1、技術背景　　傳統的球（qiú）磨（mó）機、立（lì）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（de）傳動係統（tǒng）存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率（lǜ）低、機構複（fù）雜、運行維（wéi）護（hù）工作量大等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與控製技（jì）術研（yán）究所（suǒ）與河南全新機電設備有限公司聯合設計研（yán）發的球磨（mó）機、立磨（mó）機采用永磁（cí）直驅電機,通過（guò）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，做成直驅方案，能直接滿足荷載（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，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化（huà）程（chéng）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，不僅降低了加（jiā）工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於把一個大功率電（diàn）機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電機的（de）控（kòng）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（jiā）電（diàn）機的輸入電流（liú），電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化電機采用多台（tái）小（xiǎo）功率變頻器聯合（hé）供電，這樣設計降低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器容量，從而（ér）降（jiàng）低成本。每個（gè）模（mó）塊電機都具有一套獨（dú）立的（de）控（kòng）製係統，大大（dà）提升了電機控製的（de）自由度，球磨機運行在輕載工況時，完（wán）全（quán）可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構，將（jiāng）整圓的定子分成若幹個相（xiàng）互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一（yī）種無論球磨機（jī）轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而（ér）保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過（guò）機械結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發（fā）生掃膛現（xiàn）象，因此電機的（de）氣隙可以設計的比（bǐ）普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅（fú）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，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電（diàn）機即可正常運（yùn）行。使用本（běn）產品（pǐn）完（wán）全（quán）不會因（yīn）電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動（dòng）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（xiǎo）車結（jié）構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋轉（zhuǎn）相當（dāng）於汽車在公路（lù）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響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）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（yīn）造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不（bú）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（yǒng）磁（cí）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（pǐn）電機的定子為隨動式（shì）結（jié）構（gòu）,基於（yú）模（mó）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（shì）在定（dìng）子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈（dàn）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（mó）機滾筒向（xiàng）上波（bō）動，轉筒會向上頂定（dìng）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）機構繼（jì）續（xù）壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向（xiàng）上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機（jī）構將其向上頂，保證下方（fāng）定（dìng）子塊的（de）滾（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨（suí）轉筒波動（dòng）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（fù）位或繼（jì）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同時，彈性機構將上（shàng）方其向下（xià）壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓（yā）。　　本（běn）產品彈性裝置的壓力大（dà）小可調，對於不同位置的定子塊（kuài）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（tǒng）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（jì）采用不同個數（shù）的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機（jī）由多台（tái）模（mó）塊電機構成,多台模塊電機（jī）共（gòng）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周方向的限位。球磨機滾（gǔn）筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支（zhī）撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈（dàn）性機構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　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）階段大多數的球磨機仍（réng）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（bù）電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率（lǜ）和（hé）功率因數，損（sǔn）耗大大降（jiàng）低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應速度快，感應電（diàn）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（lái）越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯軸器（qì）、及齒（chǐ）輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係（xì）統的傳動效（xiào）率將提升至少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳（chuán）動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的（de）故障率（lǜ）低，維護檢（jiǎn）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）品電機定子采用了模塊化設計，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（dī）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（jī）采（cǎi）用多（duō）台小功率變頻器聯（lián）合供電。這樣設計降低了（le）電機的（de）供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。球磨（mó）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球磨機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機合（hé）成磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）增（zēng）加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行（háng）。而（ér）本產品（pǐn）進行了模（mó）塊化設計，每個模塊電（diàn）機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製（zhì）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而控製（zhì）其餘（yú）正常子模塊（kuài）降（jiàng）額運行（háng）。