1、技術背（bèi）景　　傳統（tǒng）的球磨機（jī）、立（lì）磨機大都采用三相異步電動機、聯（lián）軸器、減速裝置以及（jí）齒輪結構進行（háng）驅動，導致球磨機的（de）傳動係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜（zá）、運行維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機（jī）與控製技術研究所與河南全（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,通過將電動（dòng）機與機械結構進行（háng）機電一（yī）體（tǐ）化設計，取消（xiāo）動力傳輸的（de）中間環節，做成直驅（qū）方案，能直接（jiē）滿足荷載（zǎi）的需求，省去傳（chuán）統磨機的減速機（jī），顯著提（tí）高了電機的效率與功率（lǜ）因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點（diǎn）。　　在控（kòng）製（zhì）方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降（jiàng）低了加工（gōng）、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大功率電（diàn）機（jī）的輸入電壓，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供電（diàn）電壓和使（shǐ）用（yòng）的變頻器（qì）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（diàn）機控製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況時（shí），完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）產品（pǐn）電機的定子采用了一（yī）種自主設計研（yán）發的隨動（dòng）式結（jié）構，將整圓的定子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確（què）定了一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動從而（ér）保持定子與轉子（zǐ）間隙恒定的結構。本（běn）產品通過機械結構設計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙恒（héng）定，電機不（bú）會發生掃膛現（xiàn）象，因此電機的氣隙可以設計的比普通（tōng）永磁直驅（qū）電機的小很多，從（cóng）而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成（chéng）本，節（jiē）約（yuē）稀（xī）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（yùn）行。使用本產品完全不會因電機發生故（gù）障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾（gǔn）筒就像公路，定子塊（kuài）就像汽（qì）車。滾輪（lún）貼合滾筒旋轉相（xiàng）當於汽車在公（gōng）路行駛，公路的起伏不影響車（chē）輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏心浮動不影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原因造（zào）成（chéng）電（diàn）機偏心（xīn）、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（bú）必停機檢（jiǎn）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（jié）構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機的定（dìng）子為隨動式結（jié）構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機，采用獨立的（de）扇形（xíng）定子塊結（jié）構（gòu），其隨動原理是在（zài）定子塊的軸向（xiàng）兩側安裝滾輪且（qiě）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（shè）有與支撐框架相連（lián）的彈性（xìng）機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處於半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊向上移動，上方彈性（xìng）機構繼續（xù）壓縮;下（xià）方定子塊在（zài）受到永磁（cí）體對（duì）其向上（shàng）的吸引力的同時，定子塊上的彈性（xìng）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（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周（zhōu）方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向（xiàng）下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受（shòu）到（dào）永磁體對（duì）其向下的吸引力的同時，彈性機構（gòu）將上（shàng）方其向下壓,下方（fāng）定（dìng）子塊被轉筒向下（xià）壓（yā）。　　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（shè）置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）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（diàn）機設計采用不同個數（shù）的隨動式定（dìng）子塊構成一台模塊（kuài）電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電（diàn）機構成（chéng）,多台模塊電機（jī）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（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（wèi）。球磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支（zhī）撐安（ān）裝電機轉子鐵心及（jí）磁鋼。　　本產品的隨動式定子（zǐ）塊安裝（zhuāng）拆卸十分便捷（jié），隻需要（yào）沿球磨機的（de）徑向依次拆卸密封外殼、彈（dàn）性機構、彈性（xìng）機構與定子塊（kuài）之間的連接杆、彈性（xìng）機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉（lā）出，進行檢修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用本（běn）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（jī）與（yǔ）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（tōng）過變頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相（xiàng）對（duì）困難。這些也是近年（nián）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（zhōng）間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳（chuán）動效率不僅得到大幅提升，而且直驅（qū）係統的故障率低，維護檢（jiǎn）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（diàn）機定子采用了（le）模塊（kuài）化設（shè）計，不僅降低了加工，製造，運輸等（děng）難度，還相當於（yú）把一（yī）個大功率電機做成了多個（gè）小功率（lǜ）電機。模（mó）塊（kuài）化電機的控製技術可以實現（xiàn）降低（dī）大功率電機的輸入電壓，但是（shì）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（duō）台小功（gōng）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（qì）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。　　傳統電（diàn）機故障（zhàng）時，會導致（zhì）電（diàn）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（wú）法繼續正常運行。而本產品進行（háng）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（dà）大提升了（le）電機控製的自由度,可以利（lì）用其多電機結構和（hé）控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆（chāi）卸故障電機更換（huàn）新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊化（huà）電機具有冗餘的（de）模塊數，也可（kě）切除（chú）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（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（mó）損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現（xiàn）象，偏心嚴重時（shí）還會造成電（diàn）機掃膛損壞電（diàn）機，實際生產中常常通過（guò）增（zēng）加氣（qì）隙大小來預防掃膛，而氣隙（xì）增大（dà）會導致永（yǒng）磁體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之（zhī）間的間隙恒定（dìng），可將（jiāng）氣隙做的更小，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（dòng）式定子結構在偏心時能繼（jì）續正常工作（zuò），檢（jiǎn）修（xiū）次數（shù）更少，工作時間（jiān）更長，大體積（jī）球磨機檢修複（fù）雜，降（jiàng）低（dī）檢修次數就是提高（gāo）生產（chǎn）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、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻（pín）調速（sù）控（kòng）製，實現負載（zǎi）工況多樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況（kuàng）適應能力差。