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（yǐ）及（jí）齒輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機的（de）傳動係統存在機械傳動（dòng）鏈冗長、效率低、機（jī）構複雜、運行（háng）維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與（yǔ）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（tōng）過將電動機與機械結構進（jìn）行機電一（yī）體化（huà）設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機（jī）的（de）減速機，顯著提高了電機的效（xiào）率與功率因數，具有節能（néng）、起動轉矩大、過載能（néng）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（diàn）機定子采用了（le）模塊化（huà）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電機做（zuò）成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降低大功率電機的（de）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（yuán）。模塊化電機采用多台（tái）小功（gōng）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（qì）容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，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（háng）部分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研（yán）發的隨動式結構（gòu），將整圓的（de）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，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通（tōng）過機械結（jié）構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多（duō），從而大（dà）幅（fú）降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約（yuē）稀土資（zī）源，節能（néng）用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸（xiè）故障電（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而（ér）影響到生（shēng）產工期。　　2、球磨機專用隨（suí）動（dòng）式永磁直驅（qū）電機概述　　本產（chǎn）品的隨動式定子結構構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間隙恒（héng）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（yīn）造成電機偏心、氣隙不（bú）均勻時（shí），仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能狀態，不必停機（jī）檢修。同時（shí）電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨（dú）立（lì）的扇形定子（zǐ）塊結構，其隨動原（yuán）理是在（zài）定子塊的軸（zhóu）向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒（tǒng）來確定定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）支（zhī）撐框架相連的彈（dàn）性機構。彈性機構在球磨機滾筒（tǒng）不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂（dǐng）定子塊上安裝（zhuāng）的滾輪（lún），進而帶動定子塊（kuài）向（xiàng）上（shàng）移動，上方（fāng）彈性機（jī）構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到永磁（cí）體對其向上的吸引（yǐn）力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方（fāng）定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵（miàn），使定子（zǐ）塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位（wèi）或繼續向下波動，則上方定子塊（kuài）在受到永磁體對其向下的吸引力的同時（shí），彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓（yā）。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對（duì）於不同（tóng）位置的定子塊（kuài）設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過（guò）大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨（mó）損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模（mó）塊化控製，根據不同功率的電（diàn）機設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一（yī）台（tái）整圓電機由多台模塊電機構成,多（duō）台（tái）模塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式（shì）安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相（xiàng）鄰（lín）隨動式定子塊間（jiān）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型支撐板,用於支撐安裝電（diàn）機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿（yán）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（zǐ）塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子（zǐ）塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替傳統磨機的電（diàn）機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相感（gǎn）應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁同（tóng）步電機與（yǔ）感應電機相比（bǐ）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（néng）源。永（yǒng）磁電（diàn）機（jī）通過變頻器進行調（diào）速，電機運行平穩，係統響應（yīng）速（sù）度（dù）快，感應電機則起動相對（duì）困難（nán）。這些也是近年來永（yǒng）磁電（diàn）機（jī）應用越來（lái）越（yuè）廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及（jí）齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直驅係（xì）統的傳動效率不僅得到大幅提升，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（jìng）汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定子（zǐ）采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸等難度（dù），還相當於把一個大功率電機做成了多（duō）個小功率電機。模塊化電機的控製技（jì）術可以實現（xiàn）降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流（liú），電機不必采用高（gāo）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（shǐ）用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部（bù）分模塊（kuài）電機驅動（dòng）球磨（mó）機（jī）。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發（fā）生畸變，諧波含量增加，平均轉矩（jǔ）下（xià）降，轉矩波動顯著增（zēng）加，無（wú）法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度,可以利用（yòng）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即可正常運行。