1、技（jì）術背景　　傳（chuán）統的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相（xiàng）異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝置（zhì）以及齒（chǐ）輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜、運行（háng）維護工作量（liàng）大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技（jì）術研究所與河南天美传媒在线機電設備有（yǒu）限（xiàn）公司聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永磁直驅電機,通過將（jiāng）電動機與機械結構進行（háng）機電一（yī）體化設計，取消動（dòng）力傳輸的中間環節，做成（chéng）直驅方案，能直接滿（mǎn）足荷（hé）載的需求，省去傳（chuán）統磨機的減（jiǎn）速機，顯著提高了（le）電機的效率與功（gōng）率因（yīn）數，具有節能、起動轉矩大、過（guò）載能（néng）力強、係統（tǒng）免（miǎn）維護、自動（dòng）化程度（dù）高等優（yōu）點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相當於（yú）把一個大功率電機做成（chéng）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功率電機（jī）的輸入（rù）電（diàn）壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級（jí）絕緣。模塊化電機采用多台（tái）小功率變（biàn）頻器聯合供電（diàn），這樣（yàng）設計降低了電機的供電電壓（yā）和（hé）使用的（de）變頻器容量，從而降低成本（běn）。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的自由度，球（qiú）磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻運行部分（fèn）模塊電（diàn）機驅動球磨（mó）機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式（shì）結構，將整圓的定子分成（chéng）若幹個相互存在（zài）間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設計，確（què）定了一種無論球磨機轉筒是（shì）否震（zhèn）動或偏心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙（xì）恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保證定子與轉子間（jiān）的間（jiān）隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可以設計的（de）比普通永磁直驅電機的小很多，從而大（dà）幅降低電機（jī）永磁（cí）體用量，降低生產（chǎn）成本，節約稀土資源，節能（néng）用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）電（diàn）機，更換新的（de）模塊電機即可正常（cháng）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（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構（gòu）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（tǒng）旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公路行駛（shǐ），公路的起伏不影響車輪（lún）與（yǔ）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，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變、重載震動（dòng）等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證（zhèng）磨機始終運行在性能（néng）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，減少永磁體用量，並且因為（wéi）隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁（cí）直驅電機，采用（yòng）獨立的扇形定子塊結構，其（qí）隨動原理是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（zǐ）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。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）心（xīn）時處於半壓縮狀態（tài）,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝（zhuāng）的（de）滾輪，進而帶動（dòng）定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;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、轉子之間的間隙不變（biàn）。球磨機滾（gǔn）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（yǐn）力的同時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,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（diào），對於不同位（wèi）置的定（dìng）子塊（kuài）設置不（bú）同的壓（yā）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。　　本產品將永磁電機采用（yòng）模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同（tóng）個數（shù）的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台（tái）模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機（jī）包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（shàng）的擋板來（lái）對定子塊進（jìn）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（yú）支撐安（ān）裝電機轉子鐵心及（jí）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向依（yī）次拆（chāi）卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈性機構與定子塊之間（jiān）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（huàn）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（mó）機仍采用三相感應電動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構（gòu）進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應電機相（xiàng）比優勢是它有較高（gāo）的效率和功（gōng）率因數，損（sǔn）耗大大降低，節約（yuē）了能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩，係統響應速度（dù）快，感應電機則（zé）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（duǎn）係統（tǒng）的傳動鏈，直驅（qū）係統的傳動效（xiào）率將提升（shēng）至少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效（xiào）率不僅得到大幅（fú）提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修（xiū）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（le）模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）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（jì）術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻（pín）器聯合供電。這樣設計降（jiàng）低了電機的供（gòng）電電壓（yā）和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本（běn）。球磨機（jī）運行在輕載工況時,完全可以隻運行（háng）部分模塊（kuài）電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障（zhàng）時（shí），會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉（zhuǎn）矩（jǔ）下（xià）降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機（jī）控製的自由度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故障電機（jī）更換新的模塊（kuài）電機即（jí）可正常運行。模（mó）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（cháng）子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發生故（gù）障而（ér）影響到生產工期。　　