1、技（jì）術背景（jǐng）　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨機的（de）傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大（dà）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聯合設計研發的球磨機、立磨機（jī）采用永磁直驅電機,通（tōng）過將（jiāng）電動機與機械結構進行機電一（yī）體化設計，取消動力傳輸的中（zhōng）間環節，做成直驅方（fāng）案，能（néng）直（zhí）接滿足荷載的需求，省去傳統（tǒng）磨機的（de）減速機，顯（xiǎn）著提高了電機的效率（lǜ）與功率因（yīn）數，具有節（jiē）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。　　在控製方麵,本產品電（diàn）機定子（zǐ）采用了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工、製（zhì）造、運輸等難度，還相當於（yú）把一個大功率（lǜ）電（diàn）機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊（kuài）化電機采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了（le）電機（jī）的（de）供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降（jiàng）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（yóu）度，球磨機運行在輕載（zǎi）工（gōng）況時，完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動（dòng）球磨機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機的（de）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個相互（hù）存在間隙的小扇形塊，通過機（jī）械結構設（shè）計，確定了一種無論球磨機轉筒是（shì）否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動（dòng）從而保持（chí）定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本（běn）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（shè）計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降（jiàng）低電機永磁體用（yòng）量，降（jiàng）低生產成本，節（jiē）約（yuē）稀土（tǔ）資源，節能用電（diàn）量。當模塊發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障（zhàng）電機，更（gèng）換新的（de）模塊電機即可正常（cháng）運行。使用本（běn）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”，滾筒就像公路，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，公路的起伏不影（yǐng）響（xiǎng）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（zǐ）間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重（chóng）載震動等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙（xì）不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運（yùn）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（jiǎn）少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機（jī）不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨（suí）動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，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（xiàng）兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑（jìng）向外側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾筒不偏心（xīn）時處於半壓（yā）縮狀態（tài）,如果球（qiú）磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂（dǐng）定（dìng）子塊上（shàng）安裝的滾輪，進而帶動（dòng）定（dìng）子塊向上移動（dòng），上方彈性機（jī）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（shí），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貼合轉筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的（de）移動，從（cóng）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永磁體對其（qí）向下的吸引力的同時，彈性機（jī）構將上方其向下壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　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塊設（shè）置（zhì）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。　　本產品將（jiāng）永磁電機采用模塊化控製，根據不（bú）同功率的電機設計（jì）采用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構成一台（tái）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（jī）滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式定（dìng）子（zǐ）塊間設有固（gù）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型支撐板,用（yòng）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（xiè）十分便捷（jié），隻需（xū）要沿球磨機的（de）徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的連接杆、彈性機構支撐（chēng）架，即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳（chuán）統磨機的電機（jī）驅動係統的優點　　現（xiàn）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（jìn）行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機（jī）相比優勢是它有較高的（de）效率和功率因數，損耗大大降低（dī），節約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速，電機（jī）運行平穩，係統響應速度快，感應電（diàn）機則起動相對（duì）困難。這些也（yě）是近年來永（yǒng）磁（cí）電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減（jiǎn）速機、聯軸器、及齒（chǐ）輪的傳動（dòng）環節，縮短係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效（xiào）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（qū）係統（tǒng）的故障率低，維護檢修（xiū）方便，還避免了（le）傳統設備因漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定子采（cǎi）用了（le）模塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸等（děng）難度，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（jì）術可以實現降低大功（gōng）率電機的（de）輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電（diàn）機不（bú）必采用高等（děng）級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯（lián）合供電。這樣設計降低了（le）電（diàn）機的（de）供電電壓和使用的（de）變頻器容量（liàng），從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模（mó）塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量增加，平（píng）均轉矩下降（jiàng），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（mó）塊電機都具有一套獨立的控製係統（tǒng），大大（dà）提（tí）升了電（diàn）機（jī）控製的自（zì）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（jí）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（mó）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（shēng）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）素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛（táng）損壞（huài）電機，實際生產中常常（cháng）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（liàng）增加，提（tí）高電機製造成本。