1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機的傳動（dòng）係統（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低、機（jī）構複（fù）雜、運行（háng）維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接（jiē）滿（mǎn）足荷載的需求，省去傳統磨機（jī）的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因（yīn）數，具有節能、起動轉矩大、過載能（néng）力強、係統免維護、自動化程度（dù）高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設（shè）計，不僅（jǐn）降低了加工、製造（zào）、運輸（shū）等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可以實現降低大功（gōng）率電（diàn）機的輸入電壓，但是不（bú）增加電（diàn）機的輸入電流（liú），電機不必采用高等級絕緣。模（mó）塊化電機采用多台小功（gōng）率（lǜ）變頻器聯合供電，這樣設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具有一套（tào）獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結（jié）構方麵，本產品電機的定子采用（yòng）了一種自主（zhǔ）設計研發的（de）隨動式結構，將整圓（yuán）的定子分成若幹個相（xiàng）互（hù）存（cún）在間（jiān）隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定（dìng）子與轉子間隙恒定（dìng）的結構（gòu）。本產品（pǐn）通過機械（xiè）結（jié）構設計保證定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不（bú）會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比（bǐ）普通永磁直（zhí）驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆（chāi）卸故障電機，更換（huàn）新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品（pǐn）完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式（shì）定子結（jié）構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相（xiàng）當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不（bú）影響滾（gǔn）輪（lún）貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍（réng）能（néng）正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能（néng）狀態，不必停（tíng）機（jī）檢修。同（tóng）時電（diàn）機定子與轉子間的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨動（dòng）式（shì）結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機的（de）定子為隨動（dòng）式（shì）結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的（de）扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊（kuài）的軸向兩側（cè）安（ān）裝滾輪且滾輪貼合（hé）滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定（dìng）子塊徑向外（wài）側設有與支撐框（kuàng）架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機（jī）滾筒不（bú）偏心時處於半（bàn）壓縮（suō）狀（zhuàng）態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安（ān）裝的滾輪，進而帶動定子塊向（xiàng）上（shàng）移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的（de）同時，定子塊上的（de）彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依（yī）然（rán）貼合轉筒外表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的（de）移動（dòng），從而保證定子、轉子之（zhī）間的（de）間隙不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼續向下（xià）波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構（gòu）將上方其向（xiàng）下壓（yā）,下方定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本（běn）產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位（wèi）置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓（yā）力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機采用模塊化控製（zhì），根（gēn）據不（bú）同功率（lǜ）的電機設計采用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構（gòu）成一台（tái）模塊電機（jī），一台整圓電機由多台（tái）模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉（zhuǎn）子，模塊電機包（bāo）繞（rào）式（shì）安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋（dǎng）板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜接T型（xíng）支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及（jí）磁（cí）鋼。　　本產品的隨（suí）動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構與定子塊之間（jiān）的連接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即（jí）可（kě）將定（dìng）子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的（de）優點　　現階段大（dà）多數（shù）的球磨機仍采（cǎi）用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行驅動。永磁同步電機與感（gǎn）應電機相比優（yōu）勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通（tōng）過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度（dù）快，感應電機則起動相對困難。這些也（yě）是近年來永磁電機應用越來（lái）越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消（xiāo）了中間的減速（sù）機、聯（lián）軸器、及（jí）齒輪的（de）傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係（xì）統的傳動效率將提（tí）升至少20%。球（qiú）磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅（fú）提升，而且直驅（qū）係統的故障率低，維護檢（jiǎn）修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了（le）模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功（gōng）率（lǜ）電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采用多台小功率變頻（pín）器聯合供電。這樣（yàng）設計降低了電（diàn）機的供電電壓和（hé）使（shǐ）用的變頻器容量（liàng），從而降低成本。