遇到突發事（shì）件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境（jìng），係統反應速度慢。永磁同步電（diàn）機采用變頻調（diào）速，適應工（gōng）況能（néng）力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還（hái）增加了速度調（diào）節以快速適應係統工作環境，係統（tǒng）反應（yīng）速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳統係統因三（sān）相感應電（diàn）機無法在低速實（shí）現（xiàn）大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤（pán）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（diàn）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（jiǎn）速器（qì）滿足（zú）係統轉矩（jǔ）需（xū）要，整個係統構成複雜（zá），係統運行的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控（kòng）製係統控製永（yǒng）磁（cí）同步（bù）電（diàn）機起動，轉矩特性滿足需（xū）要，無需盤車係統和減（jiǎn）速器，輔（fǔ）助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），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件後，軟（ruǎn）起動裝置（zhì）起動三相感應（yīng）電機，係統運行。係統控製複雜（zá），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起（qǐ）動，係統直接運行，係（xì）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，以滿足各種工況的（de）需求。低（dī）速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無（wú）減速器，維（wéi）護成（chéng）本（běn）更低,維護次數少　　係統各構（gòu）成單元均需（xū）要時常檢查和定期維（wéi）護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複雜需要經常維（wéi）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係統（tǒng）維護。直驅（qū）係統構（gòu）成單元簡單，變頻器控製永（yǒng）磁同步電機（jī）直接驅動，控製方便。係統內無（wú）減速器，無（wú）需額外進行（háng）維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進行係統維（wéi）護。　　(5）傳動效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電機取代（dài）傳（chuán）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（xì）統的優勢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）立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突（tū）破，通過設計（jì）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（hěn）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（yǒng）磁直驅電機（jī）具（jù）有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且（qiě）方便製造、裝配維護，節（jiē）省成（chéng）本。均已申（shēn）請專 利（lì）。

　　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（qì）、減速裝置以及齒輪結構進（jìn）行驅動，導致球磨機（jī）的傳（chuán）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（shù）研究所與河南91视频网機電設備有限公司聯合（hé）設計研發的球（qiú）磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構進行機電一體化設計，取消（xiāo）動力傳輸的中間環節（jiē），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率與功率因數，具有節能（néng）、起動轉矩大、過載能（néng）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了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）大功率（lǜ）電機（jī）的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不（bú）必采用高等級絕緣。模塊（kuài）化電機采用多台（tái）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（biàn）頻器容量，從（cóng）而降低成（chéng）本（běn）。每個模塊電機都具有一（yī）套獨立的控（kòng）製係統，大（dà）大提升了電機（jī）控（kòng）製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況時，完全可以隻運行部（bù）分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方（fāng）麵，本產品電（diàn）機的定（dìng）子采用了（le）一種自主設計研發的隨動式結構（gòu），將整圓的定子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒（tǒng）是否震動或偏心，定（dìng）子塊始終跟隨（suí）轉筒（tǒng）運動從（cóng）而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構（gòu）設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發（fā）生掃膛現象，因此電機的氣隙可（kě）以設計的比（bǐ）普通永磁直驅電機的小很多，從而大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。當模塊發生故障時，直接拆（chāi）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（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產（chǎn）工期。　　2、球（qiú）磨機專用隨動式（shì）永磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動式定子結構構（gòu）成一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊（kuài）就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影（yǐng）響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉（zhuǎn）子間（jiān）隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤（wù）差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心（xīn）、氣隙不（bú）均（jun1）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（yǔ）轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），減少永磁體用量（liàng），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（huà）永磁直（zhí）驅電機，采用獨立的扇形定子塊結（jié）構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子與（yǔ）轉子間（jiān）的間隙，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（jī）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（shàng）頂定子塊上安（ān）裝（zhuāng）的（de）滾輪，進而帶動定子塊向（xiàng）上移動（dòng），上方（fāng）彈性機構繼（jì）續壓縮（suō）;下方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（qí）向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動（dòng）而進行徑向與圓（yuán）周方向的移動，從而保（bǎo）證（zhèng）定子、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受（shòu）到永（yǒng）磁體對其向下的吸（xī）引力的同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉（zhuǎn）筒向下壓。　　