1、技術背景　　傳統的球磨機（jī）、立磨機大都（dōu）采用三相異（yì）步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行（háng）驅動，導致球磨機（jī）的傳（chuán）動係（xì）統存在機械傳動鏈冗（rǒng）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（zhì）技術研究所與河南91视频网機電設備有限公司聯（lián）合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永磁直驅電機（jī）,通過將電動機與（yǔ）機械結構進行（háng）機電一體化設計（jì），取消（xiāo）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，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有（yǒu）節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程（chéng）度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產品電機定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（hái）相當（dāng）於把一個大功率電機做成了多（duō）個小（xiǎo）功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技（jì）術可以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，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯合供電，這樣設計降（jiàng）低了電（diàn）機的（de）供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機（jī）都具有一（yī）套獨立的控製（zhì）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（jié）構方麵，本（běn）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（gòu），將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊（kuài），通（tōng）過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子（zǐ）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（jié）構。本（běn）產品通過機械結（jié）構設計保證定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通（tōng）永磁直驅（qū）電機的（de）小很多，從而（ér）大幅降低（dī）電機永磁體用量，降低生產成（chéng）本，節約稀土資源，節能用電量（liàng）。當模塊發生故障時，直接拆卸故（gù）障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全不會因電機（jī）發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式（shì）永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路（lù）行駛，公（gōng）路的起（qǐ）伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼合，即滾筒（tǒng）偏心浮動不影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定（dìng），在球磨機（jī）因裝配誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必（bì）停機檢修。同時電機定子（zǐ）與轉子間的間隙也可以做（zuò）的更小，減少永（yǒng）磁體用量，並且（qiě）因為隨動式結構（gòu），電機不會（huì）發（fā）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，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨（suí）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。彈性機構在球（qiú）磨機滾（gǔn）筒不偏心時（shí）處於（yú）半（bàn）壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上（shàng）波動，轉筒會向上頂定（dìng）子塊上（shàng）安裝的（de）滾輪，進而帶動定子塊向上移動（dòng），上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其（qí）向上的吸引力的同時，定子塊上（shàng）的（de）彈性機（jī）構將其向上頂，保證下方（fāng）定子塊的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表麵，使定（dìng）子塊跟（gēn）隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動，從而（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力的同時，彈性機構將上方（fāng）其向下壓（yā）,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓（yā）。　　本產品彈性裝置（zhì）的壓力大小（xiǎo）可（kě）調，對於不同（tóng）位（wèi）置的定子塊設置不同的（de）壓（yā）力,避免因彈性裝置設（shè）置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采用模塊化控製，根據（jù）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，一台整圓電機由多台模（mó）塊電（diàn）機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安（ān）裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定在支撐框架（jià）上的擋（dǎng）板來對定子（zǐ）塊（kuài）進行圓（yuán）周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處（chù）銜接T型支撐板,用於（yú）支撐安裝電機轉子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機（jī）的徑向依次（cì）拆卸密（mì）封外殼、彈（dàn）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，即可將定子（zǐ）塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品代替傳統（tǒng）磨機（jī）的電（diàn）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（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電（diàn）機與感應電機（jī）相（xiàng）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。永磁電機通過變頻器進（jìn）行（háng）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（yě）是近（jìn）年來永磁電機應用越來越廣泛（fàn）的原因。　　采用永磁直（zhí）驅，取消了（le）中間的減速（sù）機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係（xì）統的傳動（dòng）效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大（dà）幅提（tí）升，而且直（zhí）驅係統的（de）故障率（lǜ）低，維護檢修方便，還避免了（le）傳（chuán）統設備因漏（lòu）油（yóu）造成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電（diàn）機定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，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的（de）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（liú），電機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電。這樣（yàng）設計降低了電機（jī）的供（gòng）電電（diàn）壓和使（shǐ）用的（de）變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球（qiú）磨機運行在輕載工況（kuàng）時（shí）,完全可以（yǐ）隻運行（háng）部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統（tǒng）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（jiā），平均轉（zhuǎn）矩下（xià）降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行（háng）。而本產品進（jìn）行（háng）了模塊化設計，每個模塊電（diàn）機都（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）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，在發生故障時。可以直（zhí）接拆卸故障電機更換新的模（mó）塊電機即可正（zhèng）常運（yùn）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（kòng）製其餘正常子（zǐ）模塊降額運行（háng）。