球磨機運行（háng）在輕載工況時（shí）,完（wán）全（quán）可以隻（zhī）運行部分模（mó）塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量（liàng）增加，平（píng）均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增（zēng）加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊（kuài）化設計，每（měi）個模塊（kuài）電機都具有一套獨立（lì）的控製（zhì）係統，大（dà）大提升了（le）電機控製（zhì）的自由度,可以利（lì）用（yòng）其多電機（jī）結（jié）構和控製靈活的優勢，在發（fā）生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模（mó）塊而控製其（qí）餘（yú）正常（cháng）子模塊降額運行。使用本產（chǎn）品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機（jī）因加（jiā）工誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機（jī）掃膛損（sǔn）壞電機，實際生產中常常通（tōng）過增（zēng）加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒（tǒng）偏心（xīn）時保證定子與轉子之（zhī）間的間隙恒定，可將氣隙做的更（gèng）小，減少（shǎo）永磁體（tǐ）用量，電機不（bú）會發生（shēng）掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏（piān）心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大（dà）體積球磨機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是（shì）提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點（diǎn）( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度（dù）單一，工況（kuàng）適應（yīng）能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改（gǎi）變係統工作環境，係（xì）統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工（gōng）況（kuàng）能力強。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速（sù）度調節以快速適應係統工作環境，係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車（chē）係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電（diàn）網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機（jī）起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜（zá），係統運行的輔（fǔ）助設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減（jiǎn）速（sù）器，輔助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動過程隨（suí）意設定　　傳（chuán）統（tǒng）係統先由低速盤（pán）車係統（tǒng）起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起（qǐ）動三相（xiàng）感應電機（jī），係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低（dī）速無（wú）法實現過載輸出。在（zài）低速（sù）過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係（xì）統直接運行，係（xì）統控製簡單。變頻控製起動（dòng）過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿（mǎn）足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無（wú）減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單（dān）元均需要時常（cháng）檢查（chá）和定（dìng）期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同（tóng）時立磨減速器結構複雜（zá）需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無（wú）法實現在低速運行的情（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方（fāng）便。係統內（nèi）無減（jiǎn）速器，無需額外進行（háng）維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進（jìn）行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優（yōu）勢與球磨機（jī）直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立磨結構示意圖　　本新型（xíng）立磨結構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動（dòng）,提（tí）高了立磨效率。在立（lì）磨扶正軸承與壓（yā）力軸承上進行突（tū）破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降低成（chéng）本,在工（gōng）程實際中具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計了（le）三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機（jī），永（yǒng）磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的（de）放（fàng）置位置，均能達到扶（fú）正與承壓的作（zuò）用，並且方便製造、裝配維護，節省成本（běn）。均已申（shēn）請專（zhuān） 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都（dōu）采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存（cún）在機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大等（děng）問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術（shù）研究所與河南全（quán）新機電設（shè）備有限公司聯合設計研發的球（qiú）磨（mó）機、立磨機采用（yòng）永（yǒng）磁直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構進行機電一體（tǐ）化設計（jì），取（qǔ）消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方案（àn），能直（zhí）接滿足荷載的需求，省去（qù）傳（chuán）統磨機的減速機，顯著提高了（le）電機的效率與（yǔ）功率因數，具有（yǒu）節（jiē）能、起動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機（jī）。模塊（kuài）化電機的控製技術可以實（shí）現降低大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸（shū）入電（diàn）流，電機不（bú）必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣設計降（jiàng）低了電機的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控製（zhì）係統，大（dà）大提升（shēng）了電機控製的自由度，球磨機運（yùn）行在輕載工況時，完全可以隻運行（háng）部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了（le）一種自主設計研發的隨（suí）動式結（jié）構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構（gòu）設計，確定了一種無論球（qiú）磨機轉筒（tǒng）是否震動或偏（piān）心，定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從（cóng）而保持定子與轉子（zǐ）間隙恒定的（de）結構。本產品通過機械（xiè）結（jié）構設（shè）計保證定子（zǐ）與轉子間的間隙恒定，電機不（bú）會發生掃膛（táng）現象，因（yīn）此電機的氣隙（xì）可以設計的比普通永磁直驅電機的（de）小很多，從而大幅降低電機（jī）永（yǒng）磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模（mó）塊電機即可正常運行（háng）。