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、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存在機械傳（chuán）動（dòng）鏈冗（rǒng）長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行維護工作量大（dà）等問題。　　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限公（gōng）司聯合設計研發的球磨機（jī）、立磨機采用永磁（cí）直驅電機,通過將電動機與機械（xiè）結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸（shū）的中（zhōng）間環節，做（zuò）成直驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨機（jī）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（qiáng）、係統免（miǎn）維護、自（zì）動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難（nán）度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多（duō）個小功率電機。模塊（kuài）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（bú）增加電機的輸入電流，電機不（bú）必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小功（gōng）率（lǜ）變頻器聯合供電，這樣設計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每（měi）個（gè）模塊電機都具有一（yī）套獨立的控製係統，大（dà）大提升了電（diàn）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（háng）部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研（yán）發（fā）的隨動式結構，將（jiāng）整圓的（de）定（dìng）子分成若（ruò）幹個相互存在間隙的小扇形（xíng）塊，通過機械結構設計（jì），確定了一種無論（lùn）球磨機轉筒是否震動（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產品（pǐn）通過（guò）機械結構設計（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（yīn）此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電（diàn）機（jī）的（de）小很（hěn）多，從而（ér）大（dà）幅降低電機永磁體用量，降低（dī）生（shēng）產成本，節約稀土資（zī）源，節能用電量。當（dāng）模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的（de）模（mó）塊電（diàn）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響到生產（chǎn）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”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行駛，公路（lù）的起伏不（bú）影響車輪（lún）與地麵貼合（hé），即滾筒偏心浮動不影（yǐng）響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在（zài）球磨（mó）機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電（diàn）機偏心、氣隙（xì）不均勻（yún）時，仍能（néng）正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁（cí）體用量，並且（qiě）因為隨動式結構，電機（jī）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（gòu），其隨動原理是在定子塊的軸向（xiàng）兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）子與轉子間的間隙，定（dìng）子（zǐ）塊徑向外側設（shè）有與支撐框架相連（lián）的（de）彈性機構。彈性機構在球磨機（jī）滾（gǔn）筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨（mó）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（xiàng）上移動，上方彈（dàn）性機（jī）構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂（dǐng），保證下方定子塊的滾（gǔn）輪（lún）依然貼合轉筒外（wài）表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進（jìn）行徑向與圓周方向的移動，從而保證（zhèng）定子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨機滾（gǔn）筒向下複位或繼續向下波（bō）動（dòng），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,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝置的壓（yā）力大小可調，對於不（bú）同位置的定子（zǐ）塊設置不同的壓力（lì）,避免因彈性裝置設（shè）置的壓力過大造成滾輪或（huò）轉筒（tǒng）磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用模塊化控製，根據不同功率的電（diàn）機設計采用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機（jī）共用同一個（gè）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（kuài）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（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（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁（cí）鋼。　　本產品的隨（suí）動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻（zhī）需要沿（yán）球磨機的徑向依（yī）次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與（yǔ）定子（zǐ）塊之間（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定（dìng）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、聯軸器、減速（sù）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較（jiào）高的效率和功（gōng）率因數，損耗大（dà）大降低，節（jiē）約了（le）能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應（yīng）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應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯（lián）軸器、及齒（chǐ）輪的（de）傳動環節（jiē），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（mó）機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係（xì）統的故障率低（dī），維護檢修方便，還避免了（le）傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　由於本（běn）產品電機（jī）定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，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（lǜ）變頻器聯合（hé）供電。這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使（shǐ）用的變頻器容量，從而（ér）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電機驅動球磨機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變（biàn），諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動（dòng）顯著增加，無法繼續正常運行。而本產（chǎn）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，大大提升了電機控製的自由度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈（líng）活的（de）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（cháng）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常子模塊（kuài）降額運行。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。　　