使用（yòng）本（běn）產品完全不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（gǔn）筒形變或重載產生震動等因素會發生（shēng）轉子偏心現象，偏心嚴重時還會（huì）造成電機（jī）掃膛損（sǔn）壞（huài）電（diàn）機（jī），實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）磁體用量增（zēng）加，提高（gāo）電機製造成本。隨動式定子結構的（de）模塊（kuài）電（diàn）機，能（néng）在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與轉子之（zhī）間的間（jiān）隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永（yǒng）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（jié）構在偏心時能（néng）繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更（gèng）長，大體（tǐ）積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高（gāo）生產效率。　　4、隨動（dòng）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（gǎn）應電（diàn）機的優點( 1）變頻調速控製，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（jiàn），調整磨鞮（dī）高度來改變（biàn）係統工作環境，係統反應速度慢。永（yǒng）磁同（tóng）步電機采用變頻調速（sù），適應工況能（néng）力強。遇到突發事件，除調整磨（mó）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　　傳統係統因三相感應電機（jī）無法（fǎ）在低速（sù）實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需（xū）要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保證在（zài）電機起動過程不對電網造成過大（dà）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（gè）係統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控製（zhì）永磁同（tóng）步電機（jī）起動，轉矩特性滿足需要（yào），無需盤車係統和減速器，輔助係（xì）統少（shǎo），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（dòng），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（yùn）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（dào）三（sān）相感（gǎn）應電機起動條件。直驅係統直接變頻（pín）低速起（qǐ）動（dòng），係統直接運行，係統控製簡（jiǎn）單。變頻控（kòng）製起動過程可根據實（shí）際工（gōng）況進（jìn）行調整，以滿足各（gè）種工況的（de）需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代（dài）盤（pán）車係統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護次數少　　係統各構（gòu）成單元均需要時常檢查和定期維護（hù），傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需（xū）要經常維護，維（wéi）護（hù）成本費用高。同時係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進（jìn）行係統維護。直（zhí）驅係統構成（chéng）單元簡單，變頻（pín）器控製永磁同步（bù）電機直（zhí）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行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜（zōng）上采（cǎi）用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節（jiē）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（xì）統（tǒng）相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高了（le）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荷扇形模塊機構替代大（dà）直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對（duì）大、中、小（xiǎo）型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁（cí）電（diàn）機，代替傳（chuán）統（tǒng）的減速機（jī）與三相異步電動機，永磁直驅（qū）電機具（jù）有雙向載荷機構與不（bú）同的（de）放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方（fāng）便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技（jì）術背景　　傳統的球磨（mó）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，導致球磨機的傳動係統（tǒng）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所與河南91视频网機電設備有限公司聯合設計研發的（de）球磨機（jī）、立磨機采用（yòng）永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構（gòu）進行機（jī）電一體化設（shè）計，取消動力傳輸的中間環（huán）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（le）電機的效率與功率因數，具有（yǒu）節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自（zì）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（mó）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（dà）功率電機做成了多個小功率（lǜ）電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加電機的（de）輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級絕緣。模塊化電機采（cǎi）用多台小（xiǎo）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）用的變頻（pín）器容（róng）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（xì）統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運（yùn）行在輕載工況時，完全（quán）可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采（cǎi）用了一種自主設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（xiǎo）扇形塊，通過機械結構設計，確定了（le）一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（dìng）子與轉子間隙恒定的結（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（dìng），電（diàn）機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可（kě）以設計的（de）比普通永磁直驅電機的小很多（duō），從（cóng）而大幅降低電機永（yǒng）磁體用量，降低生產成本，節約（yuē）稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行（háng）。使用本產（chǎn）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（suí）動式永（yǒng）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（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋轉（zhuǎn）相當於汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏不影響（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，不必停機檢修。同時電機定子（zǐ）與轉子間的間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁（cí）體用量，並且（qiě）因為隨動式結構，電機（jī）不會（huì）發（fā）生掃（sǎo）膛現（xiàn）象。　　