1、技術背（bèi）景　　傳統的球磨機、立磨機大（dà）都采用三相異步電動機（jī）、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。　　沈陽工業大學電機與（yǔ）控製技術研究所與河南（nán）全新機電設備有限公司聯合設計研（yán）發的球（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機（jī）,通過將電動（dòng）機與機械結構進（jìn）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，能直接滿足荷載的需求（qiú），省去傳（chuán）統磨機的減速（sù）機，顯著（zhe）提（tí）高了電機的效（xiào）率與功率（lǜ）因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統（tǒng）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，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還（hái）相當於（yú）把一個大功率電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（jiàng）低大（dà）功率（lǜ）電機（jī）的輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣。模（mó）塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻（pín）器聯合供電（diàn），這樣設（shè）計降低了（le）電（diàn）機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量（liàng），從（cóng）而降低成本。每個模塊電機都（dōu）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（de）定子采用了一種自主設（shè）計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹（gàn）個相互存（cún）在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）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（cóng）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（gòu）設計保證定子與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現（xiàn）象，因此電機的氣（qì）隙可（kě）以設計的比普通永磁直驅電機（jī）的小很多（duō），從而大幅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，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機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（zhí）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，定子塊（kuài）就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋轉相當於（yú）汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏（fú）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，保證定子、轉（zhuǎn）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（dòng）等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能狀態，不必停（tíng）機檢修。同（tóng）時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），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（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電（diàn）機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定（dìng）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（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑向外側（cè）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處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波（bō）動，轉筒會向（xiàng）上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定（dìng）子塊（kuài）向上移動，上方彈（dàn）性機構（gòu）繼續壓縮;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（dàn）性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然（rán）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移動，從而（ér）保證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不（bú）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（shòu）到（dào）永磁（cí）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（xià）方定子塊被轉筒向（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塊設（shè）置不同（tóng）的壓力,避免因彈性裝置（zhì）設置（zhì）的壓力過大造成（chéng）滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機采用模（mó）塊（kuài）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（zǐ）塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台（tái）模（mó）塊電機構成,多台模（mó）塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電（diàn）機（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒（tǒng）上。相（xiàng）鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框（kuàng）架上的擋板（bǎn）來（lái）對定（dìng）子（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機（jī）滾筒的法蘭處銜接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裝拆卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨（mó）機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊（kuài）之間的連接杆、彈（dàn）性機（jī）構支撐架，即可將定子塊沿（yán）徑向拉出，進行檢修或更換新（xīn）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（dà）多數的球磨機仍采用三（sān）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），節約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器（qì）進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應速度快，感應電機（jī）則起動相對困難。這些也是近年來永（yǒng）磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅（qū）係統的傳動效率將提（tí）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（de）故障率低，維（wéi）護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降低了加工（gōng），製造，運（yùn）輸等難度，還（hái）相當於（yú）把一個大功率（lǜ）電機做成了（le）多個小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）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（cǎi）用高等級絕緣，模（mó）塊（kuài）化電（diàn）機采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電（diàn）。這樣（yàng）設（shè）計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的（de）變頻器容量，從而降低成本。球（qiú）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。　　傳統電機故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧（xié）波含量增加，平均轉矩下降（jiàng），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，每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）的自由（yóu）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（gù）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（kě）切除故（gù）障子模塊而控製其餘正常子模（mó）塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生（shēng）轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造（zào）成電機（jī）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，而氣隙增大會導致（zhì）永磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定（dìng）子（zǐ）結構的模塊電機，能在轉（zhuǎn）筒（tǒng）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，減少永磁體用量，電機不會（huì）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，檢修次數更少，工作時間更長，大體積（jī）球磨機檢修複雜，降低檢修次（cì）數就是提高生產效率。　　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( 1）變頻調速控製，實現（xiàn）負載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差（chà）。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境，係統反應速度（dù）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，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保（bǎo）證在電機起動過程不對電網造成（chéng）過大的衝擊，需增加（jiā）軟（ruǎn）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（yào），整個係統（tǒng）構成複雜，係統運（yùn）行的輔助設（shè）備很多。