王浩潇， 韩雪岩， 马 鑫， 宁 杰

(沈阳工业大学 国家稀土永磁电机工程技术中心， 辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

传统起重机起升机构的电动驱动装置通常由减速器、制动器、联轴器、电动机、卷筒等组成。为了应对不同重量的货物可能还设有主、副钩起升机构，需配备两套不同容量的传动装置，使得结构更为复杂。本文研究的适用于起重机的新型驱动装置采用了外转子低速大转矩永磁同步电机(PMSM)直驱的方式。直驱的结构省去了减速机、联轴器等部件，减少了连接部件以及传动路线上的机械损耗，提高了传动效率。永磁电机本身具备体积小、质量轻、运行可靠等优点。本驱动装置还实施了外转子与卷筒一体化的设计，利用变频调速功能应对不同重量的起升，比传统结构做到了极大的简化[1]。

新型驱动装置,即卷筒一体化电机,在提升重物时，PMSM负载大，电流大，所产生的铜耗就会很大。而电机为外转子结构，定子区域被气隙隔开，气隙热阻较大，热量不能很好地散出。起重机频繁起停的特点也有别于其他设备。

对于起重机新型驱动装置温度场和散热结构设计，文献[2]对一台9.76 kW小功率起重机用PMSM冷却系统进行了设计及优化,对比了空心轴冷却方式和由端盖引风在定子轴向设冷却风道的冷却结果，认为后一种冷却方式较为理想。文献[3] 基于Fluent软件，针对S3电机工作制，采用加载时变热源的方式，对起重机用外转子永磁电机进行了三维瞬态温度场数值计算与分析，通过与试验结果对比证明此方法较为准确。……