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（jiǎn）速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨機（jī）的傳動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（tí）。　　沈陽工（gōng）業大學電機與控製技術研究所與河南（nán）天美传媒在线機電設（shè）備（bèi）有限公司聯合設計研（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（xiè）結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環（huán）節（jiē），做成直驅方（fāng）案，能直（zhí）接（jiē）滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨（mó）機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功（gōng）率因數，具有節（jiē）能、起動轉矩大、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（běn）產品電機（jī）定（dìng）子（zǐ）采用了模塊化設（shè）計（jì），不僅（jǐn）降低了加（jiā）工、製造、運輸等難（nán）度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技（jì）術可以實現降低大功率電機的輸（shū）入電（diàn）壓，但是不增加電機的輸（shū）入電流，電機不必（bì）采用高等級（jí）絕（jué）緣。模塊化電機采用多台小（xiǎo）功率變頻（pín）器聯合供電，這樣設計降低了（le）電機的供電（diàn）電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。每個模塊電機（jī）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（dù），球磨機運（yùn）行在輕（qīng）載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）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（gòu），將整圓的定子分成若幹個相互存在間（jiān）隙的小扇形塊，通過機械（xiè）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（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產品通過機械（xiè）結構設計保證定子與轉子間的間隙（xì）恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電（diàn）機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的（de）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（dāng）模（mó）塊發生故（gù）障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到（dào）生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電（diàn）機概述　　本產（chǎn）品的隨動式（shì）定子結構構成一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路行駛（shǐ），公路的起伏（fú）不（bú）影響車輪與（yǔ）地麵（miàn）貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定（dìng），在球（qiú）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（shí），仍能（néng）正常（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機（jī）檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可（kě）以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發（fā）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（cí）直驅電（diàn）機，采用（yòng）獨立（lì）的扇（shàn）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（lún）且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間（jiān）的間隙，定子塊徑（jìng）向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機（jī）滾（gǔn）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（xiàng）上（shàng）移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的（de）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（tǒng）波動而進行徑向與圓（yuán）周方向的（de）移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨（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向下的吸引（yǐn）力的同（tóng）時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉（zhuǎn）筒向下（xià）壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調（diào），對於不（bú）同位（wèi）置的定子塊設置（zhì）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（diàn）機采用模塊化控製，根據不同功率的（de）電機設計采用不同個數的隨動式定子塊構（gòu）成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電（diàn）機構成,多台模塊電（diàn）機共用同一（yī）個轉子，模（mó）塊電機包繞（rào）式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子（zǐ）塊（kuài）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（xiàng）的限位。球磨機滾（gǔn）筒的法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用（yòng）於支撐安（ān）裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　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）依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐（chēng）架，即（jí）可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢（jiǎn）修或更換（huàn）新的定子塊。　　3、采用本（běn）產品（pǐn）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（jī）仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速（sù）裝置（zhì）以及（jí）齒輪結構進行（háng）驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優（yōu）勢是它有較高的（de）效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對（duì）困難。這些也是（shì）近年來永磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅（qū），取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直（zhí）驅係統的傳（chuán）動效率不僅得到大幅提升，而且直驅（qū）係統的故障（zhàng）率低，維護檢（jiǎn）修方便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電（diàn）機定子采用（yòng）了模塊化設計，不僅降低了加工，製造（zào），運輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機（jī）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機的輸入電壓（yā），但是不增（zēng）加電（diàn）機的輸入（rù）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（biàn）頻器聯合供電（diàn）。這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使（shǐ）用的變頻器（qì）容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在輕載工況時,完全（quán）可以（yǐ）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，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）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，每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控製係（xì）統，大大提升了（le）電機控（kòng）製（zhì）的自由度,可以（yǐ）利（lì）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（de）模塊電機即可正常運行。模塊（kuài）化電機具（jù）有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘（yú）正常子模塊降額運（yùn）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（qī）。　　球磨機因（yīn）加（jiā）工誤差、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重（chóng）載產生震動等因素會發（fā）生轉（zhuǎn）子偏心現象（xiàng），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（zēng）大會導致永磁體（tǐ）用量增加（jiā），提高電機製造成本。隨動式定子結構的模（mó）塊電（diàn）機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣（qì）隙做的更小，減少（shǎo）永（yǒng）磁體用量，電機不會發（fā）生掃膛現象，同時因為（wéi）該隨（suí）動式定子結（jié）構在偏（piān）心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時（shí）間更長，大體積球磨機檢修複雜，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、永磁直驅立（lì）磨技（jì）術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機（jī）的優點( 1）變頻調速控製，實現負載（zǎi）工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇（yù）到突發事件，調整磨（mó）鞮高度來改變係統工作環境，係統（tǒng）反應速度慢（màn）。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力（lì）強。