專利名稱：筒型永磁動圈式直線電機開門機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電梯、地鐵車門等設(shè)備上使用的開門機，具體的說是一種筒型永磁動圈式直線電機開門機。
二背景技術(shù)：
開門機是一種長時間、頻繁、往復(fù)式工作的機電一體化裝置。它不僅要求工作可靠性高、安全性好，而且還要求其具有運行平穩(wěn)、噪音低的特點。
現(xiàn)有的電梯門、地鐵門、火車車廂門和民用出入門開門機均采用旋轉(zhuǎn)電動機，經(jīng)機械變速轉(zhuǎn)換傳動的方式，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動實現(xiàn)開、關(guān)門。因而，其固有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和工作平穩(wěn)性較差、傳遞效率低的缺陷無法避免，同時其還存在著噪音大、制造成本高以及制造安裝和調(diào)試方面的難度較大的缺陷。
三
發(fā)明內(nèi)容
本項實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用筒型永磁直線電動機產(chǎn)生電磁力直接驅(qū)動的開門機，因而使開門機的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的安裝、調(diào)試工作均大大簡化。并具有傳遞效率高、運行平穩(wěn)、噪音小等優(yōu)點。
本項實用新型筒型永磁動圈式直線電機開門機的結(jié)構(gòu)是筒型永磁動圈式直線電機初級安裝在門機掛門板上，筒型永磁動圈式直線電機次級安裝在固定于開門機底板上的固定座上；固定在開門機底板上的門掛板聯(lián)動繩輪組通過聯(lián)動鋼絲繩與門機左右掛門板相連，分別裝在門機左右掛門板上的兩個門滑輪組件置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌固定在開門機底板上，左右兩個掛門板通過左右兩個導(dǎo)輪組件分別裝在門機導(dǎo)軌上；門刀固定在左掛門板上，與門刀配套的門刀鉤安裝在開門機底板上；門機觸點觸體通過門機觸體支架安裝在門機底板上；門機左觸點通過左觸點支架安裝在左掛門板上，門機右觸點通過右觸點支架安裝在右掛門板上。
本實用新型筒型永磁動圈式直線電機開門機用于地鐵時，當(dāng)?shù)罔F站臺有外護欄門時，其結(jié)構(gòu)與使用于電梯門中的結(jié)構(gòu)相同，當(dāng)?shù)罔F站臺沒有外護欄門時，則不需要上述結(jié)構(gòu)中門刀和門刀鉤。此外，本實用新型使用于火車車廂門和民用出入門時，也不需要門刀和門刀鉤。
本實用新型的智能驅(qū)動控制器包括與筒型永磁動圈式直線電機的M相連的由電源經(jīng)整流模塊連于智能功率模塊IPM所組成的逆變電路，掌上型調(diào)試器與控制芯片CPU的輸入雙向相連?？刂菩酒珻PU的輸出經(jīng)隔離驅(qū)動器連于智能功率模塊IPM，光電編碼器分別連于直線電機和控制芯片CPU。電流采樣電路分別連于智能功率模塊的輸出與控制芯片CPU。
本實用新型由于采用筒型永磁動圈式直線電機驅(qū)動和智能驅(qū)動控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、不需要任何轉(zhuǎn)換裝置，簡化了開門機的機械結(jié)構(gòu)和傳動方式，運行平穩(wěn)，噪聲小，通過智能化控制，精度高，可靠性好。
四
圖1是單臺直線電機拖動型式的筒型永磁動圈式直線電機開門機； 圖2是兩臺直線電機拖動型式的筒型永磁動圈式直線電機開門機； 圖3是圖1與圖2中的A-A向放大視圖； 圖4是圖1與圖2中的B向放大視圖； 圖1、圖2、圖3、圖4中的標(biāo)號名稱 1、開門機底板；2、筒型永磁動圈式直線電機次級；3、門機右掛門板；4、筒型永磁動圈式直線電機初級；5、門刀；6、門刀鉤；7、門掛板聯(lián)動繩輪組；8、導(dǎo)軌；9、門滑輪組件；10、導(dǎo)輪組件；11、門機左掛門板；12、中間緩沖擋塊組件；13、門機觸體支架；14、門機觸點觸體；15、門機觸體支架；16、直線電機次級固定座；17、墊套；18、聯(lián)動鋼絲繩。
圖5是筒型永磁動圈式驅(qū)動控制系統(tǒng)原理框圖。
圖6是筒型永磁動圈式驅(qū)動控制系統(tǒng)組成框圖。