隨動（dòng）式定子（zǐ）結構的模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子（zǐ）之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量（liàng），電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（néng）繼續正常工作，檢修次數更少，工（gōng）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（dòng）式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術（shù）　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機的（de）優點（diǎn）( 1）變頻調速（sù）控製，實現（xiàn）負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高（gāo）度來改變（biàn）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。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾高度外，還增加了（le）速（sù）度調（diào）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（xì）統因三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的（de）盤車係統滿足立磨的低（dī）速起動。為保證（zhèng）在電機起動過程（chéng）不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動（dòng）裝置。三相感應電機起動後，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（de）輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步（bù）電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器（qì），輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先（xiān）由低（dī）速盤車係統起動，待（dài）三相感應電機達到起動（dòng）條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應（yīng）電機，係（xì）統（tǒng）運行。係統控製複雜，低速無法實現（xiàn）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（xì）統直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製（zhì）簡單。變頻控製起動過程可根據實（shí）際工況進行調整，以滿足各種工（gōng）況的需求。低速（sù）可過載輸出（chū），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查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨（mó）減速器結構（gòu）複（fù）雜需要經常（cháng）維護，維護成（chéng）本費用高。同時（shí）係統無法實現在（zài）低速運行的情況下進行係統維護。直驅係統構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁（cí）同步（bù）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（xì）統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運（yùn）行情（qíng）況下進（jìn）行（háng）係統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效（xiào）果明顯（xiǎn）　　綜上采用（yòng）直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）立式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨（mó）機直驅係（xì）統（tǒng）相同，這裏不再一（yī）—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結（jié）構采（cǎi）用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提（tí）高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與（yǔ）壓（yā）力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工（gōng）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，分別設計（jì）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動機，永磁（cí）直驅電機（jī）具有雙向載荷機構與不同（tóng）的放置位置（zhì），均能（néng）達到扶正與承壓的作用（yòng），並且方（fāng）便製造、裝配（pèi）維護，節省成本。均（jun1）已申請專（zhuān） 利。

　　1、技術（shù）背（bèi）景　　傳統的球磨機、立（lì）磨（mó）機大都（dōu）采用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及（jí）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（jī）構複雜、運行維護（hù）工作量大等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控（kòng）製（zhì）技術研（yán）究所與河南全新機（jī）電（diàn）設備（bèi）有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構進行機電一體化設（shè）計，取消動力傳輸的中間環節，做成（chéng）直驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需求，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（qǐ）動轉（zhuǎn）矩大、過（guò）載能力強、係統免維護、自動化程（chéng）度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產（chǎn）品電機定子（zǐ）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（gōng）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（diàn）壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機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，這樣設計降低了電機的供電電壓和使（shǐ）用的（de）變頻器容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電機都具（jù）有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨機運行在輕載工況時，完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結（jié）構（gòu）方（fāng）麵，本產品電機的（de）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（fèn）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（jì），確定了（le）一種無論球（qiú）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恒定的（de）結構。本產品通過機械結構（gòu）設計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙（xì）恒定，電機不會發生掃膛現象，因此（cǐ）電機（jī）的氣隙可以設（shè）計的比普通（tōng）永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁（cí）體用量（liàng），降低生產（chǎn）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（zhàng）電機，更換新的模塊電機即可正常運行。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。　　2、球磨機（jī）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（xiàng）公（gōng）路，定子塊就（jiù）像汽車。滾輪（lún）貼合滾筒旋轉相（xiàng）當於汽車在（zài）公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙（xì）恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差（chà）、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震（zhèn）動等（děng）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（shǐ）終運行在性能狀態，不必停機檢（jiǎn）修（xiū）。