1、技術背（bèi）景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減（jiǎn）速裝（zhuāng）置以及齒輪結構進行驅動，導致（zhì）球磨機的（de）傳動係統（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運（yùn）行維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工（gōng）業大（dà）學電（diàn）機與控製技術研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、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電（diàn）動機與機械結構進行機電一體化設計（jì），取消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需求，省去（qù）傳統磨機的減速機，顯（xiǎn）著提高了（le）電機（jī）的效率與功率因數，具有節能、起動（dòng）轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機定子采用了模塊化（huà）設計（jì），不（bú）僅降低了加工、製造、運輸等難（nán）度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機（jī）做成了多個小功率（lǜ）電機。模塊化電機的控製技術可以實現（xiàn）降低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸（shū）入電流，電機不必采用（yòng）高等級絕（jué）緣（yuán）。模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣設（shè）計降低（dī）了電機的供電電壓和使（shǐ）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（kòng）製係統，大大提升（shēng）了（le）電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完（wán）全可以隻（zhī）運行部分模（mó）塊電機驅（qū）動（dòng）球磨（mó）機。　　在結構方麵，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（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇（shàn）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（jī）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（cí）直（zhí）驅電機的小很多，從而（ér）大幅（fú）降低（dī）電機（jī）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，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運（yùn）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（jī）概述　　本產品（pǐn）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在公路（lù）行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在（zài）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（xīn）、氣隙不均勻時，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（yǔ）轉子（zǐ）間的（de）間隙也可以做的更小，減少（shǎo）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（de）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（dìng）子塊結構（gòu），其隨動原理（lǐ）是（shì）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（dìng）子塊徑向外側設有與支撐框架（jià）相連的（de）彈性機構。彈（dàn）性機構在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上（shàng）波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上的彈性（xìng）機構將（jiāng）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（zǐ）塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）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（xià）複位或繼續向下波動（dòng），則上方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的（de）同時，彈性（xìng）機（jī）構將（jiāng）上方其向下壓（yā）,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調（diào），對於不同位（wèi）置（zhì）的（de）定子塊設置不（bú）同的壓力,避（bì）免因彈性裝置設置的壓力（lì）過大（dà）造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永磁電機采（cǎi）用模塊（kuài）化控製，根據不同（tóng）功率（lǜ）的電機設（shè）計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一（yī）台整圓電機由（yóu）多台模（mó）塊電機構成,多台模塊電機共用同一個（gè）轉子，模塊電（diàn）機（jī）包繞式（shì）安裝（zhuāng）在（zài）球磨機滾筒上。相（xiàng）鄰（lín）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（yuán）周方向的限位。球磨機滾（gǔn）筒的法蘭處銜接T型支撐板,用（yòng）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（ān）裝（zhuāng）拆卸十分便捷，隻需要沿球磨（mó）機的徑向依次（cì）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（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的（de）優點　　現階段大（dà）多數的球磨機仍采用三相（xiàng）感應電動機、聯軸（zhóu）器、減（jiǎn）速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）電機（jī）相比優勢是它有較高（gāo）的效（xiào）率和功（gōng）率因數，損耗大大（dà）降低，節約了能源。永磁（cí）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（qǐ）動相對困難。這些也是近年來永磁電機（jī）應用越來（lái）越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間的減速機、聯軸器、及齒（chǐ）輪的傳動環節（jiē），縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率（lǜ）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（zhàng）率低（dī），維護檢修方便，還避免了傳統（tǒng）設備因漏油（yóu）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（bú）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（xiǎo）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（diàn）機（jī）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緣，模塊化電機采用多（duō）台小功率變頻器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可（kě）以（yǐ）隻（zhī）運行部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時（shí），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（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（jì），每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統（tǒng），大大提升了（le）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（kě）以（yǐ）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（shù），也可（kě）切除（chú）故障子模塊而控製其餘正常（cháng）子模塊降額運行（háng）。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（qiú）磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生震動等因素（sù）會發（fā）生轉子偏（piān）心現象，偏心（xīn）嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，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（xì）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（zǐ）結構的模塊電機（jī），能在轉筒偏心時（shí）保證定子與轉子之間的間隙恒定（dìng），可將氣隙（xì）做的更小，減少永磁體用量，電機不會（huì）發生掃膛現象，同時因為（wéi）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）球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨（suí）動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直（zhí）驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變（biàn）頻調速控製（zhì），實現（xiàn）負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應（yīng）能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工（gōng）作環境，係統反（fǎn）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（dào）突發事件，除調整磨輾高度（dù）外，還增加（jiā）了速度調（diào）節以快速適應係統（tǒng）工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法（fǎ）在（zài）低速實（shí）現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證（zhèng）在電機起動過程（chéng）不對電網（wǎng）造成過大的衝（chōng）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（mǎn）足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成複（fù）雜（zá），係統運行的輔助（zhù）設（shè）備很多。