使（shǐ）用本產品完全不會因電機發生故障而影響到（dào）生產工期。　　球（qiú）磨機（jī）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（xiàn）象，偏心嚴重時還（hái）會造（zào）成電機掃膛損壞電（diàn）機，實際生產（chǎn）中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用量增加，提（tí）高（gāo）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（zhèng）定子與轉子之間的間隙恒定，可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁體用（yòng）量，電機不會發生掃（sǎo）膛（táng）現象（xiàng），同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修（xiū）次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖（tú）　　二、永（yǒng）磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳（chuán）統感應（yīng）電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況適應能力差。遇到突發事件，調（diào）整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統（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（fā）事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適應係統工作環境（jìng），係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低（dī）速實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的低（dī）速起動。為保證在電機（jī）起動過程不對電網造成過大的衝（chōng）擊（jī），需增加軟起（qǐ）動（dòng）裝置。三（sān）相感應電機起動後，通過（guò）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（fǔ）助設備很多。直驅係統（tǒng）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（yào），無需盤車（chē）係統和減速器，輔助（zhù）係（xì）統（tǒng）少，結（jié）構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電機（jī）達到起動（dòng）條件（jiàn）後，軟起動裝置起動三相感應（yīng）電機，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起動條（tiáo）件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接（jiē）運行，係統控製簡（jiǎn）單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿（mǎn）足（zú）起動需要，取代（dài）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（chéng）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（tóng）時立磨（mó）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。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永（yǒng）磁同步電（diàn）機（jī）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（dī）速運行情（qíng）況下（xià）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係統年節電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直（zhí）驅係（xì）統（tǒng）的（de）優勢與（yǔ）球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型（xíng）立磨結構采用（yòng）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力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構（gòu）替代大直徑（jìng）軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實（shí）際中（zhōng）具有很強的實（shí）用型。　　針對（duì）大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的減（jiǎn）速機與三相異步電動機，永磁直驅電（diàn）機具有雙（shuāng）向載荷機（jī）構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用（yòng），並（bìng）且方便製造、裝配（pèi）維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動（dòng），導致球磨機的（de）傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控（kòng）製技術研（yán）究所（suǒ）與（yǔ）河（hé）南全新機（jī）電設備有限公司聯合設計研發的球（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過（guò）將電動機與機械結構進行機電一體（tǐ）化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需（xū）求，省去傳統磨機的減（jiǎn）速機，顯著提高了電機的效率與功率（lǜ）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（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，不僅降低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於（yú）把一個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊化電（diàn）機的控製技術可（kě）以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸（shū）入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化（huà）電（diàn）機采用多台小功（gōng）率變頻器聯合供電，這樣（yàng）設計降低了（le）電機的（de）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（diàn）機都具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提升了電機控製的自由（yóu）度，球磨機（jī）運（yùn）行在輕載工況時（shí），完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球（qiú）磨機。　　在結（jié）構方麵，本產品電（diàn）機的（de）定子（zǐ）采用了一種自主設計（jì）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，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動（dòng）從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設（shè）計（jì）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（yǐ）設計的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小很多，從而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約（yuē）稀土資源，節能用電量（liàng）。當模塊發（fā）生故障時，直接拆（chāi）卸故障電機（jī），更換新的模塊（kuài）電機（jī）即可正常運行。使用本（běn）產（chǎn）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（dòng）式永磁直驅電機概述　　本產（chǎn）品的隨動式定子結構（gòu）構成一種（zhǒng）“小車結（jié）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（chē）在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合（hé），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（zhóu）承磨損（sǔn）、滾筒形（xíng）變（biàn）、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（mó）機始終運行在性能狀態，不（bú）必停機檢（jiǎn）修。