遇（yù）到突發事件，除調整磨輾高度（dù）外，還增加了速度（dù）調節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（wú）法在低速實現大轉（zhuǎn）矩（jǔ）輸（shū）出，需要額外的盤車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保（bǎo）證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟（ruǎn）起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統（tǒng）轉矩需（xū）要，整個係統構成複雜，係統運行的輔（fǔ）助設備很多。直驅係統由變（biàn）頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單（dān）。　　(3）變（biàn）頻器軟起動，起動過（guò）程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相（xiàng）感應電機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低（dī）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。直驅係統直接變頻低速（sù）起動，係（xì）統直接運行，係統（tǒng）控製（zhì）簡單。變頻控（kòng）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。低速可過載輸出，滿（mǎn）足起動（dòng）需要，取代盤車（chē）係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低,維護次數少　　係統各構成單（dān）元均需要（yào）時常檢查和定期維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下進行（háng）係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無（wú）減速器，無需額外進行維護，係統維（wéi）護成（chéng）本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進（jìn）行係統維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）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）立式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機（jī）直驅（qū）係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直（zhí）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（tū）破，通過設計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不（bú）同尺寸的立磨，分別設計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動（dòng）機，永（yǒng）磁直驅電（diàn）機具有雙向載荷機構與不同的放（fàng）置位置，均能達到扶正（zhèng）與承壓的作用（yòng），並且方便（biàn）製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨機大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（chuán）動係統存（cún）在機械傳動鏈（liàn）冗長、效（xiào）率低、機構複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題（tí）。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究所與河南天美传媒在线機電設備有限公司聯合（hé）設計研發的球磨機、立（lì）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（jì），取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足（zú）荷載（zǎi）的需求，省去傳統磨機的減（jiǎn）速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起動（dòng）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（jī）定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了（le）加工、製造、運輸等難（nán）度（dù），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（shù）可以實現降低大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加電機的（de）輸入（rù）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（jì）降低了（le）電機的供（gòng）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（qiú）磨機運行在輕載工況時，完全可（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（le）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（suí）轉筒運動從而保（bǎo）持定子與轉（zhuǎn）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（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會（huì）發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直（zhí）驅電機的小很多，從而大（dà）幅降低電機永磁體用量，降（jiàng）低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直接（jiē）拆卸故障電機，更換新的模塊電（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（chéng）一種“小車結構”，滾（gǔn）筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行（háng）駛，公（gōng）路的起伏不影響（xiǎng）車輪與地麵貼合（hé），即滾筒偏（piān）心浮動不（bú）影響滾輪貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形變、重載震（zhèn）動等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉（zhuǎn），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（xì）也可以做（zuò）的（de）更小，減少永磁體（tǐ）用量，並（bìng）且因為隨動式結構，電機不會發生掃（sǎo）膛現象。　　本產品電機的定子為隨（suí）動（dòng）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，其隨動原理是在定子塊的（de）軸向兩側（cè）安裝滾（gǔn）輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構（gòu）在球磨機滾筒不偏心時處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定（dìng）子塊上安裝的（de）滾輪，進而帶動定（dìng）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（xiàng）上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾輪（lún）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）繼續向下波動，則上方定子塊在（zài）受到永磁體對其向下（xià）的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下（xià）方定子（zǐ）塊（kuài）被轉筒（tǒng）向下（xià）壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）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（dàn）性裝置設置的（de）壓（yā）力過大造成滾輪或（huò）轉筒磨（mó）損（sǔn）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，一台整圓電機由多台模塊電機構（gòu）成,多台（tái）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。相鄰隨動式定子塊間設（shè）有固定在支撐框架上的（de）擋板（bǎn）來對定子（zǐ）塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接（jiē）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（kuài）安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈性機（jī）構（gòu）支撐（chēng）架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉（lā）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機驅動係統的優點（diǎn）　　現階段（duàn）大（dà）多數（shù）的球磨機仍采用（yòng）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（diàn）機與感應電機相比優勢是它（tā）有較高的效率和功率因（yīn）數，損耗大大（dà）降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變頻器進行調速，電機（jī）運行平穩（wěn），係統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來（lái）越廣泛的原因。　　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，縮短係統的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直（zhí）驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造（zào）成（chéng）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，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大（dà）功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電（diàn）機的控（kòng）製技（jì）術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增（zēng）加（jiā）電機（jī）的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合（hé）供電。這樣設（shè）計（jì）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（mó）機運行在輕載工況時,完全可以隻（zhī）運行（háng）部分模（mó）塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機（jī）故障時，會導致電機合（hé）成（chéng）磁動勢發（fā）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（fǎ）繼續正常運行。而本產品（pǐn）進行了模塊化設計（jì），每（měi）個模塊電機都具有一（yī）套獨（dú）立的控（kòng）製係統，大大提（tí）升了電機（jī）控製的自由度,可以（yǐ）利用其多電機結構和（hé）控製（zhì）靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故（gù）障電機更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。