1、技術背景　　傳統的（de）球磨機、立磨機大（dà）都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結（jié）構進行（háng）驅動，導致球磨（mó）機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效（xiào）率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業（yè）大（dà）學（xué）電機與控製技術研究所與河南91视频网機電設（shè）備有限公司聯合設計研發（fā）的（de）球磨機（jī）、立磨機采（cǎi）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，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接（jiē）滿足（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電（diàn）機的效率與功（gōng）率（lǜ）因數，具有（yǒu）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（chǎn）品電機定子采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工、製造、運（yùn）輸等（děng）難（nán）度，還相當於把一個（gè）大功率電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（mó）塊（kuài）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電壓和使用的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨機運行在輕（qīng）載（zǎi）工況時，完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球磨機（jī）。　　在結構方麵（miàn），本產品（pǐn）電機的定子采用了一種自主設計研發（fā）的隨動式結構，將（jiāng）整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小（xiǎo）扇形塊，通過機械結構（gòu）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）轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保證定子（zǐ）與轉子間（jiān）的間隙恒定，電機不會（huì）發生掃膛（táng）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（duō），從而大幅降（jiàng）低電機永磁體用量，降低生產成本，節（jiē）約稀土資（zī）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（kuài）電機即可正常運行。使用本產品完全不會（huì）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（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（dìng）子塊就（jiù）像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路（lù）行駛，公路的起伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不（bú）影響滾輪貼（tiē）合（hé）滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤（wù）差、軸承磨（mó）損、滾（gǔn）筒形變（biàn）、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，保證磨機始終（zhōng）運行在性能狀態，不必停（tíng）機檢修。同時電機定子與（yǔ）轉子間的間隙（xì）也（yě）可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為（wéi）隨動式結構,基於模塊化（huà）永磁直驅電機，采用獨立（lì）的扇形定子塊結（jié）構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合（hé）滾筒來確定定子與（yǔ）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（jī）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動，轉筒（tǒng）會向（xiàng）上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子（zǐ）塊向上移動，上方彈（dàn）性（xìng）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，定子塊上的彈（dàn）性機構（gòu）將其（qí）向上頂，保證下方定子塊的（de）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（yǔ）圓（yuán）周方向的（de）移（yí）動，從（cóng）而保證定子、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，則上方定子塊在受到（dào）永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力（lì）大小可調，對於不同位置的定子塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓（yā）力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁（cí）電機采（cǎi）用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個（gè）數的隨動式定（dìng）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（duō）台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電（diàn）機包繞（rào）式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設（shè）有固定在支撐框架上的擋（dǎng）板來對定子塊進行圓周方向的（de）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（zhuǎn）子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定（dìng）子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向依次拆（chāi）卸密封（fēng）外殼、彈性機構、彈性機構與（yǔ）定子塊之（zhī）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）新的定子塊。　　3、采用本產品代（dài）替傳統磨（mó）機的電（diàn）機驅動係統的優（yōu）點（diǎn）　　現階段大多數的球磨機（jī）仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）電機（jī）相比優勢（shì）是它有較高的效（xiào）率和功率因（yīn）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（xiǎng）應速度快，感（gǎn）應電機則起動相對困（kùn）難。這些也是近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）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，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提（tí）升至少（shǎo）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，維護檢修方便，還避免了傳統設備（bèi）因漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定子（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（jī）做成了多個（gè）小（xiǎo）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電流，電機不必采用高等（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（dī）成本。球磨（mó）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（mó）機。　　傳統電機（jī）故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下（xià）降，轉矩（jǔ）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（zhì）係統，大大提（tí）升了電機控製的（de）自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故（gù）障（zhàng）時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊（kuài）電（diàn）機即可正常運行。模塊（kuài）化電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控（kòng）製其餘正常子模塊降（jiàng）額運行。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨（mó）機因加工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造（zào）成（chéng）電機（jī）掃膛損壞電機，實際（jì）生產中常常通過（guò）增加氣隙大小來預防（fáng）掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量（liàng）增加，提高電機製造成本。