1、技術背景　　傳統的（de）球磨（mó）機、立磨（mó）機大都采（cǎi）用三相異步電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運（yùn）行維護工作量大等問題（tí）。　　沈陽工業大學電機與（yǔ）控製技術研（yán）究所（suǒ）與河南天美传媒在线機電（diàn）設備有限（xiàn）公司（sī）聯合設計研發的球磨機、立（lì）磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械（xiè）結構進（jìn）行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環（huán）節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省（shěng）去傳統（tǒng）磨機的減速機，顯著提（tí）高了（le）電機的效（xiào）率與功率（lǜ）因數（shù），具有節能、起（qǐ）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（zhì）方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、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（huà）電機的（de）控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這（zhè）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（kòng）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。　　在結構方麵，本產品電機的定子（zǐ）采（cǎi）用了一種自主設計研發的隨動（dòng）式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在（zài）間（jiān）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（zǐ）與轉子間隙恒（héng）定的結構。本產品通過機械結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，因此電機的氣隙可以設計的（de）比（bǐ）普通（tōng）永磁直驅電（diàn）機的小（xiǎo）很多，從（cóng）而大幅降低電機（jī）永磁體用量（liàng），降低生產成（chéng）本，節約稀土資源，節（jiē）能用電量（liàng）。當模塊發生故障時，直接（jiē）拆（chāi）卸故障（zhàng）電機，更換（huàn）新的模塊電機即可正常運行。使（shǐ）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（zhuān）用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就（jiù）像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影響滾輪貼合滾（gǔn）筒，保（bǎo）證定子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸（zhóu）承磨（mó）損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣（qì）隙不均（jun1）勻時（shí），仍能正常運（yùn）轉（zhuǎn），保證磨機（jī）始終運行在性（xìng）能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子（zǐ）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，電機不會發生掃膛現象。　　本（běn）產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁（cí）直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結（jié）構，其隨動原理是在（zài）定子塊的軸向兩側（cè）安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支撐框（kuàng）架（jià）相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球（qiú）磨機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動（dòng）定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子（zǐ）塊（kuài）在受到永磁體對（duì）其向（xiàng）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（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依（yī）然貼合（hé）轉筒外表（biǎo）麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動（dòng）而進行徑向（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（jì）續向下波動，則上方定子塊在受（shòu）到永磁體（tǐ）對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方（fāng）定子塊（kuài）被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力（lì）過大（dà）造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產品將永磁電機采用模（mó）塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同（tóng）個數的隨動式（shì）定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機（jī）構成,多台模塊電機共（gòng）用同一個轉子，模塊電機包（bāo）繞式安裝在球磨機滾（gǔn）筒上。相鄰隨動式定子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對定子（zǐ）塊進行（háng）圓周方向的限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安（ān）裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸（xiè）十分便（biàn）捷（jié），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（yǔ）定子塊之間的連（lián）接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即（jí）可將定子塊（kuài）沿（yán）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（tǒng）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（gǎn）應電（diàn）動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與（yǔ）感應電機相（xiàng）比優勢是（shì）它有（yǒu）較高的效率和功率因數，損耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻（pín）器進行調速，電機運行平穩，係統響（xiǎng）應速度快（kuài），感應電機則（zé）起動相對困難。這（zhè）些也（yě）是近年來永磁電機（jī）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（jī）、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短（duǎn）係統（tǒng）的傳動（dòng）鏈，直（zhí）驅係統的傳動效率將提（tí）升至少20%。球磨機直驅係（xì）統的傳動效率不（bú）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（yīn）漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大功率電機做（zuò）成了多個小功率電機（jī）。模塊（kuài）化電機的控製（zhì）技術可以（yǐ）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，電機不必采用高等級絕緣（yuán），模（mó）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（diàn）機的供電電壓（yā）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時,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）電機（jī）合成磁動勢發生畸（jī）變，諧波（bō）含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利（lì）用其多電（diàn）機結（jié）構和控製靈活的（de）優勢，在發生故障（zhàng）時。可以直接拆卸故障電機更（gèng）換（huàn）新的（de）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其（qí）餘正常子模塊降額運行。使（shǐ）用本產（chǎn）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（chóng）載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際（jì）生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛（táng），而氣隙增大（dà）會導致（zhì）永磁體用量增加，提（tí）高電機製造成本。