[發明專利]起重機用水冷直驅永磁同步電機

在審

• 申請號: 201910078522.6
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109546831A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 陳志偉
• 申請（專利權）人: 河北炎合永磁電機制造有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K5/20;H02K21/02;H02K1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種起重機用水冷直驅永磁同步電機，它包含機殼、轉子、定子、電機軸、旋轉變壓器、接線盒；所述的機殼上設有螺旋水道；機殼的側邊設有直角進水龍頭；直角進水龍頭與螺旋水道連通；轉子包含轉子鐵心、轉子擋板和磁鋼；磁鋼采用一字型布置方式設在轉子鐵芯上；定子包含定子鐵心和設在定子鐵芯上的定子線圈；定子鐵心采用斜槽結構設計；本發明取消了減速齒輪箱這個中間環節，采用水冷永磁電機直驅的方式，大幅度提高了系統的傳動效率，也省去了后期齒輪的維護工作，減小了工作噪聲；電機啟動平穩、調速性能好、能精確定位，避免了頻繁點動，延長了使用壽命，可以大跑和小跑和起升機構同時聯動運行。

技術領域

本發明涉及永磁電機技術領域，具體涉及一種起重機用水冷直驅永磁同步電機。

背景技術

全世界的橋式、門式起重機傳動系統，即起升機構和運行機構幾乎都是電機通過聯軸器與減速機高速軸相接，減速機輸出部分與鋼絲繩卷筒或車輪軸相接，在電機軸或減速機高速齒軸另一端裝置制動器，其中還有很多補償軸、聯軸器、軸承座、超載限制器輔助連接。由于減速機的存在，給系統帶來了很多缺點：如使驅動系統體積變大、效率降低、噪聲增大并且減速機的維護復雜、漏油造成地污染等等，所以這種傳統的結構已無法適應當今時代高速發展的要求。取消全部附屬力傳遞裝置，由低速電機直接驅動機械負載，已成為該技術領域的發展方向。

永磁同步電動機具備體積小、重量輕、結構簡單、效率高、可以實現直驅控制等優點。永磁電機作為起重機裝置的一部分，要求其轉速低、極數多，這對傳動裝置的設計帶來困難。為實現輕量化還要進一步提高永磁電機的轉矩密度以及減小轉矩脈動、振動噪聲。起重機用永磁同步電機在運行過程中需頻繁的起動、制動，負荷變化大，導致起重機用永磁同步電機局部溫升問題較為突出。

目前我國起重機行走和起升電機都是采用Y系列異步電機加減速機的驅動方式，設備的體積非常大，而且噪聲大，齒輪箱需要經常維護，調速性能不好，定位不準，需要反復點動才能達到目的。因為反復點動使電機長期運行在啟動狀態，電流大，浪費電能，降低了電機的使用壽命；尤其是異步電機在負載低、轉速低時效率很低，功率因數也低，因此系統效率很低。異步電機的功率因數低，原因是它需要一部分功率來產生勵磁磁場，以維持電機運轉。這部分產生磁場的功率，不會被消耗，只存在與電機與電源之間，這就是無功功率。無功功率傳輸占用了電力輸送的資源，功率因數越低，輸送的有功功率比例越小。無功功率傳輸引起電網電壓降低同時增大了電網功率損耗。發電機勵磁功率增大，浪費能源。

起重機機構采用的減速箱通常采用三級減速，每級的傳動效率按97%算，三級減速的傳動效率只有91.2%，極大降低了系統的傳動效率。齒輪箱經常出現漏油現象，而且需要定期維護，影響了整個起重機運行的穩定性與可靠性。起重機的停止運行，嚴重影響了工廠的正常生產與運作，帶來的極大的經濟損失，所以起重機的運行機構與起升機構的可靠運行對工廠的正常生產與效益十分重要。

90年代引進了變頻技術，由于頻率能變交流電機就能調速，因此在起重機行業也應用了很多變頻電機，從而解決了以上所述的問題，但是在使用過程中發現低速性能不好，而且造價高，變頻電機體積大，啟動噪聲大等問題，而且并沒有解決齒輪箱存在的一系列問題，因此推廣起來有困難。

我國的起重機械電控系統長期以來沿用仿蘇的產品模式，以YZR為主要驅動電機，配以凸輪控制器、繼電控制柜及電阻器組成的電控系統。上述的系統缺點：耗能大，金屬材料浪費嚴重，無調速功能，對整個機械系統沖擊大。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單、設計合理、使用方便的起重機用水冷直驅永磁同步電機。