同時（shí）電機定子與轉子間的間隙（xì）也可以做的（de）更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且因為隨動式結構，電（diàn）機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子（zǐ）為（wéi）隨動式結（jié）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（de）軸向兩側安裝滾輪（lún）且滾輪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與支撐框架相連的彈性機（jī）構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀（zhuàng）態,如果球磨機滾筒（tǒng）向上波動（dòng），轉筒會（huì）向上頂定（dìng）子塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）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（dào）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（qí）向上（shàng）頂，保證下方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）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（fāng）定子塊在受到永磁體對其（qí）向（xiàng）下的吸引力的同時，彈性機構將上方其（qí）向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置的定子塊設置不（bú）同（tóng）的壓力,避免（miǎn）因彈性（xìng）裝置設（shè）置的壓力過大（dà）造（zào）成滾輪或（huò）轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用（yòng）不同個數的隨動式定（dìng）子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊（kuài）電機構成,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機滾筒上。相鄰隨動式定（dìng）子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來（lái）對定子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（bǎn）,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，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機（jī）構與（yǔ）定子塊（kuài）之間的連接杆、彈性機（jī）構（gòu）支撐架，即可將定子塊沿徑（jìng）向拉（lā）出，進行檢修或更（gèng）換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代（dài）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勢是（shì）它有較高（gāo）的效率和功（gōng）率（lǜ）因數，損耗大大降低，節約了（le）能（néng）源。永磁電機（jī）通過變（biàn）頻（pín）器進行調速，電機運行平穩，係（xì）統響應速（sù）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越來越廣泛的（de）原因。　　采用永磁直驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯軸器（qì）、及齒輪的（de）傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統（tǒng）的傳動效率將提升至少20%。球（qiú）磨機直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅得到大幅提升，而且直驅（qū）係（xì）統的（de）故（gù）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（kuài）化設（shè）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（lǜ）電機（jī）。模（mó）塊化電機的控製技術可（kě）以（yǐ）實現降低（dī）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（zhè）樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和（hé）使用的（de）變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球磨機運行在輕載工況時,完（wán）全可（kě）以隻運行（háng）部分模塊電機驅動（dòng）球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）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（háng）了模（mó）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（diàn）機控製的自由（yóu）度,可以利用其多電（diàn）機結構和控製靈（líng）活（huó）的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電（diàn）機更換新的模（mó）塊（kuài）電機即可正（zhèng）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）控製其餘正常子模（mó）塊降額運行（háng）。使用本產品完全不（bú）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（biàn）或重載產生震動等因素會發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣（qì）隙（xì）大小來預防掃（sǎo）膛，而氣（qì）隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動（dòng）式定子結構的模塊電（diàn）機，能在轉（zhuǎn）筒偏（piān）心時保證定子與轉子之間的間隙（xì）恒定，可將（jiāng）氣（qì）隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現象，同（tóng）時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜（zá），降低檢修次數就是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於（yú）傳統（tǒng）感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現（xiàn）負（fù）載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適應能力差。遇到突發事（shì）件，調整磨鞮高度（dù）來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機（jī）采用變頻調（diào）速，適（shì）應工況能力（lì）強。遇（yù）到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加（jiā）了（le）速度調節以快速（sù）適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外（wài）的盤車（chē）係統滿足立（lì）磨的（de）低速起動。為（wéi）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（guò）減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，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（tóng）步電（diàn）機起動，轉矩特（tè）性滿足需要，無需（xū）盤車係統和（hé）減速器，輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨（suí）意設定（dìng）　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應（yīng）電機達到起動條（tiáo）件後，軟（ruǎn）起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統運（yùn）行。係統控製複雜，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（xì）統（tǒng）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（mǎn）足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本（běn）更低,維護次數少　　係統各（gè）構成單元（yuán）均需要時常檢查和定期維（wéi）護（hù），傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經（jīng）常維護（hù），維護成本費（fèi）用高。同時係統無法實現在（zài）低速運行的情況下進行係統維護。直驅係統構（gòu）成單元簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直（zhí）接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行（háng）維護，係統（tǒng）維護成本低。