同時（shí）電機定（dìng）子與轉子間的間隙也可以（yǐ）做（zuò）的更小，減少永磁（cí）體用量，並且因為隨（suí）動式結（jié）構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動（dòng）式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機，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（cè）安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）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）處於半壓縮狀態,如果球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒（tǒng）會向上（shàng）頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動（dòng）定子塊向（xiàng）上（shàng）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（qí）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貼合轉筒外表麵，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（kuài）在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性（xìng）機構將上方其向（xiàng）下壓,下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，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免（miǎn）因彈性（xìng）裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機采用模塊化控（kòng）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塊電機（jī），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（diàn）機包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子（zǐ）塊間設有固（gù）定在支（zhī）撐框架上的（de）擋板來（lái）對定子（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機（jī）滾筒（tǒng）的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐（chēng）安（ān）裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　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（mì）封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替（tì）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（cǎi）用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置（zhì）以及齒輪結構進行（háng）驅動。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大（dà）降低，節約了（le）能源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行（háng）平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相（xiàng）對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅（qū），取消（xiāo）了中間的減速機、聯軸器（qì）、及（jí）齒輪的傳動環節，縮（suō）短係統的傳（chuán）動（dòng）鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提升至（zhì）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（gù）障率低，維護檢修方便，還避免了傳（chuán）統設備因漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸等難（nán）度，還相當於把（bǎ）一個大功率電機做成了多（duō）個小（xiǎo）功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不（bú）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和使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本。球磨機（jī）運行在輕載工（gōng）況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時（shí），會導致（zhì）電機合成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量增加，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，每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度,可以（yǐ）利用其多電（diàn）機結構和控製靈活的優勢，在發生故（gù）障時。可以直接（jiē）拆（chāi）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（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除（chú）故障子模（mó）塊而控製（zhì）其餘（yú）正（zhèng）常子模塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重（chóng）時還會造成（chéng）電（diàn）機掃膛損壞電（diàn）機，實際生產中常常通過（guò）增加氣隙大（dà）小來預防掃膛（táng），而氣隙增大會（huì）導致（zhì）永磁體用量增加，提高電（diàn）機製造成本。隨動式定子（zǐ）結（jié）構的模塊電機，能在轉筒偏心（xīn）時保證定子與轉子（zǐ）之間的間隙恒定，可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁體（tǐ）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（zài）偏心（xīn）時能繼（jì）續正常工作，檢（jiǎn）修次數更少，工（gōng）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（chǎn）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（lì）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。遇到突發事件，調整磨（mó）鞮高度來改變係統工作環（huán）境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同步電機（jī）采用變頻調速，適應（yīng）工況能力強。遇到（dào）突發事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境（jìng），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（dòng）。為保（bǎo）證在（zài）電機起動過程不（bú）對（duì）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（tōng）過（guò）減速器滿足係統轉矩需（xū）要，整個係（xì）統構成複雜（zá），係統運行的輔助設備很多。直驅（qū）係統由變頻（pín）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（chē）係統（tǒng）和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起（qǐ）動（dòng）過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統（tǒng）起動，待三相感應電（diàn）機（jī）達到起動條件（jiàn）後，軟起動裝置起動三相感應（yīng）電機，係統運行。係統控製複雜（zá），低（dī）速（sù）無法（fǎ）實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將（jiāng）轉速提（tí）高到三相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統直接變頻低速起（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（shí）際工況進（jìn）行調整（zhěng），以滿足（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（chē）係統。　　(4）無減速（sù）器，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（hé）定期維護，傳統係統構成單元多。同（tóng）時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行（háng）的情況下進行係統維護。直驅係統構成單（dān）元簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁同（tóng）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（wéi）護成本（běn）低。同時，係（xì）統可實現在電（diàn）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（qū）永磁電機取代傳統驅動係統（tǒng）年節電量達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（tǒng）相同，這（zhè）裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力（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、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（tóng）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（de）減速機與三相異步電動機（jī），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（fú）正與承壓（yā）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、技術背景　　傳統的球（qiú）磨機（jī）、立磨機大都（dōu）采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）構進行驅動（dòng），導（dǎo）致球磨機的傳動（dòng）係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複（fù）雜、運行維護（hù）工作量大等問題。　　