本產品彈性裝置（zhì）的壓力大（dà）小可調，對（duì）於不同位（wèi）置的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力（lì）過大造成滾輪（lún）或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功率（lǜ）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（jī），一台整圓電機由（yóu）多台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電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（chēng）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（ān）裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之間的連接（jiē）杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉出，進行檢修或更（gèng）換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳（chuán）統磨機的電機驅動係統（tǒng）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（sù）裝置（zhì）以及齒輪結構進行（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，損耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機通（tōng）過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度（dù）快，感應電機則起動相對困（kùn）難。這些（xiē）也是近年來永磁電機應用越（yuè）來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯（lián）軸器、及（jí）齒輪的傳動環（huán）節，縮（suō）短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏（lòu）油造成環境汙染。　　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機。模塊化電機的控製技術可（kě）以實（shí）現降低大功率電機的（de）輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯（lián）合供（gòng）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。球磨機運行在輕載工況時,完全（quán）可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢（shì）發生畸變，諧波含（hán）量增加，平（píng）均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常運行。而（ér）本產品進行了模塊（kuài）化（huà）設計，每個模塊電機都具有（yǒu）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（duō）電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故障電（diàn）機更換新的模塊電（diàn）機即可正常運（yùn）行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子（zǐ）模塊而控製其餘正（zhèng）常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發（fā）生故障（zhàng）而（ér）影（yǐng）響到生產工期。　　球磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）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來預防掃膛，而氣隙增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（jié）構的模塊（kuài）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（qì）隙做的更小，減少永磁體用量，電機不（bú）會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該隨動式（shì）定子結構在（zài）偏心時能繼續正常工作，檢修次數（shù）更少，工作時間更長，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。　　4、隨（suí）動式球磨機裝配（pèi）示意圖　　二、永磁直驅（qū）立（lì）磨（mó）技術　　1、立磨直驅對（duì）比於傳統感應電機的優點( 1）變（biàn）頻調速控製，實（shí）現負（fù）載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速度單一（yī），工況適（shì）應能力（lì）差。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（fǎn）應速度慢。永磁同步電機采（cǎi）用變頻調（diào）速，適應（yīng）工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速（sù）適應係統工作環（huán）境（jìng），係統反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係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（sù）起動（dòng）。為（wéi）保證在電機起（qǐ）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，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個（gè）係統（tǒng）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（zhì）永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足（zú）需要，無需盤車係統和減速器（qì），輔助係（xì）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（tǒng）起動，待三相感（gǎn）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，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（gāo）到三相感應電機起動條（tiáo）件（jiàn）。直驅係統直接變頻低速起動，係統直（zhí）接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據（jù）實際工（gōng）況（kuàng）進行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的需求。低速可（kě）過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(4）無（wú）減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）均需要時常檢查和（hé）定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本費用高（gāo）。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係統（tǒng）維護。直（zhí）驅係統構成單（dān）元簡單，變頻（pín）器控製永磁同步電機直（zhí）接驅（qū）動，控製（zhì）方便。係統內無減速器（qì），無需額外進行維護（hù），係統維護成本低。同時，係統可實現在電（diàn）機低速運行情（qíng）況下進行係（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電（diàn）機取代傳統驅動係統年節電量達181萬（wàn）元。（按照（zhào）5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直驅係統（tǒng）的優勢（shì）與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立（lì）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（le）立磨效（xiào）率。在（zài）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替代大直（zhí）徑（jìng）軸承，方（fāng）便加工（gōng）、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維修，並（bìng）降低（dī）成（chéng）本,在工程實際中具有很強的實用（yòng）型。　　針對大、中、小型不同（tóng）尺寸的立磨，分（fèn）別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機（jī），代替傳統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷（hé）機構（gòu）與不同（tóng）的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並（bìng）且（qiě）方便製造、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、立磨機大都采用（yòng）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（dǎo）致（zhì）球磨機的傳（chuán）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（zuò）量大等問題。