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（lián）軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨（mó）機的（de）傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜（zá）、運行維（wéi）護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機（jī）與（yǔ）控製技術（shù）研（yán）究所與河南91视频网機電設備（bèi）有限公司聯合設計研（yán）發（fā）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電一（yī）體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅方案，能直接滿足（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提（tí）高了電機的效（xiào）率（lǜ）與功率因數，具（jù）有節能、起動轉矩大、過（guò）載能力強（qiáng）、係統（tǒng）免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方（fāng）麵,本產品電機定子采用了模塊（kuài）化（huà）設計，不（bú）僅（jǐn）降低了加工、製（zhì）造、運輸等難度，還相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（kòng）製技術可以實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（diàn）機（jī）不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化電機采用多台小功（gōng）率變頻器（qì）聯合供電，這樣設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，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（le）電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）產品電機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的（de）定子分成若幹個相互存（cún）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（zhuǎn）筒運動從而保持定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（jī）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）機的小很（hěn）多，從而大幅降低（dī）電機（jī）永磁體用量，降（jiàng）低生（shēng）產成本，節約稀土（tǔ）資源，節（jiē）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（huì）因（yīn）電機發生故障而影響（xiǎng）到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述（shù）　　本產品的隨（suí）動式定子結構構成一種“小車（chē）結（jié）構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公（gōng）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輪貼合滾（gǔn）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、滾筒形變、重載震動等（děng）原因造成電機偏心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證（zhèng）磨機（jī）始終運行在性能狀態，不（bú）必停機檢修。同時電（diàn）機定子與轉（zhuǎn）子間的（de）間隙也可以做的更小，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（dìng）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（suí）動原理是在定（dìng）子（zǐ）塊的軸向（xiàng）兩側（cè）安裝滾輪且滾（gǔn）輪（lún）貼合滾筒來確定定（dìng）子與轉子（zǐ）間的間（jiān）隙，定（dìng）子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈（dàn）性機（jī）構。彈性機構在球磨（mó）機（jī）滾筒（tǒng）不偏心時處於半壓縮狀態,如（rú）果球磨（mó）機（jī）滾筒（tǒng）向上波（bō）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動，上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈（dàn）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（wài）表麵，使定子塊跟隨轉筒波動（dòng）而進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（dòng），則上方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性（xìng）機構將（jiāng）上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置（zhì）的壓（yā）力大小可（kě）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（zhì）設置的壓力過大造（zào）成（chéng）滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設（shè）計采用（yòng）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模塊電機構成,多（duō）台模塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安（ān）裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）動式定（dìng）子塊（kuài）間（jiān）設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來（lái）對（duì）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（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動式定（dìng）子塊安（ān）裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次（cì）拆卸密封外殼（ké）、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，進行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　3、采（cǎi）用本產品（pǐn）代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數（shù）的球（qiú）磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒（chǐ）輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與（yǔ）感（gǎn）應電機（jī）相比優勢（shì）是它有（yǒu）較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了（le）能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應（yīng）用（yòng）越來（lái）越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消（xiāo）了中（zhōng）間的減速機、聯（lián）軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，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（qū）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（shū）等（děng）難度，還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多（duō）個小功率（lǜ）電（diàn）機。模塊化電機的控製（zhì）技（jì）術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電（diàn）機不必采（cǎi）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。這樣設計降低（dī）了（le）電（diàn）機的供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而（ér）降低成本。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可（kě）以（yǐ）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（hé）成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼（jì）續正常（cháng）運行（háng）。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一（yī）套獨（dú）立（lì）的控製係統，大大提升了電機控製的自由度（dù）,可以利（lì）用其多電機結構和控製靈活的優勢（shì），在發生故障時。可以直接拆（chāi）卸故障電機更換新的模塊電機即（jí）可（kě）正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也（yě）可（kě）切除故障（zhàng）子模塊而（ér）控（kòng）製其餘正常子模塊降額運（yùn）行（háng）。