本產品（pǐn）電機的（de）定子為隨動式結構,基於（yú）模塊化永磁直驅（qū）電機（jī），采用獨立的扇（shàn）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）合滾筒來確定定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支（zhī）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縮（suō）狀（zhuàng）態,如果（guǒ）球磨機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）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（kuài）在受到永（yǒng）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（xià）方定子（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依（yī）然貼合轉筒外表（biǎo）麵，使定子塊（kuài）跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨（mó）機滾筒向下（xià）複（fù）位或繼續向下波動，則（zé）上方定子（zǐ）塊在受到永磁體（tǐ）對其（qí）向下的吸（xī）引力的（de）同（tóng）時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的（de）定子塊設置不同的（de）壓力,避免因彈性裝置設置的壓（yā）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（mó）塊（kuài）化控製，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，一台整圓電機由多台（tái）模塊電機（jī）構成（chéng）,多台模（mó）塊電（diàn）機共用同一個轉（zhuǎn）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（kuàng）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（lán）處銜接T型支（zhī）撐板,用於（yú）支撐安裝電機（jī）轉子鐵心（xīn）及（jí）磁鋼。　　本產品的隨動（dòng）式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依（yī）次拆卸密封外（wài）殼、彈（dàn）性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、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（de）電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三（sān）相（xiàng）感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪（lún）結構進行驅動（dòng）。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢是（shì）它有較高（gāo）的（de）效率和功率（lǜ）因數，損（sǔn）耗（hào）大大降低，節約了能（néng）源。永磁電機（jī）通（tōng）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）永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率將提升至少20%。球（qiú）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（lǜ）低，維護檢修方便（biàn），還（hái）避免了傳統設（shè）備因漏油造成環境汙染。　　由（yóu）於本產（chǎn）品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不（bú）僅（jǐn）降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸（shū）入電壓，但是（shì）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（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電。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（dī）成本。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故（gù）障（zhàng）時，會導致（zhì）電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含（hán）量增加，平均（jun1）轉矩下降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行（háng）。而本產品進（jìn）行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控（kòng）製係統，大大提升了（le）電機控製的自（zì）由度,可（kě）以利（lì）用其多電（diàn）機結構和控製靈活的優勢，在發生（shēng）故障時。可以直接（jiē）拆卸故障電（diàn）機更換新（xīn）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，也可切除故障子（zǐ）模塊（kuài）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（gù）障而影響（xiǎng）到生產（chǎn）工期。　　球磨（mó）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子偏心現象，偏（piān）心（xīn）嚴重時（shí）還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機（jī），實（shí）際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大（dà）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（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏心時（shí）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，電機不會發生掃膛現象，同時因（yīn）為（wéi）該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢（jiǎn）修（xiū）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（mó）技術　　1、立磨直驅對比於（yú）傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控（kòng）製，實現負載（zǎi）工況多樣性　　傳統立（lì）磨速度單一，工況適應能力差（chà）。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來改變係統工作（zuò）環境，係統反應速度慢。永磁同步（bù）電機采用變頻調速，適應工（gōng）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（diào）節以快速適應係統工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可（kě）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，需要額（é）外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在（zài）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（zhuāng）置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減速器滿（mǎn）足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很（hěn）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，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起（qǐ）動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機（jī）達（dá）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（zá），低速無法實現過載輸（shū）出。在（zài）低速過程需要盤車係統，將轉速提高到（dào）三（sān）相（xiàng）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（jiē）運行，係統控製簡單。變頻控製起動（dòng）過程可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足各種工況的需求。低（dī）速可過載輸（shū）出，滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常（cháng）檢（jiǎn）查和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元多（duō）。同（tóng）時立磨減（jiǎn）速器結（jié）構複雜需（xū）要經常維（wéi）護，維（wéi）護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的（de）情況下進行係統維護。直驅（qū）係統構成單（dān）元簡單，變頻器（qì）控製（zhì）永（yǒng）磁同步電機直接驅動，控製方便（biàn）。係統內無減速器，無（wú）需（xū）額外進（jìn）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行係統維護。　　(5）傳動效率高,節（jiē）能效果明顯　　綜（zōng）上（shàng）采用直驅永磁電（diàn）機取代傳統驅動係統（tǒng）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機直驅係統相同，這（zhè）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（gāo）了立磨效率。