五、具體實施方法 本項實用新型所述的筒型永磁動圈式直線電機開門機的結(jié)構(gòu)如圖1-圖4所示，由圖1單臺直線電機拖動型式的筒型永磁動圈式直線電機開門機可知直線電機初級4安裝在門機右掛門板3上，直線電機次級2安裝在與門機底板直接相連的直線電機次級固定座16上；固定在開門機底板1上的門掛聯(lián)動繩輪組7通過聯(lián)動鋼絲繩18與門機左掛門板11相連；當(dāng)直線電機初級4通電后，直線電機初級4與直線電機次級2之間產(chǎn)生電磁力推動門機右掛門板3作左右往復(fù)運動。再通過聯(lián)動繩輪組7的聯(lián)動鋼絲繩18帶動門機左掛門板11做同步往復(fù)運動，實現(xiàn)電梯開、關(guān)門。
分別裝在門機左右掛門板11與3上與直線電機初級4相接觸的左右兩個門滑輪組件9置于導(dǎo)軌8上(如圖4所示)，對于單臺直線電機驅(qū)動的電梯開門機，裝在門機右掛門板上與直線電機初級4相接觸的右門滑輪組件9置于導(dǎo)軌8上，而左門滑輪組件9固定在門機左掛門板11上且置于導(dǎo)軌8上(如圖1所示)，導(dǎo)軌固定在門機底板上，通過左右兩個導(dǎo)輪組件10分別把門機左右兩個掛門板11與3固定在導(dǎo)軌上；門刀5固定在左掛門板上，與門刀配套的門刀鉤6安裝在開門機底板上，門刀與掛門板同步運動，保證廳門、轎門在開關(guān)門過程中同步運動，克服了風(fēng)阻造成廳門無法與轎門聯(lián)動關(guān)閉，迫使電梯停運的現(xiàn)象。
門機觸點觸體14的右觸點通過門機觸點支架15安裝在門機右掛門板3上，而左觸體通過門機觸體支架13安裝在開門機底板1上。
中間緩沖擋塊組件12安裝在門機右掛門板3與門機左掛門板11之間，使電梯關(guān)門到位時，門機左右掛門板不發(fā)生撞擊，且能減少電梯門關(guān)門到位時的震動，使電梯門的運動更平穩(wěn)，噪音更小。
圖2所示的是兩臺直線電機拖動型式的筒型永磁動圈式直線電機開門機，與圖1不同的是兩臺直線電機的初級4分別安裝在門機右掛門板3和門機左掛門板11上，兩塊直線電機次級2分別安裝在門機底板1的左右兩塊直線電機次級固定座16上(直線電機次級固定座16直接與門機底板1連接)，當(dāng)直線電機4通電后，直線電機初級4與直線電機次級2之間產(chǎn)生電磁力推動門機左、右掛門板11、3作左右往復(fù)運動。通過聯(lián)動繩輪組7的聯(lián)動鋼絲繩18使它們同步往復(fù)運動，實現(xiàn)電梯開、關(guān)門。
智能驅(qū)動控制系統(tǒng)如圖5和圖6所示，以圖1的單臺直線電機拖動型式的筒型永磁動圈式直線電機為例敘述如下 開門機由一臺筒型永磁動圈式直線電機(PLSM)驅(qū)動。PLSM次級2由筒型永磁體和鐵棒組成，安裝在門機底板1上，是固定不動的。PLSM的初級4由電樞鐵心和三相繞組組成，安裝在門機右掛門板3上，是隨門一起運動的。三相繞組作星形連接，三個繞組端部U、V、W連接到控制器的逆變器輸出端。驅(qū)動控制系統(tǒng)的原理框圖如圖5所示。其中的控制單元就是一片系統(tǒng)的CPU，檢修指令是一個0V或+5V(分別代表“檢修”或“正常運行”)的數(shù)字信號，直接接到CPU的一個引腳上。當(dāng)該指令為“檢修”時，CPU通過它的一個引腳向主機發(fā)出“正在檢修”信號，并通過另一個引腳從一個本地開關(guān)讀取“開門”或“關(guān)門”的指令。反之，在“正常運行”時，CPU向主機發(fā)出“正在檢修無效”信號，并通過另一個引腳從主機讀取“開門”或“關(guān)門”的指令。
驅(qū)動控制系統(tǒng)是通過如圖6所示的由三相電源、整流模塊及智能功率模塊IPM所組成的逆變器給PLSM供電的。逆變器的直流電源由三相380V交流電源經(jīng)三相二極管整流和電容濾波來獲得的。逆變器由一個三相的IGBT智能功模塊(IPM)構(gòu)成的。實現(xiàn)電梯門的速度和位置控制。PLSM的運行方向也是由CPU控制的。CPU利用內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器采樣電流信號，然后結(jié)合逆變器的開關(guān)狀態(tài)計算出PLSM的三相瞬時電流。這樣實現(xiàn)了對PLSM繞電流的時實檢測，若發(fā)生過流情況，CPU將立刻關(guān)斷IPM的所有單元，等電流回落到允許范圍后再恢復(fù)原先的觸發(fā)狀態(tài)。
在電梯門關(guān)閉的過程中，若異物擋住門，除了用光膜、擋板等硬件來檢測之外，CUP還將通過對PLSM運行狀態(tài)(例如速度和電流)進行判斷。一旦發(fā)現(xiàn)異物，CPU將立刻控制PLSM反向運行(即進行開門動作)，并且確保對異物的撞擊力小于150N。