直驅係統由變頻控製係（xì）統控製永（yǒng）磁同步電機（jī）起動，轉（zhuǎn）矩特性滿（mǎn）足需要，無需盤車係統和減速器，輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過（guò）程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）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（sān）相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過（guò）程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起（qǐ）動條件。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）根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種工（gōng）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（jiǎn）速器，維護成本更低（dī）,維護次（cì）數少　　係統各構成單元均需要時常（cháng）檢查和定期（qī）維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護（hù）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接（jiē）驅動，控製方（fāng）便。係統內無減速器，無需（xū）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（háng）係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明（míng）顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統（tǒng）驅動係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機直驅係統的優勢與（yǔ）球磨機直驅係統相同，這裏不（bú）再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直（zhí）驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶（fú）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（mó）塊機（jī）構（gòu）替代大直徑軸承，方便加工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成本,在（zài）工程實際中（zhōng）具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺（chǐ）寸的（de）立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電（diàn）機，代替傳統的減速（sù）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，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護（hù），節省成（chéng）本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統的球磨機、立磨機大都采用三相異步（bù）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統存在機械傳動鏈冗（rǒng）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（yán）究（jiū）所與河南全新機電設備有限公（gōng）司聯合設（shè）計研發（fā）的（de）球（qiú）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（gòu）進行機電一體化設計，取消動力傳（chuán）輸（shū）的中間環（huán）節，做（zuò）成直驅（qū）方案，能直接滿（mǎn）足（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的（de）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（diàn）機定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工、製造（zào）、運輸等難度，還（hái）相當於（yú）把一（yī）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（yǐ）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，電機不必采用高等級絕緣。模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣設計（jì）降低了電機的供（gòng）電（diàn）電（diàn）壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載工況（kuàng）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小扇形塊，通過機械結構設計，確（què）定了一（yī）種無論球磨機（jī）轉筒是否震動（dòng）或偏心，定子（zǐ）塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機械結構設（shè）計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙恒定，電機不會發（fā）生掃膛現象，因此電機的氣隙（xì）可以設計的比普（pǔ）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（jiàng）低生產成本，節（jiē）約稀土資源，節能用（yòng）電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　2、球磨（mó）機專用隨（suí）動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子（zǐ）結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路（lù）行駛（shǐ），公路的起伏（fú）不影響（xiǎng）車（chē）輪與地（dì）麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差（chà）、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（néng）正常運轉，保證磨機始終（zhōng）運行在（zài）性能狀態，不必停（tíng）機（jī）檢修。同時電機定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做（zuò）的更小，減少（shǎo）永磁體用量，並且因為隨動式結構，電（diàn）機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　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（jī），采用獨立的扇（shàn）形（xíng）定子塊結構，其（qí）隨動原理是在定（dìng）子塊的軸向（xiàng）兩側安裝（zhuāng）滾（gǔn）輪且滾（gǔn）輪（lún）貼（tiē）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架相連的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時（shí）處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上（shàng）安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方（fāng）定子（zǐ）塊在（zài）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（jiāng）其向上頂，保證（zhèng）下方定子（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依（yī）然貼合轉筒外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保（bǎo）證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位或繼（jì）續向下波動，則上方定（dìng）子塊（kuài）在受到永磁體對（duì）其向下（xià）的吸（xī）引力的同時，彈性機構將上方（fāng）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,避免因彈性裝置設置的壓力過大（dà）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，根據不同功率的電（diàn）機設（shè）計采用不同個數的隨動式定子塊構（gòu）成一台模塊（kuài）電（diàn）機，一台整圓電機由多台模塊電機（jī）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設（shè）有固定在支撐框架上的擋板（bǎn）來對定（dìng）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,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品（pǐn）的隨動式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（xìng）機（jī）構、彈性（xìng）機構與定（dìng）子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即（jí）可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代（dài）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應電動機、聯（lián）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（jī）相比優勢是它有較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻（pín）器進（jìn）行調速（sù），電機運行平穩，係（xì）統（tǒng）響應速度快，感應電機則起動相對（duì）困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越（yuè）廣泛（fàn）的原因。　　采用永（yǒng）磁直驅，取消了（le）中間的減速機、聯軸器、及（jí）齒（chǐ）輪（lún）的傳動環節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不（bú）僅（jǐn）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（chuán）統設備因（yīn）漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產（chǎn）品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工（gōng），製（zhì）造，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。模塊化電機的控製技（jì）術可以實現降低大功率電機的輸入電（diàn）壓，但（dàn）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（huà）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（běn）。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動（dòng）球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機（jī）合（hé）成磁動勢發生畸變，諧波（bō）含量增（zēng）加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常（cháng）運行。