在立磨扶正軸（zhóu）承與壓力（lì）軸承上進行突破，通過（guò）設（shè）計一種（zhǒng）雙向載（zǎi）荷扇形模塊機構替（tì）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（jì）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（dòng）機，永磁直驅電機具有（yǒu）雙向載荷機構與不同的放置位置（zhì），均能達到扶正與承壓的作用，並且方便（biàn）製造（zào）、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及（jí）齒輪結構進行驅動（dòng），導致球磨機（jī）的傳動係統存在機械傳動（dòng）鏈冗長、效率（lǜ）低、機構複雜、運行維護工作量（liàng）大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河（hé）南（nán）91视频网機電（diàn）設備（bèi）有限公司（sī）聯（lián）合設計研發（fā）的球磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅（qū）電機,通過將電動機與機械結構進行機電一（yī）體化設計，取（qǔ）消動力傳輸的中間（jiān）環節（jiē），做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求（qiú），省去傳統磨機的減速機，顯著提（tí）高了電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能、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,本產品電機定子采用了模塊（kuài）化設（shè）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機做成了多個小功率電機（jī）。模（mó）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（de）輸入電流，電機不必（bì）采用高（gāo）等級絕（jué）緣（yuán）。模塊化電機采用（yòng）多台小功（gōng）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，從而降低成本。每（měi）個模塊電機都（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機（jī）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（jī）驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用（yòng）了一（yī）種自主設計研（yán）發的隨動式結構，將（jiāng）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（què）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子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙恒定，電機不會發生掃（sǎo）膛現象，因此電機的氣隙可以設計（jì）的比（bǐ）普通永磁（cí）直驅電機的小很多（duō），從而大幅降低電（diàn）機（jī）永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機（jī），更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而（ér）影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式（shì）永（yǒng）磁直驅電機（jī）概述　　本（běn）產品的隨動式定子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼（tiē）合，即滾筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼合滾筒，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、重（chóng）載震動（dòng）等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙（xì）不均（jun1）勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢（jiǎn）修。同（tóng）時電機定子與轉子間的間隙也可以（yǐ）做的更小（xiǎo），減少（shǎo）永磁體用量，並且因為隨動式結構，電（diàn）機不（bú）會發（fā）生（shēng）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）驅電機，采用獨立的扇形定（dìng）子塊結構，其隨動原理是在（zài）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（jìng）向外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（kuài）上安裝（zhuāng）的（de）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（cí）體對其向上的吸引（yǐn）力的同時，定子塊（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保（bǎo）證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徑向與圓周（zhōu）方向（xiàng）的（de）移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下（xià）複位或繼續（xù）向下波（bō）動，則上方定子塊在受（shòu）到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性（xìng）機構（gòu）將（jiāng）上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對（duì）於不同位置的定子塊設置不同的壓力（lì）,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將（jiāng）永磁電機采用模（mó）塊化（huà）控製，根據不同功率的電機設計采用（yòng）不同個數的隨（suí）動式定子塊構成（chéng）一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機（jī）共用同一個轉子（zǐ），模塊電（diàn）機包繞式（shì）安裝在球磨機滾筒上。相（xiàng）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（cí）鋼（gāng）。　　本產品的隨動（dòng）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（fēng）外殼、彈性機構、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（xiàng）拉（lā）出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統（tǒng）磨機的電機（jī）驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相（xiàng）感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢是（shì）它有較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起（qǐ）動相對困難。這（zhè）些也（yě）是近年來永磁電機應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消（xiāo）了中間的減（jiǎn）速機、聯軸器、及齒輪的傳（chuán）動環節，縮短係統的傳動鏈，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（qū）係統的故障率低，維（wéi）護檢修方便，還避免了傳統設備（bèi）因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸（shū）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大（dà）功率（lǜ）電機的輸入電壓（yā），但是不（bú）增加電機（jī）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（biàn）頻器聯合（hé）供電。這樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和使用的變頻器容量（liàng），從而降（jiàng）低成本。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電（diàn）機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，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（pǐn）進行了模塊化設計，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,可以利用其多電機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發生故障時。可以（yǐ）直接拆卸故障電機更換（huàn）新的（de）模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗（rǒng）餘的（de）模（mó）塊數，也可切除（chú）故障子模（mó）塊而控製其餘正常子模塊（kuài）降額運行。使用本（běn）產品完全不會因電機發生（shēng）故（gù）障（zhàng）而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加工誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）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（zhōng）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，提高電機製造成本。