球磨機（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象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電（diàn）機，實（shí）際生產中常常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（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，能在轉筒偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，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（cháng）工作，檢（jiǎn）修次數更少，工作時間更長，大體積（jī）球磨機（jī）檢修複雜，降低檢修次數就是（shì）提（tí）高（gāo）生產效率。　　4、隨動式球磨機裝（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調（diào）速控製，實現（xiàn）負載工況多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單一（yī），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（màn）。永磁同步電機采用變頻（pín）調速，適應工況能力（lì）強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以（yǐ）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（kào）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，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（wǎng）造成過大的衝（chōng）擊，需增加（jiā）軟起動裝置。三相感應電機（jī）起動後，通過減（jiǎn）速器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多（duō）。直（zhí）驅係統由變頻控製（zhì）係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條（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（sù）無法實現過載輸出。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（jiǎn）單。變（biàn）頻控製起動過程可根（gēn）據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種（zhǒng）工況（kuàng）的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足（zú）起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減（jiǎn）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（qū）係統構成單（dān）元簡單（dān），變頻器控製永磁同步電機（jī）直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統（tǒng）可實現在電（diàn）機低速運行情況下進（jìn）行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,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（yǒng）磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構（gòu）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（pò），通過（guò）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（yùn）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（duì）大、中、小型不同（tóng）尺寸的立磨（mó），分別設計了三種立磨專用永（yǒng）磁電（diàn）機，代替傳統的減（jiǎn）速機與（yǔ）三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置（zhì）位置，均能達到扶正與承壓的作用，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（de）球磨機、立磨機大都采（cǎi）用三相（xiàng）異步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置（zhì）以及（jí）齒輪結構進行驅（qū）動，導致球磨（mó）機的傳動係統（tǒng）存（cún）在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率（lǜ）低、機構複（fù）雜、運（yùn）行維護工作量大（dà）等問題。　　沈（shěn）陽（yáng）工業大學電機與控製技（jì）術研究所與河南全（quán）新機電設備有限公司聯合設計研發（fā）的球磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電機,通過（guò）將（jiāng）電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環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳（chuán）統磨機的減速機，顯著提高了電機（jī）的（de）效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係（xì）統免維護、自動化程度高等（děng）優（yōu）點。　　在控製方麵,本（běn）產品電機定子（zǐ）采用了模塊化（huà）設計，不僅（jǐn）降低了加工、製造（zào）、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）技術可以實現降低大功率電機（jī）的（de）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（jí）絕（jué）緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣設計降（jiàng）低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量（liàng），從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升了（le）電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻（zhī）運行（háng）部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機（jī）的定子采（cǎi）用了一（yī）種自主設計（jì）研發的隨動式結構，將（jiāng）整圓的（de）定（dìng）子分成若幹個（gè）相互存在間隙的小扇形塊，通過機械（xiè）結（jié）構設計，確定了一種無論球磨機轉筒（tǒng）是否震（zhèn）動（dòng）或偏心，定（dìng）子塊始終跟隨轉筒運動從（cóng）而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構（gòu）。本產品通過機械（xiè）結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛（táng）現象，因（yīn）此電機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多（duō），從而大幅降（jiàng）低電機永磁體用量，降低（dī）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。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故障而影（yǐng）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（běn）產品的（de）隨（suí）動式定子結構構成一種“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路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪與（yǔ）地麵貼合，即滾（gǔn）筒（tǒng）偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定（dìng），在（zài）球磨機因裝配誤差、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（jun1）勻時，仍能正（zhèng）常運轉，保證（zhèng）磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同（tóng）時電機定子（zǐ）與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙（xì）也可以（yǐ）做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結（jié）構，電機（jī）不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產（chǎn）品電機的定（dìng）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（yuán）理是在定（dìng）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子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）上波（bō）動（dòng），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（lì）的同時，定子塊上（shàng）的彈性機構將其向（xiàng）上頂（dǐng），保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓（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（gǔn）筒向下複位（wèi）或繼（jì）續向下波動，則上方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方定子塊被轉（zhuǎn）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力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造（zào）成滾輪或轉筒磨損較快（kuài）。　　