1、技（jì）術背景　　傳（chuán）統的球磨機、立磨機大都采用三相（xiàng）異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機（jī）的傳動係統存在機械傳動鏈冗（rǒng）長、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（dà）學電機與控製技（jì）術研究所與河南天美传媒在线機電設備有（yǒu）限公司聯合設計研發的球磨機（jī）、立（lì）磨機采用永磁（cí）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，取消動力傳輸的中（zhōng）間環節，做成（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的需（xū）求，省去傳統磨（mó）機的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數（shù），具有（yǒu）節能、起動轉矩大、過（guò）載能力強、係統免（miǎn）維護、自動化程（chéng）度高等優點。　　在（zài）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（gōng）、製（zhì）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（diàn）機。模塊化電機的（de）控製技術可（kě）以實現降低大（dà）功（gōng）率電（diàn）機的（de）輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕（jué）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（yòng）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（tǒng），大大提（tí）升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時（shí），完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　在結構（gòu）方麵，本（běn）產品電機的定子采用了一種自主設計研發的（de）隨動式結構，將整圓的定子分（fèn）成若幹個相互（hù）存在間隙的小（xiǎo）扇形塊（kuài），通過機械（xiè）結構（gòu）設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運動從而保持定（dìng）子與轉子間隙恒定的（de）結構（gòu）。本產品（pǐn）通過（guò）機械結構設計（jì）保證定子與轉（zhuǎn）子間的（de）間隙恒（héng）定，電機不會發生掃膛現象，因此電（diàn）機的氣（qì）隙可以設計的比（bǐ）普（pǔ）通（tōng）永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電（diàn）機永磁體用量，降低生產成（chéng）本，節約稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故障時（shí），直接（jiē）拆卸故障電（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行。使用本產（chǎn）品完全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“小車結構”，滾筒就像公路（lù），定子塊就像汽（qì）車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏（fú）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、重載震動等原因造成電機（jī）偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨（mó）機始終運行在（zài）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（kě）以做的更小，減少永磁（cí）體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛（táng）現象。　　本產品電機的定（dìng）子為隨動式結構（gòu）,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子（zǐ）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（lái）確（què）定定子與轉子間的（de）間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框（kuàng）架相連的（de）彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾筒不偏心時處於半（bàn）壓縮狀態,如果球磨機（jī）滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子（zǐ）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;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈（dàn）性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動而進行徑向與（yǔ）圓周方（fāng）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（fù）位（wèi）或繼續向下波動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁體（tǐ）對其向下的（de）吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下（xià）壓。　　本產品（pǐn）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的壓力,避免因（yīn）彈性裝置設（shè）置的壓力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　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數的隨動式定子塊構成一台（tái）模塊電機，一台整（zhěng）圓電（diàn）機（jī）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（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定（dìng）在支撐框架上的擋（dǎng）板來對（duì）定子塊（kuài）進行圓周方向的限位。球（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型（xíng）支撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電機（jī）轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻（zhī）需要沿（yán）球磨機（jī）的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈性（xìng）機構（gòu）支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　3、采用（yòng）本產品代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點（diǎn）　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電（diàn）機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變頻器進行調速，電機運行（háng）平穩，係統響應速（sù）度快，感（gǎn）應（yīng）電機則起（qǐ）動相對困（kùn）難。這些也是近（jìn）年來永磁電機應用越來（lái）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（chǐ）輪的傳動環節，縮短（duǎn）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（de）傳動效率不僅得（dé）到大幅提升，而且直驅係統的故障率（lǜ）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（běn）產品電機定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工（gōng），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（xiǎo）功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）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（bú）必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊化（huà）電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電。這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。球磨（mó）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。　　傳統電機故（gù）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，每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控製係統，大（dà）大提升了電機控製的自由度,可以利（lì）用其（qí）多電機結構和控製靈（líng）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（huà）電機具有冗餘的模塊（kuài）數，也可切除故障（zhàng）子模塊而控製其餘正（zhèng）常（cháng）子模塊（kuài）降額運行。