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子（zǐ）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（jiā）氣隙大小（xiǎo）來預（yù）防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提（tí）高電機製造成本。隨動式定子結構的模（mó）塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間（jiān）隙恒定（dìng），可（kě）將（jiāng）氣隙做（zuò）的更小，減少永磁體用（yòng）量，電機不會發（fā）生（shēng）掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢修（xiū）次數更少（shǎo），工作時間（jiān）更長，大（dà）體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數（shù）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（qū）對比於傳統感應電（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（dù）單一，工況適應能力差。遇到突發事（shì）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（yòng）變頻（pín）調速（sù），適應（yīng）工況能力強。遇（yù）到突發事（shì）件，除（chú）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（zuò）環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在（zài）低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的（de）低速起動。為保（bǎo）證在電機起動過程（chéng）不對電網造成過大的衝擊，需（xū）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（tǒng）轉矩需要，整個係（xì）統構成複雜，係統運行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變（biàn）頻控製係統控製永磁同步電（diàn）機起（qǐ）動，轉矩特性滿足需（xū）要，無（wú）需盤車係統（tǒng）和（hé）減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統（tǒng）先由低速盤車係統（tǒng）起動（dòng），待三相感應電機達到起動條件（jiàn）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（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（qū）係統直接變頻低速起（qǐ）動，係統直接運行，係統控製簡單。變（biàn）頻控製起動過（guò）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（xū）要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維（wéi）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（hé）定期維護，傳統係統構成單元（yuán）多。同時立磨減速器結構複雜需要經常（cháng）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（xì）統維護。直驅係（xì）統構成單元簡單，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（wú）減速器，無需額外進行維護，係統（tǒng）維護成本低。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（diàn）量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的（de）優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示意圖　　本新型立（lì）磨結（jié）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（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）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（diàn）機，代替傳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（jī）構與不同的放置位置，均能達到扶正與（yǔ）承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成本（běn）。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳（chuán）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（qū）動，導致球（qiú）磨（mó）機的傳動係統存在機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複（fù）雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控（kòng）製（zhì）技（jì）術（shù）研究所與河南91视频网機電設備（bèi）有限（xiàn）公司聯合設計研發的球磨機、立（lì）磨機采用永（yǒng）磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行（háng）機電一體化（huà）設計，取消動（dòng）力傳輸的（de）中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機（jī）的效（xiào）率與功率因（yīn）數，具（jù）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（gōng）、製造、運輸等（děng）難度，還相當（dāng）於（yú）把一個（gè）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）功率（lǜ）電（diàn）機的（de）輸入電壓（yā），但是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化電機（jī）采用（yòng）多（duō）台小功率變頻器聯合供電，這（zhè）樣設計降低（dī）了電機的供電電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本。每個模（mó）塊電機都（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由（yóu）度，球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅（qū）動球磨機。　　在結（jié）構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將（jiāng）整圓的（de）定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，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（piān）心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運（yùn）動從而保持（chí）定子與轉子間隙恒（héng）定的結構。本產（chǎn）品通過機械結（jié）構（gòu）設計保證定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙恒定，電機不（bú）會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以設計的比普（pǔ）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（yuán），節能用電量（liàng）。當模塊（kuài）發生故障時，直（zhí）接拆卸（xiè）故障（zhàng）電機，更換新的模塊電機即（jí）可正（zhèng）常（cháng）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）。　　2、球磨機專用隨動式永（yǒng）磁（cí）直驅電機概述　　本產品的隨動式（shì）定子結構構成一種“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（zài）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（tǒng），保證定子、轉子間（jiān）隙恒定，在球磨機因裝配誤差（chà）、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（zhuǎn），保證磨機始終運行在性能狀態（tài），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，減少永磁體用量（liàng），並且因為（wéi）隨動式結構，電機不會（huì）發生掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的定子為隨動式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構（gòu），其（qí）隨動原理是（shì）在定子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒來確定定（dìng）子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框（kuàng）架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動（dòng），轉筒會向上頂定子塊上安（ān）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（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向（xiàng）與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙（xì）不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則（zé）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（xiàng）下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下（xià）壓。　　