隨動式定（dìng）子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保（bǎo）證定子與轉子之（zhī）間的間隙恒定（dìng），可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結（jié）構在偏心時能繼續正常（cháng）工作（zuò），檢修次數更少，工作時間更長（zhǎng），大體積球磨機檢修複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機（jī）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( 1）變頻調（diào）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（dào）突發事件，調整磨（mó）鞮高度來改變係統工（gōng）作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變（biàn）頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高（gāo）度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係統反（fǎn）應速度（dù）更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三相感應電機無法在低（dī）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網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需（xū）要，整個係統構成複雜，係（xì）統運（yùn）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（xì）統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過（guò）程隨意設定（dìng）　　傳統係統先由低速盤車係統起（qǐ）動，待三相感（gǎn）應（yīng）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（sù）提高到三相感應電機起動條件。直驅係統（tǒng）直接（jiē）變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動（dòng）過程可（kě）根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均（jun1）需要時常檢查和定期維護，傳（chuán）統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護（hù），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。直驅係統構成單元簡單（dān），變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控（kòng）製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統維護（hù）成本低。同時，係統可實現在電機低（dī）速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統（tǒng）驅動係統年節（jiē）電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與（yǔ）球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結（jié）構示意圖　　本新型立（lì）磨結（jié）構采用（yòng）永磁直驅（qū）電機驅動,提（tí）高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸（zhóu）承與壓力軸承（chéng）上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加（jiā）工、生（shēng）產、運（yùn）輸（shū）、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不（bú）同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三（sān）相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向（xiàng）載荷機（jī）構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方（fāng）便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統的球磨機（jī）、立磨機大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及（jí）齒輪結構進行驅動，導致球（qiú）磨機的傳動係統（tǒng）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。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技術研究所與河南天美传媒在线機電設備有限公司聯合設計（jì）研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅（qū）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（zuò）成直（zhí）驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩大（dà）、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在（zài）控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於（yú）把一個大功率電機做成了多個小功（gōng）率電機。模塊（kuài）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（liú），電機不必采用高等級絕（jué）緣。模塊化電機采用多（duō）台小（xiǎo）功率（lǜ）變頻器聯合供（gòng）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（jiàng）低成本。每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大（dà）大提（tí）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（yǐ）隻運行部分模（mó）塊電機（jī）驅動（dòng）球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子（zǐ）采用了一種自主設計（jì）研發的隨動式結構（gòu），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，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動從而保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間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的（de）氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機（jī）的小很多，從而大幅降（jiàng）低電機永磁體用量，降低生產成本，節約（yuē）稀土資（zī）源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）電機（jī），更換（huàn）新的模（mó）塊電機即可正常運行。使用本產品完全不（bú）會因電機發生故障（zhàng）而影（yǐng）響到生產工期。　　2、球磨機（jī）專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的（de）隨動式定子結構構成一種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像公路，定（dìng）子塊就像汽（qì）車。滾輪貼（tiē）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（fú）動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形（xíng）變、重載震（zhèn）動等原因造成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不（bú）必停機（jī）檢修。同時電機定子與（yǔ）轉子間的間隙也可以（yǐ）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象。　　本產品電機的定子（zǐ）為隨動式（shì）結構,基於（yú）模塊化（huà）永磁直（zhí）驅電機，采用獨立的扇形定子（zǐ）塊結構（gòu），其隨動原理是在（zài）定子塊的（de）軸向兩側安裝滾輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子與轉子間（jiān）的間隙，定子塊徑向外側設有（yǒu）與支撐框架相連的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向（xiàng）上（shàng）波動，轉筒會向上頂定（dìng）子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方（fāng）彈性機構繼續壓（yā）縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸（xī）引力的同（tóng）時（shí），定子塊上的彈性機（jī）構將其向（xiàng）上頂，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（jìng）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（bú）變（biàn）。