使用本產品（pǐn）完全不會（huì）因電機發生故（gù）障而影響到生產工期。　　球磨機因（yīn）加工誤（wù）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，偏心嚴重時（shí）還會造成電機掃膛損壞電機，實際生（shēng）產中常（cháng）常通過增加氣（qì）隙大小來預防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致（zhì）永磁體用量增加，提（tí）高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊（kuài）電機（jī），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（xì）做的更小，減（jiǎn）少永磁體用量，電（diàn）機不會發生掃膛現象，同時因為（wéi）該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼續（xù）正常工作，檢修次（cì）數更少，工（gōng）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（zhí）驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於（yú）傳統感應（yīng）電機的優（yōu）點（diǎn）( 1）變頻調速控（kòng）製，實現負載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來改（gǎi）變係統工作環境（jìng），係統反應速度（dù）慢。永磁同步電機采用變頻（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在（zài）低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立（lì）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（jī），需（xū）增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔（fǔ）助設備（bèi）很多。直驅（qū）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，無需盤車係統和減速器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨（suí）意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起（qǐ）動，待三相感應電機達到起動條（tiáo）件（jiàn）後，軟起（qǐ）動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低（dī）速無法（fǎ）實現過載輸出。在低（dī）速過程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到三（sān）相（xiàng）感應電機起動條件（jiàn）。直（zhí）驅（qū）係（xì）統直（zhí）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況進行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的（de）需求。低（dī）速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統係（xì）統構成（chéng）單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同（tóng）時係統無（wú）法實（shí）現在低速運行的情況下進行係統維護（hù）。直驅係統構成單元簡單，變頻器控（kòng）製永（yǒng）磁同步電機直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統（tǒng）維護成本低。同時，係（xì）統可實現在電機低速（sù）運行情況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅（qū）永磁電（diàn）機取代（dài）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（xīn）型立磨（mó）結構（gòu）采用永磁（cí）直驅電機驅動（dòng）,提（tí）高（gāo）了立磨效率。在立磨扶正（zhèng）軸承與壓（yā）力軸（zhóu）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、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工程實際中具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立（lì）磨，分（fèn）別設計了三種立磨專用永磁（cí）電機，代替傳（chuán）統的減速機與三相異（yì）步電動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）向載（zǎi）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。均已申請專 利（lì）。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）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，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率（lǜ）低、機構複雜（zá）、運（yùn）行維護工作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技（jì）術研究所與河南天美传媒在线機電設備有限公（gōng）司聯合設計研（yán）發（fā）的（de）球磨機、立磨機采用（yòng）永磁直驅電機（jī）,通過將電（diàn）動機與機械結構進（jìn）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，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的（de）減（jiǎn）速機，顯（xiǎn）著提高了電（diàn）機的效率與功率因數，具有節（jiē）能、起動轉矩大、過載能（néng）力（lì）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化設計，不僅降低了（le）加工、製造、運輸等（děng）難度（dù），還相（xiàng）當於（yú）把一個（gè）大功率電機做成了（le）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（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模（mó）塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣（yàng）設計（jì）降低了電機的供電電壓和使（shǐ）用的（de）變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度，球磨（mó）機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機（jī）驅動球磨機。　　在（zài）結構（gòu）方麵，本產品電機的（de）定子采用了一種自（zì）主設計研（yán）發的隨動式結構，將整圓的定子分成（chéng）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（shì）否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定（dìng）的結構。本（běn）產品通過機械結構設（shè）計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直（zhí）驅電（diàn）機的（de）小很多，從而大幅降低電（diàn）機永磁體用（yòng）量，降（jiàng）低生產成本，節約稀土資源，節能（néng）用電量。當模塊發生故（gù）障時，直接拆卸故障電機，更換（huàn）新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使（shǐ）用本產（chǎn）品（pǐn）完全不會因電機發（fā）生故（gù）障而影響到生產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨動（dòng）式永磁直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起（qǐ）伏不影響車輪與地（dì）麵貼合，即滾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（dìng），在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原因造成電機偏心、氣隙不（bú）均（jun1）勻時，仍能正常（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必（bì）停機檢修。同時電機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用（yòng）量，並且因為隨動（dòng）式結構，電機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的定子為隨動式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機，采用獨立（lì）的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在（zài）定子塊的（de）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支撐框（kuàng）架相連的（de）彈性機構。