而本（běn）產品進行了模（mó）塊化設計，每個模塊電（diàn）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（kě）以（yǐ）直（zhí）接（jiē）拆卸故障電機更換新的模塊電機即（jí）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（ér）控製（zhì）其餘正常子模塊（kuài）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（sǔn）、滾筒形變或重（chóng）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（zào）成電（diàn）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（ér）氣（qì）隙（xì）增大會導致永磁體（tǐ）用（yòng）量增（zēng）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定（dìng）子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙（xì）做的更小，減少永磁（cí）體用量，電機不會發生掃膛現象，同時（shí）因為該隨動式定子結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提（tí）高生產效率。　　4、隨動式球磨機（jī）裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對（duì）比於傳統感應電（diàn）機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性（xìng）　　傳（chuán）統立磨速（sù）度單一（yī），工況適（shì）應能力差。遇到突發事件（jiàn），調整磨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頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨（mó）輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係統工（gōng）作環（huán）境，係統反（fǎn）應速度（dù）更快（kuài）。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳（chuán）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（ruǎn）起動裝（zhuāng）置。三相感應（yīng）電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整（zhěng）個係統（tǒng）構成複雜，係統運行的輔助設備很（hěn）多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統（tǒng）控（kòng）製永磁同步電機起（qǐ）動，轉矩特性（xìng）滿足（zú）需要，無需盤車係統（tǒng）和（hé）減（jiǎn）速器，輔（fǔ）助（zhù）係統少（shǎo），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（chē）係統（tǒng）起動，待三相感應電機（jī）達到起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運（yùn）行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需（xū）要盤車（chē）係統，將轉速提高到三相感（gǎn）應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速（sù）起動，係統直接運（yùn）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（gè）種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取（qǔ）代（dài）盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維（wéi）護成（chéng）本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維（wéi）護，傳統係統構成單元（yuán）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（wú）法實（shí）現在低速運行的（de）情況下進行係統維護。直驅係統構成單元（yuán）簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁（cí）同步電（diàn）機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，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（jī）取代傳統驅動係（xì）統年節（jiē）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（lǐ）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動,提高了立磨效率。在立磨扶（fú）正軸承與壓（yā）力軸承上進行突破，通過設（shè）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（běn）,在（zài）工程實際中具有（yǒu）很強的實（shí）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，代替傳統的減速機與三相異步（bù）電動機，永磁直驅電機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達到（dào）扶正與承壓的作用（yòng），並且方便製（zhì）造、裝配（pèi）維護（hù），節省成本。均（jun1）已申（shēn）請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異（yì）步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效（xiào）率低、機構複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈（shěn）陽工（gōng）業大學（xué）電機與控製技術研（yán）究（jiū）所與河南全新機電設備有限公（gōng）司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁（cí）直（zhí）驅電機,通過將（jiāng）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（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的需求（qiú），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（yīn）數，具有節能、起動轉矩大、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（gōng）、製造、運輸等難度，還相當（dāng）於（yú）把一個大（dà）功率電機做成了（le）多個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電機（jī）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（de）供（gòng）電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控製係（xì）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。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主（zhǔ）設計研（yán）發的（de）隨（suí）動式結構（gòu），將整圓的定子（zǐ）分成若幹（gàn）個相互存在間隙（xì）的（de）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（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（zǐ）間隙恒定的結構。本產品通（tōng）過機械結（jié）構（gòu）設計保（bǎo）證定子（zǐ）與轉子間的（de）間隙恒定（dìng），電機（jī）不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計（jì）的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降（jiàng）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（diàn）量。當模塊發（fā）生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正（zhèng）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、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本（běn）產品的隨動式（shì）定子結（jié）構構成一種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒（tǒng）旋轉相當於汽車在公路行駛，公（gōng）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合滾筒，保證定子、轉子（zǐ）間（jiān）隙恒定（dìng），在球磨機因裝配誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形（xíng）變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不（bú）均勻時（shí），仍能正常（cháng）運轉，保證磨機始終運（yùn）行（háng）在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢（jiǎn）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，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃（sǎo）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，采用獨立的扇形定（dìng）子塊結構，其隨（suí）動原理是在定（dìng）子塊的軸向兩側安（ān）裝滾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架相連的彈性機構。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處（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）彈性機構繼續壓縮;下（xià）方定（dìng）子塊在（zài）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（jiāng）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（zhuǎn）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（zé）上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上（shàng）方其（qí）向下壓（yā）,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓（yā）力大小可調（diào），對於（yú）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的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采用（yòng）模（mó）塊（kuài）化控製，根據不同功率的電機（jī）設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成（chéng）,多（duō）台模塊電機共用（yòng）同一個轉子，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設（shè）有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊（kuài）進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭（lán）處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及（jí）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（jí）可將定子塊沿徑向拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電（diàn）機驅動係（xì）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（jī）、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪結（jié）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（de）效（xiào）率和功率因數，損（sǔn）耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩（wěn），係統響應速度快，感應電（diàn）機則（zé）起動相對（duì）困難。