隨（suí）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（de）更小，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（zhèng）常工作，檢修次數更（gèng）少，工作（zuò）時間更長，大體積球（qiú）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（shù）　　1、立磨直驅對比於傳統感（gǎn）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（yī），工況適應（yīng）能（néng）力差。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速（sù），適（shì）應工況能力強。遇到突發事件，除（chú）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（jìng），係統反應速度更快。　　(2）係統簡單（dān）,可靠（kào）性高　　傳統係（xì）統因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低速起動。為保證在電機（jī）起動過程不（bú）對電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增（zēng）加軟起動裝置。三相感應（yīng）電機起動後，通（tōng）過減速器（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（shè）備很多。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（tǒng）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（shè）定　　傳統係（xì）統（tǒng）先由低速盤車係統起動，待三相感（gǎn）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（xì）統（tǒng）控製複（fù）雜，低速無（wú）法實現過載輸（shū）出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到（dào）三相（xiàng）感應電機起動條件（jiàn）。直驅係統（tǒng）直接變（biàn）頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出（chū），滿足起動（dòng）需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）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（chuán）統係統構成單元多。同時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係統無法實現在低速運（yùn）行的情況（kuàng）下進行（háng）係統維護。直驅係統構成單元簡單，變（biàn）頻器控製（zhì）永磁同步電機直接驅動（dòng），控製方便。係統內無（wú）減速器，無需額（é）外進行維護（hù），係（xì）統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情（qíng）況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁電機取（qǔ）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（kūn）磨機直驅係統的優勢與球磨機直驅係統（tǒng）相同，這裏（lǐ）不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直驅（qū）立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動（dòng）,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載（zǎi）荷扇形模（mó）塊機構（gòu）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、小型不同尺寸的立磨，分（fèn）別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速（sù）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（fú）正與承壓的（de）作用，並且方便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采（cǎi）用三相異（yì）步電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置（zhì）以及齒（chǐ）輪結構（gòu）進（jìn）行驅動，導致球磨（mó）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（dà）學電機與控製技術研究所與河南91视频网機電設備有限（xiàn）公司（sī）聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅（qū）電機,通過將電動機與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，做成直驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需求，省去傳（chuán）統磨機的減速機，顯著（zhe）提高了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維（wéi）護、自動化程度高等（děng）優點。　　在（zài）控製方麵,本（běn）產（chǎn）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（jiàng）低大（dà）功（gōng）率電機的輸（shū）入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機（jī）不必采用高等級絕緣。模（mó）塊化電機采用（yòng）多台（tái）小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用（yòng）的（de）變頻器（qì）容量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了（le）電機（jī）控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時（shí），完全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　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結構，將（jiāng）整（zhěng）圓的（de）定子分成若幹（gàn）個相（xiàng）互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計（jì），確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒（tǒng）運（yùn）動從而保持定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間隙恒定（dìng）的結（jié）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（jī）不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可（kě）以設計（jì）的比（bǐ）普通（tōng）永磁直驅電機的小很多，從而（ér）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（yòng）電量。當模塊發（fā）生故障時，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（yīn）電機發生故障而（ér）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（de）隨動（dòng）式定子結（jié）構構成一種“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋（xuán）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（xīn）浮動不影響滾輪（lún）貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在（zài）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（xīn）、氣隙（xì）不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證磨機始終運（yùn）行在性能狀態，不（bú）必停機檢修。同（tóng）時電機定子與轉子間的間（jiān）隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁體用量，並且因為隨動式結構，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（lì）的扇形（xíng）定子塊結構，其隨動（dòng）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磁體對其向上（shàng）的吸引力的同時，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（lún）依然貼合轉筒外（wài）表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓（yuán）周方向的移動，從而保（bǎo）證定子（zǐ）、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（kuài）在受到永磁體對其向（xiàng）下（xià）的（de）吸引力（lì）的同時，彈性機（jī）構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同（tóng）位置的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（zào）成滾輪或轉筒磨損較快。　　