彈性機構在球磨機（jī）滾（gǔn）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，上方彈性機構（gòu）繼續壓縮;下方定子塊在受到（dào）永（yǒng）磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上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（zhuǎn）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（de）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（wèi）或繼續向下波動，則上（shàng）方定子塊在受到（dào）永磁（cí）體對其向下的吸引力的同時（shí），彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下（xià）壓（yā）。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）磨損較（jiào）快。　　本（běn）產品將永磁（cí）電（diàn）機采用模塊（kuài）化控製，根據不同功率的電機設計采用不同（tóng）個數的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一台整圓電機由多（duō）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（bāo）繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊（kuài）間設有固定在支撐（chēng）框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的（de）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（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的（de）隨動式定子塊（kuài）安裝拆卸十分便（biàn）捷，隻（zhī）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，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產（chǎn）品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多（duō）數的球磨（mó）機仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相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（le）能源。永磁電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係統響應（yīng）速度快，感應電機則起動相對困（kùn）難。這些也是（shì）近（jìn）年（nián）來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的（de）傳動（dòng）環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直（zhí）驅係（xì）統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故（gù）障（zhàng）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。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還（hái）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術可（kě）以（yǐ）實現降低（dī）大功（gōng）率電機（jī）的輸入（rù）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，模塊化（huà）電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使（shǐ）用的變頻器容（róng）量，從而降低（dī）成本。球磨機運行在輕載工況時,完全（quán）可以隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增（zēng）加，無法繼續正（zhèng）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一套獨立的控製係統，大大提升了電機（jī）控（kòng）製的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在（zài）發生故障時。可以直接（jiē）拆卸故障電機更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具（jù）有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障（zhàng）子模塊（kuài）而控製其（qí）餘正常子模塊降（jiàng）額運行。使用本（běn）產品完全不會因電機發生（shēng）故障（zhàng）而影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會（huì）發生轉子（zǐ）偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生（shēng）產中常常通（tōng）過增加氣隙大小來預（yù）防掃膛（táng），而氣隙增（zēng）大會導致永磁（cí）體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨（suí）動式定子結構的（de）模（mó）塊電（diàn）機，能在轉筒（tǒng）偏心時保證（zhèng）定子與（yǔ）轉子之（zhī）間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因（yīn）為該隨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（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次數就是提高生產（chǎn）效（xiào）率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立（lì）磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電（diàn）機的（de）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（kuàng）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（yīng）速（sù）度慢。永（yǒng）磁同步電（diàn）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（le）速度調節以快速適應係統工作環境，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大轉矩輸出，需要（yào）額外的盤車係統滿（mǎn）足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程（chéng）不對電網造成過大的（de）衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構成複雜，係（xì）統運行的輔助（zhù）設備很多（duō）。直驅係統由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動（dòng），轉矩特性滿足需要，無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，起動過程隨意設定　　傳統係（xì）統先由（yóu）低速盤車係（xì）統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起（qǐ）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（biàn）頻（pín）控製起動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（zǎi）輸出，滿足（zú）起動需要，取代（dài）盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速（sù）器（qì），維護成本更（gèng）低,維（wéi）護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成（chéng）本費（fèi）用高。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行的（de）情況下進行（háng）係統維護。直驅係（xì）統構成單元簡單，變頻器控製永（yǒng）磁（cí）同步電機直接驅動，控製方（fāng）便。係統內（nèi）無減（jiǎn）速器，無需（xū）額外進行維護，係統維護（hù）成（chéng）本低。同時（shí），係（xì）統可實現在電機低（dī）速運行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節（jiē）能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅（qū）永（yǒng）磁電機取代傳統驅動係統年節電量達（dá）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（jī）直驅（qū）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）結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與（yǔ）壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷（hé）扇形模塊機構替代（dài）大直徑（jìng）軸承，方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工（gōng）程實際（jì）中具有很強的實（shí）用型。　　