胡曉旭

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

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

前言

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

1 永磁同步電動機(jī)概述

永磁同步電動機(jī)是一種驅(qū)動電機(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)簡單、重量輕等優(yōu)勢。將永磁同步電動機(jī)應(yīng)用到電梯中，對電動機(jī)的相應(yīng)速度也提出了更高的要求，同時，為了滿足運行要求，還針對調(diào)速范圍的寬度提出了一定的要求。

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

2 永磁同步電動機(jī)在電梯中的應(yīng)用

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

眾所周知，永磁同步電動機(jī)在運行的過程中，其轉(zhuǎn)子的磁性起到關(guān)鍵的作用，如果磁性較小的話，在磁通的過程中就會產(chǎn)生一定的障礙，因此，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)也是永磁同步電動機(jī)運行的關(guān)鍵部件[3]?，F(xiàn)階段，永磁同步電動機(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，對保障永磁同步電動機(jī)的運行效率有著極大的作用，同時也是保障電梯運行效率以及運行安全的關(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 永磁同步電動機(jī)的應(yīng)用

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

而在近些年的發(fā)展中，永磁同步電動機(jī)的發(fā)展也邁向了一個新的領(lǐng)域，對電動機(jī)運行的速度控制也有著一定的成效，這都是電梯運行急需的因素。通過將永磁同步電動機(jī)應(yīng)用到電梯中，可以借助永磁同步電動機(jī)對速度全范圍調(diào)控的優(yōu)勢，實現(xiàn)對電梯升降速度的有效調(diào)控，有效提高電梯的運行效率，給使用者帶來一定的舒適性和安全性。另外，永磁同步電動機(jī)在應(yīng)用到電梯運行中，不需要勵磁繞組的支持，不僅節(jié)省了電梯的運行材料投入成本，同時也節(jié)約了勵磁功率，再加上電動機(jī)的體積要較傳統(tǒng)電梯運行電動機(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行效率。此外，永磁同步電動機(jī)的應(yīng)用，更方便制成外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和軸向磁場，這樣就會大大降低曳引機(jī)的重量和體積，是未來電梯發(fā)展中的首選，對電梯運行的安全性、舒適性有著深遠(yuǎn)的意義。

3 永磁同步電動機(jī)在電梯中應(yīng)用需要注意的問題

永磁同步電動機(jī)在運行的過程中，磁體的磁性強(qiáng)度直接影響著電梯的運行效率，因此，電梯在運行的過程中，需要我們注意一些可能引起退磁的問題[5]。如，在受到不正確拆裝過程中造成的退磁現(xiàn)象；運行環(huán)境溫度過高，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；使用時間較長且沒有經(jīng)過有效的維護(hù)，造成磁體剩余磁的自然損耗降低現(xiàn)象；另外，電梯在運行的過程中，可能會發(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。

退磁這一問題相關(guān)部門必須重視起來，為了避免或降低退磁對永磁同步電動機(jī)運行效率以及電梯過載能力的影響，主要從以下幾方面進(jìn)行控制。首先，在對電梯進(jìn)行安裝的過程中，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、摔打電動機(jī)的現(xiàn)象，以免對電動機(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機(jī)，一般情況下，選用的永磁同步電動機(jī)的額定功率要比其他電梯使用的勵磁型電動機(jī)額定功率大5%左右，這樣更有利于永磁同步電動機(jī)的長期可靠運行，避免了長期影響導(dǎo)致電動機(jī)退磁的現(xiàn)象。再次，在對永磁同步電動機(jī)進(jìn)行拆機(jī)維護(hù)的過程中，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，在永磁同步電動機(jī)發(fā)生故障時，必須由專業(yè)人員按照規(guī)范要求對其進(jìn)行檢修，同時，在檢修工作完成之后，還要對電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩測試，確保轉(zhuǎn)矩正常再投入使用，避免檢修不得當(dāng)而影響到電動機(jī)的使用壽命。第五，為了保證永磁同步電動機(jī)以及電梯的可靠運行，需要對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流等因素進(jìn)行在線監(jiān)測，通過對監(jiān)測系數(shù)的分析，實現(xiàn)對電動機(jī)故障預(yù)診斷的目的，避免或降低永磁同步電動機(jī)故障帶來的損失，確保電梯使用的安全性。

4 結(jié)束語

綜上所述，永磁同步電動機(jī)對電梯運行的安全性、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。通過文章對永磁同步電動機(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，以及自身對永磁同步電動機(jī)的了解，主要從永磁同步電動機(jī)概述、永磁同步電動機(jī)在電梯中的應(yīng)用、永磁同步電動機(jī)在電梯中應(yīng)用需要注意的問題等幾方面進(jìn)行分析，希望通過文章的分析，對提高永磁同步電動機(jī)的發(fā)展，以及電梯的運行效率給予一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]劉亞丕，何時金，包大新，等.永磁材料產(chǎn)業(yè)化研究和開發(fā)的幾個誤區(qū)[J].磁性材料及器件，2002（2）.

[2]宋后定.常用永磁材料及其應(yīng)用基本知識講座第三講常用永磁材料的制造工藝[J].磁性材料及器件，2007（4）.

[3]敬東，張明.輕稀土取代釤對2：17型永磁材料磁性能的影響[J].金屬功能材料，2003（1）.

[4]劉素芳，劉素平.電梯用永磁同步電動機(jī)控制系統(tǒng)的仿真[J].西南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（1）.

[5]周云翔，麥崇裔.永磁同步電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在無齒輪傳動中、低速電梯的研究與實現(xiàn)[J].廣東自動化與信息工程，2004（3）.