摘要：分析了常用電梯調(diào)速系統(tǒng)中存在的問題．應(yīng)用磁粉離合器可定轉(zhuǎn)矩輸出、能實現(xiàn)無級調(diào)速特性．設(shè)計了一種應(yīng)用干電梯的新型調(diào)速結(jié)構(gòu)。
關(guān)量詞：電梯調(diào)速系統(tǒng) 磁粉離合器 定轉(zhuǎn)矩輸出 無級調(diào)速。

The Application of Magnetic Particle Cluctch in the System
of Adjusting Speed of Elevator
ZHANG Li-jun ZHAO Wen

（Machinery ＆ Electricity Department，Yueyang Normal University，Hunan 414000 China）
Abstract：This paper analyses the problem of the system of adjusting speed of elevator and applies specific of expert by constant moment and stepless regulation of magnetic particle clutch，designing a new type of the structure of adjusting speed of applying to elevator．
Key word：the system of adjusting。Peed about elevator；magnetic particle clutch；expert by constant moment；stepless speed regulation
隨著城市建筑業(yè)的發(fā)展，對高層建筑電梯的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)要求越來越高。既要求舒適感好、平層準(zhǔn)確度高，又需要調(diào)速性能好、調(diào)速范圍大。常用的調(diào)速電機(jī)有交流電動機(jī)和直流電動機(jī)。交流電動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)簡單，價格較低，但舒適感較差，一般用載貨電梯，且調(diào)速范圍窄，所控制的電梯速度在1米／秒以下。直流電動機(jī)具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大的特點，控制的電梯速度達(dá)4米／秒，但機(jī)組結(jié)構(gòu)體積大，耗電多，維護(hù)工作量多，造價高，主要適用于電梯的額定速度在2米／秒或2米／秒以上的各類電梯上。1984年，第一臺用變頻變壓（VVVF）系統(tǒng)控制的電梯問世，所控制的速度可達(dá)6米／秒，體積小，重量輕，效率高+節(jié)省能源，但價格昂貴，調(diào)速范圍受到頻率變化影響，調(diào)速不可能從0-額定轉(zhuǎn)速+而從實際應(yīng)用中看，還易引起故障。為此，我們根據(jù)磁粉離合器的工作特性，將其應(yīng)用于電梯電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中+采用交流電動機(jī)驅(qū)動，達(dá)到直流電動機(jī)的調(diào)速效果，且具有體積小，重量輕，經(jīng)濟(jì)、適用的特性。
1 設(shè)計方法及調(diào)速原理
現(xiàn)設(shè)計的電梯調(diào)速系統(tǒng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖l所示。這種結(jié)構(gòu)主要有交流電動機(jī)、磁粉離合器、變速機(jī)構(gòu)、卷筒、滑輪組等組成。與其它電梯調(diào)速系統(tǒng)相比較，不同之處在于采用普通交流電動機(jī)驅(qū)動，磁粉離合器參與調(diào)速。

對于交流電動機(jī)，轉(zhuǎn)速公式為n=60f1＊（1一s）／P（f1一電源頻率p一極對數(shù) s一轉(zhuǎn)差率），如果均勻地改變定子的電源頻率，則可平滑地改變電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。在許多情況下，需要保持調(diào)速時電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變。周電動機(jī)轉(zhuǎn)矩m= k2（u1/f1（k2為常數(shù)，u1為定子繞組電壓，f1為定子供電電源頻率）．若要保證電磁轉(zhuǎn)矩為定值，即u1定值，則在改變電源顴率的同時，要求定供電電壓也要作相應(yīng)的調(diào)整。
磁粉離合器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中1為金屬外筒，2為磁粉．3為勵磁線圈，4為電磁轉(zhuǎn)子．5為導(dǎo)電環(huán)。1與4之間留有少量間隙，一般為1．5—2mm，內(nèi)裝極擻小的耐磨球狀磁性粉末，當(dāng)勵磋線圈中無電流時，散抄似的粉柬不阻礙主從動件之間的楣對運(yùn)動，離合器處于分離狀態(tài)；當(dāng)通人電流時，電磁粉末即在磁場作用下被吸引磁化聚集，并沿氣隙磁路形成鏈狀固體，通過其結(jié)合力，將主從動件聯(lián)系起來，離合器即接合。

而在磁粉離合器調(diào)速系統(tǒng)中，如圖3所示，磁粉離合器轉(zhuǎn)矩的變化與勵磁電流基本呈線性關(guān)系，這樣就能通過電刷供電后，調(diào)節(jié)勵磁電流以準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)矩的大小，應(yīng)答及時，并能顯示很好的重復(fù)性。而且，從圖4中看出，輸出轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于某一電流值，而與轉(zhuǎn)速無關(guān)，通過調(diào)整勵磁電流值，既可保持定轉(zhuǎn)矩輸出，又能自由改變轉(zhuǎn)矩值，從而得到更寬的調(diào)速范圍，當(dāng)采用剩磁很少的工業(yè)純鐵制作磁粉離合器時，調(diào)速范圍可以從零至額定轉(zhuǎn)矩。


2 磁粉離合器調(diào)速系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)及特點
現(xiàn)以3．7kw四級變頻調(diào)整速電機(jī)為例，比較磁粉離合器交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下

從以上結(jié)果可知，磁粉離臺器電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有調(diào)整范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，應(yīng)答迅速，體積小重量輕，價格便宜等優(yōu)點。且由于轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于某一電流i值并重復(fù)性能好，可以很好地實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制，電機(jī)輸出有負(fù)載時，能精確控制轉(zhuǎn)速。
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