本（běn）產品彈性裝（zhuāng）置（zhì）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（miǎn）因彈性裝置設置的壓力過大造（zào）成滾輪（lún）或轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　本產品將（jiāng）永磁電機采用模塊化控（kòng）製，根據（jù）不同功率的電機設（shè）計采用不同（tóng）個數的（de）隨動式定子塊構成一台（tái）模塊電（diàn）機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同（tóng）一個轉子，模塊電機包繞（rào）式安裝在球磨（mó）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周（zhōu）方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐（chēng）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，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次（cì）拆卸（xiè）密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性機構與定子塊之間的連接（jiē）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）更換新的定子塊。　　3、采用（yòng）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（yòng）三相感應電（diàn）動（dòng）機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及（jí）齒輪結構（gòu）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效率和功率因數（shù），損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變（biàn）頻（pín）器進行（háng）調速，電機運行平穩，係統響應速（sù）度快，感應電機則起動相對困難。這些也（yě）是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直（zhí）驅，取消了中間的減速（sù）機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提（tí）升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅（jǐn）得到大幅提升，而且直（zhí）驅係（xì）統的故障率低，維護檢修方（fāng）便，還避免（miǎn）了傳統設備因漏油造成環（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（shū）等（děng）難度，還相當於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電機（jī）的控製技術可（kě）以實現（xiàn）降低大功（gōng）率電機（jī）的（de）輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不（bú）必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊化電機采（cǎi）用多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供電（diàn）。這樣設（shè）計降（jiàng）低了（le）電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可（kě）以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發生畸（jī）變，諧（xié）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（chǎn）品（pǐn）進（jìn）行（háng）了模塊化設計（jì），每（měi）個（gè）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（zhì）的自由度,可以利用其多（duō）電機結構（gòu）和控製靈（líng）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塊電機即（jí）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（ér）控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生故障而影響（xiǎng）到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）或（huò）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（chǎn）中常常通過增加氣隙大小（xiǎo）來（lái）預防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本（běn）。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）子之間的間隙恒定，可（kě）將氣隙做的更小，減（jiǎn）少永磁體用（yòng）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續正常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間更長，大（dà）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（shù）　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變（biàn）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（yīng）能力差。遇到突發事件，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頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件（jiàn），除調整磨輾高度外，還（hái）增加了速度調（diào）節以快速適（shì）應係（xì）統工作環境（jìng），係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法在（zài）低速實現大轉矩輸出，需要額（é）外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過（guò）程不（bú）對電網（wǎng）造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置（zhì）。三相感應電機起動（dòng）後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係（xì）統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性（xìng）滿足需要，無需盤（pán）車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車（chē）係統起（qǐ）動，待（dài）三相（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電（diàn）機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實（shí）現過載輸出。在（zài）低（dī）速過程需要盤車係統，將轉速提高到三（sān）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，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以（yǐ）滿足（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取（qǔ）代盤車係（xì）統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低,維（wéi）護次（cì）數少　　係統各構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（qì）結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本（běn）費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況（kuàng）下進行係統維護。直驅係（xì）統構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同（tóng）步電機直接驅動，控製方便。