本產品將永磁（cí）電機采用模塊化控製，根據不同（tóng）功率的電機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（yuán）電機（jī）由多台模塊電（diàn）機構成,多台模塊電機共用（yòng）同（tóng）一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒（tǒng）上。相鄰隨動式定子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心及磁鋼。　　本產品的（de）隨動式定子塊安裝拆卸十分便（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）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（gǎn）、彈性（xìng）機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新（xīn）的（de）定子塊。　　3、采（cǎi）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（yīng）電機相比優（yōu）勢是它（tā）有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統響應（yīng）速（sù）度快，感（gǎn）應電機則（zé）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原因。　　采用永磁直驅，取消（xiāo）了（le）中間的減速機、聯（lián）軸器、及齒輪（lún）的（de）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（xì）統的傳（chuán）動效率不僅得到（dào）大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還（hái）避免了傳統設（shè）備因漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采（cǎi）用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電（diàn）機做成了多個小功率（lǜ）電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功（gōng）率電機的（de）輸入電壓（yā），但是不增加電機（jī）的輸入電流（liú），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。這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變頻器（qì）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（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時（shí），會導（dǎo）致電機合成磁動勢發（fā）生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均轉矩（jǔ）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（le）模塊（kuài）化設（shè）計，每個模塊電（diàn）機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機（jī）控製的自由度,可以利用其多電（diàn）機結構（gòu）和控製靈活的優勢，在發生（shēng）故（gù）障時。可以直接拆卸故障電機更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊化（huà）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降額運行（háng）。使用本產（chǎn）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（mó）損、滾筒形變或重載產生震動等因素（sù）會（huì）發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造（zào）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（lái）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。隨動式定子結構的模塊電機，能在（zài）轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用（yòng）量，電機不會發生（shēng）掃膛現象，同時因為該（gāi）隨動式定子（zǐ）結構在偏心時能繼續正（zhèng）常工作，檢修次數更少，工作時間更（gèng）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、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 1）變頻調速控（kòng）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（tū）發事件，調整磨鞮高（gāo）度（dù）來改變係統工作環境（jìng），係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速（sù），適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了（le）速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境，係（xì）統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性（xìng）高　　傳（chuán）統係統（tǒng）因三相感應電機無法（fǎ）在低速（sù）實現大轉矩輸出，需要額外的（de）盤車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為（wéi）保證在電機起動過程不對電（diàn）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）過減（jiǎn）速器滿足係統轉（zhuǎn）矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多。直（zhí）驅係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需（xū）要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統（tǒng）先由低速盤車（chē）係統起動（dòng），待三相感應電機達到起動條件後，軟起（qǐ）動裝置起動三（sān）相感應電機，係統運行。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（kě）過載輸出，滿足（zú）起動需要，取代（dài）盤（pán）車（chē）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要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立（lì）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（xiàn）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（biàn）頻器控製永磁同步電機直（zhí）接（jiē）驅動，控製方（fāng）便。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維（wéi）護成本低。同時，係統可實現在電機（jī）低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節（jiē）能效果明（míng）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。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機（jī）直驅係統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同（tóng），這裏不再一—贅述。　　