1、技（jì）術背景　　傳統的球磨機、立磨（mó）機大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致（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、運行維護工作量大等（děng）問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術（shù）研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用（yòng）永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進（jìn）行機電一體化設計，取（qǔ）消動（dòng）力傳輸（shū）的中間環節，做成直（zhí）驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著（zhe）提高（gāo）了電（diàn）機的效率與功率因數，具有節能（néng）、起動轉矩大、過載能力強（qiáng）、係統（tǒng）免維護、自動化程度高（gāo）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，還相當於把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（jiàng）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（duō）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（shǐ）用的變頻器容量（liàng），從而降低成本。每個模塊電機（jī）都具（jù）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（yùn）行部分模塊電機驅動（dòng）球（qiú）磨機。　　在結構方麵（miàn），本產品電（diàn）機的定子采用（yòng）了一種自主設計研發（fā）的隨動式結構，將整圓的（de）定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無（wú）論球磨機轉筒是（shì）否震動或偏心，定子塊始終（zhōng）跟（gēn）隨轉筒運動從而保持（chí）定子與轉子間隙恒定的結構。本（běn）產品（pǐn）通過機械結構設計（jì）保證定子與轉子間（jiān）的間（jiān）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（yǒng）磁（cí）直驅電機的小很（hěn）多，從而大幅降低（dī）電機永磁體用（yòng）量，降低生產成（chéng）本，節約稀土（tǔ）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（jī）即可正常運行。使用（yòng）本產品（pǐn）完全不會因電（diàn）機發生故障而影（yǐng）響到生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述（shù）　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏（fú）不影（yǐng）響車輪與地麵貼合（hé），即滾筒偏心（xīn）浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定（dìng）子、轉子間隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原（yuán）因造成電機偏（piān）心、氣隙不（bú）均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運（yùn）行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機（jī）定（dìng）子與轉子間的（de）間隙也可以做的更小，減（jiǎn）少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不（bú）會發生掃膛現（xiàn）象。　　本（běn）產品電機的定子為隨動式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電（diàn）機，采（cǎi）用獨立的扇形（xíng）定子（zǐ）塊結構（gòu），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（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（dàn）性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如（rú）果球磨機（jī）滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上安裝的（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（zài）受到永磁體對其向上的（de）吸引力的同時（shí），定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方（fāng）定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行（háng）徑向與（yǔ）圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之（zhī）間的間隙不變（biàn）。球磨機滾筒向下複位或繼（jì）續向下波動，則上方定子塊在（zài）受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機（jī）構將上方其向下壓,下方定子（zǐ）塊被轉（zhuǎn）筒向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置（zhì）的壓力大小可調，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力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）磨損較快。　　本產品將（jiāng）永（yǒng）磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機（jī）設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機（jī），一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機包繞式（shì）安裝（zhuāng）在球（qiú）磨機滾筒上。相鄰隨動式定（dìng）子塊間設（shè）有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行（háng）圓周方向的限位（wèi）。球磨機（jī）滾筒的法蘭處銜接（jiē）T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵（tiě）心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸（xiè）十（shí）分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈（dàn）性機構（gòu）、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈（dàn）性機構（gòu）支撐架，即可（kě）將定子塊沿（yán）徑向拉出，進行檢（jiǎn）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（yōu）點　　現階（jiē）段大多數（shù）的球磨機仍采用（yòng）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。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應（yīng）速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年（nián）來永磁電（diàn）機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅（qū）係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且（qiě）直（zhí）驅係統的故（gù）障率低，維護檢修方便（biàn），還避（bì）免了傳統設備因漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定子采用了（le）模塊化設計（jì），不僅降低了加工（gōng），製造，運輸等難度，還相當於把一個大（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可以實現降低大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入（rù）電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕（jué）緣，模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）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（jī）驅動球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量增加，平均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動顯著增加，無法（fǎ）繼續正常運行（háng）。而（ér）本（běn）產品進行了（le）模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了（le）電機控製的自由度,可以利（lì）用其多電（diàn）機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模（mó）塊電機（jī）即（jí）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降額運行。使用本（běn）產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影（yǐng）響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉（zhuǎn）子偏（piān）心現象，偏心嚴重時還會造（zào）成電機掃膛損壞電機，實（shí）際生產中常常通過增（zēng）加氣隙大小來（lái）預防掃（sǎo）膛，而氣隙增大會導（dǎo）致永（yǒng）磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏心時保（bǎo）證定子與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），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常工作，檢（jiǎn）修次數（shù）更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高（gāo）生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點( 1）變（biàn）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（jiàn），調整磨鞮高（gāo）度來（lái）改變係統工作（zuò）環境，係統反應速度慢（màn）。永磁（cí）同步電機采用（yòng）變頻調速，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（diào）節以快速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳統係（xì）統因三相感應（yīng）電機（jī）無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿（mǎn）足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電（diàn）網造成（chéng）過大的衝（chōng）擊，需增加軟起動裝（zhuāng）置。