使用本產品完全不會因電機發生故障而影（yǐng）響（xiǎng）到生產工（gōng）期。　　2、球磨機專用（yòng）隨動式永磁直（zhí）驅電機概述　　本產品（pǐn）的隨動式定子結構構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒（tǒng）旋轉相當於汽車在公（gōng）路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵（miàn）貼合，即滾筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變、重載（zǎi）震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍（réng）能正常運轉，保證磨機始終運（yùn）行在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨（suí）動式結構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為（wéi）隨動式結構,基（jī）於模塊化永磁直驅電（diàn）機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙（xì），定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在（zài）球磨機滾筒（tǒng）不偏心時處（chù）於半壓縮（suō）狀（zhuàng）態,如果球（qiú）磨機滾筒向上（shàng）波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定（dìng）子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使（shǐ）定子塊跟隨（suí）轉筒波動（dòng）而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時（shí），彈性機（jī）構將上（shàng）方其向下（xià）壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的（de）壓力（lì）大小（xiǎo）可調，對（duì）於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造（zào）成滾輪或轉筒磨（mó）損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個（gè）數的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒（tǒng）上（shàng）。相（xiàng）鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板（bǎn）來對定子塊進行圓（yuán）周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接（jiē）T型支撐板,用於支撐安裝電機轉（zhuǎn）子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與（yǔ）定子塊之間（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修或更換新（xīn）的定子塊。　　3、采用（yòng）本產品代替傳（chuán）統（tǒng）磨機的電機驅動係統的優點　　現階（jiē）段大多數（shù）的球磨機仍采用三相感應（yīng）電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同（tóng）步電機（jī）與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變頻（pín）器進行調速（sù），電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年（nián）來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒（chǐ）輪的（de）傳動環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係（xì）統的傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且直驅係統的故障（zhàng）率低，維護檢修方（fāng）便，還避免了傳統（tǒng）設備因漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了（le）加工，製造（zào），運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功（gōng）率電機的（de）輸入電壓，但是不增加（jiā）電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采用多台小功率變頻器聯（lián）合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在輕載工況時,完（wán）全（quán）可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅動球（qiú）磨機（jī）。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波（bō）含量增加（jiā），平均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產（chǎn）品進行了（le）模塊化設（shè）計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控製（zhì）的自（zì）由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化（huà）電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製（zhì）其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變或重載產生震動（dòng）等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣（qì）隙大小來預防掃（sǎo）膛，而氣隙增大會導致永磁體用量（liàng）增加，提（tí）高電機製（zhì）造成（chéng）本。隨動式定子（zǐ）結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生（shēng）掃膛現象，同時因為該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢修次數更少，工作時間更長，大（dà）體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨（suí）動（dòng）式球磨機裝配（pèi）示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨（mó）鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適（shì）應工況（kuàng）能力強。遇（yù）到（dào）突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境（jìng），係統反應速度（dù）更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保證在電機起動過程不（bú）對電網造成（chéng）過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器（qì）滿（mǎn）足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助（zhù）設備很多。直驅（qū）係統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔（fǔ）助係統少（shǎo），結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳（chuán）統係（xì）統先由低速盤車係統（tǒng）起動，待三相（xiàng）感應電機達（dá）到（dào）起動條件後，軟起動裝置起動三相感（gǎn）應（yīng）電機，係統運行。係（xì）統控製複（fù）雜，低速無（wú）法實現過載輸出。在低（dī）速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻（pín）低速起動，係統直接運行，係統（tǒng）控製簡單（dān）。變頻控製（zhì）起動過程可根據實際工況進行調整（zhěng），以滿足（zú）各（gè）種工況的需求。低速可過（guò）載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維護成本更低（dī）,維護次數少　　係統各（gè）構成單元均需要時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構成單元多（duō）。同時立磨減速器結構複雜需要（yào）經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直（zhí）接驅動，控（kòng）製（zhì）方（fāng）便。