DE19906727C1

DE19906727C1 - Getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor

Info

Publication number: DE19906727C1
Application number: DE1999106727
Authority: DE
Inventors: Klaus Fichtner; Friedrich Muschter
Original assignee: SYSTEM ANTRIEBSTECHNIK DRESDEN
Current assignee: WITTUR ELECTRIC DRIVES GMBH, DE
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2019-02-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor, mit einer feststehenden Tragkonstruktion mit einem Stator, einem bewickelten Statorpaket und einer lüftbaren Axialbremse, einem wellengelagerten Rotor, an dem ein Treibkranz befestigt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwachung. Erfindungsgemäß ist die Rotorwelle (6) eines topfartigen Rotors (5) von der Treibseite der Aufzugsmaschine her durch einen Lagerflansch (4) eines gegenseitig offenen, topfartigen Stators (1) hindurchgeführt, wobei der äußere Innenrand des Rotors (5) als Magnetrotor (16) ausgebildet ist, der dem am Außenrand des Stators (1) befestigten Statorpaket (2) auf Luftspaltbreite gegenübersteht, wobei der Treibkranz (17) radial zum Lagerflansch (4) des Stators (1) auf dem Rotor (5) angeordnet ist, die Axialbremse (3) in den auf der Gegenseite von der Rotorwelle (6) belassenen Freiraum des Stators (1) eingesetzt ist und innerhalb der Axialbremse (3) und vor dem Wellenende der Rotorwelle (6) das Meßsystem (15) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor, einer feststehenden Tragkon struktion mit einem Stator, einem bewickelten Statorpaket und einer lüftbaren Axialbremse, einem wellengelagerten Rotor, an dem eine Treibscheibe befestigt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwachung.

In der modernen Antriebstechnik werden von elektronischen Um richtern gespeiste Drehstrommotoren eingesetzt. Für den opti malen Betrieb mit feldorientierter Regelung sind dabei Meßsy steme notwendig, die den augenblicklichen Zustand des Motors ermitteln und deren eine Komponente daher am rotierenden Teil befestigt sein muß. Bei Synchronmotoren muß zusätzlich die absolute Lage des Rotors bekannt sein, was zusätzlich eine sogenannte "Kommutierungsspur" am Meßsystem erfordert. Außer dem müssen diese Aufzugsmaschinen mit einer Nothalte-Doppel bremse ausgerüstet sein.

Die Hinwendung zu maschinenraumlosen Aufzugsanlagen erfordert sehr schmale Aufzugsmotoren mit dem Ziel, diese im Schacht neben den Gegengewichten unterzubringen, woraus sich der Wunsch ableitet, neben einer platzsparenden Anbindung des Meßsystems auch die Nothalte-Doppelbremse in den Motor zu in tegrieren.

Bei Konstruktionen mit Außenläufern oder Scheibenläufern ist ein direkter Zugang zu den rotierenden Baugruppen oft schwie rig oder unmöglich.

Bekannt ist eine Anordnung, bei der der Rotor mittels zweier Lager auf einem freitragenden Stator gelagert ist. Hierbei ist bei ausreichend großem Abstand der Lagerstellen aller dings ein Zugang zum Innenraum des Motors nicht möglich, wes halb meist außenliegende Bremsbacken oder Boxerbremsen mit dem damit einhergehenden erhöhten Raumbedarf angebaut werden.

Aus DE-Z: Lift-Report 1998 Heft 5 Seiten 44 u. 46 ist eine Bauweise für Aufzugsmaschinen bekannt, bei denen der Rotor als Außenläufer ausgebildet ist und die Treibscheibe trägt. An seinem inneren Umfang sind Permanentmagnete angebracht. Das Statorgehäuse ist mit zwei ringförmigen Naben ausgebil det. Die äußere trägt das Blechpaket mit der Wicklung und die innere dient zur Aufnahme der Lagerung sowie als Einbauraum für einen Lagegeber. Rotor und Stator sind mit den offenen Seiten ineinandergesteckt. Die geschlossenen Seiten sind die Maschinenaußenseiten. Somit muß der Lagegeber auf der Treib scheibenseite eingebaut werden, die bei eingebauter Maschine höchst unzugänglich im Schachtinneren liegt.

Nach DE 94 22 186 U1 bilden Seitenplatten, die durch eine Achse verbunden sind, ein Rahmenteil für eine extem schmal bauende Aufzugsmaschine. Eine Seitenplatte trägt den Stator. Auf der Achse ist ein Außenläufer befestigt. Im freien Raum zwischen dem Stator und dem Außenläufer ist eine Axialbremse angeordnet. Ein äußerer Zugang für einen Geber an rotierende Teile ist nicht vorhanden. Auch die Bremse liegt unzugänglich zwischen den Seitenplatten. Diese erschweren auch eine Wär meabfuhr.