本（běn）產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設（shè）計采用不（bú）同（tóng）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模塊電機構成,多台模塊（kuài）電機共用同一個轉（zhuǎn）子，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機（jī）滾筒上。相鄰隨動式（shì）定子塊間設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向（xiàng）的（de）限位。球磨（mó）機（jī）滾（gǔn）筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵（tiě）心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆卸十分（fèn）便（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替（tì）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（yòng）三相感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動（dòng）。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（dī），節約了能源。永（yǒng）磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩（wěn），係統響（xiǎng）應速度快，感應電機則起動相對困（kùn）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（xiāo）了中間的減速機、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動環（huán）節，縮短係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修（xiū）方便，還避免了傳（chuán）統設備因漏油造成環境汙（wū）染（rǎn）。　　由於本產（chǎn）品電機（jī）定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多（duō）個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技術可以實現降低（dī）大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電（diàn）流，電（diàn）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（zhè）樣設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用的變（biàn）頻器容（róng）量，從而降低成（chéng）本。球磨機運行（háng）在輕載工況時,完全可以隻運行（háng）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，轉矩波動顯著增加，無法（fǎ）繼（jì）續正常運（yùn）行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立（lì）的控製係統，大（dà）大提升了電機控製的自由度,可以利用（yòng）其（qí）多電機結構和控製靈活的優勢，在（zài）發生故障時。可以直接拆（chāi）卸（xiè）故障電機更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。模塊（kuài）化電機具有（yǒu）冗餘的（de）模塊數，也可切除故障（zhàng）子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模（mó）塊降額（é）運（yùn）行。使用本（běn）產品完全不（bú）會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨（mó）機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生震動等因素會發生轉子（zǐ）偏心現（xiàn）象，偏心嚴（yán）重時（shí）還會造成電機掃膛損壞電機（jī），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）大會導致永磁體用量增加，提高（gāo）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（shí）保證定子與轉子之間的間（jiān）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（tóng）時因為該隨動式（shì）定（dìng）子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作（zuò）時間（jiān）更（gèng）長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修（xiū）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　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變頻調（diào）速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況（kuàng）適應能力差。遇（yù）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（sù），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（xì）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法在低速實現（xiàn）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（dòng）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，通過減速器滿足係統轉矩需（xū）要，整個（gè）係統構成複雜（zá），係統運行的輔（fǔ）助設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統控製永磁同（tóng）步電機起動，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（gòu）簡單（dān）。　　(3）變頻器軟（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（dòng），待（dài）三相感應電機達到（dào）起（qǐ）動條件後，軟起動裝置起動三（sān）相感應電機，係（xì）統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速（sù）過程需要盤車係（xì）統，將轉（zhuǎn）速提高（gāo）到三相感（gǎn）應電機起動條件。直驅（qū）係統（tǒng）直接變頻低速起動（dòng），係統直接運行（háng），係統控製簡單。變頻控製（zhì）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，滿足起動（dòng）需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護（hù）次數少　　係統各構成單元均需（xū）要（yào）時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構成單元多。同時（shí）立磨減速器結構複雜需（xū）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況下進行係統維護（hù）。直驅係統構成單元簡單，變（biàn）頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便（biàn）。係統內無減（jiǎn）速器，無需額外進行維護，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）立式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機直（zhí）驅係統（tǒng）相（xiàng）同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立磨結構示意圖　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨（mó）效率。在立磨扶正（zhèng）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（kuài）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，分別設計了三種（zhǒng）立（lì）磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具（jù）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（bìng）且（qiě）方便製造、裝（zhuāng）配維護，節省（shěng）成本。