模塊（kuài）化電機具有冗餘的模塊數（shù），也可切除故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊（kuài）降額（é）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（qī）。　　球（qiú）磨機因（yīn）加（jiā）工誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）或重（chóng）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電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙（xì）大小來預防掃膛，而氣（qì）隙增（zēng）大會導（dǎo）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（zhuǎn）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（tǐ）用（yòng）量，電機不會（huì）發生掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時（shí）間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提（tí）高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝（zhuāng）配示意（yì）圖　　二（èr）、永（yǒng）磁直驅立磨（mó）技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機（jī）的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度（dù）單一，工況適應能力差。遇到突（tū）發事件，調整磨鞮高（gāo）度來改變係統（tǒng）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（lì）強。遇到突發事件（jiàn），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，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統（tǒng）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（shū）出，需要（yào）額外（wài）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。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助（zhù）設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控製係統（tǒng）控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤（pán）車係統和減（jiǎn）速（sù）器，輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起（qǐ）動過程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低速盤車係統起動，待三（sān）相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸（shū）出。在低速過程（chéng）需要盤車係統，將轉速提高到（dào）三相感應電機（jī）起動條件。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起動，係（xì）統直接（jiē）運行（háng），係（xì）統控製簡單。變頻控（kòng）製起動過（guò）程可根據實際工況進（jìn）行調整，以滿足（zú）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（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（qī）維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需要經常維護，維護（hù）成本費用高。同時係（xì）統無法實（shí）現在低速（sù）運行的情況（kuàng）下（xià）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（bù）電（diàn）機直接驅動，控製方便（biàn）。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（jìn）行係統（tǒng）維（wéi）護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上（shàng）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（qū）係統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同，這裏不再一（yī）—贅述。　　2、永（yǒng）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（xiào）率。在立磨扶正軸承與（yǔ）壓力軸承上（shàng）進（jìn）行突破，通過設計一種（zhǒng）雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代（dài）大直徑軸承，方便加（jiā）工、生產（chǎn）、運輸（shū）、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實（shí）用（yòng）型。　　針對（duì）大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了三種立（lì）磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步（bù）電（diàn）動機（jī），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（néng）達到扶（fú）正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維（wéi）護（hù），節省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結構（gòu）進（jìn）行驅動，導致（zhì）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（háng）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）所與河南天美传媒在线機（jī）電設備有限公司聯合（hé）設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通過將電（diàn）動機與機械結構進行機電（diàn）一體化設（shè）計（jì），取消動力（lì）傳輸的中間環節，做成直驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需求，省去傳（chuán）統磨（mó）機（jī）的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與功率因（yīn）數，具有節能、起動轉矩大（dà）、過載能（néng）力強、係統免維護、自動化（huà）程（chéng）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（jǐn）降低了（le）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降低大（dà）功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕（jué）緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣（yàng）設計降低（dī）了電機的供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。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（zhì）的自（zì）由度，球磨機運行在輕（qīng）載工況時，完全可以隻運行（háng）部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵（miàn），本產品電機的定子采用了一種自（zì）主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過（guò）機械結（jié）構設計，確定了一種無論球磨機（jī）轉（zhuǎn）筒是否震（zhèn）動（dòng）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（xì）恒定（dìng）的結構。本（běn）產品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的（de）間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電（diàn）機的小（xiǎo）很多，從而大幅降低電機永磁體（tǐ）用量（liàng），降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發（fā）生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊（kuài）電機即可正常運（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。　　2、球（qiú）磨機專用（yòng）隨（suí）動式永磁直驅電機概述　　本產品的（de）隨動式定子結構構成一（yī）種“小車結構（gòu）”，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（yú）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（jí）滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）原因（yīn）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（tài），不必（bì）停機（jī）檢修。同（tóng）時電機定子與轉子（zǐ）間的間隙也可以做的（de）更小（xiǎo），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（chǎn）品（pǐn）電機的定子為（wéi）隨（suí）動式（shì）結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）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（zhuāng）滾輪（lún）且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的（de）間隙，定子塊徑向（xiàng）外側設有與支撐框（kuàng）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（yā）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（dìng）子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的（de）同時，定子塊上的彈性（xìng）機構將其向上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾輪依然（rán）貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行（háng）徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而保證定子、轉（zhuǎn）子之間（jiān）的間隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位或繼續向（xiàng）下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下（xià）的吸引（yǐn）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（dà）小可調（diào），對於不同位（wèi）置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模塊化控製，根據不同功（gōng）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，一台整圓電（diàn）機由多台模（mó）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（gǔn）筒上（shàng）。