沈（shěn）陽（yáng）工業大學電（diàn）機與控製技術研（yán）究所（suǒ）與（yǔ）河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球（qiú）磨機、立磨機采（cǎi）用永（yǒng）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（qǔ）消動力傳輸的中間環節（jiē），做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統（tǒng）磨機的減（jiǎn）速機，顯著提高了（le）電機的效率（lǜ）與功率因（yīn）數（shù），具有節能、起動（dòng）轉（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機做（zuò）成（chéng）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。模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一（yī）套獨立（lì）的控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨（mó）機運行在輕載（zǎi）工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產（chǎn）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（gàn）個相互存在（zài）間隙（xì）的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球（qiú）磨（mó）機轉筒是（shì）否震動或（huò）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（de）結構。本產品通過機械結構設計保證（zhèng）定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛現象，因此電機的氣隙可（kě）以設計的比（bǐ）普通永磁直驅電機的（de）小很多，從而大幅降低電（diàn）機永磁體用（yòng）量，降低生產成本，節約稀土（tǔ）資（zī）源，節能用電（diàn）量（liàng）。當模（mó）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。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故障而影響到生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電（diàn）機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一種“小（xiǎo）車結構”，滾（gǔn）筒就像（xiàng）公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公（gōng）路的起（qǐ）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，在球磨（mó）機（jī）因裝配誤差、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（shí）電機定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）結構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為（wéi）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（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）子與（yǔ）轉子間的（de）間隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半（bàn）壓縮狀（zhuàng）態,如果球磨（mó）機滾筒向上波動，轉筒會（huì）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（qí）向上頂，保證（zhèng）下方定子（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依然貼（tiē）合轉筒外（wài）表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動（dòng），從而保證定子、轉子之間（jiān）的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下（xià）複（fù）位或繼續（xù）向下波動（dòng），則上方定子塊在受到（dào）永磁體對其向下的吸引力的同（tóng）時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓（yā）。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓力大小可調，對於不同位置（zhì）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（sǔn）較快。　　本產品將永磁電機采（cǎi）用模塊（kuài）化控製，根據不同功率（lǜ）的（de）電（diàn）機設（shè）計采用不同個數的隨動（dòng）式定子塊（kuài）構成（chéng）一台模塊電機，一台整圓電機由（yóu）多台模塊電機構成,多（duō）台模塊電機共用同（tóng）一個轉子，模塊電機包（bāo）繞（rào）式安裝在球磨（mó）機滾筒上（shàng）。相（xiàng）鄰隨動式定子塊（kuài）間設有固定（dìng）在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的（de）限位。球磨（mó）機滾（gǔn）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（jí）磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定子（zǐ）塊安裝拆卸（xiè）十分便捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向依（yī）次拆卸密（mì）封外殼、彈性（xìng）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）沿徑（jìng）向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機（jī）的電機驅動係統的（de）優點　　現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（chǐ）輪結構進行驅動。永磁同（tóng）步電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率（lǜ）和功率因數，損耗大大降低（dī），節約了（le）能源。永磁電機通過（guò）變（biàn）頻器進（jìn）行調（diào）速，電（diàn）機運行平穩，係統（tǒng）響應速度快，感應電機則起動（dòng）相對困難。這些也（yě）是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅（qū），取消了中（zhōng）間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環（huán）節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直（zhí）驅係（xì）統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直驅（qū）係統的傳動（dòng）效（xiào）率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低（dī），維護檢（jiǎn）修方（fāng）便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙（wū）染。　　由（yóu）於本產品電機定子采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運（yùn）輸等（děng）難度（dù），還相當於把一個大功率電機做成了多個（gè）小功（gōng）率電機（jī）。模塊化電（diàn）機的控製技術可（kě）以實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流（liú），電（diàn）機不必采用（yòng）高等級絕緣，模塊化電機采用多（duō）台小功率變（biàn）頻器聯合供電。這（zhè）樣設計降低了電機的供（gòng）電電（diàn）壓（yā）和（hé）使用的（de）變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會（huì）導致電機合成（chéng）磁動勢（shì）發生畸變，諧波含量增加（jiā），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（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由度,可以利（lì）用其多（duō）電機結構和控（kòng）製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機（jī）更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機（jī）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運行。