模塊化電機具有冗餘（yú）的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子（zǐ）模（mó）塊降（jiàng）額（é）運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障（zhàng）而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生（shēng）震動等因素會發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機，實際生產中常常（cháng）通過增（zēng）加氣隙大小來預防（fáng）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）偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒（héng）定，可將氣隙做的更小，減少永磁（cí）體用量，電機不會發生（shēng）掃膛（táng）現象，同時因為該隨動式定子結（jié）構在偏心時能繼續正常工（gōng）作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖（tú）　　二、永（yǒng）磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對（duì）比（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變頻調（diào）速（sù）控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一（yī），工況適應能力差。遇到突發事件（jiàn），調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁（cí）同步電機采用變頻調速（sù），適應工況能力強。遇到突發事件，除調（diào）整磨輾高度外，還增加了速度（dù）調節以快速適應係統（tǒng）工（gōng）作環境，係（xì）統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係統因三相感應（yīng）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（qǐ）動。為保證在電機起動過（guò）程不對（duì）電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應（yīng）電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變（biàn）頻（pín）控製係統控製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要（yào），無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過（guò）程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低速盤（pán）車係統起動，待三相感應電機達到起動條件（jiàn）後，軟起動裝置起動（dòng）三相感應電機，係統運行（háng）。係統控製（zhì）複雜，低速無法實現過載輸出（chū）。在低（dī）速過程需（xū）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，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的（de）需（xū）求。低速可（kě）過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）均需要（yào）時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器結構複（fù）雜需要經常維護，維護成本費用高。同時（shí）係統無法實現在低速運行的情況下進（jìn）行係統維護。直驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直（zhí）接驅動，控製方便。係統內無減（jiǎn）速器，無需額外進行維護（hù），係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情（qíng）況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）磁電機取代傳統驅動係統年（nián）節電量達181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/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（mó）結構采用（yòng）永磁直驅電機驅動,提高了立（lì）磨效率。在立（lì）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大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計了（le）三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機（jī）與三相（xiàng）異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構（gòu）與不同的放置位置（zhì），均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝（zhuāng）配維護，節省成本。均已申（shēn）請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球（qiú）磨（mó）機、立磨機大都采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及（jí）齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技（jì）術研究所與河南全新機（jī）電設備有限公司（sī）聯（lián）合設計研發（fā）的球磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電（diàn）動機與機械結構進行機電（diàn）一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅（qū）方案，能直接滿足荷載的需求，省（shěng）去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具（jù）有節（jiē）能、起（qǐ）動轉矩大、過載能（néng）力強、係統（tǒng）免維護、自動化程度高等（děng）優（yōu）點。　　在控製（zhì）方麵,本（běn）產品電機定子采用了（le）模塊化設計，不僅降低（dī）了加工、製造、運輸（shū）等難（nán）度，還相當於把一個大功率電機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流（liú），電機不（bú）必采用高等級（jí）絕緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合（hé）供電，這樣設計降低了電機的供（gòng）電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，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（kě）以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結（jié）構方麵（miàn），本產品電（diàn）機的定子采用了一種自主設計研發的（de）隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成若幹（gàn）個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確（què）定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心（xīn），定（dìng）子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒（héng）定的結構。本產品通過機械（xiè）結構設計保證定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃（sǎo）膛現象，因此電機的氣（qì）隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直（zhí）驅電機的小很多，從而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低（dī）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（gù）障電機，更換（huàn）新的模塊電機即（jí）可正常運行。使用（yòng）本產品完全不會因（yīn）電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專（zhuān）用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊（kuài）就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽（qì）車在（zài）公路行駛，公路的起伏不影響車（chē）輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影（yǐng）響（xiǎng）滾輪貼合（hé）滾（gǔn）筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨（mó）機（jī）因裝配誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形變、重載震動等原因造（zào）成電機偏心、氣隙（xì）不（bú）均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證磨機始終運行在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢修。同時電機定子與（yǔ）轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁體用量（liàng），並（bìng）且因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象（xiàng）。　　