2、永（yǒng）磁直驅立（lì）磨結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結構采用永磁（cí）直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶（fú）正軸承與壓力軸承上（shàng）進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替（tì）代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維（wéi）修，並降低成本,在工程實際（jì）中（zhōng）具有很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用（yòng）永磁電機，代替傳統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永磁（cí）直驅電機具有（yǒu）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（biàn）製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨（mó）機（jī）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（jìn）行驅動，導致球磨機的（de）傳（chuán）動（dòng）係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行（háng）維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與控製（zhì）技（jì）術研究所與河南天美传媒在线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電機,通過將電動機與機械結構進（jìn）行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅（qū）方案（àn），能直接滿足荷載（zǎi）的需（xū）求，省（shěng）去傳統磨機的減速（sù）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（tǒng）免維（wéi）護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產（chǎn）品電機定子采用了模塊化設計，不僅（jǐn）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（diàn）機的控製技術可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，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（pín）器聯合供電，這樣設（shè）計（jì）降低了電機的（de）供（gòng）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製係統，大大提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨機（jī）運行在輕載工況時，完（wán）全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方（fāng）麵，本產品電機的定子采用了一種（zhǒng）自主設（shè）計（jì）研發的隨（suí）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，確定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（dìng）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，電機不會發生掃（sǎo）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（fú）降低電機永磁（cí）體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節（jiē）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（zhèng）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（xiàng）汽車。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不影響（xiǎng）滾輪貼合（hé）滾（gǔn）筒，保證定子、轉（zhuǎn）子（zǐ）間隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）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）轉子間的（de）間隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用量，並且因為（wéi）隨動式結構（gòu），電（diàn）機不會發生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的（de）定（dìng）子為隨（suí）動式結構,基於模塊化永磁直驅（qū）電機，采用（yòng）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（cè）安裝（zhuāng）滾輪且（qiě）滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定（dìng）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。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如（rú）果球磨機滾筒（tǒng）向（xiàng）上（shàng）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（dàn）性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永（yǒng）磁體對（duì）其向上的吸（xī）引力的同時，定子（zǐ）塊（kuài）上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而進行徑向與圓周方向的移動，從而（ér）保（bǎo）證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨（mó）機滾筒向下複位或（huò）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，彈性機構將上方（fāng）其向下壓,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，對於不同位置的定子塊（kuài）設置不同的壓力,避免因彈性裝置（zhì）設置的（de）壓力（lì）過大造成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用模塊化控製，根據（jù）不同功（gōng）率的電機設計采用不同個數的隨動式定（dìng）子塊（kuài）構（gòu）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（tái）模塊電機（jī）共用同一個（gè）轉子（zǐ），模塊電（diàn）機包繞式安裝在（zài）球磨機滾筒上。相鄰隨動式定（dìng）子塊間設有固定（dìng）在支撐框架上的擋板來對（duì）定子塊進行圓周方向的限位。球磨機（jī）滾（gǔn）筒的法蘭處（chù）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拆卸十分便捷（jié），隻需要（yào）沿球磨機（jī）的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（dàn）性機構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代（dài）替（tì）傳統磨機的（de）電機（jī）驅動（dòng）係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍（réng）采用（yòng）三相感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝（zhuāng）置（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與（yǔ）感應（yīng）電（diàn）機相比優勢是它有較高的效率和（hé）功率因數，損耗大（dà）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（háng）平穩（wěn），係統響應速度（dù）快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機（jī）應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機（jī）、聯軸器、及齒輪（lún）的傳動環節（jiē），縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨（mó）機直驅係（xì）統的傳動效率不僅（jǐn）得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修（xiū）方便，還避免了（le）傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定子采用了模塊化設（shè）計，不僅降低了加工，製造，運輸（shū）等難度，還相當於（yú）把一個大功率電機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電（diàn）機的（de）控製技術可以實現降低大（dà）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（děng）級絕緣，模塊化電機采用多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使（shǐ）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（quán）可以隻運行（háng）部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統電機（jī）故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量（liàng）增加，平均轉矩（jǔ）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（jì），每（měi）個模塊電機都具有一套（tào）獨立的（de）控製係統，大大（dà）提升（shēng）了電機控製的自由度（dù）,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（zhàng）電機更換新的模塊電（diàn）機即可正常運行。模（mó）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降額運行。使用本產品完（wán）全不會（huì）因電機發生故障而影（yǐng）響到生產工期。　　球磨（mó）機因加工誤差、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（xiǎo）來預防掃（sǎo）膛（táng），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（shì）定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更（gèng）小，減少永磁體（tǐ）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（zài）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（jī）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（shí）現負載工（gōng）況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況（kuàng）適應（yīng）能力差。