直驅（qū）係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動（dòng），轉矩特（tè）性滿足需要（yào），無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少，結構（gòu）簡單（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電（diàn）機達到起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複（fù）雜，低速無法實現過（guò）載輸出。在低速過程需要盤車係（xì）統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直（zhí）接變頻低速起動，係統直接運行，係統（tǒng）控（kòng）製簡單。變頻控製起動過程可根（gēn）據實際（jì）工況進（jìn）行（háng）調整，以滿足（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維（wéi）護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時（shí）常（cháng）檢查和定期維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維（wéi）護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運（yùn）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（cí）同步電機直（zhí）接驅動（dòng），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，係統可實現在電機低速運行情況下進行係（xì）統維（wéi）護。　　(5）傳動效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電（diàn）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（mó）機直驅係統的優（yōu）勢與球磨機直驅係統相（xiàng）同，這裏不再一—贅述（shù）。　　2、永磁（cí）直驅立磨結構（gòu）示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電（diàn）機驅（qū）動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸（zhóu）承上進（jìn）行突破，通過設（shè）計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑（jìng）軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立（lì）磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電（diàn）機（jī）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（de）作（zuò）用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨（mó）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（jié）構進行（háng）驅動，導致球磨機的傳（chuán）動係統存在（zài）機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行（háng）維護工作量大等問題。　　沈陽工（gōng）業大學電機與控製技術研究所與河（hé）南全新機電設備有限（xiàn）公司聯合設計研（yán）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（xiāo）動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接（jiē）滿足荷載的需求，省去傳（chuán）統磨機（jī）的減速機，顯著提高（gāo）了（le）電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩（jǔ）大、過載能力強、係統免維護、自（zì）動化程（chéng）度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定（dìng）子采（cǎi）用（yòng）了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工（gōng）、製造、運輸等（děng）難度，還相當於把一個（gè）大（dà）功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控（kòng）製技術（shù）可以（yǐ）實（shí）現降低大功率電機（jī）的輸（shū）入電壓（yā），但是不增加（jiā）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。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係（xì）統，大（dà）大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完（wán）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（gè）相互存在間隙的小扇形（xíng）塊，通過機械（xiè）結構設計，確定（dìng）了（le）一種無（wú）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（jiān）隙恒定，電機不會發（fā）生（shēng）掃膛現象，因此電機的氣隙（xì）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，降低生產成（chéng）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（kě）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（yòng）隨動式永磁直驅電機概（gài）述（shù）　　本產（chǎn）品的隨動式定子結構構（gòu）成一種“小車結構”，滾筒（tǒng）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（gōng）路的起伏（fú）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，保證定子、轉子間隙（xì）恒（héng）定，在球磨機（jī）因（yīn）裝配誤差、軸（zhóu）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（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性（xìng）能狀態（tài），不必停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉子間（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（diàn）機不會發生（shēng）掃膛（táng）現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨（suí）動式（shì）結構,基於模塊化永磁直（zhí）驅電（diàn）機，采用獨立的扇形定子塊（kuài）結構，其隨動原理是在定子（zǐ）塊（kuài）的軸（zhóu）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間隙，定子塊（kuài）徑向外（wài）側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊向上移動，上方彈性機（jī）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（dìng）子塊（kuài）上的彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下（xià）方定子塊的滾輪依（yī）然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波（bō）動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變（biàn）。球磨機滾（gǔn）筒向下複位或繼續向（xiàng）下波動，則（zé）上方定（dìng）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的壓（yā）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（chéng）一台模塊電機，一台整圓電機（jī）由（yóu）多（duō）台（tái）模塊電機構成,多台模塊電機共（gòng）用同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨機（jī）滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上（shàng）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T型支撐板,用於（yú）支撐安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子（zǐ）塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿（yán）球磨機的徑向依次（cì）拆卸密封外殼、彈性機（jī）構、彈性機構與定子塊之間的連接（jiē）杆、彈（dàn）性（xìng）機構（gòu）支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉出，進行檢修或更換新（xīn）的定（dìng）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（mó）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（jī）相比優勢是它有較高的效率和功率因數（shù），損耗大大降低，節約了能源（yuán）。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，感應電機則起動相對困難。這（zhè）些也是近年來永磁（cí）電機應用越（yuè）來越廣泛的原因（yīn）。　　采用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直驅係統的傳動效率不僅得（dé）到大幅提升（shēng），而且直驅（qū）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（pǐn）電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了（le）加工，製造，運（yùn）輸（shū）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（huà）電機的控製技（jì）術可以實現降低大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機不（bú）必采用高等級絕（jué）緣，模塊（kuài）化電機采（cǎi）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（pín）器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕（qīng）載（zǎi）工（gōng）況時,完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機（jī）。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量增加（jiā），平均轉矩下降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模（mó）塊化（huà）設計（jì），每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係（xì）統，大大提升了電（diàn）機控製的（de）自由度,可以利用其（qí）多電機（jī）結構和控製靈（líng）活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接拆（chāi）卸（xiè）故障電機更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗（rǒng）餘的模（mó）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（háng）。