1、技術背景　　傳統的球磨機（jī）、立磨機大都采（cǎi）用三相異步電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）構進行（háng）驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題（tí）。　　沈陽工業大學電機（jī）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（dòng）機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數（shù），具有節能、起動轉矩大、過載能力（lì）強、係統（tǒng）免（miǎn）維護、自動化程（chéng）度高等優點。　　在控製方麵,本產品電（diàn）機定（dìng）子采用了模塊化設（shè）計，不僅降（jiàng）低了（le）加工、製造、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，電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化電機采用多台（tái）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（diàn）壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低（dī）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（jī）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（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子（zǐ）采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構，將（jiāng）整圓的定子（zǐ）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（bǎo）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），電機不（bú）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，從而大幅（fú）降低（dī）電（diàn）機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資（zī）源（yuán），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（de）模塊電機（jī）即可正常運行。使用本產（chǎn）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駛，公路的起伏不影響車輪與地麵（miàn）貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）定，在球磨機（jī）因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動（dòng）等原因造成電機偏心（xīn）、氣（qì）隙不均勻時（shí），仍能正常運轉，保證磨機始終運行（háng）在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間（jiān）的間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式（shì）結構,基於（yú）模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇形定子塊結構，其隨（suí）動（dòng）原理是在定子塊的軸向兩側（cè）安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間（jiān）隙，定（dìng）子塊徑向（xiàng）外側設有與支撐框架相連的（de）彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向上（shàng）波（bō）動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊（kuài）向上移動（dòng），上方彈性機構繼續（xù）壓縮;下方定子塊在受到永磁（cí）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（shàng）頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒（tǒng）外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉（zhuǎn）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（duì）其向下的吸引（yǐn）力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定（dìng）子塊被轉筒向下（xià）壓。　　本（běn）產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置（zhì）的定（dìng）子塊設置不同的（de）壓力,避免因彈性裝（zhuāng）置設置的壓（yā）力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不（bú）同個數的隨動式定子塊構成一台（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（yī）個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安（ān）裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子（zǐ）塊（kuài）進行圓周方向的限位。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子鐵心及磁鋼。　　本產品的（de）隨動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構（gòu）、彈性機構（gòu）與定子塊之間（jiān）的（de）連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出（chū），進行檢修或更換新的定（dìng）子（zǐ）塊。　　3、采用（yòng）本產品代替傳（chuán）統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　現階段大（dà）多數的球磨機仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及（jí）齒輪（lún）結構（gòu）進行驅動（dòng）。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的（de）效率和功率因數，損（sǔn）耗大（dà）大降低（dī），節約了能源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快（kuài），感（gǎn）應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁（cí）電機（jī）應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用永（yǒng）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（duǎn）係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至（zhì）少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升（shēng），而且直驅係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了（le）傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工，製造（zào），運輸等難度，還相當於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可（kě）以實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是不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變頻器（qì）聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和（hé）使用的（de）變頻器容（róng）量，從而降低成本。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電（diàn）機驅動（dòng）球磨（mó）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，轉矩波（bō）動顯著增（zēng）加，無（wú）法繼續正常（cháng）運行。而本產品進（jìn）行了模塊化設計（jì），每個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其（qí）多電機結（jié）構和控製靈（líng）活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電（diàn）機更換新的模塊電機即（jí）可正常運行。模（mó）塊化電機具有冗餘（yú）的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機（jī）發生故障而影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重（chóng）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（táng）損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃（sǎo）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，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間（jiān）隙（xì）恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工（gōng）作，檢修次（cì）數更少（shǎo），工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意（yì）圖　　二、永磁直驅（qū）立（lì）磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統（tǒng）感應電機的優點（diǎn）( 1）變（biàn）頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統（tǒng）立磨速度單一，工況適應能（néng）力（lì）差。