遇到突發事（shì）件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁（cí）同步（bù）電機采用變頻調速，適應工（gōng）況能力強。遇（yù）到突發事件，除（chú）調整磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快速（sù）適應係統工作環境（jìng），係統反應（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（jī）無法在低速實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的（de）低速起動（dòng）。為保證在電機起（qǐ）動過（guò）程不對電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加（jiā）軟起動裝置。三相（xiàng）感應電機起動後，通（tōng）過減速（sù）器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整（zhěng）個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無（wú）需盤車係統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨（suí）意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待（dài）三相（xiàng）感應電機達到起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜（zá），低速無（wú）法實現過載輸（shū）出。在低速過程需要盤車係統（tǒng），將轉速提高到三（sān）相感應電機（jī）起動條（tiáo）件。直驅係統直（zhí）接變頻低速起動，係統直接運行，係（xì）統控製簡單（dān）。變頻控（kòng）製起動過程可根據實際工（gōng）況進行調（diào）整，以滿足各種工況的（de）需求。低速可過載輸出，滿足起動（dòng）需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低,維護（hù）次數少　　係統各構成（chéng）單元均需要時常（cháng）檢（jiǎn）查和定期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨（mó）減速器結構（gòu）複雜需要經常維護（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（háng）係統維護。直驅係（xì）統構成單元簡單（dān），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（sù）器，無需額（é）外進行維護，係統（tǒng）維護成本低（dī）。同時，係統可實（shí）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（míng）顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直驅係統（tǒng）的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直（zhí）驅立磨結構示意圖　　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。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通（tōng）過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大（dà）直（zhí）徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降低成（chéng）本,在工程實際（jì）中具（jù）有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨（mó），分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳（chuán）統的減速（sù）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（de）放置位置，均能（néng）達到扶正與承壓的（de）作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技（jì）術背景　　傳統的球（qiú）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（wéi）護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究（jiū）所與河南全（quán）新（xīn）機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機（jī）、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，取消動力（lì）傳輸的（de）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（mó）機的減速機，顯著提高了電機的效（xiào）率與功率因數，具有節能、起（qǐ）動轉矩大、過載（zǎi）能力強、係統免（miǎn）維護、自動化程度高等優點。　　在控製（zhì）方麵,本產品（pǐn）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（xiàng）當於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技術可以實現（xiàn）降（jiàng）低大功率電機的（de）輸入電（diàn）壓（yā），但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級（jí）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（jiàng）低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器（qì）容量，從而降低（dī）成本。每個模塊電機都具有一套（tào）獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由（yóu）度，球磨機運行在輕載工況時，完全（quán）可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了（le）一種自主設計研發的隨動式結構（gòu），將整圓（yuán）的定子分成若幹（gàn）個（gè）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（zhuǎn）筒是否（fǒu）震動或偏心，定子（zǐ）塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從而保（bǎo）持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機械結構設計保證定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從（cóng）而大幅降低電機永（yǒng）磁體用量，降低（dī）生產成本，節約（yuē）稀土資源，節（jiē）能用電量。當模塊發（fā）生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使（shǐ）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（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就（jiù）像公路，定子塊就像汽車。滾輪（lún）貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒（tǒng）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、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機（jī）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（jiǎn）修。同時（shí）電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用（yòng）量，並且因為隨（suí）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，采用獨立（lì）的扇形定子塊結構，其（qí）隨動原理是在定子塊的軸向（xiàng）兩側安裝滾輪（lún）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（zhī）撐框架相連的彈性機構。