球磨機滾筒向下複位（wèi）或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊（kuài）在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性（xìng）機構將（jiāng）上方其（qí）向下壓,下方定子塊（kuài）被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設（shè）置不同的壓力,避免因彈性（xìng）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（yòng）模塊化控製，根據不同功（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在球磨機滾（gǔn）筒上。相鄰隨動式定子塊間（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（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用（yòng）於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性（xìng）機（jī）構與定子（zǐ）塊之間的連接杆、彈性（xìng）機（jī）構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係（xì）統（tǒng）的優點　　現（xiàn）階段大（dà）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。永磁同步電機與感應電機相比優（yōu）勢（shì）是（shì）它有較高的（de）效率和功率因數，損（sǔn）耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行（háng）平穩（wěn），係統響應速度快，感應電（diàn）機則起動相對困（kùn）難。這（zhè）些也（yě）是近年來永（yǒng）磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取（qǔ）消了中（zhōng）間的減速機（jī）、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升，而且直（zhí）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（jī）定子采用了模（mó）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（yī）個大功（gōng）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（dà）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。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。球磨機運行在（zài）輕載工況時,完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機（jī）驅動（dòng）球磨機。　　傳統電機故障時，會（huì）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，轉矩波動顯著增加，無（wú）法（fǎ）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（dōu）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,可以利用其多電機結構和控（kòng）製靈（líng）活的（de）優（yōu）勢，在發生故障時。可以（yǐ）直（zhí）接（jiē）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（qiē）除故障子模塊而控製其餘正常子模（mó）塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發生故障（zhàng）而影（yǐng）響到生（shēng）產工期。　　球（qiú）磨機因加（jiā）工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震（zhèn）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（fáng）掃膛，而氣隙增大會導致永磁（cí）體用量增加，提高電機製造（zào）成本。隨動式定子結構的模塊（kuài）電機，能（néng）在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可（kě）將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現（xiàn）象（xiàng），同時因為該（gāi）隨動（dòng）式定子結構在偏心（xīn）時能繼續正常（cháng）工（gōng）作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直（zhí）驅立磨技術　　1、立（lì）磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨（mó）速度單一，工況（kuàng）適應能力差（chà）。遇到突（tū）發事件，調（diào）整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境，係統反（fǎn）應（yīng）速度慢（màn）。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇（yù）到（dào）突（tū）發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節（jiē）以快速適（shì）應係統工作環境，係統反應速度（dù）更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三相感應電機無法在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機（jī）起（qǐ）動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器（qì）滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控（kòng）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（fǔ）助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻（pín）器軟起動，起動過程隨（suí）意（yì）設定　　傳統係統先（xiān）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（qǐ）動三相感應電機，係統運行。係統控製（zhì）複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統（tǒng），將轉速提高到（dào）三相感應電機起動條件。直驅係統直接變（biàn）頻（pín）低速起動，係統直接運行，係統（tǒng）控製簡單。變（biàn）頻控製起動過程可根據實際（jì）工況進行調整，以（yǐ）滿足（zú）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）無減速（sù）器，維護（hù）成本更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）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）構複（fù）雜需要經常維護，維護成本費用高（gāo）。同時係統無（wú）法實現在（zài）低速運行的情況下進（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。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代（dài）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直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立（lì）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（mó）效率。在立磨扶正軸承與壓（yā）力軸承上進行突破，通過設計（jì）一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承（chéng），方便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際（jì）中具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中、小型（xíng）不同尺寸的立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與（yǔ）三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具有雙向（xiàng）載（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的（de）作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本（běn）。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相異（yì）步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝（zhuāng）置以及齒（chǐ）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、機構複雜、運（yùn）行維（wéi）護工作量大等問題。　　沈陽工業大（dà）學電機與控製技術研究所與河南天美传媒在线機（jī）電設備有限公司聯合設計研發（fā）的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與（yǔ）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（chéng）直驅方案（àn），能直接（jiē）滿足荷載的（de）需求，省去傳統磨（mó）機（jī）的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節（jiē）能、起動轉矩大、過（guò）載能力強、係統免（miǎn）維護、自動化程度（dù）高等優點。　　