遇到突發事件，調（diào）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（cǎi）用變頻調速，適應工況能力（lì）強。遇到突發（fā）事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速（sù）適（shì）應（yīng）係統工作環境，係統反應速度（dù）更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳（chuán）統係統因三相感應電（diàn）機無法在低速實現大轉矩輸出，需要（yào）額（é）外的（de）盤車係統滿（mǎn）足立磨的（de）低速起動。為保證（zhèng）在電機起動過程不對電網造成過大（dà）的衝擊，需（xū）增加軟（ruǎn）起動裝置。三相感應電機起動後，通過（guò）減速器滿足（zú）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（kòng）製係統（tǒng）控製（zhì）永磁同步電機起（qǐ）動，轉（zhuǎn）矩特性滿足（zú）需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設定　　傳統（tǒng）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（jiàn）後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低（dī）速無法實現過載輸出。在低速過程需（xū）要盤車係統，將（jiāng）轉速提高（gāo）到三相感應電機起動條件（jiàn）。直驅係統直接變頻低速起動（dòng），係統直接運行，係統（tǒng）控製簡單。變頻（pín）控製起動過程可根據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種工況的需（xū）求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少　　係統各構（gòu）成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜（zá）需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速（sù）運行的（de）情況下進行（háng）係統維護。直（zhí）驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低（dī）。同時，係統可實現在電機（jī）低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁（cí）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（qū）係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁（cí）直驅（qū）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。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行（háng）突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替（tì）代大直（zhí）徑軸承，方便（biàn）加（jiā）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（qiáng）的實用型。　　針對大（dà）、中、小（xiǎo）型不同（tóng）尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的減速機與（yǔ）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（yǔ）承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護（hù），節省成本。均已申（shēn）請專 利。

　　1、技（jì）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、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護（hù）工作量大等問題。　　沈陽工業大學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（zhōng）間環（huán）節，做成直（zhí）驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需（xū）求，省去傳統磨機的減（jiǎn）速（sù）機，顯（xiǎn）著提高了電機的效率（lǜ）與功（gōng）率因數，具有節能、起動（dòng）轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了（le）加工、製造、運輸等難（nán）度，還相（xiàng）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（kòng）製技術可以（yǐ）實現降低大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）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（duō）台小功率變頻器聯合供電（diàn），這樣設計降（jiàng）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（háng）在（zài）輕載工況（kuàng）時，完全可以隻運行部分模（mó）塊電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）產品電機的定（dìng）子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式（shì）結構，將（jiāng）整圓的定（dìng）子（zǐ）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（dìng）了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊（kuài）始終跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持定（dìng）子（zǐ）與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機（jī）械結構設（shè）計保證定（dìng）子與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以（yǐ）設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磁體（tǐ）用量，降（jiàng）低生產成本，節（jiē）約稀土（tǔ）資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直（zhí）接拆卸故（gù）障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品（pǐn）完全不會（huì）因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球（qiú）磨（mó）機專用隨動式永磁（cí）直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾（gǔn）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在公路行駛（shǐ），公路的起伏不影響車（chē）輪（lún）與地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證（zhèng）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、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在（zài）性能狀態，不必停機檢修。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（liàng），並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁（cí）直驅電機，采用獨立的扇形定（dìng）子塊結構，其隨動原理是（shì）在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾（gǔn）輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的（de）間隙，定子塊徑（jìng）向外側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構（gòu）在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，進而帶動定子塊向上移動，上方（fāng）彈性機構繼續（xù）壓縮;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其（qí）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（miàn），使定（dìng）子塊（kuài）跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動，從而保證（zhèng）定子、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）下複位或繼續向下（xià）波動，則上方定子塊在受（shòu）到永磁體對其向下的吸引（yǐn）力的同時，彈性機構將（jiāng）上方（fāng）其向下壓,下方定子（zǐ）塊被轉筒向下（xià）壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的（de）壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避免因彈性裝置（zhì）設置的壓力過大（dà）造成滾輪或轉筒（tǒng）磨損（sǔn）較快。　　