彈（dàn）性機構在球磨機（jī）滾筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀（zhuàng）態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向（xiàng）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（yā）縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其向上的吸（xī）引力的同時，定子（zǐ）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，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓周方向的（de）移動，從（cóng）而保證定（dìng）子、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波（bō）動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁（cí）體對其向下的吸引力的同時，彈（dàn）性機構將上（shàng）方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本（běn）產品彈（dàn）性裝置的壓力大（dà）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（shè）置的壓力（lì）過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　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，一台整圓電機由（yóu）多（duō）台模（mó）塊電機構成,多台模塊電機共用同一個（gè）轉子，模（mó）塊電機包繞式安（ān）裝在球磨機（jī）滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式（shì）定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對（duì）定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的（de）法蘭處銜接T型支撐板（bǎn）,用於支（zhī）撐安裝電（diàn）機轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的（de）隨（suí）動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機（jī）構與（yǔ）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（jìng）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（de）電機驅動（dòng）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（chǐ）輪結構進行驅動。永磁（cí）同步（bù）電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功（gōng）率因數（shù），損耗（hào）大大降低，節（jiē）約（yuē）了能（néng）源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統（tǒng）響（xiǎng）應（yīng）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越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁（cí）直驅，取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪的傳動環節（jiē），縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率（lǜ）將（jiāng）提升至少20%。球磨機直（zhí）驅係統的傳動效率不（bú）僅得到大幅提升，而且直（zhí）驅係（xì）統的故（gù）障（zhàng）率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造（zào）成環境汙（wū）染。　　由於本（běn）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（děng）難度，還相（xiàng）當（dāng）於把（bǎ）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（jì）術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）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（diàn）。這（zhè）樣設（shè）計（jì）降低了電機的供電電（diàn）壓和（hé）使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可（kě）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（bō）動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常運行（háng）。而本（běn）產品（pǐn）進行了模（mó）塊化設計，每（měi）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（zì）由度（dù）,可以利用其多電（diàn）機結構和控（kòng）製靈活的優勢，在發（fā）生故障時。可以直接（jiē）拆卸（xiè）故障電機（jī）更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電（diàn）機（jī）具有冗餘的（de）模塊數，也可切除（chú）故障子模塊而控（kòng）製其餘正常子模塊降額運行。使用本（běn）產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到（dào）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（shēng）震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成（chéng）電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生產中常（cháng）常通過增加氣隙大小來預防掃（sǎo）膛，而氣隙（xì）增大會（huì）導致永磁（cí）體用（yòng）量增加，提高電機製（zhì）造成本。隨動式定子結構的（de）模塊電機，能在轉筒（tǒng）偏（piān）心時保證定子（zǐ）與轉子之間的間隙恒定，可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不會發（fā）生掃膛現象，同時（shí）因為該隨動式（shì）定子結（jié）構在偏心時（shí）能繼續正常（cháng）工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更（gèng）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）式球磨機（jī）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（tǒng）感應電機的優點( 1）變（biàn）頻調速控製，實現負載工（gōng）況多（duō）樣性　　傳統立磨（mó）速度單一，工況適應能（néng）力差（chà）。遇到突發事件，調整磨鞮（dī）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（biàn）頻調速，適應工況能力（lì）強（qiáng）。遇到（dào）突發事件，除調整磨輾高度外（wài），還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係統反應速度更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相（xiàng）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（mǎn）足立磨的（de）低速（sù）起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電網造成過（guò）大的衝擊，需增加軟起動裝（zhuāng）置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足（zú）係統轉矩需要，整個（gè）係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無（wú）需盤車係統和減速器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變（biàn）頻器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設定　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係（xì）統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動（dòng）三相感應（yīng）電機，係統（tǒng）運行。係統控製複雜，低速（sù）無法實現過載輸出（chū）。在低速過（guò）程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製（zhì）簡單（dān）。變頻控製起（qǐ）動過程可根（gēn）據（jù）實際工況進行（háng）調整，以滿足各（gè）種工況（kuàng）的需求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無（wú）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（yào）時常檢查和定期維護（hù），傳統（tǒng）係統構成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複雜需要（yào）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（qíng）況下進行係（xì）統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電（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，係統維護（hù）成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況（kuàng）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（zhí）驅永（yǒng）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球磨機直（zhí）驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直（zhí）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（de）實用型。　　針對（duì）大（dà）、中、小型不同尺寸的立磨，分別設（shè）計（jì）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電（diàn）動機，永磁直驅電機具有（yǒu）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，節省成本。均已（yǐ）申請（qǐng）專 利。