係統內無減（jiǎn）速器，無需額外（wài）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（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節能（néng）效果（guǒ）明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電機取代傳統驅（qū）動係統年節電量達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直驅係統相同（tóng），這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構示意圖　　本（běn）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（jìn）行突破，通過設計一種雙（shuāng）向載荷扇形（xíng）模（mó）塊機構（gòu）替代大直徑軸承（chéng），方便加工、生產、運輸、裝配、維修，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（mó），分別設計了三種立磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的（de）減速（sù）機與三相異步電動機，永磁（cí）直驅電機具有雙向載荷機構與不同（tóng）的放（fàng）置位置，均能（néng）達到扶正（zhèng）與承壓（yā）的作用，並且方便製造、裝配維護（hù），節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及（jí）齒輪（lún）結構進（jìn）行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在（zài）機（jī）械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學（xué）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球磨機、立磨（mó）機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅方案（àn），能直接（jiē）滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯（xiǎn）著提高（gāo）了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大（dà）、過載能力強、係統免維（wéi）護、自動化程（chéng）度高等優點。　　在（zài）控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了模（mó）塊（kuài）化（huà）設計，不僅降低了加工、製（zhì）造、運輸等難度，還相當於把一（yī）個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）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，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供電，這樣設計降低了電機的供（gòng）電（diàn）電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機（jī）都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電機控（kòng）製（zhì）的自由度，球（qiú）磨機運行在輕載工況時，完全（quán）可（kě）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用了一種自（zì）主設計研（yán）發的隨動（dòng）式結構，將（jiāng）整圓（yuán）的定子分成若幹個（gè）相互存在間（jiān）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（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運（yùn）動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間（jiān）隙恒定的結構（gòu）。本產品通過機械結構設（shè）計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛現（xiàn）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，從而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀（xī）土（tǔ）資源，節能用電量。當模（mó）塊發（fā）生故障時，直接拆（chāi）卸故障（zhàng）電機，更換新的模塊電機即（jí）可正常運行。使用本產（chǎn）品完全不會因（yīn）電機發（fā）生故（gù）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一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合（hé），即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子間隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變、重（chóng）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（zài）性能（néng）狀態，不必停機檢（jiǎn）修。同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（jié）構，電（diàn）機不會發生掃膛現象。　　本產品電機（jī）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（gòu），其隨動（dòng）原理是在定子塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪（lún）且滾輪貼合滾筒來確定（dìng）定子與轉子間的間隙，定（dìng）子塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構（gòu）。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（bō）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（jì）續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到（dào）永磁體對其向上的吸引（yǐn）力（lì）的同（tóng）時（shí），定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方（fāng）定子（zǐ）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的移動，從而（ér）保證定子（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，則上方定子塊在受到永磁（cí）體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性（xìng）機構將上方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　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（kuài）設（shè）置（zhì）不同的壓力,避免因彈性（xìng）裝置設置的壓力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模（mó）塊化控製，根據不（bú）同功率（lǜ）的電機（jī）設計采用不同個數的隨動（dòng）式定子塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓電機（jī）由多台模塊電機構成,多（duō）台模塊電機共用同一個轉（zhuǎn）子，模（mó）塊（kuài）電機包繞式安裝在（zài）球磨機滾（gǔn）筒（tǒng）上。相（xiàng）鄰（lín）隨動式（shì）定子（zǐ）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的限位。球磨機滾筒的法蘭處（chù）銜接T型支撐板,用（yòng）於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷，隻需要沿球磨機的徑（jìng）向依次拆卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈性（xìng）機（jī）構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的（de）電機（jī）驅動係統的優點　　現階（jiē）段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒（chǐ）輪結構（gòu）進行驅動。永磁同步（bù）電（diàn）機與（yǔ）感應電（diàn）機相比優勢是它有較高的效（xiào）率和功率因（yīn）數，損（sǔn）耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進（jìn）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難。這些也是（shì）近年（nián）來永磁電機應用越來越（yuè）廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及齒（chǐ）輪的傳動環節（jiē），縮短係（xì）統（tǒng）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率（lǜ）不僅得到大幅提升，而（ér）且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避（bì）免（miǎn）了傳統（tǒng）設備因漏油造成環境汙染。　　由於本（běn）產品電機定子采用了模塊化設計（jì），不僅（jǐn）降低（dī）了加工，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個（gè）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（xiàn）降低大功（gōng）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（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（dī）成本。球磨機運行在輕（qīng）載工況時,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（hán）量增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增（zēng）加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模（mó）塊化設計，每（měi）個模（mó）塊電機都具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提（tí）升了電機控製（zhì）的自由度,可以利（lì）用其（qí）多（duō）電機結構和控製靈活的優勢，在發生故（gù）障時。可以直接拆卸故（gù）障電機更換新的模（mó）塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗（rǒng）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（yùn）行。