本產（chǎn）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（bú）同（tóng）個數（shù）的隨（suí）動（dòng）式定子塊構成一台模塊電機，一台（tái）整圓電機由多台模塊電（diàn）機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞（rào）式（shì）安裝在球磨機（jī）滾筒上（shàng）。相鄰隨動式（shì）定子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對定（dìng）子（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安（ān）裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品（pǐn）的隨動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈性機構支撐（chēng）架，即可將定子塊沿徑向（xiàng）拉出，進行檢修或更（gèng）換新（xīn）的（de）定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感（gǎn）應電動機、聯軸器（qì）、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結構（gòu）進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機（jī）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（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快（kuài），感應電機則起動相對（duì）困難。這些也是（shì）近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動（dòng）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（bì）免（miǎn）了傳（chuán）統設備因漏（lòu）油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了（le）加工（gōng），製造，運輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電機做成了（le）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（jī）的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電流（liú），電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯合（hé）供電。這樣設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統（tǒng）電（diàn）機故障時，會導致（zhì）電機合成磁動勢發生（shēng）畸（jī）變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩下（xià）降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品（pǐn）進行了模（mó）塊化設（shè）計，每（měi）個（gè）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,可以利用其多（duō）電機結構和控製靈活的（de）優勢，在發生故障時。可以（yǐ）直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即（jí）可正（zhèng）常（cháng）運行。模塊（kuài）化電機具有（yǒu）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運行。使用本產品完全（quán）不會因（yīn）電機發生故障而（ér）影響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等（děng）因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴（yán）重時還會造成電機掃膛損壞電機（jī），實際（jì）生產中（zhōng）常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（zào）成本（běn）。隨動式定（dìng）子結構的模塊電機，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（xiǎo），減少（shǎo）永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定（dìng）子結構在（zài）偏心時（shí）能繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更長，大體積（jī）球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二（èr）、永磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對比（bǐ）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（mó）速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調（diào）整磨鞮高度（dù）來改變係統工作環境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工（gōng）況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適（shì）應係統工作環境（jìng），係統（tǒng）反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係（xì）統因三相感應電機無法在低速（sù）實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外的（de）盤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成過大的衝擊，需增（zēng）加軟起動裝置（zhì）。三（sān）相感應電機起（qǐ）動後（hòu），通過減速（sù）器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複（fù）雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同步電機（jī）起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減（jiǎn）速器（qì），輔（fǔ）助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動（dòng）過程隨意設定　　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，軟起動裝（zhuāng）置起動（dòng）三相感應（yīng）電機，係統運（yùn）行。係統控製複雜，低速無法實（shí）現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤車係統（tǒng），將轉速提高到（dào）三（sān）相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低（dī）速（sù）起動（dòng），係（xì）統直接運（yùn）行，係統控製（zhì）簡單。變（biàn）頻控製起動過程可根（gēn）據實際工況進行調整，以滿足（zú）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（hù）成本更（gèng）低,維護次數少　　係（xì）統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需（xū）要經常維護，維護成本費用高。同時係統（tǒng）無法實現在低速運行的（de）情（qíng）況下進行係統維護（hù）。直驅（qū）係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接（jiē）驅動，控製方便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維（wéi）護，係統維（wéi）護成本（běn）低（dī）。同時，係統可（kě）實現在電機低速運（yùn）行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明（míng）顯　　綜上采用（yòng）直（zhí）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（yǔ）球磨機直驅係統相同，這（zhè）裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意（yì）圖（tú）　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上（shàng）進行（háng）突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代（dài）大直徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中（zhōng）具有很強的實用型。　　