針對大、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分（fèn）別設計了三（sān）種立磨專用（yòng）永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步（bù）電動機，永磁直（zhí）驅電機具（jù）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（chéng）壓的作用，並且方便（biàn）製造（zào）、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（lì）磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜、運（yùn）行維護工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製技術研（yán）究所與（yǔ）河南天美传媒在线機（jī）電設備有限公（gōng）司聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的（de）中（zhōng）間環節，做成直（zhí）驅方案，能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（jī）的效（xiào）率與（yǔ）功率因數，具有節能、起（qǐ）動轉矩大、過載能力（lì）強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本（běn）產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）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（dī）大（dà）功率電機的輸（shū）入電壓，但是（shì）不（bú）增加電機（jī）的輸（shū）入電流，電機不必（bì）采用高等級絕緣（yuán）。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣設計（jì）降低了（le）電機的供電電壓和使用的（de）變頻（pín）器容（róng）量，從而降低成本。每個模塊電機都具有（yǒu）一（yī）套獨立（lì）的控製係統（tǒng），大大提升了（le）電（diàn）機控製的自由度，球磨機運（yùn）行在輕載（zǎi）工況時，完全可以（yǐ）隻運行部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方（fāng）麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相（xiàng）互存在間隙的小扇形塊，通過機械（xiè）結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保（bǎo）持定子（zǐ）與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛現象，因（yīn）此電機的氣隙可以設計的比普通永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低（dī）生產成本，節約（yuē）稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更（gèng）換（huàn）新的模（mó）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（yǐng）響到生產工期。　　2、球（qiú）磨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“小車（chē）結構”，滾筒就像公路，定子塊就（jiù）像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合（hé），即滾筒（tǒng）偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球（qiú）磨機（jī）因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造（zào）成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保證磨機始終運行在性（xìng）能狀（zhuàng）態，不必停機檢修（xiū）。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（jī）不（bú）會發生（shēng）掃膛現象。　　本產（chǎn）品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅（qū）電（diàn）機，采（cǎi）用獨立（lì）的扇（shàn）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（lún）且滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）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（jī）構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半（bàn）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（shàng）安裝的滾輪，進（jìn）而帶（dài）動定子塊向上移動，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同時（shí），定子塊上的（de）彈性機構將其向上頂，保證（zhèng）下方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合（hé）轉筒外表麵，使定子（zǐ）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、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）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（de）同時，彈性機構將上方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓（yā）力大小可調（diào），對於不同位置（zhì）的定子塊設置不同的壓（yā）力,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過大（dà）造成滾輪（lún）或轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用（yòng）模塊化控製（zhì），根據不同功率的電機設計采（cǎi）用不同個數的隨動式定子塊構成（chéng）一台模塊電機（jī），一台整圓電機由（yóu）多台模塊（kuài）電機構（gòu）成,多台（tái）模塊電機共用同一（yī）個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾筒（tǒng）上。相鄰隨動式（shì）定（dìng）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（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐（chēng）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十分便捷，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依次拆（chāi）卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向（xiàng）拉出（chū），進行檢修或更換（huàn）新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機（jī）的（de）電機驅動係統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感（gǎn）應電機相比（bǐ）優勢是它有較高的效率和（hé）功率因數，損耗大大降低，節約（yuē）了能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則起動（dòng）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，取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪（lún）的傳動環節，縮短係統（tǒng）的（de）傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直驅係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汙（wū）染。　　由於本產品電機定子采用了（le）模（mó）塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還（hái）相（xiàng）當於把一個大功率電機做成了多個（gè）小功（gōng）率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采用高等級絕（jué）緣，模塊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使用的變頻（pín）器容（róng）量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機（jī）合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而（ér）本產品進行（háng）了模（mó）塊化設計，每（měi）個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係（xì）統，大大提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的優（yōu）勢，在發生故障（zhàng）時。可以直接拆卸故（gù）障電機更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）常子模塊降額（é）運（yùn）行。