使用本產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤（wù）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（yán）重時（shí）還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產（chǎn）中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用量（liàng）增加，提高電機製造（zào）成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒（héng）定，可將氣隙做的（de）更小，減（jiǎn）少（shǎo）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（zǐ）結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時（shí）間更長（zhǎng），大體積球磨（mó）機檢修複雜，降低檢修（xiū）次數就（jiù）是提高生產效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　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（de）優點( 1）變頻調速控製，實（shí）現負載工況（kuàng）多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單一，工況（kuàng）適（shì）應能力差。遇到突發事件，調（diào）整磨（mó）鞮高度來（lái）改變係統工（gōng）作（zuò）環境，係統反應（yīng）速（sù）度（dù）慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應（yīng）工況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增（zēng）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無法在（zài）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不對電網造成過大（dà）的衝擊，需增加（jiā）軟起動裝置。三相感（gǎn）應電機起動後（hòu），通過減速器滿足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統（tǒng）運（yùn）行的輔助設備（bèi）很多（duō）。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程（chéng）隨意設定　　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（dòng）條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動（dòng）三相感應電（diàn）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（chē）係統，將轉速提高到三相感應電機起（qǐ）動條件。直驅係（xì）統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實（shí）際工況進（jìn）行調整（zhěng），以滿足各種工（gōng）況的（de）需求。低速可（kě）過載輸出，滿足起動需（xū）要，取代盤車（chē）係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數（shù）少　　係統各構（gòu）成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多（duō）。同（tóng）時立磨減速器結構複雜（zá）需要經常維護，維護成本（běn）費用高。同時係統無法實現在低（dī）速運行的情況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同（tóng）步電機直接驅動，控（kòng）製（zhì）方便。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（qíng）況下（xià）進行係統維（wéi）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（zhí）驅（qū）係統的優勢（shì）與球磨機直驅係（xì）統（tǒng）相同，這裏不（bú）再一—贅述（shù）。　　2、永磁（cí）直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。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）荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型（xíng）不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設計了三種立磨專（zhuān）用永（yǒng）磁電（diàn）機，代替傳統的減速機與三相異（yì）步電動機，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（bìng）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（lì）磨（mó）機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝（zhuāng）置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問（wèn）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（bèi）有限公司（sī）聯合（hé）設計研發的球磨機、立（lì）磨機采用永磁（cí）直驅電（diàn）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，能直接滿足荷載的需（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（wéi）護（hù）、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（huà）設計，不僅（jǐn）降低了加工、製造、運輸等難度，還相當（dāng）於把（bǎ）一個大功率（lǜ）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（kuài）化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供電，這樣設計降低了（le）電機（jī）的（de）供電電壓和使用的變頻器（qì）容（róng）量，從而降低成本。每個模（mó）塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大（dà）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（wán）全可以隻運行（háng）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設計研發的隨動式（shì）結構，將整圓（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，確定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（zhuǎn）筒運動從而保持定子與轉子間隙恒（héng）定的結構。本產品通過機械結構設計保證（zhèng）定子與轉子間（jiān）的間隙（xì）恒定（dìng），電機不（bú）會發（fā）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機的小很多，從而大幅（fú）降低電機永磁體（tǐ）用量（liàng），降低生產成本，節約（yuē）稀土資源，節能用電量。當（dāng）模塊發生故障時，直接拆卸（xiè）故障電機，更換新（xīn）的模塊（kuài）電機即可正常運行。使（shǐ）用本產品完全（quán）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（diàn）機概（gài）述　　本產品的隨動式定（dìng）子結構構成一種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像公路（lù），定子塊（kuài）就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相（xiàng）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（piān）心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨（mó）機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）原因造成電機（jī）偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨機始終（zhōng）運行在性能狀態，不必（bì）停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉子間的（de）間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機（jī）不會（huì）發生掃膛現象。　　