在（zài）控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低（dī）了加工（gōng）、製造、運輸等難度（dù），還相當於把一個大功率電機做（zuò）成了多個小功率電機。模（mó）塊化電（diàn）機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的（de）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聯合（hé）供（gòng）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（ér）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（yùn）行在輕載工況時，完全可（kě）以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球（qiú）磨（mó）機。　　在結構方（fāng）麵，本產品電機的定子采用了（le）一種自主設計（jì）研發的隨動式結構（gòu），將整圓（yuán）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筒是否（fǒu）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（jiān）隙恒定的結構。本產品通過機械（xiè）結構設計保（bǎo）證定子與轉子間（jiān）的間（jiān）隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電（diàn）機的氣隙可（kě）以設（shè）計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而（ér）大幅降低電機永磁體（tǐ）用量，降（jiàng）低生產成本（běn），節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障時，直接拆卸（xiè）故障電機（jī），更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。使用本（běn）產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影（yǐng）響（xiǎng）到（dào）生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動（dòng）式（shì）定子結構構成一（yī）種“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵（miàn）貼合，即滾筒（tǒng）偏心（xīn）浮動不影響滾輪貼合滾筒（tǒng），保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造（zào）成電機偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性（xìng）能狀態，不必（bì）停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也（yě）可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產（chǎn）品電（diàn）機的定子為隨動式結構,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（suí）動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪（lún）且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定（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（xīn）時處於半（bàn）壓（yā）縮狀態,如果（guǒ）球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾輪，進而帶（dài）動（dòng）定子（zǐ）塊向上移動（dòng），上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子（zǐ）塊上的（de）彈性（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（kuài）跟隨轉筒（tǒng）波動（dòng）而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。球磨機滾筒向下複（fù）位（wèi）或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將（jiāng）上方其向下壓（yā）,下方定（dìng）子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈（dàn）性裝置的壓力大小可（kě）調，對於不同（tóng）位置的定子塊設置不同（tóng）的壓（yā）力,避免因彈性裝（zhuāng）置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較（jiào）快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采用模塊（kuài）化控製，根據不同功率的電機設計（jì）采用不同個數的隨動式（shì）定子塊構（gòu）成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多（duō）台模塊電機共（gòng）用同一個（gè）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（tǒng）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。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿（yán）球磨機（jī）的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈性機（jī）構、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿（yán）徑向拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的定子塊。　　3、采用本（běn）產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機（jī）仍采用三相感應電動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的效率和功率因數，損耗大大降低（dī），節約了（le）能源。永磁電機通（tōng）過（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩（wěn），係統響應速度快，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（yuè）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（qū）係統（tǒng）的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效（xiào）率不僅得到大幅提升，而且直驅係（xì）統的（de）故障率低（dī），維護檢修（xiū）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（yòng）了模塊化設計，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個小功率電機（jī）。模塊（kuài）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（zēng）加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）高（gāo）等（děng）級絕緣，模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電。這樣設計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在（zài）輕（qīng）載工況時,完全可以隻運行（háng）部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩（jǔ）下降，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，每個模塊電機都具有一套（tào）獨立（lì）的控製係統，大（dà）大提升了電機控製的自（zì）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。可以直接（jiē）拆卸故障電機更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（kòng）製其餘正常子模塊（kuài）降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障（zhàng）而影響到（dào）生產（chǎn）工期。　　