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（yīn）素會發生轉子偏心（xīn）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掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨動式定子結構的模塊電（diàn）機，能在轉筒偏心時（shí）保證定子（zǐ）與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可（kě）將氣（qì）隙做（zuò）的更（gèng）小，減少永磁體用量，電（diàn）機不會發生掃膛現象，同時因為該（gāi）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，大體積球磨（mó）機檢修複雜，降低檢修（xiū）次數就是提高（gāo）生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對（duì）比於傳統感應電機的優（yōu）點( 1）變頻調（diào）速控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統（tǒng）立磨速度單一，工況適應能（néng）力（lì）差（chà）。遇到（dào）突發事（shì）件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度（dù）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，除調整磨輾高度外（wài），還增加了速度調節以快（kuài）速適（shì）應係統工作環境（jìng），係統反應速度（dù）更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性（xìng）高　　傳統（tǒng）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（é）外的（de）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（zhuāng）置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜（zá），係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設（shè）定　　傳統係統先（xiān）由（yóu）低速（sù）盤車係統起動，待三相（xiàng）感（gǎn）應電（diàn）機達（dá）到起動（dòng）條件後，軟起動裝置起（qǐ）動三相感應電（diàn）機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現（xiàn）過載輸出。在低速過（guò）程需要盤車係統，將轉速提（tí）高（gāo）到三相（xiàng）感應電機起（qǐ）動條件（jiàn）。直驅係統直接變頻低速起動，係統直（zhí）接（jiē）運行，係統控製簡單（dān）。變頻控製起動過程（chéng）可根據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種工況的（de）需求。低速可過載輸出，滿足（zú）起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護（hù）次數少　　係（xì）統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複（fù）雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係（xì）統無法（fǎ）實現在低速運（yùn）行的（de）情況下（xià）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（tóng）步電機直接驅動，控製方便。係（xì）統內無減（jiǎn）速器，無需額外進行維（wéi）護，係統維護成本低。同時，係（xì）統可實現（xiàn）在電機低速運行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采（cǎi）用直驅永磁電機取（qǔ）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（tǒng）的（de）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　　本（běn）新型（xíng）立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立（lì）磨扶正軸承與壓力軸（zhóu）承上進行突破，通過設計一種雙（shuāng）向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方（fāng）便加（jiā）工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型（xíng）不同（tóng）尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立磨專用永（yǒng）磁電機（jī），代替（tì）傳統的減速機與三相異步電動（dòng）機，永磁直驅電（diàn）機具（jù）有雙向載荷機構與不同的放（fàng）置位置，均（jun1）能達到扶正與承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統的球磨機、立（lì）磨機大都采用三相（xiàng）異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅（qū）動（dòng），導致球磨機的傳動係統存在機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大（dà）等問題（tí）。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅（qū）電機,通過將電（diàn）動機與機械結構進行機電一體化設（shè）計，取消（xiāo）動力傳輸的中間環節，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（jiǎn）速機，顯著提高（gāo）了（le）電機的效率與功率（lǜ）因數，具有（yǒu）節能、起動（dòng）轉（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高（gāo）等優點。　　在控製方麵,本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運（yùn）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（kòng）製技術可以實現降低（dī）大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入（rù）電流，電機不必采用（yòng）高等級絕緣。模塊（kuài）化電機采用多台小功率變（biàn）頻器（qì）聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電（diàn）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獨立的（de）控製係（xì）統，大大提升了電機控（kòng）製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況時，完全（quán）可以隻運行部分（fèn）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（zhǒng）自主設計（jì）研發（fā）的隨動式結構，將整圓的定子分（fèn）成若（ruò）幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一種無論球磨機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間隙（xì）恒定的結構。本產品（pǐn）通過機械結（jié）構（gòu）設（shè）計保證定子（zǐ）與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發（fā）生掃膛現象（xiàng），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（fú）降低電（diàn）機永磁體用量，降低生（shēng）產成（chéng）本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生（shēng）故（gù）障時，直（zhí）接拆卸故障電機，更換新（xīn）的（de）模塊（kuài）電機即可正常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故（gù）障而影響到（dào）生產工期。　　2、球磨機（jī）專用隨動式永磁直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾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（hé），即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保（bǎo）證定子（zǐ）、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、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運（yùn）行在性（xìng）能狀（zhuàng）態（tài），不（bú）必停機（jī）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,基於模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的（de）軸向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）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（xìng）機構。