同時，係（xì）統可實現在（zài）電機低速運行情（qíng）況下進行係統（tǒng）維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅（qū）永磁（cí）電機取代傳統驅動（dòng）係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨（mó）機（jī）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（tú）　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直驅電（diàn）機驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過（guò）設計一（yī）種（zhǒng）雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承（chéng），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（de）實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立（lì）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（sān）相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）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（yòng），並且方便製造、裝配維護（hù），節（jiē）省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統（tǒng）的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結（jié）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）行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究（jiū）所與河（hé）南全（quán）新機電設備有限（xiàn）公司聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電機,通過將電動機與機械（xiè）結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動力（lì）傳（chuán）輸的中間環節，做（zuò）成直驅方案，能直接滿足荷載的（de）需（xū）求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了（le）電機的效率與功率因數，具有節能（néng）、起動轉矩大、過載能力強、係統免維（wéi）護（hù）、自（zì）動化程度高（gāo）等（děng）優（yōu）點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當（dāng）於把一個大功率電（diàn）機做（zuò）成了（le）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（rù）電流，電機不必采用（yòng）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（de）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統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況（kuàng）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，本產品電機的定子采（cǎi）用了一（yī）種自主設計研發的隨動式結構，將（jiāng）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（yī）種無論（lùn）球（qiú）磨機（jī）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（zǐ）間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機（jī）械結（jié）構設計保（bǎo）證定子與轉子間的（de）間隙恒定，電機不會發生掃（sǎo）膛現象，因此電機的氣隙可以（yǐ）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）磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生（shēng）故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模（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影響（xiǎng）到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機（jī）概（gài）述　　本產（chǎn）品的隨動式（shì）定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼（tiē）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貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子間隙恒（héng）定（dìng），在球磨機（jī）因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成（chéng）電（diàn）機偏心（xīn）、氣隙不（bú）均勻時，仍能正常運轉，保證（zhèng）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（shǎo）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（jī）於模塊化永磁直（zhí）驅電機，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（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒（tǒng）來確（què）定定子與轉（zhuǎn）子間的間隙（xì），定子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐（chēng）框（kuàng）架相連的彈性機構。彈（dàn）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，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上安（ān）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（zài）受到永磁體對其向上的吸引力的同（tóng）時，定子（zǐ）塊（kuài）上的彈性機（jī）構（gòu）將其向上頂，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向與圓（yuán）周（zhōu）方向的移動，從而保證定（dìng）子、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動，則上方（fāng）定（dìng）子塊在受到永磁（cí）體對其向下的吸引（yǐn）力的同（tóng）時（shí），彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒（tǒng）向（xiàng）下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置（zhì）的（de）壓力大小可調，對於不同位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（dà）造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用（yòng）模塊化控製，根據不同功率的電（diàn）機設計采用（yòng）不同（tóng）個數的（de）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（diàn）機構成,多台模塊（kuài）電機（jī）共用同（tóng）一個轉子，模（mó）塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定子（zǐ）塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行（háng）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（zhuāng）電機轉子鐵（tiě）心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷，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（jiē）杆、彈性機構支撐架，即可將（jiāng）定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用（yòng）本產品代替傳統磨機的電（diàn）機驅動係統的優點　　現階段（duàn）大多數的（de）球磨機仍采用三（sān）相感應電動機、聯（lián）軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電（diàn）機與感應電機相比優勢是它有較（jiào）高的效率（lǜ）和功率因數，損耗大大（dà）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，係統響應速度快，感應電機（jī）則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣（guǎng）泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減（jiǎn）速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統（tǒng）的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳（chuán）動效率不僅得（dé）到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染（rǎn）。　　由（yóu）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，運輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功率電機。模塊化電（diàn）機的控製技術（shù）可以實（shí）現降低大功率電機的（de）輸入（rù）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（yòng）多（duō）台（tái）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,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機故障時，會導致（zhì）電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均（jun1）轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波（bō）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（měi）個模（mó）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（de）自由度,可以利用其多電（diàn）機結構和控（kòng）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（yùn）行。