摘 要：为了适应起重机的轻量化设计，研制了一种紧凑型起重专用变频电机。阐述了该系列电机的电磁及风路设计, 指出了设计要点。该设计可以大大减轻机构质量，缩小起重机的极限尺寸，提高起重机使用场地的利用率，实现起重机的轻量化设计，对节能减耗、推动绿色低碳经济的发展具有重要意义。
关键词：变频电机；紧凑型；起重专用
中图分类号: TM302 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2018)07-0088-04
0 引言起重机作为重要的物料搬运设备，其在国民经济发展中占有不可或缺的地位，广泛应用于车间、货场等众多领域。随着科学技术的发展, 能源节约的需要及市场竞争的激烈化，其向节能、经济的轻量化方向快速发展。
加入WTO 之后，越来越多的外资品牌起重机进入中国市场，其产品外观精巧、美观，自重轻，起重机自身高度低，可以有效降低厂房的高度，对传统的起重机市场形成了巨大的冲击。传统的起升机构大多采用电动机、制动器、减速器、卷筒、滑轮等组合而成，体积大，质量大。而欧式起重机一般采用三支点支撑的安装形式，电机通过法兰连接的形式直接安装于减速器壳体上，结构紧凑，自重轻，电机与减速器均为悬空安装，这要求电机的功率密度尽可能大，电机的转动惯量尽可能小，保证电机在频繁起动、点动以及正反转时有良好的加速性能，且可以减少点动和起动时对减速器及机构的冲击。目前传统的起重用电机如绕线转子电机和普通变频电机都达不到这个要求，因此, 要设计一种高功率密度的紧凑型起重专用变频电机。随着“十二五”国家科技支撑计划项目——《通用型桥式起重机轻量化设计技术及应用》课题的完成，轻量化起重机市场将以更快的速度在起重机械行业打开，电机作为轻量化起重机关键配套件，市场前景广阔，对其进行研究有重要意义。
1 设计特点该系列电机采用方形结构，取消专用机座，定子铁芯由方形硅钢片组成，既减轻了电机自重又增加了冲片的有效使用面积，可以有效地降低电机中心高，提高电机功率密度。根据起重机的运行特性，电机低频(1 ～ 3Hz) 启动转矩倍数要求不低于2 倍，同时高频(100 Hz)时也有良好的过载能力。电机内部配置编码器、尾部配置盘式制动器，结构紧凑，转动惯量小，保证电机有良好的加速性能，使电机在起制动时的效率得以提高。高效的冷却方式使得电机在IP55 的结构下有较高的功率密度。电机防护等级可设计为IP23、IP54(55)，可以满足不同工况的要求。
2 设计方案及要点该系列电机的设计主要包括电磁设计、结构设计、风路设计。电机的结构设计如图1 ～图3 所示。
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