彈（dàn）性機構在球磨（mó）機滾筒（tǒng）不（bú）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，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向上的吸引力（lì）的同（tóng）時（shí），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（wài）表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向（xiàng）的移動，從而保證定子（zǐ）、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（dìng）子塊在受到（dào）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，對於不同（tóng）位置的定子塊設置不同的（de）壓力,避免因（yīn）彈性裝置設置的壓力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個數的隨（suí）動式定子塊構成一台模塊電機（jī），一（yī）台整圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機包繞式安（ān）裝在球磨機滾（gǔn）筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架（jià）上的擋板來對定子（zǐ）塊進行圓周方向的（de）限位。球磨機滾筒（tǒng）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。　　本產品的隨動式（shì）定（dìng）子塊安裝拆卸十分便捷，隻需（xū）要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈性（xìng）機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定（dìng）子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替傳統磨機的電機驅（qū）動係統的優（yōu）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（jiǎn）速裝（zhuāng）置以及齒輪結構（gòu）進行驅（qū）動。永磁同步電機與感（gǎn）應電機相比優勢（shì）是（shì）它有較高的效率和功率因數，損耗大大（dà）降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行（háng）平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也（yě）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（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，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的（de）傳動效率不僅得到大幅（fú）提升（shēng），而且直（zhí）驅係統的故障（zhàng）率低，維護檢修方便，還避免了傳（chuán）統設備因漏油造成環境（jìng）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，製造，運輸等（děng）難度，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（jī）的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不（bú）增加電（diàn）機的輸（shū）入電流，電機不（bú）必采用（yòng）高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采用多台小功率變頻（pín）器聯合供電。這（zhè）樣設計降（jiàng）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（diàn）機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均（jun1）轉矩下降（jiàng），轉（zhuǎn）矩（jǔ）波動顯著增加，無法繼續正常（cháng）運行。而本產品進行了模塊化設（shè）計，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,可以利用其多電機結構和控製靈活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故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（qiē）除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運（yùn）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（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重（chóng）載產生震動等因素會（huì）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（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（zào）成本。隨（suí）動式定（dìng）子結構的模塊電機，能在（zài）轉筒偏心時保證定子與轉子之間（jiān）的間隙恒（héng）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（shì）定子結（jié）構（gòu）在（zài）偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作（zuò）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　　二、永磁（cí）直驅立磨技術（shù）　　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）負載工況多樣性　　傳統（tǒng）立磨速度單一，工況適應能力差。遇（yù）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（dù）慢。永磁同步（bù）電機采（cǎi）用變頻調速，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（jiā）了速度調節以快速適應（yīng）係統工作環（huán）境，係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因（yīn）三相感應（yīng）電機無法在低（dī）速實（shí）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。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝（chōng）擊，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矩需要，整個係統構成複（fù）雜，係統運行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統（tǒng）控製永磁同步電機（jī）起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無（wú）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（shè）定　　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（dòng）裝置起動三（sān）相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無（wú）法實現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤車係統，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，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（de）需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤（pán）車係統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維護成本更低,維護次數少　　係（xì）統（tǒng）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。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護（hù），維護成本（běn）費用高。同時係統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下（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動（dòng），控（kòng）製方便。係統內無減速器，無需（xū）額（é）外進（jìn）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（háng）情況（kuàng）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（yòng）直驅永磁（cí）電機取代傳統驅動係統年節（jiē）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球磨機直驅係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永磁直（zhí）驅立磨結構（gòu）示意圖　　本新型（xíng）立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在（zài）立（lì）磨（mó）扶正軸承與壓力軸承上進行突破，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（shū）、裝配、維（wéi）修，並（bìng）降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型不同尺寸的（de）立磨，分別設計了（le）三種立磨專（zhuān）用永磁電機，代（dài）替傳統的（de）減速（sù）機與三相異（yì）步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同的放置位置，均能達（dá）到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配（pèi）維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都采用（yòng）三相異步電動機、聯（lián）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（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機（jī）構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製（zhì）技術研究所與河南全新（xīn）機（jī）電設備有（yǒu）限公司聯合設計研（yán）發的球磨（mó）機、立磨機采用永磁直驅電機,通（tōng）過將電動（dòng）機與機械結構進行機電一（yī）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（shěng）去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能、起（qǐ）動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子（zǐ）采用了模塊化設計，不僅（jǐn）降（jiàng）低了加工、製造、運輸（shū）等難度，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（kuài）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（jī）不必采（cǎi）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（zhè）樣設計（jì）降低了電機的供（gòng）電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低（dī）成本。