使用（yòng）本產品完全不會因電機發生故障而（ér）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（zǎi）產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會（huì）造成電機掃膛損壞電機，實（shí）際生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大小（xiǎo）來預防掃膛，而氣（qì）隙增大會導（dǎo）致（zhì）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（cháng）工作，檢修次數更少，工作時（shí）間更長，大體積球（qiú）磨機（jī）檢（jiǎn）修（xiū）複雜，降低檢修次數就（jiù）是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳統感應電機（jī）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（dān）一，工況適應能力差（chà）。遇到突發事（shì）件，調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同步電機采用變頻（pín）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（dù）調（diào）節以（yǐ）快速適應係統工作環境，係統反應（yīng）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（zài）低速實現大（dà）轉（zhuǎn）矩輸出，需（xū）要額外的盤車係統滿足立磨的（de）低（dī）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（zhuāng）置。三（sān）相感應電機起動後，通過減速器（qì）滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個（gè）係統構成複（fù）雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由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，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由低速盤（pán）車係統起動，待（dài）三相感應電機（jī）達到起動條件後，軟起（qǐ）動裝置起動三相感應電機（jī），係（xì）統運行。係（xì）統控製複（fù）雜，低速無法實現過載輸（shū）出。在低速過程需要盤（pán）車（chē）係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係（xì）統直接變頻低速起動，係統直接（jiē）運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控製起（qǐ）動過程可根據實際工況進（jìn）行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的需求。低速可過載輸出（chū），滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速（sù）器，維護（hù）成本更低,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，傳統係統構成單（dān）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。同時係統無法實現在（zài）低速（sù）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（yǒng）磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需（xū）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速運行情況下進行係統（tǒng）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節電量達181萬元。（按（àn）照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨（mó）機直驅係統的（de）優勢與球磨機直驅係統相同，這（zhè）裏不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立（lì）磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過（guò）設計一種雙（shuāng）向載荷（hé）扇形模塊機構替代大直徑軸（zhóu）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（jù）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（sān）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（gòu）與不同的放置位置，均能達到（dào）扶正與承壓（yā）的作用，並且（qiě）方便（biàn）製造、裝配維護（hù），節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統（tǒng）的球磨機、立磨機大都（dōu）采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構（gòu）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、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工（gōng）業大學（xué）電機與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司（sī）聯合設計研發的球（qiú）磨機、立磨（mó）機采（cǎi）用（yòng）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，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率（lǜ）與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護（hù）、自（zì）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（dī）了加工、製造、運輸等難度，還相當（dāng）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（bú）必采用（yòng）高等級絕緣。模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣設計（jì）降低了電機（jī）的供電電壓（yā）和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電（diàn）機都具有（yǒu）一套獨立的（de）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（wán）全可以（yǐ）隻（zhī）運行部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電（diàn）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（ruò）幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確（què）定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震動（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而（ér）保持（chí）定子與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通（tōng）過機械（xiè）結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會（huì）發（fā）生掃膛現（xiàn）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（xiǎo）很多，從（cóng）而大幅降低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電（diàn）機，更換新的（de）模塊電機即可（kě）正常運行。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。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動式定（dìng）子結構（gòu）構成一（yī）種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像公路（lù），定子塊就像汽車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽車在公（gōng）路行駛，公（gōng）路的起（qǐ）伏不（bú）影（yǐng）響（xiǎng）車輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保（bǎo）證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造成電（diàn）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（jī）的定子（zǐ）為隨動式（shì）結構,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（suí）動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且（qiě）滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架（jià）相連的彈（dàn）性機（jī）構。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）心時處於半壓縮狀態,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（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機（jī）構繼續壓（yā）縮;下方定子塊（kuài）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其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從（cóng）而（ér）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（xiàng）下波動（dòng），則上方定子塊在（zài）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,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（diào），對於不同位置的定子塊（kuài）設置不同（tóng）的壓力,避免因彈性裝置設置的（de）壓力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較（jiào）快。　　本產品將永磁（cí）電機采用模塊化控製，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塊電機，一台整圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模（mó）塊電（diàn）機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒（tǒng）上。相鄰隨動式定子（zǐ）塊間設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對（duì）定子塊（kuài）進行圓周（zhōu）方向的限位。球磨機滾筒的（de）法蘭處銜接T型支撐板,用於（yú）支撐安裝電機轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動（dòng）式定子（zǐ）塊安裝拆卸十分便（biàn）捷，隻需（xū）要沿球磨機的（de）徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與（yǔ）定（dìng）子（zǐ）塊（kuài）之間（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行（háng）檢修（xiū）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（de）球磨機仍采用三相（xiàng）感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒（chǐ）輪結（jié）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，節約了能源。