使（shǐ）用本產品完全（quán）不會（huì）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（zhóu）承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發（fā）生轉（zhuǎn）子偏心現象，偏心嚴重（chóng）時還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電（diàn）機，實際生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大小來預防掃膛（táng），而氣隙增大會導致永磁體用量（liàng）增加（jiā），提高電機製造成本。隨（suí）動式定子結構的模（mó）塊電機，能在轉筒（tǒng）偏心時保證定子（zǐ）與轉子之間的間隙恒定，可（kě）將氣隙做（zuò）的（de）更小，減少永磁體用量，電機不會發生（shēng）掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續（xù）正常工作（zuò），檢修次數更（gèng）少，工作時間更（gèng）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（mó）機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載（zǎi）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（gǎi）變係統工作環境（jìng），係統（tǒng）反應速（sù）度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應（yīng）工況能力（lì）強（qiáng）。遇到突發事件，除（chú）調整磨輾高度外，還增加了速度調（diào）節以快（kuài）速適應係統工作環境，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（gǎn）應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需（xū）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網造成過大（dà）的衝擊，需（xū）增加軟起動裝置。三相感應（yīng）電機起動後（hòu），通過減速器滿足係統轉矩需（xū）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（pín）控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特（tè）性滿足需要，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（ruǎn）起動，起動過程隨意設定（dìng）　　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（qǐ）動裝置起動三相感應電機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高（gāo）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（tǒng）直接運行（háng），係統控製簡單。變頻（pín）控製起動過程可根據實際工況進（jìn）行調整，以滿足各種（zhǒng）工況（kuàng）的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器（qì），維護成本更（gèng）低,維護（hù）次數少　　係統各構（gòu）成單元均需要時（shí）常檢查和定期維護，傳統（tǒng）係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，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（xì）統內無減速器，無需額外（wài）進行維護，係統維護成本（běn）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,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動（dòng）係統年（nián）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（zhí）驅係統相同，這（zhè）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動,提高（gāo）了立磨（mó）效率。在立磨（mó）扶（fú）正軸承與壓力（lì）軸承上進行突破，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（shēng）產（chǎn）、運輸、裝配、維修，並（bìng）降低成本,在工程實際中（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（lì）磨專用永（yǒng）磁電機，代替傳統的減速（sù）機（jī）與三相異步（bù）電動機，永磁（cí）直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位（wèi）置，均能達（dá）到扶正與承（chéng）壓的作（zuò）用，並且方便製造（zào）、裝配維護（hù），節省成（chéng）本。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳統的球磨機、立磨（mó）機大都采用三相異（yì）步電動機、聯軸（zhóu）器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結（jié）構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在（zài）機（jī）械傳（chuán）動鏈冗（rǒng）長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究所與河南全（quán）新（xīn）機電設備有限公司聯（lián）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（zhí）接（jiē）滿足荷載（zǎi）的需（xū）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（shù），具有節（jiē）能、起動轉矩大、過載能力強（qiáng）、係統免維護、自動化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加（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個小（xiǎo）功（gōng）率電機。模塊化（huà）電機的控（kòng）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，電機不（bú）必采用高等級絕緣（yuán）。模塊（kuài）化電機采用多台小（xiǎo）功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了（le）電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成（chéng）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（kòng）製的自由（yóu）度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　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，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，確定了一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動從而保（bǎo）持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計保證定子與轉子間的（de）間隙恒定，電機不會發生（shēng）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，從而大幅降低電機永磁體用量（liàng），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，更換新的模塊電（diàn）機即可（kě）正常運行。使用本產品完全不會因電機發生故障（zhàng）而影響到生產工期。　　2、球磨機（jī）專用（yòng）隨動（dòng）式永磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動式定子結（jié）構構成一種“小車結構”，滾（gǔn）筒（tǒng）就（jiù）像公（gōng）路，定（dìng）子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行駛，公路的（de）起（qǐ）伏不（bú）影響車（chē）輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪（lún）貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差（chà）、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震動等原因（yīn）造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正（zhèng）常（cháng）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（zhuǎn）子間的間隙也可以（yǐ）做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，並且因為隨（suí）動式結構，電機（jī）不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構（gòu）,基於模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇（shàn）形定子塊（kuài）結構，其隨（suí）動原理（lǐ）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（zhuǎn）子間的（de）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（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移動（dòng），上（shàng）方彈性機構繼續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的（de）同時，定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊（kuài）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（zǐ）之間的間隙不變。