均已申請專（zhuān） 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　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控製技術研究所與河（hé）南91视频网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,通過將電動機與機械結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動力傳輸（shū）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（xiào）率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能（néng）力強、係統免（miǎn）維護、自動（dòng）化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產品電機定子（zǐ）采用了模塊化設（shè）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電機（jī）做成了多（duō）個小功率（lǜ）電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實（shí）現降低大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）樣設計降低（dī）了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻（pín）器容量（liàng），從（cóng）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（zhǒng）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（jiān）隙的小扇（shàn）形塊，通過機（jī）械結（jié）構設（shè）計，確定了一種無論球磨（mó）機轉（zhuǎn）筒是否震動或偏心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械（xiè）結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此（cǐ）電機的氣隙可以設計的比普通永磁（cí）直（zhí）驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電（diàn）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生故（gù）障而影響到生（shēng）產工（gōng）期。　　2、球（qiú）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（tǒng）就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相（xiàng）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（héng）定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動（dòng）等原因造成（chéng）電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保（bǎo）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隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁體（tǐ）用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生（shēng）掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨動（dòng）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（shì）在（zài）定子（zǐ）塊的軸向兩側安裝滾輪且（qiě）滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的（de）間隙（xì），定子塊徑向外側設有與支（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（fāng）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同（tóng）時，定子塊上的彈性機構將其向上頂（dǐng），保證下方定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而進行（háng）徑向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之（zhī）間的間隙不變。球磨機滾（gǔn）筒向下複（fù）位或繼續向下波（bō）動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下（xià）的吸引力的同時，彈性（xìng）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（xiǎo）可調，對於不同位置的定（dìng）子塊設置不同的壓力,避（bì）免因（yīn）彈性裝置設（shè）置的壓（yā）力過大（dà）造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采用（yòng）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（mó）塊電機，一台整圓（yuán）電機（jī）由多台模塊電（diàn）機（jī）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（zài）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的擋板（bǎn）來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾（gǔn）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（dìng）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（xìng）機構與（yǔ）定子（zǐ）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，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電（diàn）機驅動係（xì）統的優點　　現（xiàn）階段大多數（shù）的球磨機仍（réng）采（cǎi）用三相感（gǎn）應電（diàn）動機、聯（lián）軸器、減（jiǎn）速裝置（zhì）以及齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同（tóng）步電機（jī）與感應電（diàn）機相比優勢是它（tā）有較高的效率和功率因數，損耗大大（dà）降低，節約了（le）能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應（yīng）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（fàn）的原因。　　采用（yòng）永磁直驅，取消了中間（jiān）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到大幅提升（shēng），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漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊（kuài）化設計，不僅（jǐn）降低（dī）了（le）加工，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大（dà）功率電機做（zuò）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（lǜ）電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣，模塊化電（diàn）機采用（yòng）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（chéng）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，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩（jǔ）波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續（xù）正常運行。而本產（chǎn）品（pǐn）進行（háng）了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套（tào）獨立的控製（zhì）係統，大大提升（shēng）了（le）電機（jī）控製（zhì）的自由度,可以（yǐ）利用其多電機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發（fā）生故障時。可以直接拆卸故（gù）障（zhàng）電機更換（huàn）新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。模塊化電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可切除故（gù）障子模塊而控製其餘正常子（zǐ）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（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生震動（dòng）等因（yīn）素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重（chóng）時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣（qì）隙增大會導（dǎo）致永磁體用量增加（jiā），提（tí）高（gāo）電機製造（zào）成（chéng）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（fā）生掃膛現（xiàn）象，同時因為該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，工作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨（suí）動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）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（mó）速度單一，工況適應（yīng）能力差（chà）。