在传统起重行业中,由异步电动机加机械减速机构成的驱动系统占主导地位,但其结构复杂、转动惯量大、系统整体效率低、噪声大、润滑油渗漏污染、维护频繁等缺点,显然这种传统的结构已无法适应当今时代高速发展的要求。取消减速机,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。本设计在取消减速机的同时,将低速永磁同步电机和起重机卷筒合为一体,更进一步使起重机轻量化、节能节材。论文主要包括以下几个方面:首先,设计一台额定转矩为5108N?m、额定功率为9.79kW起重机用永磁同步电机。由于起重机用永磁同步电机为细长型、外转子结构,电机的铜耗占总损耗的比例比较大,并且这种结构给永磁体的装配造成一定的困难,因此如何降低电机的铜耗是本课题的难点。为了降低电机的铜耗,本文将卷筒的厚度减小,增大定子外径,并且对卷筒的强度进行校核。在设计过程中,本文对起重机用永磁同步电机的主要尺寸、极槽配合、气隙长度、永磁体极弧因数等进行了对比分析,通过对电机参数的合理选择,使起重机用永磁同步电机满足了设计要求,在此基础上,总结起重机用永磁同步电机的设计规律。其次,由于起重机用永磁同步电机由于采用外转子结构、功率密度大,散热更加困难,且起重机用永磁同步电机在运行过程中需频繁的起动、制动,并且负荷变化大,导致起重机用永磁同步电机局部温升问题较为突出,本文利用ANSYS Workbench三维有限元分析软件,对所设计的起重机用永磁同步电机的温升进行校核,针对起重机用永磁同步电机的特点,分析了电机不同工作制下、不同通电持续率以及短时过载对温度场的影响规律。最后,对起重机用永磁同步电机进行能效分析。首先分析了传统起升机构的机械结构效率,然后将起重机用永磁同步电机与相同功率等级的传统异步电机加减速机构在生命周期的耗电量进行计算,得到起重机用永磁同步电机的节电率,并且分析了起重机用永磁同步电机在不同工作级别下的节电率。