當(dāng)電梯門開或者關(guān)到位的時候，CPU關(guān)斷IPM的所有單元，并時實檢測門的位置。并檢測到門因外力作用而反向移動時，CPU將重新通過逆變器對PLSM供電，這樣將保持門處在開或者關(guān)到位的狀態(tài)。但是，此時PLSM產(chǎn)生的推力在150N左右，這樣，允許超過150N的外力強迫關(guān)上或打開轎廂門。
最后，CPU還通過它的兩個引腳與一個掌上型調(diào)試器進行RS232串行通訊，在安裝或檢修電梯時，可以使用掌上型調(diào)試器對控制器設(shè)置一些必要的參數(shù)，例如，門的運行速度曲線、門的移動行程，等等。
兩臺直線電機拖動型式的開門機，其智能驅(qū)動控制系統(tǒng)與單臺直線電機拖動型式開門機完全相同。
權(quán)利要求1、一種筒型永磁動圈式直線電機開門機，其特征在于，它包括筒型永磁動圈式直線電機、開門機底板(1)、門掛聯(lián)動繩輪組(7)、門機左掛門板(11)、門機右掛門板(3)、導(dǎo)軌(8)、門滑輪組件(9)、導(dǎo)輪組件(10)、門機觸點觸體(14)以及用于控制直線電機的智能驅(qū)動控制器，所述筒型永磁動圈式直線電機的初級(4)安裝在門機掛門板上，筒型永磁動圈式直線電機的次級(2)安裝在固定于開門機底板(1)上的固定座(17)上；固定在開門機底板(1)上的門掛聯(lián)動繩輪組(7)通過聯(lián)動鋼絲繩與門機左掛門板(11)相連；分別裝在門機左掛門板(11)和門機右掛門板(3)上與直線電機初級相接觸的左右兩個門滑輪組件(9)置于導(dǎo)軌(8)上，導(dǎo)軌(8)通過左右兩個導(dǎo)輪組件(10)分別裝在門機左掛門板(11)和右掛門板(3)上；門機觸點觸體(14)的右觸體通過門機觸體支架(15)安裝在門機右掛門板(3)上，而左觸體通過門機觸體支架(13)安裝在開門機底板(1)上，直線電機直接與智能驅(qū)動控制器相連。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒型永磁動圈式直線電機開門機，其特征在于，智能驅(qū)動控制器包括由電源經(jīng)整流模塊連于智能功率模塊(IPM)所組成的逆變電路的輸出連于直線電機(M)，掌上型調(diào)試器與控制芯片(CPU)的輸入雙向相連，控制芯片(CPU)的輸出經(jīng)隔離驅(qū)動器連于智能功率模塊(IPM)，光電編碼器分別連于直線電機(M)和控制芯片(CPU)，電流采樣電路分別連于智能功率模塊(IPM)的輸出與控制芯片(CPU)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的筒型永磁動圈式直線電機開門機，其特征在于，在開門機底板(1)上裝有門刀鉤(6)和與門刀鉤(6)配套的門刀(5)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的筒型永磁動圈式直線電機開門機，其特征在于在門機右掛門板(3)與門機左掛門板(11)之間裝有中間緩沖擋塊組件(12)。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的筒型永磁動圈式直線電機開門機，其特征在于在門機右掛門板(3)與門機左掛門板(11)之間裝有中間緩沖擋塊組件(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種筒型永磁動圈式直線電機開門機，直線電機初級安裝在門機掛門板上，次級安裝在固定于開門機底板上的固定座上；固定在開門機底板上的門掛板聯(lián)動繩輪組通過聯(lián)動鋼絲繩與門機左右掛門板相連，分別裝在門機左右掛門板上的兩個門滑輪組件置于導(dǎo)軌上，左右兩個掛門板通過導(dǎo)輪組件裝在導(dǎo)軌上；門機觸點觸體通過門機觸體支架安裝在門機底板上；門機右觸點通過觸體支架安裝在右掛門板上，而左觸體通過觸體支架安裝在開門機底板上。采用扁平型永磁直線電動機產(chǎn)生電磁力直接驅(qū)動開門機，所以其結(jié)構(gòu)簡單、不需要任何轉(zhuǎn)換裝置，簡化了開門機的機械結(jié)構(gòu)和傳動方式，運行平穩(wěn)，噪聲小，通過智能化控制，精度高，可靠性好。
文檔編號E06B3/46GK2876275SQ200620072118
公開日2007年3月7日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者曹中, 葉云岳, 崔敏, 朱永和, 劉曉, 楊少東 申請人:南通中天精密儀器有限公司