相鄰隨動式定子（zǐ）塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處（chù）銜接T型支撐板,用於（yú）支（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品（pǐn）的隨動（dòng）式定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封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接（jiē）杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定（dìng）子（zǐ）塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換（huàn）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（tǒng）的優點　　現階段大多（duō）數的球（qiú）磨機仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸器（qì）、減速裝置（zhì）以及（jí）齒輪結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優（yōu）勢是它有（yǒu）較高的效率和功率因數，損耗大大降（jiàng）低，節約（yuē）了（le）能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則起動（dòng）相對困（kùn）難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用（yòng）越（yuè）來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅（qū）係統的（de）傳動效率不僅得到（dào）大幅提升，而且直驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢修方（fāng）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（jī）定（dìng）子（zǐ）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（diàn）機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸（shū）入電流，電機（jī）不必采用高等級絕緣，模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和使用的（de）變頻器（qì）容量，從而降低成本。球磨機運行在（zài）輕（qīng）載工況時,完全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨機（jī）。　　傳統（tǒng）電機故障時，會（huì）導致電（diàn）機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動（dòng）顯著增加，無（wú）法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化（huà）設計（jì），每個模塊電機都（dōu）具有（yǒu）一套獨立的（de）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（gòu）和控製靈活的優勢（shì），在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故障電機更換新的模塊電（diàn）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其餘正常子模塊（kuài）降（jiàng）額運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而（ér）影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或（huò）重載產生震動等（děng）因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機（jī）掃膛損壞電機，實際生（shēng）產中常常（cháng）通過增加氣隙（xì）大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）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（zài）轉筒偏心時保（bǎo）證定子與轉子之間的間隙恒（héng）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（jì）續正常工作，檢修次數更（gèng）少，工作（zuò）時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次數就（jiù）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（qū）立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點（diǎn）( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立（lì）磨速度單一，工況適（shì）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（yǒng）磁（cí）同步電機采用變頻調速，適應工況能力強（qiáng）。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（xì）統工（gōng）作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳（chuán）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（é）外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保證（zhèng）在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動（dòng）裝置。三相感應（yīng）電機起動（dòng）後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成（chéng）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（zhì）永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三（sān）相感（gǎn）應電機達到起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機（jī），係統運行。係統控製複雜，低（dī）速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統（tǒng），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（sù）起動，係統直接運行，係統控製簡單（dān）。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿（mǎn）足（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿（mǎn）足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維護成本更低,維（wéi）護次數少　　係統各構成（chéng）單元均需要時常檢查和定期維護（hù），傳統係統構成（chéng）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（gòu）成單元簡單，變頻器控製永磁同步電（diàn）機直（zhí）接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額（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情（qíng）況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）磁電機（jī）取代（dài）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　　本新型立磨結構采用永磁直驅電（diàn）機驅動,提高了（le）立磨（mó）效率。在立磨扶（fú）正軸承（chéng）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（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降低成本,在工程實（shí）際中（zhōng）具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的（de）立磨，分別（bié）設計了三種立磨專用（yòng）永（yǒng）磁電機，代替傳（chuán）統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同（tóng）的放置位（wèi）置，均能達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（jun1）已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統（tǒng）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，導致球磨機的傳動係統存（cún）在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南（nán）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（yòng）永（yǒng）磁直（zhí）驅電機,通過將電動機與（yǔ）機械結構進行機電一體化設（shè）計，取消動力（lì）傳（chuán）輸的中（zhōng）間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨（mó）機的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節（jiē）能（néng）、起動（dòng）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,本產品電機定子采用（yòng）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。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功率電機的（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絕（jué）緣。模塊化電機采（cǎi）用多台（tái）小功率變頻器聯合（hé）供（gòng）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（cóng）而（ér）降低成本。每（měi）個模塊電（diàn）機都具有一（yī）套獨立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）的自由度，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。