三相感應電機起動後，通過（guò）減速器滿足係統轉矩需要，整個（gè）係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控（kòng）製係統控（kòng）製永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無（wú）需盤（pán）車係統（tǒng）和減速（sù）器，輔（fǔ）助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變（biàn）頻器軟起動，起動（dòng）過程隨意設定　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係統（tǒng）起動，待（dài）三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起（qǐ）動三相感應電機，係統運行。係統控製（zhì）複雜，低速（sù）無法實現（xiàn）過載輸出。在低速（sù）過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高到三相感（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，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護（hù）次數少　　係統各構（gòu）成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統（tǒng）係統構成單元多。同時（shí）立磨減速器結構複雜需（xū）要經常維護，維護成本費用高。同時係（xì）統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下進行係統維護。直驅係統（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步電機（jī）直（zhí）接驅動，控（kòng）製方便。係統內無減速器（qì），無需額外進行維護，係統維護成本（běn）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（gāo）,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取代傳（chuán）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（de）優（yōu）勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一（yī）—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用（yòng）永磁（cí）直驅（qū）電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正（zhèng）軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計（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（shū）、裝配、維修，並降低成本（běn）,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型（xíng）不同尺寸的立（lì）磨，分別設計了（le）三種立（lì）磨專用永磁電機，代替傳（chuán）統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永（yǒng）磁直驅電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，節省成本（běn）。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的（de）球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機（jī）、聯（lián）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（zhǎng）、效率低、機構複雜、運（yùn）行維護工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製技術研究所與河南全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（zhí）驅電機,通過將電動機與（yǔ）機械結構進行機電一體（tǐ）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求，省去傳（chuán）統磨（mó）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（qiáng）、係統免維護、自（zì）動化程度高（gāo）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（hái）相（xiàng）當於把一個大功率電機做（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（gōng）率電機（jī）的輸入電壓（yā），但是不（bú）增加電機的輸（shū）入電流（liú），電機不必采用（yòng）高等級（jí）絕緣。模塊化電機采用多台（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頻器（qì）容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況（kuàng）時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球（qiú）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結構，將（jiāng）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（dìng）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（bǎo）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與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象（xiàng），因此電機的氣隙可以設計的比普通（tōng）永磁直驅電（diàn）機的小很多，從（cóng）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（liàng）。當模塊發生（shēng）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障而（ér）影響到生（shēng）產工（gōng）期。　　2、球磨機專（zhuān）用隨動式永磁（cí）直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結（jié）構構成一種“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋（xuán）轉相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，即滾筒偏心浮（fú）動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配（pèi）誤差、軸承磨損、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（zhèng）磨機始終運（yùn）行在性能狀態（tài），不必停機（jī）檢修。同時電機定子與轉子間的間隙（xì）也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）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（jī）於模塊化永磁直驅（qū）電機，采用獨立的扇形定（dìng）子塊結構，其隨動（dòng）原理是在定（dìng）子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設（shè）有（yǒu）與支撐框（kuàng）架相連的彈性（xìng）機構。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨機（jī）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（shàng）方彈性（xìng）機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向（xiàng）上（shàng）的吸引力的同時，定子塊（kuài）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（dìng）子塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）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（qiú）磨機（jī）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的同時（shí），彈性機（jī）構將上方其向下壓,下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（zǐ）塊設置不同的（de）壓力,避免因彈性裝置設（shè）置的壓力（lì）過大造（zào）成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機（jī）采用模塊（kuài）化控製，根（gēn）據不同（tóng）功率的電機設計采用不（bú）同個數的隨動式定子塊（kuài）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（mó）塊電（diàn）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（lín）隨動式定子塊（kuài）間設有固定在支（zhī）撐框架上的擋板來對定子（zǐ）塊進行圓周（zhōu）方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心及磁（cí）鋼。　　本產品的（de）隨動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷，隻需要沿球磨（mó）機的徑向依次拆卸密（mì）封外（wài）殼、彈性機構、彈（dàn）性機構與定子塊之間（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架，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、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多（duō）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（jìn）行驅動。永磁同步電（diàn）機（jī）與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的效（xiào）率和（hé）功率（lǜ）因數，損耗大大降低，節（jiē）約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速（sù），電機（jī）運行平穩，係統響應速度快，感應電（diàn）機則起動（dòng）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（jí）齒輪的傳動環（huán）節，縮短（duǎn）係統的傳（chuán）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，運輸等難（nán）度，還相當（dāng）於把一個大功率電機做（zuò）成了多個小功率（lǜ）電機（jī）。模塊（kuài）化電機（jī）的控（kòng）製技術可（kě）以實現降低大功率電機的輸入（rù）電（diàn）壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級絕緣，模塊化（huà）電機采用多台小功率變（biàn）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（róng）量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機故障時，會（huì）導致（zhì）電機（jī）合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而（ér）本產品進行了模塊化設計，每（měi）個模塊電機都（dōu）具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的（de）自由度（dù）,可以利用其多電（diàn）機結構和控製靈活的（de）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（zhèng）常運行。