電梯是為高層建筑交通運輸服務的比較復雜的機電一體化設備。近年來，隨著城市的發展，高層建筑的迅速增多，對高性能電梯的電力拖動系統提出了新的要求，更加舒適、小型、節能、可靠和精確有效的速度控制是其發展方向，而電機技術、功率電子技術、微計算機技術及電機控制理論的發展，使其實現成為了可能。關鍵字：永磁同步曳引機電梯是為高層建筑交通運輸服務的比較復雜的機電一體化設備。近年來，隨著城市的發展，高層建筑的迅速增多，對高性能電梯的電力拖動系統提出了新的要求，更加舒適、小型、節能、可靠和精確有效的速度控制是其發展方向，而電機技術、功率電子技術、微計算機技術及電機控制理論的發展，使其實現成為了可能。如果說控制柜是電梯的大腦，那么曳引機就是電梯的心臟。作為電梯的核心部件，曳引機技術經過了蝸輪蝸桿傳動曳引機、行星齒輪和斜齒輪傳動曳引機、無齒輪傳動曳引機三個發展階段。蝸輪蝸桿傳動曳引機，傳動效率較低，只有70%左右，由于傳動轉矩能力大、技術成熟，目前依然廣泛應用于低速電梯和各種貨梯。行星齒輪和斜齒輪傳動曳引機，傳動效率能達到90%，但要求齒輪加工精度高，成本也比較高，這兩種曳引機產品在中國并沒有得到廣泛地應用，隨著成本較低的永磁同步無齒輪傳動曳引機技術的發展，行星齒輪和斜齒輪傳動曳引機已逐漸被淘汰。永磁同步電機與異步電機的主要區別及特點由于異步電機是靠電機定子電流為電機轉子勵磁的，而永磁電機轉子是用永磁體直接產生磁場不需要電勵磁，因此永磁同步電機具有結構簡單、運行可靠、體積小、重量輕、效率高、形狀和尺寸靈活多樣等特點。交流永磁同步曳引機的主要優點有：1、結構簡單運行可靠，由于永磁電機轉子不需要勵磁，省去了線圈或鼠籠，簡化了結構，實現了無刷，減少了故障，維修方便簡單，維修復雜系數大大降低。2、低溫升、小體積永磁同步電機與感應電機相比，因為不需要無功勵磁電流，而具備：(1)功率因數高，近于l;(2)反電勢正弦波降低了高次諧波的幅值，有效地解決了對電源的干擾的問題;(3)減小了電機的銅損和鐵損;(4)同步電機發熱溫升小(約38K)，電機外形小，體積與異步電機相比，降低一至兩個機座號。3、高效率，超節能。因為功率因數高(可近似為1)，又省去電勵磁，減少了定子電流和定子轉子電阻的損耗，效率高(94～96%)，滿載起動電流比異步減少一半，所以節能效果明顯，用于電梯時，同步電機可節能40%以上(用戶實際使用后測試結果)，輕載電流小，只相當于異步電機的10%，如11KW異步電機輕載時電流達10A，而同步電機輕載電流只有0.7A。4、調速范圍寬，可達l︰1000甚至于更高(異步電機只有1︰100。注：異步電機在有速度傳感器反饋時也可達1︰1000)，調速精度極高，可大大提高電梯的品質。5、永磁同步電梯電機在額定轉速內保持恒轉矩，對于提高電梯的運行穩定性至關重要。可以做到給定曲線與運行曲線重合，特別是電動機在低頻、低壓、低速時可提供足夠的轉矩，避免電梯在啟動緩速過程抖動，改善電梯啟制動過程的舒適感。6、永磁同步電機滿載啟動運行時電流不超過額定電流的1.5倍，配置變頻器無需提高功率配置，降低了變頻器的成本。7、永磁電機恒轉矩和寬調速的優勢，可將電機做成多極，為去除減速廂實現無齒化(即無齒輪曳引機)創造了條件，可促進電梯技術的進步。8、永磁同步電梯電機反電勢可以設計成正弦波，實現低損耗、低振動、低噪聲、環保的要求。9、利用永磁同步電機的發電制動功能，實現對電梯超速的二次安全保護。10、采用永磁同步電機無需潤滑油，維保簡單，更加綠色、環保。11、永磁同步電梯的拖動系統由電動機和用以驅動電機的同步變頻器組成。當前同步變頻器與同功率的異步變頻器相比價格相當，但永磁同步電機所用變頻器的功率等級比異步機的低，可以降低成本。同步無齒輪曳引機在電梯的實際應用過程中，也存在許多技術難點和問題需要解決和注意：1、目前國內外電梯行業現有的無齒輪曳引機普遍采用2︰1的懸掛方式，由于這種方式必須在電梯轎廂和對重處各增加一組滑輪機構，增加一倍的鋼絲繩長度，導致井道的使用效率降低，增加了電梯安裝的難度，也增加了電梯結構復雜性和電梯的成本。由于在轎廂頂部或底部總是有滑輪與鋼絲繩的相對運動，摩擦產生噪音，使電梯的舒適感和品質變差。隨著科技的發展以及無齒輪曳引機技術的成熟，市場上出現了1︰1的無齒曳引機，此曳引方式與傳統有齒輪曳引機電梯的安裝方式是一樣的，使得對舊電梯的改造變得非常簡單，由于不需要增加滑輪機構及鋼絲繩長度，從而降低了成本，電機轉速是2︰1的一半，噪音會更低。但要實現1︰1的懸掛驅動方式，無齒曳引機和制動力矩需要增加到2︰1方案的3倍左右，這樣同步無齒輪曳引機的效率不高，其采用的永磁同步電機效率為76%-78%左右，其能耗損失與同功率的異步電機基本相同，這是由于永磁同步電機的技術特性決定的——磁極數越多，頻率和轉速越低，電機的效率呈現下降趨勢。由于1︰1的同步無齒曳引機輸出力矩是2︰1的3倍左右，相對應的變頻器功率選擇要較大，曳引機和變頻器在能耗、重量、體積上與同功率的蝸輪蝸桿曳引機并沒有太大的優勢。2、我們利用永磁同步電機的制動器和發電制動功能來代替上行超速保護裝置，通常是在運行接觸器的常閉觸點封接電機的U、V、W三相，要注意電梯在上行超速時，特別在空載上行，抱閘制動器失靈時，由于速度快，會產生很大的發電電流，如果封接裝置不足以承受大電流時，會燒蝕斷開，這樣就起不到電流制動的功能，會產生轎箱沖頂的嚴重事故，所以要求自動封接的裝置必須要考慮其能承受的電流強度。3、同步無齒輪曳引機由于沒有蝸輪蝸桿的自鎖性，必須對曳引輪軸端直接施加制動力矩，會出現開閘、合閘時溜車，剎車難度加大，因此需要抱閘制動力矩很大，才能克服轎廂或對重對曳引輪的拉力，而力矩大則增加了制動器的能耗。同時由于力矩較大，抱閘在打開和閉合時，聲音很大，這就要求抱閘間隙盡可能調得小，以不摩擦曳引輪或個別點摩擦為宜。4、同步無齒輪曳引機，其在電梯