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主（zhǔ）設（shè）計研（yán）發的隨（suí）動（dòng）式結構，將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（gòu）設計，確定了一種無論球（qiú）磨機轉（zhuǎn）筒（tǒng）是否（fǒu）震動（dòng）或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與（yǔ）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（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛（táng）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（de）小很多，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（zhàng）時，直接拆卸故（gù）障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產（chǎn）品（pǐn）完全不（bú）會因電機發生故障而影響到（dào）生產工期。　　2、球磨機專用隨動式（shì）永磁直驅電機概述（shù）　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路（lù），定子塊就像汽車。滾輪貼合（hé）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，即滾筒偏心浮動不影響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重（chóng）載震（zhèn）動（dòng）等原因（yīn）造成電機偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢修。同（tóng）時電機（jī）定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定（dìng）子為隨動式結構,基於模塊（kuài）化永磁直驅電機，采（cǎi）用獨立（lì）的扇形定子塊結構（gòu），其隨動原（yuán）理是在定（dìng）子（zǐ）塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子（zǐ）與（yǔ）轉子間的間隙，定（dìng）子（zǐ）塊徑向外側設（shè）有（yǒu）與支撐框架（jià）相連的彈性機構。彈（dàn）性機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉（zhuǎn）筒會向（xiàng）上（shàng）頂定子（zǐ）塊（kuài）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（shòu）到永磁體對其向上的吸引力的同時（shí），定子塊上的彈（dàn）性機（jī）構將其向（xiàng）上頂，保證下方定（dìng）子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒外（wài）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，從而保（bǎo）證定子、轉子之（zhī）間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波動，則上（shàng）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,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力大（dà）小可調，對於（yú）不同位置的（de）定子塊設（shè）置不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪（lún）或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模塊化（huà）控製，根據不同功率的電機設（shè）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（gòu）成,多台模塊電（diàn）機共用同一個轉（zhuǎn）子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在（zài）支（zhī）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（lán）處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　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（de）徑向依次拆卸密封外（wài）殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架，即（jí）可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用（yòng）本（běn）產品代替傳統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　現階段（duàn）大多數（shù）的球磨機仍采（cǎi）用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒（chǐ）輪（lún）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高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動（dòng）相對（duì）困難。這些（xiē）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，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環（huán）節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統的傳動效（xiào）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（wéi）護檢（jiǎn）修方（fāng）便，還（hái）避免了傳統設備因漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定子采用了模塊（kuài）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（jī）的控製技術可以實現降低（dī）大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入（rù）電流，電機不必采用高（gāo）等級（jí）絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了（le）電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅（qū）動（dòng）球磨機。　　傳（chuán）統電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發（fā）生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都（dōu）具有一套獨立（lì）的控製係統，大（dà）大提升了（le）電機控製的自由度（dù）,可以（yǐ）利用其多電機結構和控製（zhì）靈活的優勢，在發生故（gù）障時。可以直接（jiē）拆卸故（gù）障電機更（gèng）換新的模塊電機即（jí）可正常運行。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製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變或（huò）重載產生震動等因素（sù）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（cháng）通過增加氣隙大（dà）小來預防（fáng）掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製（zhì）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（jiāng）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（jì）續正常（cháng）工作，檢修次（cì）數更少，工作時間（jiān）更長（zhǎng），大體積球磨機檢修複雜，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（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（zhì），實現負載工（gōng）況多樣性　　傳統立（lì）磨速度單一，工（gōng）況適應能力差。遇（yù）到（dào）突發事件，調（diào）整磨（mó）鞮高度來改變係統工作環境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同（tóng）步電（diàn）機采用變（biàn）頻調（diào）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（dù）調節以快速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單（dān）,可靠性高　　傳統係統因三（sān）相感應電機無法在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需（xū）要額外的盤車係統（tǒng）滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保證在電機（jī）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（gǎn）應電（diàn）機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統（tǒng）構（gòu）成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多。直驅（qū）係統（tǒng）由變頻控製係統控（kòng）製永磁同步電機起動，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（tǒng）係統先由低速盤（pán）車係統起動，待三（sān）相感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動三（sān）相感（gǎn）應電機，係（xì）統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸（shū）出。在（zài）低速過程需要盤車係統，將（jiāng）轉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（tǒng）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（jìn）行調整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸（shū）出，滿足起（qǐ）動需（xū）要，取（qǔ）代盤車係（xì）統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低,維護次數少　　係（xì）統（tǒng）各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨（mó）減速器結構複雜需要（yào）經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下進（jìn）行係統維護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接（jiē）驅動，控製方便。係統內無減速器，無需額外進行（háng）維護，係統維護成本（běn）低。同時，係統可實現在電機低速運（yùn）行（háng）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）立式鯤磨機直驅係統的（de）優勢（shì）與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（yì）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（zhèng）軸承與壓力軸（zhóu）承上進行突破，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立磨，分別設計了（le）三種立磨專用（yòng）永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機（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（chéng）壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申（shēn）請（qǐng）專 利。