孙重阳，冯桂宏

(沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)

0 引 言

煤炭是我国的重要资源，随着近年来电力电子技术及装备制造业的快速发展，越来越多的煤矿企业也在追求着采煤工作的高效化、智能化。永磁电机的气隙磁场是由永磁体本身建立的，所以较异步电机来说可以做成多极低速大转矩直驱，实现动力与负载直接接触，从而使系统传动效率最大且提高运行稳定性，目前已经得到广泛的推广与应用[1-2]。

低速大转矩直驱永磁电机的转矩密度较大，在电机运行时发热量较大，同时对于矿用防爆电机来说，由于机壳隔爆面的存在，使得电机的密封性更强，散热效果较普通电机更差。温升更高，影响电机的使用寿命和驱动系统运行稳定性。同时对于煤矿井下这种特殊的工况条件，电机表面可能会附着大量的煤粉及其他可燃物，一旦电机表面温度过高达到可燃物的燃点，将造成十分严重的后果，在国标中也严格规定了矿用防爆电机表面允许的最高温度。所以在电机设计工作中，也必须要对电机的运行温度进行严谨的分析与计算。

热网络法是目前电机温升计算比较常用的方法。它是应用图论原理构造电机网络拓扑结构进行热场分析。该种方法计算速度快、计算精度较高。除此之外还有简化公式法和有限元法[3]。

电机运行发热的主要原因是定子绕组、定转子铁心、永磁体等产生的损耗。同时这些结构的材料属性也会随着温度的变化而变化，所以单一的分析电机的电磁场或温度场不足以准确反映电机实际运行工况，需要将电机的磁热模型进行耦合分析。……