永磁（cí）電機通過變頻器進行調速，電（diàn）機運行平穩，係統響（xiǎng）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用（yòng）越來越廣泛（fàn）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（dòng）鏈，直驅（qū）係統的傳動效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅係（xì）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（fāng）便，還避免了傳統設備因漏油造成（chéng）環（huán）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（gōng），製造，運輸（shū）等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電機的控製技（jì）術可以（yǐ）實現降低大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功（gōng）率變頻器聯合供電。這樣設計降低（dī）了（le）電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球磨機運行在（zài）輕載（zǎi）工況時,完全可（kě）以隻運行部分（fèn）模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含（hán）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，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機（jī）控製的自由度,可以利用其多（duō）電機結構和控製靈活的優（yōu）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（cháng）運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也（yě）可切除（chú）故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（yīn）電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等因素會（huì）發生轉子偏心（xīn）現象，偏心（xīn）嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常通過增加（jiā）氣隙大（dà）小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結構的模（mó）塊電機，能在轉筒偏（piān）心時（shí）保證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現象（xiàng），同時因為該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工（gōng）作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢（jiǎn）修複（fù）雜，降低檢修次數就是（shì）提（tí）高生產效率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工（gōng）況多樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適應能（néng）力（lì）差。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮高度來改變係統工作（zuò）環境，係統反應速度（dù）慢。永磁同步電機（jī）采用（yòng）變頻調速，適應工（gōng）況能力強。遇到突發事件，除調（diào）整磨輾高度外，還（hái）增加了速度調節以（yǐ）快速適應係統工作環境（jìng），係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係（xì）統（tǒng）因（yīn）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（sù）起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置（zhì）。三相感應電機起動後，通過（guò）減速器（qì）滿足係統轉矩需要，整個係統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助（zhù）設備很多（duō）。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起（qǐ）動，轉矩特（tè）性滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減速（sù）器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻（pín）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（dài）三（sān）相感（gǎn）應電機達到起動條件後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應（yīng）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，將轉速提高到三相感應電機起動條（tiáo）件。直驅係統直（zhí）接變頻低速起動，係統（tǒng）直（zhí）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（zú）各種工（gōng）況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需（xū）要（yào），取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維（wéi）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，傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速（sù）器結構複雜需（xū）要經常維護（hù），維護（hù）成（chéng）本費用高。同時（shí）係統無法實（shí）現在低速運行的情況下進行（háng）係統維護（hù）。直驅係統構成單元簡（jiǎn）單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控（kòng）製方便。係統內無減（jiǎn）速器，無需額外進行維護（hù），係統維（wéi）護成本低。同時（shí），係統可實（shí）現在電機低速運行情況下進行（háng）係（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明（míng）顯　　綜上采用直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電（diàn）量達181萬元。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直驅係（xì）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（lì）磨結構（gòu）示（shì）意圖　　本新型立磨結構采（cǎi）用永磁直驅（qū）電機驅動（dòng）,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸（zhóu）承上進行（háng）突破，通過設計一種雙（shuāng）向載荷扇形模（mó）塊（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工（gōng）、生（shēng）產、運（yùn）輸、裝配、維修，並降（jiàng）低成本,在工程實際中具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永（yǒng）磁（cí）電機，代替傳統的減速（sù）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（bú）同的放置位置（zhì），均能達到扶（fú）正（zhèng）與承壓的作用，並且方便製造、裝配維（wéi）護，節省成本。均已申請專（zhuān） 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立（lì）磨機大都采用三相異步（bù）電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以（yǐ）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、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所（suǒ）與河南全新機電設備有限公司（sī）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（yǔ）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（qū）方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需求，省（shěng）去傳統磨機的減（jiǎn）速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起（qǐ）動轉矩大、過載能力強、係統免維護（hù）、自動化程度高（gāo）等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子（zǐ）采用（yòng）了模（mó）塊化設（shè）計，不僅降（jiàng）低了加工、製造、運輸等難度，還相（xiàng）當於把一（yī）個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可以實現降（jiàng）低大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電機的（de）輸入電流（liú），電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小功（gōng）率變頻器聯合供電，這樣設（shè）計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻（pín）器容量，從（cóng）而降（jiàng）低成（chéng）本。每個模塊電（diàn）機都具有一（yī）套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機（jī）控（kòng）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（kuài）電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產（chǎn）品電機（jī）的定子（zǐ）采（cǎi）用（yòng）了一種自主設計研（yán）發的隨（suí）動式結構，將整圓的定（dìng）子分成若幹個相互存在（zài）間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或（huò）偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉子間隙（xì）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（jī）不會發生掃（sǎo）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（yǒng）磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能（néng）用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機（jī），更（gèng）換新（xīn）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（ér）影響到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用（yòng）隨（suí）動式（shì）永（yǒng）磁直驅（qū）電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛（shǐ），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（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變（biàn）、重載震（zhèn）動等原（yuán）因造（zào）成（chéng）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）。