遇到（dào）突發事（shì）件（jiàn），調整磨鞮高（gāo）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）速適應係（xì）統工作環（huán）境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速（sù）起動。為保證在電（diàn）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（fù）雜（zá），係統運行的輔助設備很（hěn）多。直驅係統由變頻控製係（xì）統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩特性（xìng）滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減（jiǎn）速器（qì），輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動過程（chéng）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（ruǎn）起動裝置起（qǐ）動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜（zá），低速無法實現過（guò）載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三（sān）相感應（yīng）電機起動條件。直驅（qū）係統直接變頻低速起（qǐ）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（gēn）據實際工況進行調整，以滿（mǎn）足各種工況的需求。低速可（kě）過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維（wéi）護（hù）次數（shù）少　　係統各構成單元均需要（yào）時常檢查和定（dìng）期維護，傳（chuán）統係統構成單元多。同時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常維護（hù），維護（hù）成本費用高。同時（shí）係統無法實（shí）現在低速（sù）運行（háng）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（yǒng）磁同步電機直接驅動（dòng），控製方便。係（xì）統內無減速器，無需（xū）額外進行維護，係統（tǒng）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　　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（yuán）。（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（lǐ）不再（zài）一—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動,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（shè）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（chǎn）、運輸、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工程（chéng）實際中具有很強（qiáng）的實用型（xíng）。　　針對大（dà）、中、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（jī），代替傳統的減速機與三相異步電動機（jī），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（zhèng）與承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配（pèi）維護，節（jiē）省成本。均已申請專 利（lì）。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）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（de）傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗（rǒng）長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行維（wéi）護工作量大等問題。　　沈陽工業大（dà）學電機與控製技術（shù）研究所與河南全（quán）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（jī）,通過將電動機與機械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（de）需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機（jī）的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起（qǐ）動轉矩（jǔ）大、過載能力（lì）強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製（zhì）方麵,本產品電機定（dìng）子（zǐ）采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了加工、製（zhì）造、運輸（shū）等難度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以（yǐ）實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但（dàn）是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化電機采（cǎi）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（diàn）電壓和使用的變頻器（qì）容量，從（cóng）而降低成（chéng）本。每個（gè）模塊電機都具有一套（tào）獨立（lì）的（de）控製係統（tǒng），大大提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨機運（yùn）行在（zài）輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球磨機（jī）。　　在結構方（fāng）麵，本產品電機的定子采（cǎi）用了（le）一種自主設（shè）計研發的隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設（shè）計，確定了一種無論（lùn）球磨機轉筒是否震動或偏心，定（dìng）子（zǐ）塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而（ér）保持定（dìng）子與轉子間隙恒定的結構。本（běn）產品通過機械（xiè）結構設計保證定子與（yǔ）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（jì）的比普通永磁直驅電（diàn）機的小很多（duō），從而大幅降低電機（jī）永磁（cí）體用（yòng）量，降低生產成本，節約稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）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（ér）影響到（dào）生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路（lù）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、轉子間隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒（tǒng）形（xíng）變、重（chóng）載震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能狀態，不必（bì）停機（jī）檢修。同時電機定子與轉子（zǐ）間的間隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不（bú）會發生掃（sǎo）膛現（xiàn）象。　　本產（chǎn）品（pǐn）電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁（cí）直驅電機，采（cǎi）用獨立（lì）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連的彈性（xìng）機構。彈性機構（gòu）在球磨機滾筒不偏心時處於半（bàn）壓縮狀態,如果球磨機滾筒（tǒng）向上波動，轉（zhuǎn）筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈（dàn）性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向上的吸引力的同（tóng）時，定子塊（kuài）上的（de）彈性機（jī）構將其向上頂，保證下（xià）方（fāng）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（jìn）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（bú）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（cí）體對其向下的（de）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（zhuǎn）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（zǐ）塊設置（zhì）不同的壓（yā）力,避（bì）免因彈性裝置設置的（de）壓（yā）力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電（diàn）機采用模塊化（huà）控製，根據不同功率的電機設計采用不同個數的隨動式（shì）定子塊構成一台模塊電機，一台整（zhěng）圓電機由多台模塊電機構成,多（duō）台模（mó）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。