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成（chéng）本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下（xià）進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜（zōng）上采用直驅永磁電機（jī）取代傳統驅（qū）動（dòng）係統年節電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機（jī）直驅係統的（de）優勢與球磨機直驅係統相（xiàng）同（tóng），這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直（zhí）驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生產、運輸（shū）、裝配、維修，並降低（dī）成（chéng）本,在工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機（jī）與（yǔ）三（sān）相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位（wèi）置，均能達到（dào）扶正與承（chéng）壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申（shēn）請專（zhuān） 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）相異（yì）步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進行（háng）驅動，導致球磨（mó）機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率（lǜ）低、機（jī）構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研（yán）究所與（yǔ）河南全新機（jī）電設備有限（xiàn）公（gōng）司聯合設計研發的（de）球磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電（diàn）機,通過將（jiāng）電動機與機械（xiè）結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳（chuán）統磨機（jī）的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有（yǒu）節能、起（qǐ）動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化（huà）程度（dù）高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降（jiàng）低了加工、製造、運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技（jì）術可以實現降低大（dà）功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加電機的（de）輸入電流，電機不（bú）必采用高等級絕緣。模塊化電機（jī）采用多台小功率變頻器聯（lián）合供電，這樣設計降低了電機的供（gòng）電電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升（shēng）了電機控製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況時，完全可（kě）以隻運（yùn）行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產（chǎn）品電機的（de）定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或（huò）偏心，定（dìng）子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產品通過機（jī）械結構設計保證定子（zǐ）與轉子間的（de）間隙恒定，電機（jī）不會發生掃膛現象，因（yīn）此電機的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸（xiè）故障電機，更換新（xīn）的模塊電機即可（kě）正（zhèng）常運行。使用本產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行（háng）駛，公（gōng）路的起伏不影響車輪與地麵貼合（hé），即滾筒（tǒng）偏心浮（fú）動不影響滾輪貼合滾筒，保（bǎo）證（zhèng）定子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震（zhèn）動等原（yuán）因造成電（diàn）機偏心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能狀（zhuàng）態（tài），不必停機檢修。同時電機定（dìng）子與轉子間的（de）間（jiān）隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的（de）定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇形定（dìng）子塊（kuài）結構，其隨（suí）動原（yuán）理是在定子塊的軸向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定（dìng）定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態（tài）,如果球磨機滾筒向上波動（dòng），轉筒會向上頂（dǐng）定子（zǐ）塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）力的（de）同（tóng）時，定子塊上的（de）彈性機構將其（qí）向上頂，保證下方定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨（suí）轉筒（tǒng）波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向（xiàng）下複位（wèi）或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同（tóng）時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方（fāng）定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈性裝置的壓（yā）力大小可調，對於不同位置的定子（zǐ）塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪（lún）或轉筒磨（mó）損較快（kuài）。　　本（běn）產品將永磁電機采用模（mó）塊化控（kòng）製，根據不同功（gōng）率的電機設計（jì）采用不同個數的（de）隨動式定子（zǐ）塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓電機由多台（tái）模塊電機構成,多（duō）台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上（shàng）。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐（chēng）板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷，隻（zhī）需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應（yīng）電動（dòng）機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永（yǒng）磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變（biàn）頻器進（jìn）行調速，電機運行平穩，係統響應（yīng）速度快，感應電機則起動相對困難（nán）。這些（xiē）也是（shì）近年來永磁電機應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係（xì）統（tǒng）的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少（shǎo）20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提（tí）升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於（yú）本產品電機定（dìng）子采用（yòng）了模塊化設計，不僅（jǐn）降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大（dà）功率電機做成了多個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊化（huà）電（diàn）機（jī）采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而（ér）降低成本。