每（měi）個模塊電機（jī）都具有一套（tào）獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕（qīng）載（zǎi）工況時，完全可以隻運行部分模（mó）塊電（diàn）機驅動球磨（mó）機。　　在結（jié）構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研發的隨（suí）動式結構，將（jiāng）整圓的定子（zǐ）分成若（ruò）幹個相（xiàng）互存在間隙的小扇形塊，通（tōng）過機（jī）械結構設（shè）計，確（què）定（dìng）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（zǐ）與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象，因（yīn）此電機的氣隙可以設計的比普通永磁（cí）直驅（qū）電機的小很多，從而大幅（fú）降低電機（jī）永磁體用量，降低生產成本，節約稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障（zhàng）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（jī）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”，滾筒就像公路，定（dìng）子塊就（jiù）像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）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（yǔ）地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙（xì）恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸承磨（mó）損（sǔn）、滾（gǔn）筒形變、重（chóng）載震動等原因造成電機偏（piān）心、氣（qì）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，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的（de）間隙也可（kě）以做的更小，減少永（yǒng）磁體（tǐ）用量，並且因為隨動式結構，電機（jī）不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電機的定子為（wéi）隨動式結構,基於模（mó）塊化（huà）永（yǒng）磁直驅電機（jī），采用（yòng）獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是（shì）在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性（xìng）機構。彈性機構（gòu）在（zài）球磨機滾筒不偏心時處於半壓（yā）縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會（huì）向上頂定（dìng）子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定（dìng）子（zǐ）塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮（suō）;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上的（de）彈性機構將（jiāng）其（qí）向上頂，保證下方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的移動，從而保證定子、轉子之間（jiān）的（de）間隙不（bú）變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波（bō）動，則上方定（dìng）子（zǐ）塊在（zài）受到永磁體對其向下（xià）的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）其向下壓,下方定子塊被轉筒（tǒng）向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大（dà）小可調，對於不同位置的定子（zǐ）塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的（de）壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本（běn）產品將永磁電（diàn）機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個（gè）數的隨動（dòng）式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一台整（zhěng）圓電機（jī）由多台模塊電機構成,多（duō）台模塊（kuài）電機共用同一個（gè）轉子，模塊電機包（bāo）繞（rào）式安裝在球磨機滾筒上（shàng）。相鄰隨動式（shì）定子塊間設有固定在支撐框架上的（de）擋板來對定子塊進行圓周方向的限位（wèi）。球磨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十分便（biàn）捷，隻需（xū）要沿球磨（mó）機的徑（jìng）向依（yī）次拆卸密封外殼、彈性（xìng）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（yán）徑向拉出，進行檢修（xiū）或（huò）更換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機（jī）驅動係統的優點（diǎn）　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動（dòng）。永磁同步電（diàn）機與感應電機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。永磁電機通過變頻器進（jìn）行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電（diàn）機則（zé）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。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪（lún）的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係（xì）統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等難度，還相當（dāng）於（yú）把一（yī）個大功（gōng）率電（diàn）機做成了（le）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率電機的輸入（rù）電（diàn）壓（yā），但是不增加（jiā）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量（liàng），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（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合（hé）成磁（cí）動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動（dòng）顯著增加，無法繼續正常運行。而本（běn）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，大大提升了（le）電機控製的自由度,可以利用其多（duō）電機（jī）結構和控製靈活（huó）的（de）優勢，在發生故障時（shí）。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即（jí）可正常運行。模塊（kuài）化電機具有冗餘的（de）模塊數，也可切除故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不（bú）會因電機發生故障（zhàng）而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加（jiā）工誤差、軸承磨（mó）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（yán）重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常（cháng）通過增加氣隙大小來預防掃膛（táng），而（ér）氣隙增大會導致永磁體（tǐ）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（néng）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，減少永磁體用量，電機（jī）不會（huì）發生掃膛現（xiàn）象，同時（shí）因為該隨動（dòng）式定子結構在（zài）偏心時能（néng）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（shì）提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立（lì）磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應（yīng）電機的優點（diǎn）( 1）變頻調速（sù）控製（zhì），實現負載工況多樣性（xìng）　　傳統立磨（mó）速（sù）度單一，工況適（shì）應能（néng）力差。