使用本產品完全不（bú）會因電機發（fā）生故障而（ér）影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸（zhóu）承磨損（sǔn）、滾筒形變（biàn）或重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（zào）成（chéng）電機掃膛損壞電機，實際（jì）生產（chǎn）中（zhōng）常常通過增加（jiā）氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大（dà）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（jī），能在轉筒偏心時（shí）保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，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（jiǎn）修複（fù）雜，降低檢修次數就（jiù）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、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多（duō）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（diào）整磨鞮高度來改變係（xì）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。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度（dù）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（fǎn）應（yīng）速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可（kě）靠性高　　傳統係統因三（sān）相感應電機無法在低速實現（xiàn）大（dà）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，需增加軟起動裝置。三相感應（yīng）電機起動後，通過減速器（qì）滿足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成（chéng）複雜，係（xì）統運行的輔助設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係（xì）統控（kòng）製永磁同步（bù）電機起動，轉矩特性滿足需要（yào），無需（xū）盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變（biàn）頻（pín）器（qì）軟起動，起動過（guò）程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由低速盤車係統起動（dòng），待三相感應電機達到起動（dòng）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（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起動條件。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起動，係統直（zhí）接運行，係統控製簡單。變（biàn）頻控製起動過程可根據（jù）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（chū），滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維護成本更低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均需要時常（cháng）檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立（lì）磨減速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無（wú）法實現在低速運行的情（qíng）況下（xià）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，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（běn）低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進行係（xì）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係統年節電（diàn）量達181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤（kūn）磨機直驅係統的優勢與球（qiú）磨（mó）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）結構采用永磁直驅電機驅動,提（tí）高了立磨（mó）效率。在立（lì）磨（mó）扶正軸（zhóu）承與壓力（lì）軸承上進（jìn）行突破，通過設計一種（zhǒng）雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中具有很（hěn）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（jī），代替（tì）傳統的減速機與三相異步電動機（jī），永磁直驅電機具（jù）有雙向載荷機構與不（bú）同的放置位置，均能達（dá）到扶正與承壓的作（zuò）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（mó）機、立（lì）磨機大都采用（yòng）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（jī）的傳動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機構複雜（zá）、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機與控製技（jì）術研究所（suǒ）與河南全新機電設備有限公司聯合設計研（yán）發的球磨機、立磨機（jī）采用（yòng）永磁直驅電機（jī）,通過將電動機與機械結構進行機電一體（tǐ）化設計，取消動力（lì）傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅方案（àn），能直接滿足（zú）荷載的需求（qiú），省去（qù）傳統磨機的（de）減速機，顯著提高（gāo）了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有（yǒu）節能、起動轉矩大、過載能力強、係（xì）統免維護、自動化程度高等優（yōu）點（diǎn）。　　在（zài）控製方麵,本產品電機定子采（cǎi）用了（le）模（mó）塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難（nán）度，還相當於把一（yī）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（dà）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（cǎi）用高等級絕（jué）緣（yuán）。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電電壓和使用的變頻（pín）器容（róng）量，從而降低成本。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（kòng）製的自由度，球磨機運行在（zài）輕載（zǎi）工況時，完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方麵，本產品電（diàn）機的定子（zǐ）采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓（yuán）的定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通（tōng）過機械結構設計，確定了一種無論球磨（mó）機（jī）轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟（gēn）隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）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（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（jī）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（zī）源，節（jiē）能用電量。當模塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的（de）模塊（kuài）電機即可正常運（yùn）行。使用本產（chǎn）品完全（quán）不會（huì）因電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　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾（gǔn）筒就像公路，定（dìng）子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不（bú）影響車輪與地麵貼合，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、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修（xiū）。同時（shí）電（diàn）機定子（zǐ）與轉子間的間隙也可以做（zuò）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。