這（zhè）些（xiē）也是近年來永磁電機（jī）應用越來越廣泛（fàn）的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速（sù）機（jī）、聯（lián）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（tí）升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率（lǜ）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（hái）避（bì）免了（le）傳統（tǒng）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（huà）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（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現（xiàn）降低大功率電機的輸（shū）入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率變（biàn）頻器（qì）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，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完（wán）全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電（diàn）機故障時（shí），會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含（hán）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（háng）。而（ér）本產品進（jìn）行了模塊化設計，每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由（yóu）度,可以利用其多（duō）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（zhàng）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，也可切除故障子模塊（kuài）而控（kòng）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、滾筒形變或重（chóng）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（sǔn）壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來（lái）預防掃膛，而氣（qì）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（jī），能在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與（yǔ）轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，電（diàn）機不會（huì）發生掃膛（táng）現象，同時因為（wéi）該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢（jiǎn）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（pín）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，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采（cǎi）用變（biàn）頻調速，適應工況能力強。遇到突（tū）發事件，除調（diào）整磨輾高度外，還增加（jiā）了速（sù）度（dù）調（diào）節以快速適應係統工作環境，係（xì）統反（fǎn）應（yīng）速度更（gèng）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（shí）現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的（de）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（xū）增加軟（ruǎn）起動裝置。三相感應電機起動後，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（hěn）多。直驅（qū）係統由變頻（pín）控製係（xì）統控製永磁同（tóng）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）變頻器軟起動，起動過程隨意設定（dìng）　　傳統係統先（xiān）由低速盤（pán）車係統起（qǐ）動（dòng），待三相感應電機達到（dào）起動條件後，軟起動（dòng）裝置起（qǐ）動三相感應電（diàn）機，係統運行。係統控製複（fù）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（jī）起動條件。直驅（qū）係（xì）統直接變頻（pín）低速起（qǐ）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（zú）各種工況的需求。低（dī）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（wéi）護成本更低,維（wéi）護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢（jiǎn）查和定期（qī）維護，傳統係統構成單元（yuán）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（shí）係統無法實現在低速運行的情況下（xià）進行係統維（wéi）護。直驅係統構（gòu）成單元簡單，變頻器控製永（yǒng）磁同步電機直接驅（qū）動，控（kòng）製方便。係統內無減速（sù）器，無需額外進行維護（hù），係統維護成（chéng）本（běn）低。同時，係統可實現在電機（jī）低速（sù）運行情況下進行係（xì）統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅（qū）永磁電機取（qǔ）代傳統驅動係統（tǒng）年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元（yuán）/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（cí）直（zhí）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。在立磨扶正軸承與壓力（lì）軸承上進行突（tū）破，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形模塊機構（gòu）替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成（chéng）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（fèn）別設計了三種立磨專用永磁（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（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達（dá）到扶正與承（chéng）壓的作用，並且方（fāng）便製造、裝配維（wéi）護，節（jiē）省成本。均已申請專（zhuān） 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）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（yǐ）及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統（tǒng）存在機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構（gòu）複雜、運（yùn）行維護工作量大等（děng）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備有（yǒu）限公（gōng）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（shè）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）的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起（qǐ）動轉（zhuǎn）矩大、過（guò）載能力強（qiáng）、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（zǐ）采用了模塊化設計，不（bú）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成了多個小功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實（shí）現（xiàn）降低大功率電機的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機（jī）采用多台小（xiǎo）功率變（biàn）頻器聯合（hé）供電，這樣設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低（dī）成（chéng）本。