球磨機（jī）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（zǐ）偏心現象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損壞電機（jī），實際生（shēng）產中常常通過增加氣隙（xì）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（zǐ）與轉子之間的間隙恒定（dìng），可將氣隙做的更小（xiǎo），減（jiǎn）少永（yǒng）磁體用量，電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（xù）正常（cháng）工作，檢修次數更少，工作時（shí）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、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直（zhí）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（diào）速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立（lì）磨速度單一（yī），工況（kuàng）適應能力（lì）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（cí）同步電機采用變頻調（diào）速，適應工況能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適應係統工（gōng）作環境，係統反應速度（dù）更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需（xū）要額外的盤車係統滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保（bǎo）證在電機起（qǐ）動過程（chéng）不對電網（wǎng）造（zào）成（chéng）過大的衝擊（jī），需（xū）增加軟起動（dòng）裝置。三相感應電機起（qǐ）動後，通過減（jiǎn）速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統（tǒng）構（gòu）成複（fù）雜，係（xì）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，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻（pín）器軟起動，起動過程隨意設定（dìng）　　傳統係統先（xiān）由低速盤車（chē）係統起動，待三相（xiàng）感（gǎn）應電機達到（dào）起（qǐ）動條（tiáo）件（jiàn）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（chéng）需要盤車係（xì）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（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（diào）整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤（pán）車（chē）係（xì）統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維（wéi）護次數少　　係（xì）統各構成單元均需要（yào）時常檢查和定期維護，傳（chuán）統係統構成單元多。同時（shí）立磨減速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本（běn）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（wéi）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，控製方便。係統內無減速器，無需額（é）外進行維護，係統維護成本低。同時，係統（tǒng）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（gāo）,節能效果（guǒ）明顯　　綜上（shàng）采用直（zhí）驅永磁電機取代（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（qū）係統的優勢與（yǔ）球磨機直驅係統相同（tóng），這（zhè）裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構示意圖（tú）　　本新型（xíng）立磨結構采用永磁直驅電（diàn）機驅動,提（tí）高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進（jìn）行突破，通過設計一（yī）種（zhǒng）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,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了（le）三種立磨（mó）專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電（diàn）機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均（jun1）能達到扶（fú）正與承壓的作用，並（bìng）且方便製（zhì）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、立磨機大都采用（yòng）三相異（yì）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（de）傳（chuán）動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複（fù）雜、運行維（wéi）護工作（zuò）量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與控製技術研究所（suǒ）與河南天美传媒在线機電設備有限公（gōng）司聯（lián）合設計研發的（de）球磨機、立磨（mó）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一體（tǐ）化設計，取（qǔ）消動力傳輸（shū）的中間環節，做成直驅方案，能（néng）直接滿足（zú）荷載的需（xū）求（qiú），省去（qù）傳統（tǒng）磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因數，具（jù）有節（jiē）能、起動轉矩大、過載能力強、係（xì）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（jiàng）低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於把一（yī）個大功率電機做成了多個小功率（lǜ）電機。模塊化電機的（de）控（kòng）製技術可以實現（xiàn）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（diàn）機不必采用高等級絕緣。模塊化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（jī）的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）大提（tí）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（yǐ）隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的（de）定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一（yī）種無論球磨（mó）機轉筒是否震（zhèn）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（héng）定的結構。本產品通過機械結構設計保證定子與轉子（zǐ）間的（de）間隙恒定（dìng），電機（jī）不會發生（shēng）掃膛現象，因此（cǐ）電機的氣隙可以設（shè）計（jì）的（de）比普通永磁（cí）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（chéng）本（běn），節約稀土（tǔ）資源，節能（néng）用電（diàn）量。當模塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的模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（zhàng）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（běn）產品的隨動式定子結構構成一種（zhǒng）“小車結構（gòu）”，滾筒就（jiù）像（xiàng）公（gōng）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（bú）影（yǐng）響（xiǎng）車輪與地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨機因裝配（pèi）誤差（chà）、軸承磨（mó）損（sǔn）、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能正（zhèng）常運轉（zhuǎn），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（jié）構，電機不會發生掃膛（táng）現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構（gòu）,基（jī）於模塊（kuài）化永（yǒng）磁直驅電機，采用獨立的扇形（xíng）定（dìng）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（què）定定子與（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑（jìng）向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構。