1—电动机 2—减速器 3—曳引轮 4—制动器 5—钢丝绳 6—机架
电梯曳引机通常由电动机、制动器、减速器、机架、导向轮和盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘车手轮有的固定在电动机轴上,也有平时挂在附近墙上,使用时再套在电动机轴上。如果曳引机的电动机动力是通过减速器传动到曳引轮上的,则称为有齿轮曳引机,如图3-6所示,一般用于1.75m/s以下的中低速电梯。有齿轮曳引机的减速器常采用蜗杆传动,具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、运行噪声低等优点。
若电动机的动力不通过减速器而直接传动到曳引轮上则称为无齿轮曳引机（图3-7）,一般用于2.5m/s以上的高速电梯和超高速电梯。现在无机房电梯使用的曳引机,采用交流变频的永磁同步电动机,也是无齿轮传动,重量轻、结构紧凑,额定速度为1.00~1.75m/s。永磁同步无齿轮曳引机主要由永磁同步电动机、制动系统、曳引轮等组成。其原理是通过快速电流跟踪的变频装置和高精度的速度传感器（编码器）的检测、反馈和控制,以同步转速进行转动,由于直流电动机相同的线性、恒定转矩及可以调节速度的电动机平稳地直接驱动曳引轮,通过曳引轮与钢丝绳的摩擦来实现电梯轿厢上、下运动的驱动装置。该机结合了交流电动机和直流电动机的优点,用简便的交流变频装置来实现直流电动机所特有的性能。
（1）电梯曳引用交流电动机 电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机,现在一般是交流驱动,使用的都是交流电动机。
电梯是典型的位能性负载。根据电梯的工作性质,电梯曳引电动机应具有以下特点:
1）能频繁地起动和制动。电梯在运行高峰期每小时起、制动次数经常超过100次,最高可达每小时180~240次。因此,电梯专用曳引电动机应能够频繁起动、制动,其工作方式为断续周期性工作制。
2）起动电流较小。在电梯用交流电动机的笼式转子的设计与制造上,虽然仍采用低电阻系数材料制作导条,但是转子的短路端环却用高电阻系数材料制作,使转子绕组电阻有所提高。这样,一方面降低了起动电流,使起动电流降为额定电流的2.5~3.5倍左右,从而增加了每小时允许的起动次数；另一方面,由于只是转子短路端环电阻较大,利于发热量的直接散发,综合效果使电动机的温升有所下降。而且保证了足够的起动转矩,一般为额定转矩的2.5倍左右。不过,与普通交流电动机相比,其机械特性硬度和效率有所下降,转差率也提高到0.1~0.2。机械特性变软,使调速范围增大,而且在堵转力矩下工作时,也不致烧毁电动机。这种电动机又叫交流力矩电动机。
3）电动机运行噪声低。为了降低电动机运行噪声,采用滑动轴承。此外,适当加大了定子铁心的有效外径,并在定子铁心冲片形状等方面均做了合理处理,以减小磁通密度,从而降低电磁噪声。
4）对电动机的散热作周密考虑。电动机在起动和制动的动态过程中产生的热量最多,而电梯恰恰又要频繁地起动和制动。因此,强化散热、防止温升过高就非常重要。
首先,在电动机结构设计方面,在加强定子铁心散热上做周密考虑。比如:有些产品设计成端盖支撑方式,省去传统的机座,使得铁心近于成为开启式结构,增强冷却效果；加强定子和转子铁心圆周通风道的布置；做加大风罩孔通风量设计等。
其次,附装冷却风机,由单相电容起动电动机驱动,由设在定子铁心表面的热敏开关控制。当铁心表面温度达到60℃左右时,热敏开关动作,接通风机,对曳引电动机进行强制通风冷却。此外,考虑到一旦强制冷却失败,会使电动机温度继续升高,某些电动机产品在每相绕组均埋有热敏电阻。当电动机温度升高到155℃时,内部热敏电阻阻值急剧增大,控制外电路热保护继电器动作,通过控制电路迫使电梯在就近层站换速停靠开门,直到电动机冷却后,方可重新起动运行。
交流双速和交流调压调速电梯使用双绕组双速电动机,一般在电动机定子线槽内放置两个绕组,极数为4/16极或6/24极,速比为4:1,其高速绕组用于起动和额定速度运行,低速绕组用于制动和检修运行。变压变频调速电梯使用的是专门设计的单速变频电动机。交流电动机的转速公式为
图3-7 无齿轮曳引机
1—机架 2—曳引轮 3—永磁电动机 4—制动器
式中 n——电动机转速；
f——电动机频率；
s——电动机转差率；
p——电动机极对数。