遇到突（tū）發事件，調（diào）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（diàn）機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突（tū）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（diàn）機無法在低速（sù）實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保證在電機起動（dòng）過程不（bú）對電（diàn）網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三（sān）相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個（gè）係（xì）統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控（kòng）製（zhì）永磁（cí）同步電機起動（dòng），轉矩特性滿足（zú）需要（yào），無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電（diàn）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（zǎi）輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到三相感應電機起動條件。直驅（qū）係統直接變頻低速起動，係統直接（jiē）運行，係統控製簡單。變頻控製起動過（guò）程可根據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種工況的需（xū）求。低速可過（guò）載（zǎi）輸出（chū），滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需（xū）要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單（dān）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，變頻器控製永磁同步電機直接驅動（dòng），控製方便。係統內無減速器，無需額外（wài）進行維護，係（xì）統維護成本低（dī）。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進行係統維護（hù）。　　(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/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（zài）一—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構（gòu）示（shì）意（yì）圖　　本新型（xíng）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（zhèng）軸承與壓（yā）力軸承上進行突破，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（xiū），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（de）立磨，分別設計（jì）了（le）三（sān）種立磨專用永磁電機，代替（tì）傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向（xiàng）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，節省成本。均（jun1）已申請專（zhuān） 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統的球磨機、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（zhì）球磨（mó）機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複（fù）雜、運行維（wéi）護工作量大等（děng）問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製技術研究所與河南全新（xīn）機電設（shè）備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨（mó）機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機（jī）械結構進行機電一體化設計，取消動力（lì）傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直（zhí）接滿足荷載的需求，省去傳統（tǒng）磨機的減速機，顯著提高了電（diàn）機的（de）效率與（yǔ）功率（lǜ）因（yīn）數，具（jù）有節能、起動轉矩（jǔ）大、過載能力強（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、運輸等難度，還相當（dāng）於把（bǎ）一個大功率電機做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降低大（dà）功率電（diàn）機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流，電機不（bú）必采用高等級（jí）絕緣。模塊（kuài）化（huà）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器容（róng）量，從而降低成（chéng）本（běn）。每個模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大（dà）大提升了電機控製的（de）自由度，球（qiú）磨機運行在輕載（zǎi）工況（kuàng）時，完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅（qū）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（dòng）式結構，將整圓的定（dìng）子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇形（xíng）塊，通過機械結構（gòu）設（shè）計，確定了一種無（wú）論球磨機轉筒（tǒng）是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動（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（jié）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比普通永磁（cí）直驅電機的（de）小很（hěn）多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換（huàn）新（xīn）的模塊電機即（jí）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。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式（shì）定子結（jié）構構成一種“小車結構”，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於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與（yǔ）地麵貼合，即滾筒（tǒng）偏心浮動（dòng）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（xíng）變、重載震（zhèn）動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時（shí），仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性（xìng）能狀態，不必停機檢修。同時電（diàn）機定子與轉子（zǐ）間的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電（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（shàn）形定子塊結構，其隨動（dòng）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（lái）確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架相連的彈性（xìng）機構。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不偏心（xīn）時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾輪，進而（ér）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（qí）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（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨（suí）轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的（de）移動，從而保證定（dìng）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，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓（yā）。　　