[发明专利]起重机用水冷直驱永磁同步电机

说明书

本发明公开了一种起重机用水冷直驱永磁同步电机，它包含机壳、转子、定子、电机轴、旋转变压器、接线盒；所述的机壳上设有螺旋水道；机壳的侧边设有直角进水龙头；直角进水龙头与螺旋水道连通；转子包含转子铁心、转子挡板和磁钢；磁钢采用一字型布置方式设在转子铁芯上；定子包含定子铁心和设在定子铁芯上的定子线圈；定子铁心采用斜槽结构设计；本发明取消了减速齿轮箱这个中间环节，采用水冷永磁电机直驱的方式，大幅度提高了系统的传动效率，也省去了后期齿轮的维护工作，减小了工作噪声；电机启动平稳、调速性能好、能精确定位，避免了频繁点动，延长了使用寿命，可以大跑和小跑和起升机构同时联动运行。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种起重机用水冷直驱永磁同步电机。

背景技术

全世界的桥式、门式起重机传动系统，即起升机构和运行机构几乎都是电机通过联轴器与减速机高速轴相接，减速机输出部分与钢丝绳卷筒或车轮轴相接，在电机轴或减速机高速齿轴另一端装置制动器，其中还有很多补偿轴、联轴器、轴承座、超载限制器辅助连接。由于减速机的存在，给系统带来了很多缺点：如使驱动系统体积变大、效率降低、噪声增大并且减速机的维护复杂、漏油造成地污染等等，所以这种传统的结构已无法适应当今时代高速发展的要求。取消全部附属力传递装置，由低速电机直接驱动机械负载，已成为该技术领域的发展方向。

永磁同步电动机具备体积小、重量轻、结构简单、效率高、可以实现直驱控制等优点。永磁电机作为起重机装置的一部分，要求其转速低、极数多，这对传动装置的设计带来困难。为实现轻量化还要进一步提高永磁电机的转矩密度以及减小转矩脉动、振动噪声。起重机用永磁同步电机在运行过程中需频繁的起动、制动，负荷变化大，导致起重机用永磁同步电机局部温升问题较为突出。

目前我国起重机行走和起升电机都是采用Y系列异步电机加减速机的驱动方式，设备的体积非常大，而且噪声大，齿轮箱需要经常维护，调速性能不好，定位不准，需要反复点动才能达到目的。因为反复点动使电机长期运行在启动状态，电流大，浪费电能，降低了电机的使用寿命；尤其是异步电机在负载低、转速低时效率很低，功率因数也低，因此系统效率很低。异步电机的功率因数低，原因是它需要一部分功率来产生励磁磁场，以维持电机运转。这部分产生磁场的功率，不会被消耗，只存在与电机与电源之间，这就是无功功率。无功功率传输占用了电力输送的资源，功率因数越低，输送的有功功率比例越小。无功功率传输引起电网电压降低同时增大了电网功率损耗。发电机励磁功率增大，浪费能源。

起重机机构采用的减速箱通常采用三级减速，每级的传动效率按97%算，三级减速的传动效率只有91.2%，极大降低了系统的传动效率。齿轮箱经常出现漏油现象，而且需要定期维护，影响了整个起重机运行的稳定性与可靠性。起重机的停止运行，严重影响了工厂的正常生产与运作，带来的极大的经济损失，所以起重机的运行机构与起升机构的可靠运行对工厂的正常生产与效益十分重要。

90年代引进了变频技术，由于频率能变交流电机就能调速，因此在起重机行业也应用了很多变频电机，从而解决了以上所述的问题，但是在使用过程中发现低速性能不好，而且造价高，变频电机体积大，启动噪声大等问题，而且并没有解决齿轮箱存在的一系列问题，因此推广起来有困难。

我国的起重机械电控系统长期以来沿用仿苏的产品模式，以YZR为主要驱动电机，配以凸轮控制器、继电控制柜及电阻器组成的电控系统。上述的系统缺点：耗能大，金属材料浪费严重，无调速功能，对整个机械系统冲击大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的起重机用水冷直驱永磁同步电机。