In US 5 018 603 wird eine Innenläufer-Aufzugsmaschine be schrieben, die in eine Seiltrommel eingebaut ist. Eine dop peltwirkende Bremse ist aufgesetzt und wirkt auf die Seil trommel. Stator und Läufer sind wiederum mit ihren offenen Seiten ineinandergesteckt, weshalb von außen kein Angriff für einen Rotorbeobachter gefunden werden kann.

In DE 195 00 589 A1 wird ferner ein Radnabenmotor mit außen laufendem Rotor und innenliegender elektromagnetischer Bremse und in DE-AS 12 03 373 ein Außenläufer-Bremsmotor beschrie ben, dessen Rotor auf die Antriebswelle einer Arbeitsvorrich tung aufgesetzt ist und zugleich als Bremsfläche dient. Ro torlagegeber sind für beide Antriebe nicht erforderlich.

Ferner sind vollkommen geschlossene rotierende Maschinenkon zeptionen mit Innenbremse bekannt geworden, die neben dem schlechten zugang zum Inneren "lang bauen".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, getriebelose Auf zugsmaschinen der eingangs erwähnten Gattung derart zu ver bessern, daß die Aufzugsmaschine bei stabiler Konstruktion möglichst kurz wird, daß eine Bremse platzsparend integrier bar ist und ein von außen zugängliches Meßsystem im Inneren angekoppelbar ist, wobei besonderer Wert auf Montage- und De montagefreundlichkeit gelegt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an gegebenen Merkmale gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen geben die begleitenden Unteransprüche an.

Indem die Rotorwelle eines topfartigen Rotors von der Treib seite der Aufzugsmaschine her durch einen Lagerflansch eines zur Gegenseite offenenen, topfartigen Stators hindurchgeführt ist, läßt sich eine Axialbremse in den von der Rotorwelle be lassenen Freiraum des topfartigen Stators platz- und montage freundlich einsetzen, in die im weiteren ein einfach zugäng liches Meßsystem so integriert ist, daß die Drehbewegung der Rotorwelle gut erfaßt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens und deren Vorteile sollen anhand eines Ausführungsbeispiels näher er läutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1: einen Schnitt durch eine Aufzugsmaschine mit einem auf einer Welle befestigten Rotor und

Fig. 2: einen Schnitt durch eine weitere Ausführung mit einem Vollguß-Rotor.

Ein topfartiger Stator 1 mit einem bewickelten Statorpaket 2 und eine Axialbremse 3 bilden eine Tragkonstruktion, die über ein nicht näher dargestelltes Fußteil im Aufzugsschacht befe stigt ist. Die geschlossene Seite des Stators läuft in einen Lagerflansch 4 für die Lagerung eines Rotors 5 aus. Der gleichfalls topfartige Rotor 5 ist auf einer Rotorwelle 6 drehfest befestigt. Die Rotorwelle 6 verjüngt sich stufenwei se in Richtung ihres freien Endes. Sie trägt ein kräftiges Festlager 7 auf der Treibseite D der Aufzugsmaschine und eine Mitnehmernabe 8 für das Zusammenwirken mit der Axialbremse 3. Beim Zusammenbau wird der Rotor 5 mit der Rotorwelle 6, dem Festlager 7 und der Mitnehmernabe 8 von der Treibseite D der Aufzugsmaschine her durch den Lagerflansch 4 gesteckt, wobei das verjüngte Ende der Rotorwelle 6 das vorzugsweise bereits mit der Axialbremse 3 im Stator 1 montierte Lager 9 auf der Gegenseite N findet. Durch eine Lagerdeckelöffnung 10 im Ro tor 5 hindurch kann ein Lagerdeckel 11 auf den Lagerflansch 4 des Stators 1 geschraubt werden, der das Festlager 7 sichert. Auf der Gegenseite N wird das Lager 9 mit Hilfe eines Spann rohres 12 und einer Wellfeder 13 gesichert. Das Spannrohr 12 wiederum ist nach außen hin mit einem scheiben- oder ringför migen Flansch 14 gesichert, der ein Meßsystem 15 trägt und mit der Axialbremse 3 fest verschraubt ist. Auf diese Weise entsteht ein innerer Raum, in dem das feststehende Meßsystem 15 dem Ende der Rotorwelle 6 gegenübersteht, wodurch unter Nutzung bekannter Wirkprinzipien die Rotordrehzahl direkt oder indirekt beobachtbar ist.