本產品（pǐn）彈性裝（zhuāng）置的壓（yā）力大小可調，對於不同位置的（de）定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電（diàn）機（jī）采（cǎi）用模塊化（huà）控製，根據不同功率的（de）電機設計采用不同（tóng）個（gè）數的隨動（dòng）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（duō）台模塊電機共（gòng）用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機（jī）滾筒上。相鄰隨動式定子（zǐ）塊間設有固定在（zài）支撐框架上的（de）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（chù）銜接T型支撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心及磁（cí）鋼。　　本產（chǎn）品的隨動（dòng）式定子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密（mì）封（fēng）外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連（lián）接杆（gǎn）、彈性機（jī）構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉（lā）出（chū），進行檢修或（huò）更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統（tǒng）磨（mó）機的電機驅動（dòng）係統的優（yōu）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（zhuāng）置以及齒輪結構進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應電機相比（bǐ）優勢（shì）是它有較高的效率和功率（lǜ）因數，損耗大大降低，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，係統響應速度快，感應電（diàn）機則起動相對困難（nán）。這些也是近年來永磁電機應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取消（xiāo）了中間的（de）減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪（lún）的（de）傳動環節，縮（suō）短係統（tǒng）的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至（zhì）少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不（bú）僅得（dé）到大幅提升，而且直驅係（xì）統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采（cǎi）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（diàn）機。模塊化電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大（dà）功率電機的（de）輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的（de）供電電壓和使（shǐ）用的（de）變（biàn）頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球（qiú）磨機運行（háng）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（xù）正常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）大（dà）提升了電（diàn）機控製的自（zì）由（yóu）度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈活的優勢（shì），在發生故障時。可以直接拆卸（xiè）故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊（kuài）化電機具有冗餘（yú）的模塊數，也可切（qiē）除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運（yùn）行。使用本產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨（mó）機因加工誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變或重載產（chǎn）生震動（dòng）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，實際生產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（cí）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定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙（xì）做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，電機不會發生（shēng）掃膛（táng）現（xiàn）象，同時因為（wéi）該隨動式定子結（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，大體積球磨機檢（jiǎn）修複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提高生產效（xiào）率。　　4、隨動式球磨機（jī）裝配示意（yì）圖（tú）　　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（diào）整磨鞮高度（dù）來改變（biàn）係（xì）統（tǒng）工作環境，係統反（fǎn）應速度慢（màn）。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（gāo）度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係（xì）統反（fǎn）應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可（kě）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，需要額外的盤車係統滿足立磨的（de）低（dī）速起動。為保證在電機（jī）起動過（guò）程不對電網造成過（guò）大的衝擊，需增加軟起動裝置（zhì）。三相感（gǎn）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，係統運行的輔助設備（bèi）很多。直驅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（hé）減速器（qì），輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感（gǎn）應電機達到起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三（sān）相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速（sù）無（wú）法實現過載輸出。在低速過程需要（yào）盤車係統，將轉速提高到三（sān）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（zhì）簡單。變頻控製起動過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足（zú）各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸出（chū），滿（mǎn）足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無（wú）減速器，維護成本（běn）更低（dī）,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元均需要時常檢查和定（dìng）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，維護成本費用高。同（tóng）時係統無（wú）法實現在低速運行的情況下進（jìn）行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直接驅動（dòng），控製（zhì）方便。係統內無減（jiǎn）速器，無需額外進行維護，係（xì）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）傳動效率高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取代傳（chuán）統驅動係統年節（jiē）電量達（dá）181萬元。（按（àn）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（zhè）裏不再一—贅（zhuì）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（tí）高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上（shàng）進（jìn）行（háng）突破，通過設計一種雙向載荷扇（shàn）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,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不（bú）同尺寸的立（lì）磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁電（diàn）機（jī），代替傳統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永磁（cí）直驅（qū）電機具有雙向載荷（hé）機構與不同的（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（hù），節省成本。均已申請專 利。