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）與三相異步（bù）電動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）向載荷（hé）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、裝配維（wéi）護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大（dà）都（dōu）采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護（hù）工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南全（quán）新機電設備有限（xiàn）公（gōng）司聯合設計研發的（de）球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機（jī）與機械結構進行機電一體化設計，取（qǔ）消動（dòng）力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅（qū）方案，能直接滿足荷載的需（xū）求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電（diàn）機的效率與功率因數，具有節能、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（kòng）製方麵,本產品電（diàn）機定子（zǐ）采用了模塊化（huà）設計，不（bú）僅降低了加（jiā）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（duō）個小功率電機。模（mó）塊化電機的控製技術可以實現降低大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊（kuài）化電機采用多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供電（diàn），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（dī）成本。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（mó）機。　　在結（jié）構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研發的（de）隨（suí）動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小（xiǎo）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（kuài）始終跟隨轉筒運動（dòng）從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機（jī）械結（jié）構設計（jì）保證定（dìng）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（diàn）機的氣隙可以設計的比（bǐ）普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多，從（cóng）而大幅降低電機永磁體用（yòng）量，降低生（shēng）產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量（liàng）。當模塊發（fā）生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一種（zhǒng）“小（xiǎo）車（chē）結構”，滾筒就像公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行（háng）駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾（gǔn）筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等（děng）原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍（réng）能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態（tài），不（bú）必停機檢修。同時（shí）電機定子與轉子（zǐ）間（jiān）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（huì）發生掃（sǎo）膛現象。　　本產品電機的定子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊（kuài）結構，其隨動原理是在定子塊的軸向（xiàng）兩側安裝滾輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子（zǐ）與轉子間的間隙，定子（zǐ）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（qiú）磨機滾筒（tǒng）不偏心時（shí）處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子塊向上移動，上（shàng）方彈性（xìng）機構繼續壓縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的同（tóng）時，定子塊上的彈（dàn）性機構將其向上頂，保證下方定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進（jìn）行徑向與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定（dìng）子、轉子之間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位（wèi）或繼續向下波動，則上方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其（qí）向下的吸引力的同時，彈性（xìng）機構將上方其向下壓,下方定（dìng）子塊被轉筒向（xiàng）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（zǐ）塊設置不同的壓力,避免因（yīn）彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將（jiāng）永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采用不（bú）同個數（shù）的（de）隨動式定子塊構成一（yī）台模塊電（diàn）機，一台整圓電機由多台模（mó）塊電機構成,多（duō）台模塊電機（jī）共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定（dìng）在支撐框（kuàng）架上的擋（dǎng）板來對定子（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,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（kuài）安裝拆（chāi）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（jī）構、彈性機構（gòu）與定子（zǐ）塊之間的連（lián）接杆、彈（dàn）性機構支撐（chēng）架，即可將定子塊沿徑向拉出（chū），進行檢修或更（gèng）換（huàn）新（xīn）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（duàn）大多數的（de）球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結（jié）構進行驅動。永（yǒng）磁同步電（diàn）機與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數（shù），損耗大大降（jiàng）低，節（jiē）約了能源。永磁電機通過變（biàn）頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，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（jiǎn）速機（jī）、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統（tǒng）的傳動效（xiào）率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅（jǐn）得到大幅提升（shēng），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（zào）成（chéng）環境汙染（rǎn）。　　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（yùn）輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）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（yǐ）實現降低大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸（shū）入電流，電（diàn）機不必采用（yòng）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（zhè）樣（yàng）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（chéng）本。球磨機（jī）運行在輕（qīng）載工況時,完全可（kě）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（zēng）加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常（cháng）運行。而本產品進行了模塊（kuài）化設計，每個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）大提升了電機控製的自由度（dù）,可以利用其多電機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發生故障時。可以直（zhí）接拆卸故障電機更（gèng）換新的模塊電機即可（kě）正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額（é）運行。使用本產（chǎn）品完全不（bú）會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變或（huò）重載產生震（zhèn）動（dòng）等因素（sù）會（huì）發生轉子偏（piān）心現象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃（sǎo）膛損壞電機（jī），實際生產中常常（cháng）通過增加氣（qì）隙大（dà）小來（lái）預防掃膛，而（ér）氣隙增大會導致永（yǒng）磁體用量增加（jiā），提高電機製造成本。