模塊化電（diàn）機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模（mó）塊而控製其餘（yú）正常子模塊降額（é）運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形（xíng）變或重載產生震動等因素會發（fā）生轉子偏（piān）心現象，偏心嚴重時還會造成（chéng）電機掃膛損壞電（diàn）機（jī），實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛（táng），而氣隙增大會導致永磁（cí）體用量增加（jiā），提高電機製造成（chéng）本。隨（suí）動式定子（zǐ）結構的模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與轉子之間的間（jiān）隙恒定，可將氣隙做的更（gèng）小，減少永磁（cí）體用量，電（diàn）機不會發生掃膛現象，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（jiǎn）修次數更少，工作（zuò）時間更長（zhǎng），大體積球磨機（jī）檢修複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直（zhí）驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統（tǒng）感應電機的優點( 1）變頻調速（sù）控製，實現負載工況多樣（yàng）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，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適（shì）應係統工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三相感應電機無法在低速（sù）實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統（tǒng）滿足立磨的低速起動。為保（bǎo）證在（zài）電機起（qǐ）動過程不（bú）對電網造成過大的衝擊，需增加（jiā）軟（ruǎn）起（qǐ）動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整（zhěng）個係統構成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿（mǎn）足需（xū）要，無需（xū）盤車係（xì）統和減速器（qì），輔助（zhù）係統少，結構簡單（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三（sān）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（sù）無法實現過載輸出。在低速過程（chéng）需要盤車係統，將轉速（sù）提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻（pín）低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起（qǐ）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（dī）速可（kě）過載輸（shū）出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減（jiǎn）速（sù）器，維護成本更低（dī）,維護次（cì）數少　　係（xì）統各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期（qī）維護，傳統係統（tǒng）構（gòu）成單（dān）元多。同時立磨減（jiǎn）速器（qì）結構複雜需要經（jīng）常維護，維（wéi）護成本費用（yòng）高。同時係（xì）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（tǒng）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（xià）進行係統維（wéi）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（dài）傳統驅動係（xì）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球（qiú）磨機直驅（qū）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軸承上進行突破，通過設計一（yī）種雙（shuāng）向載荷扇形模塊機構替（tì）代大直（zhí）徑軸承，方便加工、生產、運（yùn）輸（shū）、裝配、維修，並降低成本,在工程實（shí）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，代替傳統的減速機與三相異（yì）步電動（dòng）機，永磁直驅電機具（jù）有（yǒu）雙向載荷機構與不（bú）同的放置位置，均能達到扶（fú）正與承壓的作用（yòng），並且方便製造、裝配維護，節省成（chéng）本（běn）。均已申請專 利。

　　1、技術背（bèi）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（jí）齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在（zài）機械傳動鏈冗長、效率（lǜ）低、機構複雜（zá）、運行維護（hù）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全新機（jī）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電機（jī）,通過將電動機與機械結構（gòu）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（hé）載的需求，省去（qù）傳統磨機的減（jiǎn）速機（jī），顯著（zhe）提（tí）高了電機的效率與功率因數（shù），具有（yǒu）節能、起動（dòng）轉（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本（běn）產品電（diàn）機（jī）定子（zǐ）采用了模（mó）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。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸（shū）入（rù）電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采（cǎi）用（yòng）多台小功率變頻器聯（lián）合供電，這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變（biàn）頻器（qì）容（róng）量，從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機都具（jù）有一套獨（dú）立的控製係統（tǒng），大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載工（gōng）況時，完全可以（yǐ）隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機（jī）的定子采用了一種自主設計研（yán）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小扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一（yī）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與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣（qì）隙可以設（shè）計的（de）比普通永磁直驅電（diàn）機的小很（hěn）多，從而大（dà）幅降低電機永磁體用量（liàng），降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接（jiē）拆卸故障電機，更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。使（shǐ）用本（běn）產品完全（quán）不會因電（diàn）機（jī）發生故（gù）障而影響（xiǎng）到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨（suí）動式定子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就（jiù）像公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏不（bú）影響（xiǎng）車輪與地（dì）麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒（tǒng），保證定子、轉子間（jiān）隙恒定，在（zài）球磨機因裝配（pèi）誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）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（néng）狀態，不必停機（jī）檢修。同時電機定子與轉子（zǐ）間的間（jiān）隙也可以做的更小，減少永磁體用（yòng）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（zhí）驅電（diàn）機，采用獨立（lì）的扇形定子塊結構，其隨動原理是（shì）在定子（zǐ）塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子（zǐ）與（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑向外（wài）側設有與支撐框架相連的彈性（xìng）機構。