眾所周知，永磁同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，其轉(zhuǎn)子的磁性起到關(guān)鍵的作用，如果磁性較小的話，在磁通的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生一定的障礙，因此，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)也是永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵部件[3]。現(xiàn)階段，永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子主要都是應(yīng)用稀土永磁材料制作而成，確保轉(zhuǎn)子具有較高的磁能積，而且，由于永磁材料的效果，制作轉(zhuǎn)子只需要很小體積的材料就能產(chǎn)生較大的磁性，更有利于產(chǎn)生磁通，對(duì)保障永磁同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率有著極大的作用，同時(shí)也是保障電梯運(yùn)行效率以及運(yùn)行安全的關(guān)鍵性因素。當(dāng)今應(yīng)用到電梯中的電磁同步電動(dòng)機(jī)主要采用貼片式的磁極結(jié)構(gòu)，例如，圖1為永磁同步電動(dòng)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖（如圖1所示）。

圖1 左為內(nèi)轉(zhuǎn)子，右為外轉(zhuǎn)子

2.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

“電梯”對(duì)于大多數(shù)人都不陌生，電梯的升降運(yùn)動(dòng)可以為人們提供更加便利的條件，尤其是在搬運(yùn)貨物的過(guò)程中，通過(guò)電梯搬運(yùn)貨物，可以節(jié)省更多的人力，而電梯在升降運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)速度控制的要求極高，必須實(shí)行全范圍的控制，這樣才能確保電梯升降運(yùn)動(dòng)給人們帶來(lái)舒適性和安全性[4]。以往電梯升降運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展對(duì)速度的調(diào)控有著一定的難度，沒(méi)能將其有效的應(yīng)用到電梯中。

而在近些年的發(fā)展中，永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也邁向了一個(gè)新的領(lǐng)域，對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的速度控制也有著一定的成效，這都是電梯運(yùn)行急需的因素。通過(guò)將永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用到電梯中，可以借助永磁同步電動(dòng)機(jī)對(duì)速度全范圍調(diào)控的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯升降速度的有效調(diào)控，有效提高電梯的運(yùn)行效率，給使用者帶來(lái)一定的舒適性和安全性。另外，永磁同步電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用到電梯運(yùn)行中，不需要?jiǎng)?lì)磁繞組的支持，不僅節(jié)省了電梯的運(yùn)行材料投入成本，同時(shí)也節(jié)約了勵(lì)磁功率，再加上電動(dòng)機(jī)的體積要較傳統(tǒng)電梯運(yùn)行電動(dòng)機(jī)體積小很多，節(jié)省了一定的空間，從而有效的提升了電梯的運(yùn)行效率。此外，永磁同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，更方便制成外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和軸向磁場(chǎng)，這樣就會(huì)大大降低曳引機(jī)的重量和體積，是未來(lái)電梯發(fā)展中的首選，對(duì)電梯運(yùn)行的安全性、舒適性有著深遠(yuǎn)的意義。

3 永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中應(yīng)用需要注意的問(wèn)題

永磁同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，磁體的磁性強(qiáng)度直接影響著電梯的運(yùn)行效率，因此，電梯在運(yùn)行的過(guò)程中，需要我們注意一些可能引起退磁的問(wèn)題[5]。如，在受到不正確拆裝過(guò)程中造成的退磁現(xiàn)象；運(yùn)行環(huán)境溫度過(guò)高，永磁材料的溫度系數(shù)增大，材料溫度上升造成磁密度的降低現(xiàn)象；使用時(shí)間較長(zhǎng)且沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效的維護(hù)，造成磁體剩余磁的自然損耗降低現(xiàn)象；另外，電梯在運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生故障現(xiàn)象，而產(chǎn)生的故障電流則是導(dǎo)致磁體退磁的關(guān)鍵性因素等。

退磁這一問(wèn)題相關(guān)部門必須重視起來(lái)，為了避免或降低退磁對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率以及電梯過(guò)載能力的影響，主要從以下幾方面進(jìn)行控制。首先，在對(duì)電梯進(jìn)行安裝的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，避免電梯安裝中出現(xiàn)敲擊、摔打電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)象，以免對(duì)電動(dòng)機(jī)造成退磁的現(xiàn)象。其次，要選用額定功率適宜的永磁同步電動(dòng)機(jī)，一般情況下，選用的永磁同步電動(dòng)機(jī)的額定功率要比其他電梯使用的勵(lì)磁型電動(dòng)機(jī)額定功率大5%左右，這樣更有利于永磁同步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，避免了長(zhǎng)期影響導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)退磁的現(xiàn)象。再次，在對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆機(jī)維護(hù)的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照拆裝的規(guī)范要求進(jìn)行，避免不正當(dāng)?shù)恼b造成退磁的現(xiàn)象。第四，在永磁同步電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，必須由專業(yè)人員按照規(guī)范要求對(duì)其進(jìn)行檢修，同時(shí)，在檢修工作完成之后，還要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩測(cè)試，確保轉(zhuǎn)矩正常再投入使用，避免檢修不得當(dāng)而影響到電動(dòng)機(jī)的使用壽命。第五，為了保證永磁同步電動(dòng)機(jī)以及電梯的可靠運(yùn)行，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流等因素進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)系數(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)故障預(yù)診斷的目的，避免或降低永磁同步電動(dòng)機(jī)故障帶來(lái)的損失，確保電梯使用的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，永磁同步電動(dòng)機(jī)對(duì)電梯運(yùn)行的安全性、舒適性有著極大的作用，有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電梯運(yùn)行升降速度調(diào)控能力低的缺陷，是為了電梯發(fā)展中必備的設(shè)備。通過(guò)文章對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中的應(yīng)用分析，作者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，以及自身對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的了解，主要從永磁同步電動(dòng)機(jī)概述、永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中的應(yīng)用、永磁同步電動(dòng)機(jī)在電梯中應(yīng)用需要注意的問(wèn)題等幾方面進(jìn)行分析，希望通過(guò)文章的分析，對(duì)提高永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，以及電梯的運(yùn)行效率給予一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

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