球磨機滾筒（tǒng）向（xiàng）下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對（duì）其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小（xiǎo）可調，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較快（kuài）。　　本產品將永磁電機采用（yòng）模塊化控製，根據不同功率的電（diàn）機設計采用不同個數的（de）隨動（dòng）式（shì）定子塊構（gòu）成一台模塊電機，一台（tái）整圓電機由多台模塊電機構成,多台（tái）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。相鄰隨動式定子塊間設有（yǒu）固（gù）定在支撐框架上的（de）擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球（qiú）磨機滾（gǔn）筒的法蘭處（chù）銜（xián）接T型支撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸（xiè）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（háng）檢修或更換新的（de）定子塊（kuài）。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅（qū）動係統的優點　　現階段大多數的（de）球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁同步（bù）電機與感應（yīng）電機相比優勢（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗大（dà）大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應速度快，感應（yīng）電機則起動相對（duì）困難。這些也是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、及齒輪的傳動環（huán）節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直（zhí）驅係統的傳動（dòng）效率不僅得到大幅提升，而且（qiě）直驅係（xì）統的（de）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，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（de）控製技（jì）術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸（shū）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聯合供電。這樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可（kě）以（yǐ）隻運行部（bù）分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）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（jǔ）波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每（měi）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由度,可以（yǐ）利用其多電機結構和（hé）控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電機更換新的模塊電機（jī）即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的（de）模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊（kuài）降（jiàng）額運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發（fā）生故障而影（yǐng）響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差、軸（zhóu）承磨（mó）損、滾筒形變或重（chóng）載產生震動等（děng）因素會發生轉子偏心現象，偏心（xīn）嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損（sǔn）壞電機，實際生產中常（cháng）常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導（dǎo）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（diàn）機，能在（zài）轉筒偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，電機不會發（fā）生掃膛現象，同時因為（wéi）該隨動式（shì）定子結構在偏心（xīn）時能（néng）繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機（jī）檢修複雜，降低檢修次（cì）數就是提（tí）高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對比於傳統感（gǎn）應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況（kuàng）多樣性　　傳統（tǒng）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（biàn）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）應工況能力（lì）強。遇（yù）到突發（fā）事件，除調（diào）整磨輾高度外，還增加了速度調（diào）節以快速適應係統工作環（huán）境，係統反應速度更快。　　(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（xiàn）大轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起（qǐ）動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整（zhěng）個係統構成複雜，係統運行的輔（fǔ）助設備（bèi）很多。直驅係統由變（biàn）頻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（tǒng）和減速器，輔助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係（xì）統先由低速盤車係統起動，待三（sān）相感應電機達到起動條件（jiàn）後，軟起動（dòng）裝置起動三相感（gǎn）應電機，係統運行。係統控製複（fù）雜，低速無法（fǎ）實現過載輸出。在低速過程（chéng）需（xū）要盤車係統，將（jiāng）轉（zhuǎn）速提高到（dào）三相感（gǎn）應電機起動（dòng）條件。直驅係統直接變頻低速起動，係（xì）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況進行調整，以滿足各種工（gōng）況的需求。低（dī）速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查（chá）和定期維護，傳統（tǒng）係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係統無法實（shí）現在低速運行的（de）情況下（xià）進行係統維護。直驅（qū）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（biàn）。係統內無減速器，無需額外進行維護（hù），係統（tǒng）維護成本低。同時（shí），係統可實現在電機低速（sù）運行情況（kuàng）下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果（guǒ）明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電（diàn）機（jī）取代傳統驅動係統年（nián）節（jiē）電（diàn）量達（dá）181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨（mó）機（jī）直驅係（xì）統的優勢與球磨機直（zhí）驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永（yǒng）磁直驅立磨結構示意圖　　本新型（xíng）立磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）上進行突破，通（tōng）過設計（jì）一種雙向載荷扇（shàn）形模塊機構替代大（dà）直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工（gōng）程實際（jì）中具（jù）有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型（xíng）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（sù）機與三相異步電動（dòng）機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同（tóng）的（de）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，節省成本。均已申請專（zhuān） 利。