隨動式定子（zǐ）結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小，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（jié）構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（qiú）磨機檢修複雜，降低檢修次數就（jiù）是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨技術（shù）　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感（gǎn）應電機的優點( 1）變頻調（diào）速控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單（dān）一（yī），工況適應能力差。遇到（dào）突發事件（jiàn），調整磨（mó）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（gōng）況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整（zhěng）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，係統反應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳（chuán）統係統因三（sān）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（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（qì）滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控製（zhì）係統控製永磁同步電機起動（dòng），轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡（jiǎn）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，待三相感應電機達到起動條件後（hòu），軟起（qǐ）動裝置起動（dòng）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（tǒng），將轉（zhuǎn）速提（tí）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。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需（xū）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，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均（jun1）需要（yào）時常檢查和定期（qī）維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時立（lì）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（zài）低速運行的情況下進行係統維護。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（zhì）方便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維護，係統維（wéi）護成本低。同（tóng）時（shí），係統可實現在電機低速運行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高（gāo）,節（jiē）能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳（chuán）統驅動係（xì）統年節電量達181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優（yōu）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（mó）結構示意圖　　本新型立（lì）磨結構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高（gāo）了立磨效率。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機構替代（dài）大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並（bìng）降低成本,在工程實際中（zhōng）具有很強的實用型。　　針（zhēn）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（jī），代替傳統的減（jiǎn）速機與三相異步電動（dòng）機，永磁直驅（qū）電機具有（yǒu）雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達（dá）到扶正與承（chéng）壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機（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（dòng），導致球磨機的傳（chuán）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（tí）。　　沈陽工業大學電機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、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機（jī）電一體化設計（jì），取消（xiāo）動（dòng）力傳（chuán）輸（shū）的中間（jiān）環節，做（zuò）成直驅方案（àn），能直（zhí）接滿足荷載的需（xū）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、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（zài）控（kòng）製方（fāng）麵,本（běn）產（chǎn）品電（diàn）機定子（zǐ）采（cǎi）用了模塊化設（shè）計，不僅降低了（le）加工、製造（zào）、運（yùn）輸等難度，還相當於把一（yī）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（yǐ）實現降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（gāo）等級絕（jué）緣。模塊化電機采（cǎi）用多台小（xiǎo）功率（lǜ）變頻器（qì）聯（lián）合供（gòng）電，這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電（diàn）機都具有一套獨立的控製係（xì）統，大（dà）大提升了（le）電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載（zǎi）工況時，完全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　在結構方麵，本產品（pǐn）電機的定子采用了一種自主設計研發的隨動（dòng）式結構，將整圓（yuán）的定子分成若幹個（gè）相互存在（zài）間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設計，確定（dìng）了一種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動從而保持（chí）定子與轉子間（jiān）隙恒定（dìng）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（huì）發生掃膛現象，因此電機的（de）氣隙可以設計的（de）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（jiē）拆卸故障電機，更換（huàn）新的模（mó）塊電機（jī）即可正常運行。使用本產（chǎn）品完全不會（huì）因電機發（fā）生故障而影響到生產工期。　　2、球（qiú）磨（mó）機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本（běn）產品的隨動式定子結構構成一種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像（xiàng）公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽（qì）車在（zài）公路（lù）行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵（miàn）貼合（hé），即滾筒偏心浮動（dòng）不影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保證（zhèng）定（dìng）子、轉子間隙恒定（dìng），在球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）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），仍能正常運轉，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也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛（táng）現象（xiàng）。