隨（suí）動式定子結構的模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心時保證定（dìng）子與轉子之間的（de）間隙（xì）恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），減少永磁（cí）體用量，電機不會發生掃膛現（xiàn）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（cì）數更少，工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜，降低檢修次數（shù）就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變（biàn）頻調速控製，實現負（fù）載（zǎi）工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事（shì）件，調整（zhěng）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，適應工況能力（lì）強。遇到突發事件（jiàn），除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係（xì）統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法（fǎ）在低（dī）速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低（dī）速起動（dòng）。為保證在電機起動過程不對電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相（xiàng）感應電機起動後，通過減速器滿足（zú）係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構（gòu）成複雜，係統運行（háng）的輔助（zhù）設備很（hěn）多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要（yào），無需盤車係統和（hé）減速器，輔助係（xì）統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低（dī）速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係（xì）統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤（pán）車係（xì）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，係統直接運（yùn）行，係（xì）統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過（guò）載輸出（chū），滿足起動需要，取代盤（pán）車（chē）係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低（dī）,維護次（cì）數少　　係統各構成單元均需要時常（cháng）檢查（chá）和定期維護，傳（chuán）統係統構成單元多。同（tóng）時（shí）立磨（mó）減速器結構複雜（zá）需要經常維護，維護成本費用（yòng）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（qū）係統構成（chéng）單元簡單，變頻（pín）器控製永磁同步電機（jī）直接驅動（dòng），控（kòng）製方便。係統內無（wú）減速器，無需額（é）外進行維（wéi）護，係統維護成本低。同時，係統可實（shí）現在電機低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅動係統年（nián）節電量達181萬元。（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（zài）一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構（gòu）采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承（chéng）與壓力軸承上進行突破，通過（guò）設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並（bìng）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（chǐ）寸的立磨（mó），分別設計了三種立磨專用永磁電機，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（yǔ）不同的放（fàng）置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造（zào）、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的（de）球磨機、立（lì）磨機大都采用三相異步（bù）電動機、聯軸器（qì）、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存（cún）在（zài）機械傳動（dòng）鏈冗（rǒng）長、效（xiào）率低、機構複雜、運行（háng）維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工（gōng）業大學電機與控製技術研（yán）究所與河南全新機電（diàn）設備有限（xiàn）公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁（cí）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（zhí）接滿足荷載的需（xū）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數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩大、過載能力強（qiáng）、係統免維（wéi）護、自動化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機定（dìng）子采用了模（mó）塊化設計，不（bú）僅降低（dī）了加工（gōng）、製造、運輸等難度，還（hái）相當於把一個大功率電機（jī）做成了多個小（xiǎo）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（jiā）電機的輸（shū）入電流，電（diàn）機不必采（cǎi）用高等（děng）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（biàn）頻（pín）器容量，從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機都具有一（yī）套獨立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）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（kuài）電機驅動球磨（mó）機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機（jī）的定子采用了一種自主設計研（yán）發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計（jì），確定（dìng）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（ér）保持定（dìng）子與轉子間隙（xì）恒定的結構。本產品通過機械結構設計保（bǎo）證定（dìng）子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的（de）氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多（duō），從而大幅降（jiàng）低電（diàn）機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資（zī）源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接（jiē）拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完全不（bú）會因電機（jī）發生故障而影響到生（shēng）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（zǐ）結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公路，定（dìng）子塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋（xuán）轉相當於汽車在（zài）公路行駛，公路的（de）起伏不影響（xiǎng）車輪與地麵貼合（hé），即滾（gǔn）筒（tǒng）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（zhóu）承（chéng）磨（mó）損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原因（yīn）造成電機偏心、氣隙不（bú）均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必（bì）停（tíng）機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也（yě）可（kě）以做的更小，減少永磁體用量（liàng），並且因（yīn）為隨動式結構，電（diàn）機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　