本（běn）產品電機的定子為隨（suí）動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨（dú）立的扇形定子塊結構，其隨動原（yuán）理（lǐ）是在定子塊的軸向（xiàng）兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定（dìng）子與轉子間（jiān）的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架相連的（de）彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態（tài）,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會（huì）向上頂定（dìng）子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈（dàn）性機構繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上的（de）彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合（hé）轉筒外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨（suí）轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓周方向（xiàng）的移動，從而保證（zhèng）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（shàng）方定子塊在受到永磁體對其向下的吸（xī）引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方（fāng）定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調（diào），對於不同位置的定子塊設置不（bú）同的（de）壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產（chǎn）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（bú）同個數的隨（suí）動式（shì）定子塊構成一台模（mó）塊電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用（yòng）同（tóng）一個轉子，模塊（kuài）電機（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）動式定子塊間設有固定在（zài）支（zhī）撐框架上（shàng）的擋板（bǎn）來（lái）對定子塊進行圓周方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定（dìng）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杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向（xiàng）拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的定子塊。　　3、采用本（běn）產品代（dài）替傳統（tǒng）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（cǎi）用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪（lún）結構進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）電機相比優勢是它有（yǒu）較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約（yuē）了能源。永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，感應電機則起動（dòng）相對困難（nán）。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁直驅，取（qǔ）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，而且直驅係統的故障（zhàng）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（kuài）化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，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，電機不（bú）必采用高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采用多（duō）台小功率變頻器聯合供電。這（zhè）樣設計降（jiàng）低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器容量，從而（ér）降低（dī）成本。球（qiú）磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可（kě）以隻運行部分模塊電（diàn）機驅（qū）動（dòng）球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時（shí），會導致電機合成磁（cí）動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下（xià）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（huà）設計，每個模（mó）塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控（kòng）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構和控製（zhì）靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊（kuài）而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生（shēng）震動（dòng）等因素會發生轉子（zǐ）偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛（táng）損壞電機，實際生產中常常通過（guò）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（jiā），提高電機（jī）製造成本。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（jiān）隙恒定，可（kě）將氣（qì）隙（xì）做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工（gōng）作，檢（jiǎn）修次數更（gèng）少（shǎo），工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢（jiǎn）修（xiū）次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝配示意圖（tú）　　二、永磁直驅立（lì）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（xiàn）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，調整磨（mó）鞮高度來（lái）改變係統（tǒng）工作環境，係統反應（yīng）速度慢。永磁同步電機（jī）采用變頻調速，適應（yīng）工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加（jiā）了速度調節以快（kuài）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法在（zài）低速實現大轉矩輸出，需要額外的（de）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（dà）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（zú）係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多。直驅係統由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（xì）統和減速器，輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟（ruǎn）起動，起動過程隨（suí）意設定　　傳統係統先由低速盤車（chē）係統起動，待三相感應電（diàn）機（jī）達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機（jī），係統運行。係統控製複雜（zá），低速（sù）無法實現過載輸出。在低速過程需（xū）要盤車係統（tǒng），將轉速提高（gāo）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，係統（tǒng）控製（zhì）簡單。變頻控製起動過（guò）程可根據（jù）實際工（gōng）況進行調整，以滿足（zú）各種（zhǒng）工況的需求。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（dān）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（shí）係統（tǒng）無法（fǎ）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，變頻器控製永磁同步（bù）電機直接（jiē）驅（qū）動，控製方便。係統內（nèi）無減速器，無（wú）需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可（kě）實現在（zài）電機低速運行情況下進行（háng）係（xì）統（tǒng）維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節（jiē）能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取（qǔ）代傳統驅動係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係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　　本新型立磨結構采用永磁直（zhí）驅電機驅動（dòng）,提高了立磨（mó）效（xiào）率。在立磨扶正軸承（chéng）與壓力軸（zhóu）承上進行突破，通過設計（jì）一種雙向載荷扇形模（mó）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,在工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針對（duì）大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁（cí）電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁（cí）直（zhí）驅電機具有雙向（xiàng）載（zǎi）荷機構與不同的放置位置（zhì），均（jun1）能達到扶正與承壓（yā）的作用，並且方便製造、裝配維護，節（jiē）省成本。均已申請專 利（lì）。