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周（zhōu）方向的限（xiàn）位。球磨機滾筒的（de）法蘭處（chù）銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電機轉子（zǐ）鐵心（xīn）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（yào）沿（yán）球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性機構與定子塊之間的連（lián）接杆、彈性機構支撐架，即可將定（dìng）子（zǐ）塊（kuài）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（chuán）統磨（mó）機的（de）電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相（xiàng）感應電動機、聯軸器（qì）、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（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調（diào）速，電機運行（háng）平（píng）穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電機則起（qǐ）動相對困難。這些也是近（jìn）年來永磁電機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直（zhí）驅，取（qǔ）消了中間的減速機、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（lǜ）將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到（dào）大幅提升，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。　　由於本產品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工，製造，運（yùn）輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大功率電機做成了（le）多個（gè）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電（diàn）流，電機不（bú）必采用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器（qì）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。球（qiú）磨機（jī）運行在輕載工況時（shí）,完全可以（yǐ）隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時，會（huì）導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法（fǎ）繼續正常運行。而本產品進行了模（mó）塊化設計，每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結（jié）構和控製（zhì）靈活的優勢，在發生故障時（shí）。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（kě）切除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）常子模塊降額運行。使用本（běn）產品完全不會（huì）因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤（wù）差、軸承磨（mó）損、滾筒形（xíng）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（hái）會造成電機掃膛損壞電（diàn）機（jī），實（shí）際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而（ér）氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加（jiā），提高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機（jī），能在轉（zhuǎn）筒（tǒng）偏心時（shí）保（bǎo）證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的（de）更小，減少永（yǒng）磁體用量，電機不（bú）會（huì）發生掃膛現象，同時因（yīn）為該隨動式定（dìng）子（zǐ）結構在偏心時能（néng）繼續正常工作，檢（jiǎn）修次數更少（shǎo），工作時間更長（zhǎng），大體積球磨機檢修（xiū）複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提高生產（chǎn）效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意（yì）圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調（diào）速控製，實現負載工況多樣性　　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（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，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨（mó）輾高度外，還增（zēng）加（jiā）了速度（dù）調（diào）節以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要（yào）額外的盤車係統滿足立（lì）磨（mó）的低速起動（dòng）。為（wéi）保證在電機起動過程（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，整個係統構成（chéng）複雜，係統（tǒng）運行的（de）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（xìng）滿（mǎn）足（zú）需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔（fǔ）助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先（xiān）由（yóu）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感（gǎn）應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過（guò）載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到（dào）三相感（gǎn）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（zhì）起動過程（chéng）可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載（zǎi）輸出，滿（mǎn）足（zú）起動（dòng）需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期維護，傳統係統構成單元（yuán）多。同時（shí）立磨減速器結構（gòu）複（fù）雜需要經常維護，維（wéi）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。直驅係統構成單元簡單，變（biàn）頻器控製永磁同步電（diàn）機直接驅動，控製方（fāng）便。係統內無（wú）減速器，無（wú）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（jìn）行係統維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取（qǔ）代傳統（tǒng）驅動係統（tǒng）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（jī）直驅係統相同（tóng），這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結（jié）構示意圖　　本新型立磨結構（gòu）采（cǎi）用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與（yǔ）壓（yā）力（lì）軸承上進行突（tū）破（pò），通過設計一種（zhǒng）雙（shuāng）向載荷扇形模塊機（jī）構替代（dài）大直徑軸（zhóu）承，方便加工（gōng）、生產、運輸（shū）、裝配（pèi）、維（wéi）修，並降低成（chéng）本,在工程實際（jì）中具有很強的（de）實用型。　　針對大、中、小型不（bú）同尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立磨（mó）專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異（yì）步電動機，永（yǒng）磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放（fàng）置（zhì）位置，均能達到（dào）扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維（wéi）護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。