本產品電機的定子為隨動（dòng）式結構,基於模塊（kuài）化永（yǒng）磁直驅電機，采用（yòng）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滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外（wài）側設有與支（zhī）撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定（dìng）子塊上安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊（kuài）向（xiàng）上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在（zài）受到永（yǒng）磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上（shàng）的彈性機構（gòu）將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒（tǒng）向下複位或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊（kuài）在受（shòu）到永磁體對其向下的吸（xī）引力的同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大（dà）小可調，對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成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將（jiāng）永磁（cí）電機采用模塊（kuài）化控（kòng）製，根據不同功率（lǜ）的電機設計（jì）采（cǎi）用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，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（tóng）一個轉（zhuǎn）子，模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨機滾筒上（shàng）。相鄰隨動式定子塊間設有固（gù）定在支撐（chēng）框架（jià）上的擋板來對定子塊（kuài）進（jìn）行圓周方向的限位（wèi）。球（qiú）磨機滾筒（tǒng）的法蘭處（chù）銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安（ān）裝（zhuāng）電機轉（zhuǎn）子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨（mó）機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子（zǐ）塊之間的連接杆、彈性機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行（háng）檢（jiǎn）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優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）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（diàn）機與（yǔ）感應電機相比優勢（shì）是（shì）它有較高的效率和功率因數（shù），損（sǔn）耗大大降低，節約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速（sù），電機（jī）運行平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對困難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不僅得到（dào）大幅提升，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（jìng）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，還相當於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技（jì）術可以實（shí）現降低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電機（jī）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合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使用（yòng）的變頻器容量，從而（ér）降低成本。球磨機運行在（zài）輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨（mó）機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動（dòng）顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而本產品進（jìn）行了模塊化設計，每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控（kòng）製（zhì）的自由度,可以利用其多電機結構（gòu）和控製靈活（huó）的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新（xīn）的模塊電機即（jí）可正（zhèng）常運行。模塊化電機具有（yǒu）冗餘的模（mó）塊數，也可切（qiē）除故（gù）障子模塊而控製（zhì）其餘正常子（zǐ）模塊降額運行。使用本產品完全不會（huì）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、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等（děng）因素會發（fā）生（shēng）轉子偏（piān）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（yǒng）磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結（jié）構的模塊電機，能在（zài）轉筒（tǒng）偏心（xīn）時保證定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永（yǒng）磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現象，同時因為該隨動式（shì）定子結構在偏心時能繼（jì）續正常工作，檢修次數更（gèng）少，工作（zuò）時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機（jī）裝（zhuāng）配（pèi）示意圖　　二、永磁直驅立（lì）磨技術（shù）　　1、立磨直驅（qū）對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速（sù）控製，實現負載工（gōng）況多樣性（xìng）　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇（yù）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。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增加了速度調節以快速適應（yīng）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（tǒng）係統（tǒng）因三相感應電機無法在低速（sù）實（shí）現（xiàn）大轉矩輸出（chū），需要額外的（de）盤（pán）車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過（guò）程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電（diàn）機起（qǐ）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（tǒng）由（yóu）變頻控製（zhì）係統控製永（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係（xì）統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感（gǎn）應電機，係統運行（háng）。係統控（kòng）製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程（chéng）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（qū）係統直接變頻低速起動（dòng），係統直接運行，係統控製（zhì）簡單。變頻控製起動（dòng）過程可根據實際工況進行調整，以滿足（zú）各種（zhǒng）工況的需求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本（běn）更低,維護次數少　　係統各（gè）構成單元均需（xū）要（yào）時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多（duō）。同時立（lì）磨減速（sù）器結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行（háng）的情況下進行（háng）係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直接驅動，控製方（fāng）便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維護，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行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果（guǒ）明顯　　綜上（shàng）采用直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（jī）直驅係統的優勢與（yǔ）球磨機直驅係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永（yǒng）磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨（mó）結構采用永（yǒng）磁（cí）直驅電（diàn）機驅動,提高（gāo）了立磨效率。