孙 奥, 冯桂宏

沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

矿业对于社会发展有着重要的作用。随着国家的发展，矿用工程车的发展在不断更迭。矿车的驱动系统也不断升级，由机械传动到电传动，不仅减少了传动系统的体积，同时增加了传动系统的效率，减小了污染[1]。矿用工程车主要的工作特点是满载上坡，空载下坡，并且一直往复运行，上坡时电机负荷较大，下坡时几乎为空载运行，且驱动电机需要频繁的起动与制动。因此，在设计矿用工程车牵引电机的过程中，主要考虑以下5个条件[2]：

(1) 不改变矿用工程车的原有结构；

(2) 频繁的起动与制动；

(3) 适用于恶劣的工作环境；

(4) 质量和体积较小，可靠性高，效率高；

(5) 过载能力强，有一定的扩速能力。

与传统的异步电机相比，永磁电机体积小，功率密度大，效率、可靠性高，转速范围大，振动噪声小，更加适合用于机车牵引电机。永磁牵引电机不仅具有良好的起动性能，还能获得平稳的转矩性能[3]。为了进一步节约成本，在改造矿用工程车的驱动系统时，不改变整车的原有结构，即在原有的空间范围内放置牵引电机，这就对电机的体积要求比较严格。通过对比设计发现，常规的径向永磁电机体积不能满足安装要求，因此选择功率密度较高的轴向磁通永磁电机作为矿用工程车的牵引电机。

与径向磁通永磁电机相比，轴向磁通永磁电机具有峰值转矩和堵转转矩高、转动惯量小、结构紧凑、功率密度高、散热性能良好、振动小、噪声低等优点，更加适用于矿用电动工程车的驱动系统[4-5]。……