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技術研究所（suǒ）與河南全（quán）新（xīn）機電設備有限公司聯（lián）合（hé）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（yǔ）機械結（jié）構進行機電一體化（huà）設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅（qū）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（gāo）了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載（zǎi）能（néng）力強、係（xì）統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本（běn）產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相當（dāng）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（shí）現降低（dī）大功（gōng）率電機的輸入電（diàn）壓，但是不增加電機的（de）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供電電壓和使用的變頻器容量，從而（ér）降低成本（běn）。每個模塊（kuài）電機（jī）都（dōu）具有（yǒu）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（zài）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（diàn）機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式結（jié）構，將整圓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（shè）計，確定（dìng）了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運動（dòng）從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙（xì）恒定的結構。本產品通過機械結構設計保（bǎo）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（diàn）機的氣隙可以設計的比普通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（jiàng）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，更換（huàn）新的模塊電（diàn）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影響到生（shēng）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（zǐ）結構構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就像公（gōng）路，定（dìng）子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不影（yǐng）響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）定，在（zài）球（qiú）磨機因裝配誤差（chà）、軸（zhóu）承磨損、滾筒形（xíng）變、重載震動等原因（yīn）造成（chéng）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，不必停機（jī）檢修。同時電機定子與（yǔ）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（suí）動式結構，電機不會（huì）發生掃（sǎo）膛現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊（kuài）結構，其隨動原理是在定（dìng）子塊（kuài）的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定子與轉子（zǐ）間的間隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支撐框架相連的彈性機（jī）構。彈（dàn）性機（jī）構在球磨機滾筒（tǒng）不偏心（xīn）時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉（zhuǎn）筒會向（xiàng）上頂定子塊（kuài）上安（ān）裝的滾輪，進而帶動定（dìng）子塊向上移動，上方彈性機構繼（jì）續壓縮;下方（fāng）定（dìng）子塊在受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）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（yǔ）圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼續向下波動，則上方定子塊在（zài）受（shòu）到永磁（cí）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（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位（wèi）置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置（zhì）的壓力過（guò）大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品（pǐn）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（bú）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機構成,多（duō）台模塊電機共用同（tóng）一個轉子，模塊電機（jī）包繞式（shì）安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在（zài）支撐框架上的（de）擋（dǎng）板來對定子塊進行（háng）圓周方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機（jī）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（wài）殼、彈性機構（gòu）、彈性（xìng）機構與定子塊之間的連接杆、彈性機（jī）構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數（shù）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（háng）驅動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有較高的（de）效率和功率因數，損耗大大降（jiàng）低，節約了能（néng）源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調（diào）速，電機運行平（píng）穩，係統響應（yīng）速度快（kuài），感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驅（qū），取消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及齒輪的（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%。球磨機直驅係統的傳動效（xiào）率不僅得到大幅提升，而且直（zhí）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環（huán）境（jìng）汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個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（dī）大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機（jī）不必采用高等（děng）級絕緣，模（mó）塊化（huà）電機采用多台（tái）小（xiǎo）功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容量，從而（ér）降低成本。球磨（mó）機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部（bù）分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會（huì）導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧波含量增（zēng）加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波（bō）動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常運（yùn）行。而本產品進行（háng）了模塊化（huà）設計，每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製係（xì）統，大大提升了（le）電（diàn）機控（kòng）製的自由度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈活的優（yōu）勢，在發（fā）生故（gù）障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機（jī）即（jí）可正常（cháng）運行。