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用獨立的（de）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（lún）貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊（kuài）徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在（zài）球（qiú）磨機滾筒不偏心時（shí）處於半（bàn）壓縮（suō）狀態（tài）,如果球磨機滾筒（tǒng）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（yí）動，上（shàng）方彈性機構（gòu）繼續壓縮（suō）;下方定子塊在受到永磁體對其向上的（de）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（tiē）合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進（jìn）行徑向與圓周方向（xiàng）的移動（dòng），從而保證定子、轉子之（zhī）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同時，彈性機構將上方其向下壓（yā）,下方定子塊被轉筒（tǒng）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（dìng）子塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成（chéng）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用不同個數的隨動式定子塊構（gòu）成（chéng）一台（tái）模塊電機，一台（tái）整圓電機由多（duō）台模塊電機構成（chéng）,多台模（mó）塊電機共用（yòng）同一（yī）個轉子，模塊電（diàn）機（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間（jiān）設有固定在（zài）支（zhī）撐框架上的（de）擋板來對定子塊（kuài）進行圓周方向（xiàng）的限位。球磨機滾（gǔn）筒（tǒng）的法蘭處銜接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（xiè）十分便捷，隻需要沿（yán）球（qiú）磨機的徑向依（yī）次拆卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈（dàn）性機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈性機構支撐架（jià），即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電（diàn）機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感（gǎn）應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以（yǐ）及齒輪結構進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應電機（jī）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（jiē）約（yuē）了（le）能源。永磁電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起（qǐ）動相對困難。這些也是近年（nián）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（zhōng）間的減速機、聯軸器、及齒輪（lún）的傳動環節，縮（suō）短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提升至少20%。球磨機直（zhí）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，維護（hù）檢修方便，還（hái）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，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大（dà）功率電機做成（chéng）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輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸（shū）入電流，電機（jī）不必采用高等級絕緣（yuán），模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣（yàng）設（shè）計降低（dī）了電機的（de）供（gòng）電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機（jī）運行在（zài）輕載工況（kuàng）時,完全可（kě）以隻運行部（bù）分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機合成磁動勢發生畸（jī）變，諧波（bō）含量增加（jiā），平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運（yùn）行。而本產品進行了模塊化設計，每個模（mó）塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度（dù）,可以（yǐ）利用其多電機結構和控製靈活（huó）的優勢，在（zài）發（fā）生故障時。可以（yǐ）直接拆卸故障電機更（gèng）換新的（de）模塊電機即可（kě）正（zhèng）常運行。模塊化電（diàn）機具有冗餘的模塊數，也（yě）可切除故障子模塊而控（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（gōng）誤差（chà）、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變或重載（zǎi）產生（shēng）震動（dòng）等（děng）因素（sù）會發生轉子偏心（xīn）現象，偏（piān）心嚴重時還會造成電機掃膛（táng）損壞電機，實際生（shēng）產中常常通過增加氣隙（xì）大（dà）小（xiǎo）來預防掃膛，而氣隙增大（dà）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（mó）塊（kuài）電（diàn）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，減少（shǎo）永磁體用量，電機不（bú）會發生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨（suí）動式定子結構在偏心（xīn）時能繼續正（zhèng）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、永磁直驅立磨技術　　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（fù）載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應（yīng）能力（lì）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（gōng）況（kuàng）能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度（dù）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（jǔ）輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在（zài）電機起動過程不對電網造成過大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置。三（sān）相感應（yīng）電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直驅（qū）係統由變頻控製係統控製永磁同步電（diàn）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（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電機（jī）達到起動條（tiáo）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（shí）現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高到三相（xiàng）感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動（dòng），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（kuàng）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），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期（qī）維（wéi）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，維護成（chéng）本費用高（gāo）。同時係統無法實現在低速運行的情況（kuàng）下進行係統維護。直驅係統構成（chéng）單元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內（nèi）無減速器，無需額外進行維（wéi）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（lǜ）高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年（nián）節電量達181萬元（yuán）。（按照（zhào）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（tǒng）相同，這裏不再一—贅（zhuì）述（shù）。　　2、永磁直驅立磨結構示（shì）意圖　　本新型立（lì）磨（mó）結構采用永磁直驅電機（jī）驅動,提（tí）高了（le）立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力（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（jìng）軸承，方便加（jiā）工、生產、運輸（shū）、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在工程（chéng）實際中具有很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不（bú）同（tóng）尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳（chuán）統的（de）減速機與三相異步電（diàn）動機，永磁（cí）直驅（qū）電機（jī）具有雙向載荷機構與不同的（de）放置位置，均能達到扶（fú）正與承壓（yā）的作用，並且方便製造、裝配維護，節（jiē）省成本。均已申（shēn）請專（zhuān） 利。