球（qiú）磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波（bō）含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續（xù）正常運行。而本產品進行了（le）模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機（jī）即可正常運行。模塊（kuài）化電機具有（yǒu）冗餘的模塊數，也（yě）可切除故（gù）障子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）或（huò）重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減（jiǎn）少永磁（cí）體用量，電機不會發生（shēng）掃膛現象，同時因為該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼（jì）續（xù）正常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間更長，大體積球磨機檢修（xiū）複雜，降低檢修次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於（yú）傳統感應電機的優點( 1）變頻調速（sù）控製（zhì），實現負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高（gāo）度來（lái）改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采（cǎi）用變頻調速（sù），適應工況能力強。遇到突發事件，除（chú）調整磨輾高度外（wài），還增加了速（sù）度調節以（yǐ）快速適應係統工（gōng）作環境，係統（tǒng）反（fǎn）應速度更快。　　(2）係統簡單（dān）,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的低（dī）速起動。為保證（zhèng）在電機起動（dòng）過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置（zhì）。三相感應電機起動後（hòu），通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製（zhì）係統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩特性滿足（zú）需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感（gǎn）應電機達到起動條件後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係（xì）統運行。係統控製複雜，低速無法（fǎ）實現（xiàn）過載輸出。在低速過程需要（yào）盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動（dòng），係統直接（jiē）運行，係統控製簡單。變頻控製起動過（guò）程可根據（jù）實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動（dòng）需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成（chéng）單元均（jun1）需要（yào）時常檢查和（hé）定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜（zá）需要（yào）經常維護，維（wéi）護成（chéng）本費用高（gāo）。同時係（xì）統無法實現在低速運行的情（qíng）況下進（jìn）行係統（tǒng）維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步（bù）電機直接驅（qū）動，控製方便。係統內無減速器，無（wú）需額外進行維（wéi）護，係統維護成本低。同時（shí），係統可實現在電機低（dī）速（sù）運行情況下進行係統維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅（qū）動係統年節電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直（zhí）驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提（tí）高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通（tōng）過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代（dài）大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實（shí）際中具（jù）有很（hěn）強的（de）實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統（tǒng）的減（jiǎn）速（sù）機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到（dào）扶正（zhèng）與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置（zhì）以及齒輪結（jié）構進（jìn）行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控製技術研究所與河南全新機電設（shè）備有限公司（sī）聯合設計研發的（de）球磨機、立（lì）磨（mó）機（jī）采用永（yǒng）磁直驅電（diàn）機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消動（dòng）力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需求（qiú），省去傳統磨（mó）機的減速機，顯著提高了電機（jī）的效率與功率因數，具（jù）有節能、起動（dòng）轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊（kuài）化（huà）設計，不僅降低了加工、製造、運（yùn）輸等難度，還相（xiàng）當於把（bǎ）一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電機的（de）輸入電壓，但是不（bú）增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機（jī）采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低成（chéng）本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機（jī）控製的自由度，球（qiú）磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機的定子采用（yòng）了一種自主設計研發的隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一（yī）種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒（tǒng）運動從而保持定子與轉子間隙恒定的（de）結構。本產品通過機械結（jié）構設計（jì）保證定子與（yǔ）轉（zhuǎn）子間的間隙恒定，電（diàn）機不（bú）會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可（kě）以（yǐ）設（shè）計的比普通永磁直驅電（diàn）機的小很多，從而大幅降低電機永（yǒng）磁體用量，降低生產（chǎn）成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發（fā）生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電機，更換新的模（mó）塊電（diàn）機即可正常運行。使用本產品完全不（bú）會因電機發生故障而影響到生（shēng）產（chǎn）工期。　　2、球磨機專（zhuān）用隨動式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行駛，公路的起伏不（bú）影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾（gǔn）輪貼合滾（gǔn）筒（tǒng），保證定子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢（jiǎn）修（xiū）。同時電機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用（yòng）量（liàng），並且因為隨動式結構，電機（jī）不會（huì）發生掃膛現象。　　