模塊化電（diàn）機具有（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除（chú）故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本（běn）產品（pǐn）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（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（huì）造成電機（jī）掃膛損壞電機，實際（jì）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（shì）定子結構的（de）模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心時保證定子（zǐ）與轉子之間的間隙恒定，可（kě）將氣隙做（zuò）的更小，減少永磁體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式（shì）定子結構在偏心時能繼續正（zhèng）常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修（xiū）次數就是提高生產（chǎn）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、立磨直驅對比於傳統感應（yīng）電機的優點( 1）變頻（pín）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（yīng）能力差。遇到突發事件，調（diào）整磨鞮高度來（lái）改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用（yòng）變頻（pín）調速，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（yīn）三相感（gǎn）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起動。為保證在電機起動過程（chéng）不對電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三（sān）相（xiàng）感（gǎn）應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要（yào），整個係統構成複雜，係統運行的輔（fǔ）助（zhù）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，無需盤車係統和減速器，輔助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起動過程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低（dī）速盤車係統起動，待三相（xiàng）感（gǎn）應電機達到起動（dòng）條件後，軟起動裝置（zhì）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（guò）載輸出。在低速過程需要（yào）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起動，係統直接運行，係（xì）統控製（zhì）簡單。變頻控（kòng）製起動過（guò）程可根據實際工況（kuàng）進行調整，以（yǐ）滿足各種工況的需求。低（dī）速可過（guò）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,維護次（cì）數少　　係統各構成單元（yuán）均需要時常檢查和定期維護（hù），傳統係統構成單元（yuán）多。同時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常維護，維護（hù）成本費用高。同時係（xì）統無法實現在低速運行的情況下進行係統維（wéi）護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步（bù）電機直接驅動（dòng），控製方便。係（xì）統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統可實現在電機低速運行情況下（xià）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（diàn）機取代傳統驅動係統年（nián）節電（diàn）量（liàng）達181萬元（yuán）。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直驅係（xì）統的優勢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　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸（zhóu）承與壓力軸承上進（jìn）行突（tū）破，通過設計（jì）一種（zhǒng）雙向（xiàng）載荷扇形模塊機構替（tì）代大直（zhí）徑（jìng）軸承（chéng），方便加工、生產（chǎn）、運輸、裝（zhuāng）配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電（diàn）機具有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（shěng）成（chéng）本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統（tǒng）的球磨（mó）機（jī）、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機（jī）的傳動（dòng）係統存（cún）在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大（dà）學電機與控（kòng）製技術研（yán）究所與（yǔ）河南91视频网機（jī）電設備有限公（gōng）司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過（guò）將電動機與機械結構進行機電（diàn）一體（tǐ）化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的（de）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（guò）載能力強（qiáng）、係統免維（wéi）護、自（zì）動化程度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產品電機定（dìng）子采用了模（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（yǐ）實現（xiàn）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（jī）不必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器（qì）聯合（hé）供電，這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變頻（pín）器容量，從而降低（dī）成本。每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係（xì）統，大（dà）大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕（qīng）載工況時，完全可以隻（zhī）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（cǎi）用了一（yī）種自主設計研發的隨動式結構，將整（zhěng）圓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，確定了一（yī）種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）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（héng）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（tōng）永磁直驅電機（jī）的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低（dī）生產成（chéng）本，節約稀（xī）土資源，節（jiē）能用電量。當模塊發生故障時，直接拆（chāi）卸故障電（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行（háng）。使用本產品完（wán）全不會因電機發（fā）生故障而（ér）影響到生產（chǎn）工（gōng）期。　　2、球磨機專（zhuān）用（yòng）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（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像公路，定（dìng）子塊就像汽車。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）響車輪與地麵貼合，即滾筒（tǒng）偏心（xīn）浮動不（bú）影響滾輪（lún）貼合滾筒，保證定（dìng）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（biàn）、重載震動等（děng）原因造成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行（háng）在性能狀態，不必停機檢（jiǎn）修。同時電機定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以（yǐ）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（xiàng）。　　