同時電機定子與轉子間的間（jiān）隙也（yě）可以做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且因為隨動（dòng）式結構，電機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　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，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾（gǔn）輪且（qiě）滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有（yǒu）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（shí）處於半（bàn）壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波（bō）動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的（de）滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方（fāng）彈性機（jī）構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上（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貼合轉筒外表麵，使定子塊跟（gēn）隨（suí）轉筒波動而進行徑向與圓周（zhōu）方（fāng）向的移動，從而保證（zhèng）定子、轉（zhuǎn）子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位或繼續向下波動，則上方定子（zǐ）塊（kuài）在受到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其（qí）向下壓,下（xià）方定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產（chǎn）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的（de）壓力,避免因彈性裝置設（shè）置的壓力過大造成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品（pǐn）將永磁（cí）電（diàn）機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功（gōng）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，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筒上。相鄰（lín）隨動式（shì）定子（zǐ）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。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型（xíng）支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本產品的（de）隨動式定子塊安裝拆卸（xiè）十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性（xìng）機（jī）構（gòu）與（yǔ）定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑（jìng）向拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統（tǒng）磨（mó）機的電機（jī）驅（qū）動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數的球磨機（jī）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（dòng）。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優勢是（shì）它有較高的效率（lǜ）和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調（diào）速（sù），電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困難（nán）。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（cí）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（de）傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且（qiě）直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還（hái）避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品（pǐn）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，還相當於把一個大功率電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（dà）功率電機的輸入（rù）電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高（gāo）等（děng）級絕緣，模塊化電機（jī）采用多（duō）台小功（gōng）率變頻器聯合（hé）供電。這（zhè）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（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障（zhàng）時，會（huì）導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平（píng）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，每個（gè）模塊電機都具有（yǒu）一套（tào）獨立（lì）的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的（de）自由（yóu）度,可（kě）以利用其多電機結構（gòu）和控製靈活的優勢，在發生故（gù）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（jù）有冗餘的模塊（kuài）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）用本產品完全不會因電機發生故障（zhàng）而影響到（dào）生（shēng）產工期。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重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（huì）造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加（jiā）氣隙大小來預防掃（sǎo）膛（táng），而氣隙增大會導致永磁體用量（liàng）增加，提高電（diàn）機製造成（chéng）本。隨動式定（dìng）子（zǐ）結構的模塊（kuài）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，減（jiǎn）少永磁體用量（liàng），電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在（zài）偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作（zuò）時間（jiān）更長，大體積（jī）球磨機檢修複雜（zá），降低檢（jiǎn）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）變頻調速控製，實現負載（zǎi）工況多樣性　　傳統立磨速度（dù）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（tǒng）工作環境，係統反應（yīng）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（niǎn）高度（dù）外，還增加（jiā）了速度調節以快（kuài）速適應係統工作環境，係統反應速度更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法在低速實現大轉矩（jǔ）輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨（mó）的低速起（qǐ）動。為保證（zhèng）在電機起（qǐ）動過程不對（duì）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（tōng）過減速（sù）器（qì）滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多（duō）。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動（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）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統（tǒng）先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起（qǐ）動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控（kòng）製複雜，低速無法實（shí）現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到（dào）三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變（biàn）頻（pín）控製起動過程可根據實（shí）際工況（kuàng）進行調整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸出，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　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，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，維護成本費（fèi）用高（gāo）。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（biàn）頻器控製永磁同步（bù）電機直（zhí）接（jiē）驅動，控製方（fāng）便。係（xì）統內（nèi）無減速器，無（wú）需額外進行維（wéi）護，係統維護成本低。同時，係統可（kě）實現在電機（jī）低速運行（háng）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（chuán）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，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結（jié）構采用永磁直驅電機驅動,提高了立（lì）磨效（xiào）率。在（zài）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（xíng）模塊機構替代大（dà）直徑軸承，方便加工、生產、運輸（shū）、裝配、維修，並降低（dī）成本,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型（xíng）不（bú）同（tóng）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三相異步電（diàn）動機，永磁直（zhí）驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能（néng）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 利。