本產品電機的定子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直（zhí）驅（qū）電機，采（cǎi）用獨立（lì）的扇形定子塊結（jié）構（gòu），其隨動原理（lǐ）是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支（zhī）撐框架相連的（de）彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾（gǔn）筒向上波動，轉筒會向上頂（dǐng）定子塊上安裝的滾輪，進（jìn）而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下（xià）方定子塊在（zài）受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的同時，定（dìng）子塊上（shàng）的彈性機構將其向上頂（dǐng），保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而進行徑（jìng）向與圓周方向的移（yí）動，從而（ér）保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊（kuài）在（zài）受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方定（dìng）子塊被轉筒（tǒng）向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功率（lǜ）的電機設計（jì）采用不同個數的隨動式定子（zǐ）塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電機（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的（de）法蘭處（chù）銜接T型（xíng）支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外（wài）殼、彈性機構、彈（dàn）性機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向（xiàng）拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機（jī）的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以（yǐ）及齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電機與感應電機相（xiàng）比優勢是它有較高的效率和功率（lǜ）因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻（pín）器進行調速（sù），電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相（xiàng）對（duì）困（kùn）難。這些也是近年來永磁電機應（yīng）用（yòng）越（yuè）來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機（jī）直（zhí）驅係統的傳動效率不僅得到（dào）大幅提升（shēng），而且直驅係統的故障率低，維護檢修（xiū）方便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸等難度，還（hái）相當於把一（yī）個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級絕緣，模塊化電機（jī）采用多台小功率變頻器聯合供電（diàn）。這樣（yàng）設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機（jī）運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢發（fā）生畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著增加，無法繼續正常（cháng）運行。而本產品進行了模塊化設（shè）計，每個模塊電機都（dōu）具（jù）有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活（huó）的優勢，在發生故障時。可以直接（jiē）拆卸（xiè）故障電機（jī）更換新的（de）模（mó）塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊降額運行（háng）。使用本（běn）產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故障而影響到生產工（gōng）期（qī）。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等因素會發生轉子偏心現（xiàn）象（xiàng），偏心嚴重時還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機，實（shí）際生產中常常通過增加（jiā）氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造（zào）成本。隨動式（shì）定子結構（gòu）的（de）模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與（yǔ）轉子之間的間（jiān）隙（xì）恒定，可將氣（qì）隙做的更（gèng）小，減少永磁體用量（liàng），電（diàn）機不會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼（jì）續（xù）正常工作，檢修（xiū）次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是（shì）提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨（mó）技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應（yīng）電機的優點( 1）變頻調速控製，實現（xiàn）負載工況多樣（yàng）性（xìng）　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同（tóng）步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除（chú）調整磨輾高度外，還增加了速度調（diào）節（jiē）以快（kuài）速（sù）適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外（wài）的盤（pán）車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造（zào）成（chéng）過大的衝擊，需增加軟起動（dòng）裝置。三相感應電（diàn）機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整（zhěng）個係統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助設備很多。直驅係統由變（biàn）頻控（kòng）製係統控製永（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需（xū）要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起（qǐ）動過程（chéng）隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由低速盤車係統起（qǐ）動，待三相感應（yīng）電（diàn）機達到起動條件後，軟起（qǐ）動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速（sù）無法實現過（guò）載輸出。在低速過程（chéng）需要盤車係統，將轉速提高到三相感應（yīng）電機起動（dòng）條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程可（kě）根據實際（jì）工況進行調整，以滿足各種工況（kuàng）的（de）需求。低速可過（guò）載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維（wéi）護成本更低,維護（hù）次數（shù）少　　係統各構成單元均需要時常檢查（chá）和定期（qī）維護（hù），傳統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速器結構（gòu）複雜（zá）需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需（xū）額外（wài）進行（háng）維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統可實現（xiàn）在電機低速運行情況下進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能（néng）效果明顯　　綜上采（cǎi）用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立（lì）磨結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率。在立磨扶正（zhèng）軸（zhóu）承與壓力（lì）軸承上進行突破（pò），通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了（le）三種立磨專用（yòng）永磁（cí）電機，代替傳統的減速機與三相異步（bù）電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。