在立磨（mó）扶正軸承（chéng）與（yǔ）壓力軸承上進行突破，通過（guò）設計一（yī）種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本（běn）,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（bié）設計了三種立（lì）磨專用（yòng）永磁電機（jī），代替傳（chuán）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（bú）同的放（fàng）置位置，均能達到扶正與承壓的作用，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（jī）、立（lì）磨機大（dà）都（dōu）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（zhì）球（qiú）磨機的（de）傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維（wéi）護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製技術研究所與河南（nán）全新機電設（shè）備有限（xiàn）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（chuán）輸的中間環（huán）節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需求，省去（qù）傳統磨（mó）機的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與功率（lǜ）因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維（wéi）護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工（gōng）、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（jī）。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等（děng）級（jí）絕緣。模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣設計降（jiàng）低（dī）了電機的供電（diàn）電壓和使用的變（biàn）頻（pín）器容量，從而降低（dī）成本。每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提升（shēng）了（le）電（diàn）機控製的自由度（dù），球（qiú）磨機運行在輕（qīng）載工況時，完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方（fāng）麵，本產品電機的定子采用了（le）一種自（zì）主（zhǔ）設計研發的隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與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與轉子間的間隙恒定（dìng），電（diàn）機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從（cóng）而大（dà）幅降低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障（zhàng）時，直接拆卸（xiè）故障電機，更（gèng）換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。使用本產品（pǐn）完全不會因電機發生故障而影（yǐng）響到生產工（gōng）期。　　2、球磨（mó）機（jī）專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路（lù）行（háng）駛，公路的起（qǐ）伏不（bú）影（yǐng）響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮（fú）動不（bú）影響滾輪貼合滾（gǔn）筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變、重（chóng）載震動等原因造成電機（jī）偏心（xīn）、氣隙不均勻時，仍能正常運轉（zhuǎn），保證磨機（jī）始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與（yǔ）轉子間的（de）間隙也可以做（zuò）的更小（xiǎo），減少永磁體（tǐ）用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的（de）定子為隨動式結構,基於模塊化（huà）永磁直（zhí）驅電機，采用（yòng）獨立（lì）的（de）扇（shàn）形定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定（dìng）子與轉子間的間隙，定子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐框架相連（lián）的彈性機構。彈性機構在（zài）球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，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（shàng）方彈性機構繼（jì）續壓縮;下方定（dìng）子塊在受（shòu）到永磁體對其向上的吸（xī）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（yī）然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向（xiàng）與圓（yuán）周方向的移（yí）動，從而（ér）保（bǎo）證定子（zǐ）、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下複位（wèi）或（huò）繼續向下波（bō）動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下（xià）方定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本（běn）產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調（diào），對於不（bú）同位置的定子塊（kuài）設置不同的壓力,避（bì）免因（yīn）彈（dàn）性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將（jiāng）永磁電機采用模塊（kuài）化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一（yī）台（tái）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，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球（qiú）磨機滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定子塊間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板來對（duì）定子塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸（xiè）十分便捷，隻需要沿（yán）球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機（jī）構、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的（de）連接杆、彈性（xìng）機構支撐架，即可將定（dìng）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的電機驅（qū）動係（xì）統的（de）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、減速裝置以及齒輪結（jié）構（gòu）進行驅（qū）動。永（yǒng）磁同步電機與感應電機相比（bǐ）優勢是它有較高的（de）效率和（hé）功率（lǜ）因數（shù），損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運（yùn）行平（píng）穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　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，縮短係統的傳動鏈，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，而且直驅係統的（de）故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產（chǎn）品電機定子（zǐ）采用了模塊化（huà）設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功率電（diàn）機做（zuò）成了多個小（xiǎo）功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻（pín）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（liàng），從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完（wán）全可以隻運行部分（fèn）模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降（jiàng），轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本（běn）產品進（jìn）行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機（jī）控（kòng）製的自由度,可以（yǐ）利用其多電（diàn）機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時（shí）。