Der Rotor 5 trägt über seinen äußeren Umfang einen Magnetro tor 16, in dem sich hochenergetische Dauermagnete befinden.

Diese stehen der auf dem Stator 1 befestigten bewickelten Statorpaket 2 auf Luftspaltabstand gegenüber.

Außerdem trägt der Rotor 5 einen angeflanschten Treibkranz 17, dessen Mitte etwa mit der Mitte des Festlagers 7 fluch tet, damit auch größere Aufzugs-Aufhängelasten von den Lagern und den Bauteilen der Aufzugsmaschine optimal abgefangen wer den können.

Es ist auch möglich, zunächst den Rotor 5 mit der Rotorwelle 6 in den Lagerflansch 4 des Stators 1 einzuführen und erst dann von der der Treibseite D entgegengesetzten Seite N her die Axialbremse 3 mit dem bereits an der Axialbremse 3 befe stigten Lager 9 einzusetzen.

In Fig. 2 ist eine Aufzugsmaschine dargestellt, bei der die Rotorwelle 6 mit dem Rotor 5 ein einstückiges Gußteil bildet. Die Rotorwelle 6 ist dann eine Hohlwelle.

Die im Ausführungsbeispiel schematisch dargestellte innenlie gende Axialbremse 3 kann selbstverständlich durch eine belie bige Außenbremse ersetzt werden, wobei dann das Lager 9 und der Ringflansch 14 beispielsweise unmittelbar am Stator 1 be festigt werden.

Bezugszeichen

1

Stator

2

Statorpaket

3

Axialbremse

4

Lagerflansch

5

Rotor

6

Rotorwelle

7

Festlager

8

Mitnehmernabe

9

Lager

10

Lagerdeckelöffnung

11

Lagerdeckel

12

Spannrohr

13

Wellfeder

14

Ringflansch

15

Meßsystem

16

Magnetrotor

17

Treibkranz
D Treibseite
N Gegenseite

Claims

1. Getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläu fermotor, mit einer feststehenden Tragkonstruktion mit einem Stator, einem bewickelten Statorpaket und einer lüftbaren Axialbremse, einem wellengelagerten Rotor, an dem ein Treib kranz befestigt ist, sowie einem Meßsystem zur Rotorüberwa chung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (6) eines topfartigen Rotors (5) von der Treibsseite (D) der Aufzugsma schine her durch einen Lagerflansch (4) eines zur Gegenseite (N) offenenen, topfartigen Stators (1) hindurchgeführt ist, wobei der äußere Innenrand des Rotors (5) als Magnetrotor (16) ausgebildet ist, der dem am Außenrand des Stators (1) befestigten Statorpaket (2) auf Luftspaltbreite gegenüber steht, daß der Treibkranz (17) radial zum Lagerflansch (4) des Stators (1) auf dem Rotor (5) angeordnet ist, daß die Axialbremse (3) in den auf der Gegenseite (N) befindlichen und von der Rotorwelle (6) belassenen Freiraum des Stators (1) eingesetzt ist, und daß innerhalb der Axialbremse (3) und vor dem Wellenende der Rotorwelle (6) das Meßsystem (15) an geordnet ist.

2. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Rotor (1) und die Rotorwelle (6) zwei teilig ausgeführt sind.

3. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Rotor (1) und die Rotorwelle (6) ein teilig ausgeführt sind.

4. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Axialbremse (3) ein Lager (9) für die Rotorwelle (6) trägt.

5. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Lagerdeckelöffnung im Rotor (10) den Zugang zu einem Lagerdeckel (11) für das Festlager (7) ge währt.

6. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß auf der Rotorwelle (6) eine Mitnehmernabe (8) für das Eingreifen in die Axialbremse (3) befestigt ist.

7. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rotorwelle (6) mitsamt dem Festlager (7) und der Mitnehmernabe (8) durch den Lagerflansch (4) des Stators (1) hindurch einsetzbar ist.

8. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das der Treibseite (D) entgegengesetzte La ger (9) mittels eines Spannrohrs (12) und einer Wellfeder (13) gesichert ist und ein an der Axialbremse (3) befestigter Ringflansch (14) zum einen das Spannrohr (12) sichert und zum anderen das Meßsystems (15) trägt.

9. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Stator (1) wulstartig den Magnetrotor (16) umfängt und Teil des Tragkonstruktion ist.

10. Getriebelose Aufzugsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Axial-Innenbremse durch eine beliebige Außenbremse ersetzt ist, wobei deren Tragfunktionen unmittel bar vom Stator (1) übernommen wird.