彈性機構在球磨機滾筒（tǒng）不偏（piān）心時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上（shàng）波動，轉筒會向上頂定子塊上（shàng）安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊向上移（yí）動（dòng），上方彈性機構繼續（xù）壓縮;下方定子塊在受（shòu）到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保證下方定（dìng）子（zǐ）塊（kuài）的滾輪依（yī）然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而（ér）進行徑向與圓周方（fāng）向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾（gǔn）筒向下複位或繼續向下（xià）波動，則上方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構將上（shàng）方其（qí）向下壓,下方定（dìng）子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本（běn）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力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功（gōng）率的電機（jī）設計采用不同個數的隨動式（shì）定子（zǐ）塊構成一台模塊（kuài）電機，一台（tái）整圓電機（jī）由多台模塊電（diàn）機構成（chéng）,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機（jī）滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在（zài）支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的（de）限（xiàn）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。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性機（jī）構與（yǔ）定子（zǐ）塊之間的連接杆（gǎn）、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換（huàn）新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機（jī）的電機（jī）驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機（jī）仍采（cǎi）用三（sān）相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）構（gòu）進行（háng）驅動。永磁同步電機與（yǔ）感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數（shù），損耗（hào）大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁（cí）電機通過變頻器進行調（diào）速，電機運行平穩（wěn），係統響應速（sù）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越來越（yuè）廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅（qū），取消了中間的減（jiǎn）速機（jī）、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（tǒng）的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不（bú）僅降（jiàng）低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一（yī）個（gè）大功率電機（jī）做成了多（duō）個小功率電機。模塊（kuài）化（huà）電機（jī）的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸（shū）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率變頻器聯合供（gòng）電。這（zhè）樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和（hé）使用的變頻（pín）器容量（liàng），從而降低成本。球（qiú）磨機（jī）運行在輕載工況時,完全（quán）可以（yǐ）隻運（yùn）行部分模（mó）塊電機（jī）驅動球磨（mó）機。　　傳統電機故（gù）障時，會導（dǎo）致電機合成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量增加（jiā），平均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電（diàn）機都具有一套獨立的控製係（xì）統，大大提升了（le）電機控製的自由（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（shí）。可以直接拆（chāi）卸故障電機更換（huàn）新的（de）模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數（shù），也可切除故障子模塊而控製其（qí）餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影（yǐng）響到生產工期。　　球磨機因（yīn）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（zhuǎn）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（shēng）產中常常通（tōng）過增加氣隙大（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，減少永磁體用量，電機不會發生掃（sǎo）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工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間更長，大體積球磨機檢（jiǎn）修複雜（zá），降低檢修次數就是（shì）提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配（pèi）示（shì）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（yù）到突發事件，調整磨鞮高度（dù）來改變係統工作環境，係統反應速度慢（màn）。永磁同步電機采用變（biàn）頻（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增（zēng）加了速度調節以快速適應係統工作環（huán）境，係統反應（yīng）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在低速實現大轉矩輸出，需要額外（wài）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（guò）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要，整個係統構（gòu）成複雜，係（xì）統運行的輔助設備很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同步電機起（qǐ）動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車（chē）係（xì）統和減速器，輔助係統少，結構簡單（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意（yì）設定　　傳統係統先由低速盤車係統起（qǐ）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（háng）。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。直驅係統直接變頻低速（sù）起動，係統（tǒng）直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程可根據（jù）實（shí）際工況進行調（diào）整（zhěng），以滿足各種工況的需求。低速（sù）可過載（zǎi）輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,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（chuán）統係統構成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複雜需要經常維護，維護成本費（fèi）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（biàn）頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速（sù）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（yùn）行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）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（lì）式鯤磨機直驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立（lì）磨結構示意圖　　本新型立磨結構（gòu）采用（yòng）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軸承（chéng）上進行突破，通過設計一（yī）種雙向（xiàng）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（dī）成本,在工程實際中具有很強的實（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（yǒng）磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永（yǒng）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，並且方便製（zhì）造（zào）、裝配維護，節省成（chéng）本（běn）。均已申請專 利。