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁（cí）直（zhí）驅電機（jī），采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定（dìng）子塊的（de）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（zhī）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（guǒ）球磨機滾筒向上（shàng）波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力（lì）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）塊的滾輪（lún）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（ér）保證定子、轉（zhuǎn）子之間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下（xià）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）向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可（kě）調，對於不同位置（zhì）的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同（tóng）功率的（de）電機設計采用不同個數的隨動式（shì）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成,多台模塊（kuài）電機共用（yòng）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撐框架上的擋板來對定子塊進行圓（yuán）周方向的限位。球磨機（jī）滾筒的法蘭（lán）處（chù）銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產（chǎn）品的隨動式定子塊安（ān）裝（zhuāng）拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封（fēng）外殼、彈性機構、彈性（xìng）機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈（dàn）性機構支（zhī）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機驅動係統的優點　　現階（jiē）段大（dà）多數的球磨機（jī）仍（réng）采用三相感應電動機（jī）、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）電機相比優勢是它有較高的效率和功率因（yīn）數，損耗大大降低，節約了能源。永磁（cí）電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相（xiàng）對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁（cí）直（zhí）驅（qū），取消了中（zhōng）間的減速機、聯（lián）軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的傳動鏈，直驅（qū）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不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設（shè）備因漏油造成環境汙染。　　由於（yú）本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造（zào），運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入電（diàn）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（mó）塊化電機（jī）采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電。這（zhè）樣設計降低了電機的（de）供電（diàn）電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕（qīng）載（zǎi）工況時（shí）,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸（jī）變，諧波含量增（zēng）加，平均（jun1）轉矩下降（jiàng），轉矩波動顯著增加（jiā），無法繼（jì）續正常（cháng）運行。而本產品進（jìn）行了模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）的自由度,可以利用其多電機結（jié）構（gòu）和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電（diàn）機更換新（xīn）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，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（wán）全不會因電機發生故障而影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸（zhóu）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（xīn）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大小來預防掃膛，而氣隙增大會（huì）導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定（dìng）子結構（gòu）的模塊電機，能在轉（zhuǎn）筒（tǒng）偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙恒定，可將氣隙（xì）做的更小，減少永磁（cí）體用量，電機不會發生（shēng）掃（sǎo）膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢（jiǎn）修次數更少，工作（zuò）時間（jiān）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（xiào）率。　　4、隨（suí）動式球磨機裝（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）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（tǒng）立磨速度單一，工況（kuàng）適應能力差。遇到突發事件，調（diào）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頻調（diào）速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高（gāo）度外，還增加了（le）速度（dù）調節以快速適應係統工作環境，係統（tǒng）反（fǎn）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大轉矩（jǔ）輸（shū）出（chū），需（xū）要額（é）外的盤車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保證在電機起動過程不對電（diàn）網（wǎng）造成（chéng）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）係統構成複雜，係統運行的輔（fǔ）助設備很（hěn）多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩特性（xìng）滿足需（xū）要，無需盤車（chē）係統和減速（sù）器（qì），輔（fǔ）助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條（tiáo）件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應（yīng）電（diàn）機，係統運行（háng）。係統控製複（fù）雜，低速無法實現（xiàn）過載輸出。在低速過程需要（yào）盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相感應電（diàn）機起（qǐ）動條件（jiàn）。直驅（qū）係統直（zhí）接（jiē）變頻低速（sù）起動，係統直接運行，係統控製（zhì）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（kuàng）的需（xū）求。低速可（kě）過載輸出，滿（mǎn）足起動需要，取（qǔ）代（dài）盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本更低（dī）,維護次數（shù）少（shǎo）　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統（tǒng）係（xì）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（gāo）。同時係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（xì）統維護成本低。同時，係統（tǒng）可（kě）實現在電機（jī）低（dī）速運行情況（kuàng）下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上（shàng）采用（yòng）直驅永磁電機取代傳統驅動係（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磨機（jī）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（cǎi）用（yòng）永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶（fú）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機構替代大直徑（jìng）軸承，方便加工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在（zài）工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了（le）三種立磨專用永（yǒng）磁電機，代替傳統的減（jiǎn）速機與三相（xiàng）異步電動機，永磁（cí）直驅電機具有雙向載荷機構與不同的（de）放置（zhì）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。均已申請專 利。