彈性（xìng）機（jī）構在球磨機滾筒不偏（piān）心時處於半壓縮狀態,如（rú）果球磨機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊（kuài）上安裝的（de）滾輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性（xìng）機構（gòu）繼續壓縮;下方定子塊在（zài）受到（dào）永磁體對其向上（shàng）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（rán）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（dòng），從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨（mó）機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到（dào）永磁體對其向下的吸引力的同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子（zǐ）塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的（de）壓力大（dà）小（xiǎo）可調，對（duì）於不同位置的（de）定子塊設置不同的壓力（lì）,避免因彈（dàn）性裝置設（shè）置的（de）壓力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊（kuài）化（huà）控製，根據不（bú）同功率的電機設計采用（yòng）不同個數的隨動式（shì）定（dìng）子塊構成一台模塊電（diàn）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（diàn）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對定子塊進行圓（yuán）周方（fāng）向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板（bǎn）,用於支撐安裝電機轉子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需（xū）要（yào）沿球磨機的徑向依次拆（chāi）卸密封外殼、彈性機（jī）構、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的連接（jiē）杆（gǎn）、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿（yán）徑向拉出，進行檢修或更換（huàn）新的定子塊（kuài）。　　3、采用本產品代替傳統（tǒng）磨機（jī）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、減速裝置以及齒輪結構進行（háng）驅動。永磁同步電機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（yǒng）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（zé）起動相對困（kùn）難。這些（xiē）也是近年來永磁（cí）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、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直（zhí）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大幅提（tí）升，而（ér）且直驅係統的故障率低，維護檢修方（fāng）便（biàn），還（hái）避免（miǎn）了傳統設備因漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造（zào），運輸等難度，還相當於把一（yī）個大功率電（diàn）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）率電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模（mó）塊化（huà）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（le）電機的供電（diàn）電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時（shí）,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨（mó）機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機（jī）合成磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）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（pǐn）進行了模（mó）塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升了（le）電機控製的自由度,可以利用（yòng）其多電機結構和控（kòng）製靈活（huó）的優勢，在發生故障（zhàng）時。可以直接（jiē）拆卸故障電機更換新的模（mó）塊電（diàn）機即可正常運行。模塊化電機具（jù）有冗餘的模塊數，也可切除故（gù）障子模塊而控製其餘（yú）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、滾筒形變或重（chóng）載產生震動（dòng）等因（yīn）素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損壞電機，實際生產中常常通過增加（jiā）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（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙做的更小，減少永（yǒng）磁體用（yòng）量，電機不會（huì）發（fā）生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨動式定子結（jié）構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機（jī）檢修複雜，降低檢（jiǎn）修次（cì）數就（jiù）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、立磨直（zhí）驅（qū）對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻（pín）調速控製（zhì），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。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用（yòng）變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以（yǐ）快速適應係（xì）統工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單（dān）,可靠性高　　傳統係統（tǒng）因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外（wài）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（duì）電網造成過大的衝擊，需增（zēng）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（zhuǎn）矩需（xū）要，整個係統構（gòu）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（bù）電機起動，轉矩特性滿足需要（yào），無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統（tǒng）少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動（dòng）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（fǎ）實現過載輸出。在低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高到三相感應（yīng）電機起動條件（jiàn）。直驅係統直接變頻低速起（qǐ）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（diào）整，以滿足各種（zhǒng）工況的需（xū）求。低速可過載輸出，滿足起動需（xū）要，取代盤車（chē）係統。　　(4）無減速器，維（wéi）護成本更低,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元（yuán）均需要時常檢查和定期（qī）維護，傳統係統構成單元多。同（tóng）時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時（shí）係統無法實現在（zài）低（dī）速運行的情況（kuàng）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（qū）動（dòng），控（kòng）製方便。係統內無減速器，無需額（é）外（wài）進行維護，係統維（wéi）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（wéi）護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電（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（kūn）磨機（jī）直驅（qū）係（xì）統的優勢與球磨機直（zhí）驅係統相同，這（zhè）裏不再一（yī）—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永（yǒng）磁直（zhí）驅（qū）電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與（yǔ）壓力軸承上進行突（tū）破，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形模塊機（jī）構（gòu）替代大直（zhí）徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設（shè）計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的（de）減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機（jī）具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶（fú）正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。