每個模塊電機（jī）都具有一套（tào）獨立的控製係統，大大（dà）提升了（le）電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計（jì）研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹（gàn）個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機（jī）轉筒是否震動或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子（zǐ）間隙（xì）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（diàn）機不會發生掃（sǎo）膛現象（xiàng），因此（cǐ）電機的氣隙可以設計的比普通（tōng）永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機（jī）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，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常（cháng）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（gòu）”，滾筒就像公路（lù），定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽（qì）車（chē）在公路（lù）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（xiǎng）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（zhèn）動等（děng）原因造（zào）成電機（jī）偏心、氣隙不均（jun1）勻時，仍能正常運轉（zhuǎn），保證磨（mó）機始終運行在性能狀態，不必（bì）停機檢（jiǎn）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（tǐ）用量，並（bìng）且因為隨動式結構，電機不（bú）會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基（jī）於模塊（kuài）化永磁直驅（qū）電機，采用獨立的扇形定子（zǐ）塊結構，其隨動原理（lǐ）是在定子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子（zǐ）間的（de）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）時處於半壓縮狀態,如（rú）果球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向上頂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（xìng）機構（gòu）繼續壓縮;下方定（dìng）子塊在受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）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（gǔn）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（jìng）向與圓周方向的（de）移動（dòng），從而保證定子、轉子之間的（de）間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊在受到永磁（cí）體對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。　　本產品彈性裝置（zhì）的壓力大小可調，對於不同位置（zhì）的定子（zǐ）塊設置（zhì）不同的壓力,避免因彈性（xìng）裝置（zhì）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，根據不同功率的電機設計采（cǎi）用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一台（tái）整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用（yòng）同（tóng）一個轉子，模（mó）塊電（diàn）機包（bāo）繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定子（zǐ）塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進（jìn）行（háng）圓（yuán）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（zhuǎn）子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動式定（dìng）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（ké）、彈性（xìng）機構（gòu）、彈性機構與定（dìng）子塊之間的連接杆（gǎn）、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（réng）采用三相感（gǎn）應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結構（gòu）進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它（tā）有較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節（jiē）約了能（néng）源。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（kuài），感應電機則起動相對困難。這些也是近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永（yǒng）磁直驅，取消了中間的減速機、聯（lián）軸器（qì）、及齒輪（lún）的傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨（mó）機直驅（qū）係統的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（jī）定子采用了模塊化設計，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了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現（xiàn）降低大功（gōng）率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸（shū）入電流，電機不（bú）必采用高等級絕緣，模塊化電機采（cǎi）用多（duō）台（tái）小功（gōng）率變頻器聯合（hé）供電。這（zhè）樣（yàng）設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變（biàn）頻器容量，從而降低成本。球磨機（jī）運行在輕載工況時,完全可以隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢（shì）發生畸變，諧波含量（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（pǐn）進行了模（mó）塊化設計，每個（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,可以利用其多電機結構和控（kòng）製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故（gù）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）塊而控製其餘正常子模塊降額運行。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。　　球磨機因加工誤差（chà）、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（jī），實際生產中（zhōng）常常（cháng）通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣（qì）隙增大會導致永磁體用量增加，提高（gāo）電機製造成本。隨動（dòng）式定子結構的模塊（kuài）電機，能在轉筒偏（piān）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，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象（xiàng），同時（shí）因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢（jiǎn）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（jiù）是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝（zhuāng）配示意圖　　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（diǎn）( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立（lì）磨（mó）速（sù）度單一，工（gōng）況適應能力差。遇到（dào）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（qiáng）。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統工作環境，係統反應速度（dù）更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電（diàn）機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額（é）外的盤車係統滿足立磨（mó）的（de）低速起動。為保（bǎo）證（zhèng）在電機起動過程不對電網造成（chéng）過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相（xiàng）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（fù）雜，係統運行的（de）輔助（zhù）設備很多。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（hé）減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意（yì）設定　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動三相感應電機（jī），係統（tǒng）運行。係統控製複（fù）雜，低速無法實現過載輸（shū）出（chū）。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三（sān）相感應（yīng）電機起動條件。直驅係統直接（jiē）變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載（zǎi）輸出，滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）均需要時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元多。同（tóng）時立磨減速器結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（xiàn）在低速運行（háng）的情況下進行係統維護。直（zhí）驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻（pín）器控（kòng）製永磁同步電機直接驅動，控製（zhì）方便。係統內無（wú）減速器，無需額（é）外（wài）進（jìn）行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行（háng）情況下（xià）進（jìn）行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代傳（chuán）統驅動係（xì）統（tǒng）年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤（kūn）磨機直驅係（xì）統的優勢（shì）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（mó）結構示（shì）意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提（tí）高了立磨效率。在立（lì）磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過（guò）設計一種雙向載荷扇形模塊機構（gòu）替代大直徑軸承，方（fāng）便（biàn）加工、生產、運輸、裝配、維修，並降（jiàng）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，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電（diàn）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（fú）正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護（hù），節省成本。均已申請（qǐng）專 利。