本產（chǎn）品電機的定子為隨動式結構（gòu）,基於模塊（kuài）化永磁直驅電機，采用獨（dú）立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定（dìng）定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支撐框架（jià）相連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）心時（shí）處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機（jī）滾筒向上（shàng）波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子塊向上移動，上（shàng）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（shí），定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂（dǐng），保證（zhèng）下方定（dìng）子塊的（de）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（jìn）行徑向與圓周方向的移動，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（xiàng）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，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的（de）壓力大小可調，對於不同（tóng）位（wèi）置的定子塊設置不同的（de）壓力,避免因彈性裝置設置的壓力（lì）過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采用（yòng）不同個數（shù）的（de）隨動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台（tái）模塊電機共用同一個（gè）轉子，模塊電（diàn）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（gù）定在支撐（chēng）框架上的（de）擋板（bǎn）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,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向依次拆卸密（mì）封外殼、彈性機構、彈（dàn）性（xìng）機構與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或（huò）更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數（shù）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（chǐ）輪（lún）結構（gòu）進行驅（qū）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（lǜ）因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器（qì）進行調（diào）速，電機運行平穩，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（cí）電機（jī）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、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效（xiào）率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統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漏油造成環（huán）境（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計（jì），不（bú）僅降低了加工（gōng），製造，運輸等難度，還相當於把一（yī）個大功率（lǜ）電機做成了多（duō）個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現降低大功率電（diàn）機（jī）的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電（diàn）機不必采用高等級絕緣（yuán），模（mó）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（dī）了（le）電機的（de）供電電壓和使用（yòng）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（kuài）電（diàn）機（jī）驅動球磨機。　　傳統電（diàn）機（jī）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（xià）降，轉矩波動（dòng）顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行（háng）了模塊化設計，每個模塊電（diàn）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（duō）電機結（jié）構（gòu）和控製靈活的優勢，在（zài）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行。模塊化電機具（jù）有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控製（zhì）其餘正常子模塊降額運行（háng）。使用本產品完全不會因（yīn）電機（jī）發生故障而影（yǐng）響到生產工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏（piān）心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機，實際生產中常常通（tōng）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（diàn）機（jī）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子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨動式定子結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工（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。　　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（chuán）統感應電（diàn）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）整磨鞮高度來改變（biàn）係統（tǒng）工作環境，係統反應速度慢。永磁同（tóng）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，還增加（jiā）了（le）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（gǎn）應電機無（wú）法在低速實現大轉（zhuǎn）矩（jǔ）輸出（chū），需要（yào）額外的盤車係統滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊（jī），需（xū）增（zēng）加（jiā）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，整個係統構成複雜，係統運（yùn）行的輔（fǔ）助設備很多。直驅（qū）係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同步電機起（qǐ）動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少（shǎo），結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起動過程隨意設定（dìng）　　傳統（tǒng）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，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動（dòng）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（jiǎn）單（dān）。變頻控製起動過程可（kě）根（gēn）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（zú）起動需要，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（gè）構（gòu）成單元均需要時常檢（jiǎn）查（chá）和定期（qī）維護（hù），傳統係統構成單元（yuán）多。同時立磨減速器結構複雜需要（yào）經（jīng）常（cháng）維護，維護成（chéng）本費用高。同時係統無法實現在低（dī）速運行的（de）情況下進行係統維護。直驅係統（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器（qì）控製永磁（cí）同步電機直接驅動，控（kòng）製方便。係統（tǒng）內（nèi）無減速器，無需額外（wài）進行維護，係統維護成本低。同時（shí），係統可實現在電機（jī）低速運行情況下（xià）進行係（xì）統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,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（liàng）達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機（jī）直驅係統的優（yōu）勢與球磨機直驅係統相同（tóng），這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動（dòng）,提高了立（lì）磨效率。在立（lì）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用型。　　針對大、中（zhōng）、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步（bù）電動機（jī），永磁直驅電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節（jiē）省成本。均已申請（qǐng）專 利。