本產品（pǐn）電機的定子為隨動（dòng）式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形（xíng）定子塊結構，其隨動原理是在（zài）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，定子塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架（jià）相連（lián）的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半（bàn）壓縮狀態,如果（guǒ）球磨機滾筒（tǒng）向上波動，轉筒（tǒng）會（huì）向上（shàng）頂定子（zǐ）塊上安裝的（de）滾輪（lún），進而帶動定子塊向（xiàng）上移動，上方彈性機（jī）構繼續壓縮;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（kuài）上的彈（dàn）性（xìng）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，使定子塊跟隨轉筒波動而（ér）進行（háng）徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續（xù）向下波動，則（zé）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（xìng）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（lì）大小（xiǎo）可調，對於不（bú）同位置的定（dìng）子塊設置不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置（zhì）設（shè）置的壓（yā）力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用（yòng）模塊化控製，根據（jù）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台模塊（kuài）電機，一台整圓電機由多台模塊（kuài）電機構（gòu）成,多台（tái）模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊（kuài）電機包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）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（xíng）支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次拆卸密（mì）封外殼、彈性機（jī）構、彈性機（jī）構與定子（zǐ）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（háng）檢修或更換（huàn）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電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進（jìn）行（háng）驅動（dòng）。永磁同（tóng）步電機與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的效率和（hé）功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器（qì）進行調速，電（diàn）機運行平穩，係統響應速度（dù）快（kuài），感應電機則起動相對困難。這些（xiē）也是（shì）近年來永磁電機應用越來越廣泛（fàn）的（de）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（duǎn）係統的傳（chuán）動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提（tí）升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不僅得到大（dà）幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護（hù）檢（jiǎn）修方便，還避免了傳統設備因漏油造（zào）成環境汙染。　　由於本（běn）產品（pǐn）電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降（jiàng）低（dī）了加工，製造，運輸等難（nán）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率電（diàn）機的輸入電壓，但（dàn）是（shì）不增加電機的輸入（rù）電流，電機不必采用高等級絕緣，模（mó）塊化電機采用多台小功率變（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量，從（cóng）而降低成（chéng）本（běn）。球（qiú）磨機（jī）運行在輕載（zǎi）工況時（shí）,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合（hé）成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）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（gèng）換新的模（mó）塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊而控製其餘正常子（zǐ）模塊降額運行。使用本（běn）產品完全不會因（yīn）電機發生故障而（ér）影響到生產工期（qī）。　　球磨（mó）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（xīn）現象，偏心嚴重時還會造成電機（jī）掃膛損壞電機，實際生產中常常通過（guò）增加氣隙（xì）大小來預防（fáng）掃膛，而氣（qì）隙增大會（huì）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（jī），能在轉筒偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙（xì）恒定，可（kě）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（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數（shù）更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修（xiū）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（zhí）驅立磨技術　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速（sù）控製，實現負（fù）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，調整磨鞮高度來改變係（xì）統工作環境，係統反應速度慢。永磁（cí）同（tóng）步電（diàn）機采用變頻調速，適應工況能（néng）力強。遇到突發事件，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（huán）境，係統（tǒng）反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係（xì）統因三相感應電機無法在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起（qǐ）動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動（dòng）裝置。三相感應（yīng）電機起動後，通過減速器滿足係（xì）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（kòng）製係統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩特性滿足需要，無（wú）需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起（qǐ）動過程隨（suí）意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待（dài）三相感應電機達到（dào）起動條（tiáo）件後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複（fù）雜，低速無法（fǎ）實（shí）現過載輸（shū）出。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（jiē）變頻低（dī）速起動，係統（tǒng）直接運行，係統控製簡（jiǎn）單。變頻控製（zhì）起動過程可根據實（shí）際工況進行調整，以滿足各（gè）種工況（kuàng）的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護（hù）次數少（shǎo）　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結（jié）構（gòu）複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係（xì）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。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時（shí），係統（tǒng）可實（shí）現在電（diàn）機低速（sù）運（yùn）行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁電機取代傳統驅（qū）動係統年節電量達181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機直驅係統（tǒng）的優（yōu）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（yì）圖　　本新型立磨（mó）結構采用（yòng）永磁直驅電機（jī）驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正（zhèng）軸承與壓（yā）力（lì）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，方便加工、生產、運輸（shū）、裝配（pèi）、維修，並降低成本,在工程實際（jì）中（zhōng）具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專（zhuān）用永磁電機，代（dài）替傳統的減速機與三相異步電動機（jī），永磁直驅電機具有雙向載荷機構（gòu）與不同（tóng）的放置位置，均能達到（dào）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（qǐng）專 利。