（2）电梯曳引用永磁同步电动机 20世纪80年代,永磁材料特别是具有高磁能积、高矫顽力、低廉价格的钕铁硼（NdFeB）永磁材料的发展,使人们研制出了价格低廉、体积小、性能高的永磁电动机,尤其是近几年,长条形永磁同步曳引机发展比较迅速,如图3-8所示。永磁同步电动机是以永磁体来代替直流激磁作为恒定励磁的一种电动机。在永磁同步电动机上外加了一个转子位置检测元件就是永磁同步伺服电动机,其断面图如图3-9所示,它由定子、转子和编码器三大部件组成。其工作原理是当永磁同步电动机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电源后,电动机的定子绕组会产生一旋转磁场,它与转子永磁磁钢所产生的磁场相互作用,产生与定子绕组旋转磁场方向一致的旋转转矩。当电磁转矩克服了转子本身的惯量以及由永磁同步电动机转子中永磁体磁钢的存在所产生的阻尼转矩时,电动机就开始转动起来,并且不断加速直至定子旋转磁场带动转子永磁体磁钢一起同步运行。永磁材料的使用给永磁同步电动机带来了许多优点,永磁同步电动机与有刷直流电动机相比,除了具有无机械换向器和电刷、结构简单、体积小、运行可靠、易实现高速、环境适应能力强等优点外,还具有以下优点:易实现正反转切换、定子绕组发/散热容易、快速响应能力好、可以采用较高的工作电压（工作电压只受功率开关器件的耐压限制）、易实现大容量化。
图3-8 永磁同步曳引机
1—制动器 2—曳引轮 3—永磁电动机
图3-9 永磁同步电动机断面图(www.xing528.com)
1—光电编码器 2—铁心 3—永磁体 4—电枢线圈 5—旋转轴 6—轴承
永磁同步电动机与感应电动机相比,具有如下优点:转子没有损耗、具有更高的效率,电动机体积较小,由转子磁钢产生气隙磁密、功率因素较高,在同样输出功率下,所需整流器和逆变器的容量较小；且有较小的转动惯量、快速响应能力好；在感应电动机中,转子电流产生的磁通（对应于励磁磁通）的大小是不固定的,而且也不和定子产生的磁场正交,因为它是由励磁磁通感应而产生的。因此,感应电动机的矢量控制比较复杂,而永磁同步电动机的励磁磁通大小不变且与电枢电流有着固定的相位关系,因而控制比较简单。目前永磁同步电动机也广泛应用于变频调速电梯。
永磁同步电动机的转速公式为
n=60f/p （3-4）
曳引电动机的容量在初选和核算时,可用经验公式按静功率计算,即
式中 P——电动机功率（kW）；
K——电梯平衡系数；
Q——额定载重量（kg）；
V——额定速度（m/s）；
V线——曳引轮节圆的线速度（m/s）；
η——机械传动总效率；
i——钢丝绳绕绳倍率。
（3）蜗杆减速器 为了使快速电动机与钢丝绳传动机构的旋转频率一致,有齿轮曳引机需要配套一只减速器。减速器按传动方式分为蜗杆减速器和齿轮减速器。蜗杆减速器如图3-10所示。蜗杆传动具有传动平稳、结构紧凑、运行噪声低和较好的抗冲击载荷特性等优点,目前广泛使用于速度不大于2.0m/s的电梯。蜗杆副的蜗杆位于蜗轮之上时称为上置式蜗杆减速器,位于蜗轮之下称为下置式蜗杆减速器。上置式的箱体容易密封,但蜗杆润滑比较差。下置式润滑好,但易漏油,密封要求高。蜗杆的传动比,也就是蜗杆轴的转速与蜗轮轴的转速之比,称为减速比i。减速比i也等于蜗轮的齿数与蜗杆的螺线数（头数）之比。
图3-10 蜗杆减速器（立面剖视图）
1—蜗杆 2—蜗轮 3—滚动轴承 4—输入轴 5—输出轴
（4）机电式制动器 GB 7588—2003规定:电梯必须设有制动系统,且在出现下述情况时能自动动作:①动力电源失电；②控制电路电源失电。
制动系统应具有一个机-电式制动器（摩擦型）。此外,还可装设其他制动装置（如电气制动）。机-电式制动器应具有以下特点:
1）当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度向下运行时,操作制动器应能使曳引机停止运转。在上述情况下,轿厢的减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设,如果一组部件不起作用,应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。电磁线圈的铁心被视为机械部件,而线圈则不是。
2）被制动部件应以机械方式与曳引轮或卷筒、链轮直接刚性连接。
3）正常运行时,制动器应在持续通电下保持松开状态。切断制动器电流,至少应用两个独立的电气装置来实现,不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应防止电梯再运行。当电梯的电动机有可能起发电机作用时,应防止该电动机向操纵制动器的电气装置馈电。断开制动器的释放电路后,电梯应无附加延迟地被有效制动。
4）装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机,应能用手松开制动器并需要以一持续力保持其松开状态。
5）制动闸瓦或衬垫的压力应用有导向的压缩弹簧或重锤施加。
6）禁止使用带式制动器。
7）制动衬应是不易燃的。
制动器一般安装在电动机与减速器之间,也有安装在电动机轴或蜗杆轴的尾端,但都是安装在高速轴上,这样所需的制动力矩小,制动器的结构尺寸也可以减小。制动器在电动机与减速器之间时,制动轮大都也是电动机与减速器之间的联轴器,应注意制动轮必须在蜗杆一侧,以保证联轴器破断时,电梯仍能被制停。图3-11是抱闸式（鼓式）制动器与示意图,图3-12是碟式制动器与示意图。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