可（kě）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（kuài）而控製其餘正常子模塊降額（é）運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變或重（chóng）載產生（shēng）震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心（xīn）嚴重時還（hái）會造成電機掃膛損壞電（diàn）機，實（shí）際生產中常（cháng）常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增（zēng）大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動（dòng）式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心（xīn）時保證定子與轉子之間的間隙（xì）恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電（diàn）機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積（jī）球磨機檢修（xiū）複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖　　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（kòng）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（dào）突發事件，調整磨鞮高度來（lái）改（gǎi）變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁（cí）同步電機采用（yòng）變頻調速，適應工況能力（lì）強。遇到（dào）突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節（jiē）以快（kuài）速適應（yīng）係統工（gōng）作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統（tǒng）係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統（tǒng）滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加（jiā）軟起動裝置（zhì）。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係（xì）統（tǒng）轉矩需要，整個係統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製係統控製永（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要（yào），無需盤車係統（tǒng）和減速器，輔助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定（dìng）　　傳統係統先由低速盤車係（xì）統起動，待三相（xiàng）感應電機達（dá）到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統（tǒng）運行。係統控製複雜，低速無（wú）法實（shí）現過載輸出。在低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高到三相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻（pín）控製起（qǐ）動過程可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足各（gè）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　　係統各構成單元均需要（yào）時常檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維（wéi）護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係統維護。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（qū）動，控（kòng）製方便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統（tǒng）可實現在電機低（dī）速運行情況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,節（jiē）能效果明顯（xiǎn）　　綜上（shàng）采用（yòng）直驅永磁電機取代（dài）傳統（tǒng）驅動係統年節電量達181萬元。（按（àn）照5000h,0.6元/kWh）立（lì）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　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率（lǜ）。在立（lì）磨扶正軸承與（yǔ）壓力軸承（chéng）上（shàng）進行突破，通過設計一種（zhǒng）雙向載（zǎi）荷扇（shàn）形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並降低成本（běn）,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對（duì）大、中（zhōng）、小型不（bú）同尺寸的立磨，分（fèn）別設計了三種立磨（mó）專用永磁電機，代替傳統的減速機與三（sān）相異步電（diàn）動機，永（yǒng）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，並且方便製造、裝配維護，節省成（chéng）本。均已申（shēn）請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機（jī）大都采用三相異步（bù）電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統（tǒng）存在（zài）機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大（dà）學電機與（yǔ）控製技術研究（jiū）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（yòng）永磁直驅（qū）電機,通（tōng）過將電動機與機械結構進行機電一體（tǐ）化設計，取（qǔ）消動力（lì）傳輸的中（zhōng）間環節，做成直驅方案，能直接（jiē）滿足（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩大、過載能力（lì）強、係統免維護、自（zì）動化程（chéng）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（jì），不僅降低了（le）加工、製造、運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大功率電機做成了多個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電機不必（bì）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，這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自（zì）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（qū）動球磨機。　　在結構（gòu）方麵（miàn），本（běn）產品電機的定子采用了（le）一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓（yuán）的定子分成（chéng）若幹個（gè）相（xiàng）互存（cún）在間隙的（de）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偏（piān）心，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動（dòng）從而保持定子（zǐ）與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械（xiè）結構設計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很（hěn）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（zhí）接（jiē）拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完（wán）全（quán）不會因（yīn）電（diàn）機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品（pǐn）的隨動式定子結構（gòu）構成一種“小車結（jié）構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車在公路行（háng）駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼（tiē）合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證（zhèng）定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨（mó）機因裝配（pèi）誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原（yuán）因造成（chéng）電機偏心、氣隙不（bú）均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減（jiǎn）少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本（běn）產品電機的（de）定子為隨動式結（jié）構,基於模塊化永磁（cí）直驅電機，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滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外側（cè）設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾（gǔn）筒不（bú）偏（piān）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（xiàng）上頂（dǐng）定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在（zài）受到永磁（cí）體對其向上的吸引力（lì）的（de）同時，定（dìng）子塊（kuài）上的彈性（xìng）機構將其向上頂，保證（zhèng）下方定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁（cí）體對其向（xiàng）下（xià）的吸引力的（de）同時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方（fāng）定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置（zhì）的（de）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成（chéng）滾輪或（huò）轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用（yòng）模塊化控製，根據不（bú）同功（gōng）率的電機設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台（tái）整圓電機（jī）由多台模塊電機構成,多台模塊電機共（gòng）用同一個轉子（zǐ），模塊（kuài）電機包繞（rào）式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板來（lái）對定子塊進行圓（yuán）周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處（chù）銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉（zhuǎn）子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本產品的隨動式定（dìng）子塊（kuài）安裝拆卸十分便捷，隻需（xū）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（dìng）子（zǐ）塊之間的（de）連接杆、彈性機構支撐架，即（jí）可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修或更（gèng）換新的定（dìng）子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機的電機驅動係（xì）統的優點　　現階（jiē）段大多數（shù）的球（qiú）磨機仍采（cǎi）用三相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進（jìn）行（háng）驅（qū）動。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數（shù），損耗大（dà）大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動（dòng）相對困難（nán）。這些也是（shì）近年來永磁電機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及齒（chǐ）輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅（jǐn）得到大幅提（tí）升，而且（qiě）直驅（qū）係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境汙（wū）染。　　由於本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運（yùn）輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電機做成（chéng）了（le）多（duō）個（gè）小功率電機（jī）。模塊化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（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機（jī）的（de）供電電壓和使用的（de）變頻器容（róng）量，從而降低成本。球磨機（jī）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。　　傳（chuán）統（tǒng）電機故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量（liàng）增加，平均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續（xù）正常運行。而本產品（pǐn）進行了模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提升了（le）電機（jī）控製的自由（yóu）度,可以利用其（qí）多電機結（jié）構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機（jī）即可正常運（yùn）行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其（qí）餘正常子模塊降額（é）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、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時（shí）還會造成電機掃膛損壞電機，實際生（shēng）產（chǎn）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（yòng）量增加，提高（gāo）電機製造成本。隨動（dòng）式定子結構的模塊（kuài）電機，能在（zài）轉筒偏心（xīn）時（shí）保證定（dìng）子與轉子之（zhī）間的間隙恒定（dìng），可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁體用量，電（diàn）機（jī）不會發生掃（sǎo）膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時（shí）能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降（jiàng）低檢修次（cì）數就是提高生產效率。　　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電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況適應（yīng）能力差。遇到突發（fā）事件（jiàn），調整磨（mó）鞮（dī）高（gāo）度來（lái）改變係統工作環境，係統（tǒng）反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調（diào）整磨輾高度外，還增加了速度調節（jiē）以快速適應係（xì）統工（gōng）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（yīng）電機（jī）無法在低速實（shí）現大轉矩輸出，需（xū）要額外的盤車係統滿足立（lì）磨的低速起動。為保證（zhèng）在電機起動過（guò）程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感（gǎn）應電機起動後，通過減速（sù）器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整個係統（tǒng）構成複（fù）雜，係統運行的（de）輔（fǔ）助設備很多。直驅（qū）係統（tǒng）由（yóu）變（biàn）頻（pín）控製係統控（kòng）製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過（guò）程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後（hòu），軟（ruǎn）起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統控（kòng）製複雜，低速（sù）無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車（chē）係（xì）統，將轉速提高到三相感應電機起（qǐ）動條件（jiàn）。直驅（qū）係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種工況（kuàng）的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護（hù）次數少　　係統（tǒng）各（gè）構成單元均需要時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速器結構複（fù）雜需要經常維護，維護（hù）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（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控製方（fāng）便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統可實現在電機低速運（yùn）行情況下（xià）進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）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（lì）式鯤磨機直驅係統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同（tóng），這裏不（bú）再一（yī）—贅述。　　2、永（yǒng）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動,提高了立磨效率。在立磨扶（fú）正軸承與壓力軸（zhóu）承上進（jìn）行突破，通過設計（jì）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（yùn）輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針對（duì）大、中（zhōng）、小型不（bú）同（tóng）尺寸的立磨，分別設計（jì）了三種立（lì）磨專用永磁電機，代替傳統的減（jiǎn）速機（jī）與三相（xiàng）異步電（diàn）動機，永磁直驅（qū）電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶（fú）正（zhèng）與承壓的（de）作（zuò）用，並且方便製造、裝配維（wéi）護，節省成本。均已申（shēn）請專（zhuān） 利。