模塊（kuài）化電（diàn）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（mó）塊降額運行。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（chà）、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等因素會發生轉（zhuǎn）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（chǎn）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（zào）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（zǐ）之（zhī）間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為（wéi）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，工作時間更長，大體（tǐ）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（dòng）式球磨機裝配（pèi）示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳統感應電機的優（yōu）點( 1）變頻調速（sù）控製（zhì），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，調整磨鞮高度來改變係統工作環（huán）境，係統反應速度慢。永磁同步（bù）電機采用（yòng）變頻調速，適應工況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了（le）速（sù）度調節以快速適應係統工作環境，係統（tǒng）反應速度更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三（sān）相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外（wài）的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機（jī）起動過程不對電網造成過大的衝擊（jī），需增加軟起動（dòng）裝置。三（sān）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（gòu）成複雜，係統運行的（de）輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係（xì）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，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係統起動，待（dài）三相感應電機達到（dào）起（qǐ）動條件後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無（wú）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（tǒng）直接變頻低速起動，係統（tǒng）直接（jiē）運行，係統控製簡單（dān）。變頻控製起動（dòng）過程（chéng）可根據實際工況進（jìn）行調整，以滿足各種工況的需求。低速（sù）可過載輸（shū）出，滿足起動需要，取代盤車（chē）係統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低,維護次數少（shǎo）　　係統（tǒng）各構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）係統無法實現在低速運行的情況下進行係統維護。直驅係（xì）統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係（xì）統內無減速器，無需額外（wài）進（jìn）行維護，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（xià）進（jìn）行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采（cǎi）用直驅永磁電機（jī）取代傳統驅動係統（tǒng）年節（jiē）電量達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨（mó）機直驅係（xì）統的優勢與球磨機直（zhí）驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立（lì）磨結構示意圖　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設（shè）計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替（tì）代大直徑軸承，方便加工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實（shí）際中具有很強的實用型（xíng）。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了（le）三種立（lì）磨專用永磁電機，代替（tì）傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅（qū）電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同的放（fàng）置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且（qiě）方（fāng）便製造（zào）、裝配（pèi）維護，節省成（chéng）本。均已申（shēn）請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統（tǒng）的球磨機、立磨機大都采（cǎi）用（yòng）三相異步電（diàn）動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨（mó）機（jī）的傳動係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題（tí）。　　沈陽工業大學電機與（yǔ）控製技術研究所與河南全新機（jī）電設備有限（xiàn）公司聯合設計研發的球磨（mó）機、立磨機采用永磁直（zhí）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（yīn）數，具有節（jiē）能、起動轉（zhuǎn）矩（jǔ）大、過（guò）載能力強、係統免維（wéi）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化設（shè）計（jì），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（chéng）了多個小功率電機。模塊化電（diàn）機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電（diàn）流（liú），電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台小（xiǎo）功率變頻器聯（lián）合（hé）供電，這樣設計降低了（le）電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從（cóng）而降低成（chéng）本。每個模塊電（diàn）機都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度（dù），球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全（quán）可以隻運行部（bù）分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　在結構方（fāng）麵，本產品電（diàn）機的定子采用了一種自主（zhǔ）設計研發（fā）的（de）隨動式結（jié）構，將（jiāng）整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過（guò）機械結（jié）構設計，確定了一種無（wú）論球磨機轉（zhuǎn）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（jié）構。本產品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）間的間隙恒定，電（diàn）機不會發生掃膛現象（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，從而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土（tǔ）資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常（cháng）運行。使用本（běn）產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到（dào）生產工期（qī）。　　2、球磨機專（zhuān）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”，滾筒就像公路，定子塊就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行（háng）駛，公路的（de）起伏（fú）不影響車（chē）輪與地麵貼合，即滾筒（tǒng）偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒（tǒng），保證（zhèng）定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變、重（chóng）載震（zhèn）動等原因（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（xìng）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（xiǎo），減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）結構，電機不會發生（shēng）掃膛（táng）現象。　　本產品電（diàn）機的定子為隨動式結構,基（jī）於模塊化永磁直（zhí）驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動（dòng）原（yuán）理是在定子（zǐ）塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來（lái）確定定子與轉子間（jiān）的（de）間隙，定子（zǐ）塊徑（jìng）向外側設（shè）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（mó）機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上（shàng）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（jì）續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的同時，定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾（gǔn）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（zhèng）定子（zǐ）、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（qí）向下（xià）壓（yā）,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓（yā）。　　本產品彈性裝置的壓力大小可（kě）調，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性（xìng）裝（zhuāng）置設（shè）置（zhì）的壓力（lì）過大造成滾輪或轉筒磨損較快（kuài）。　　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計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台（tái）模塊電機（jī），一台整圓電機由多台模塊電（diàn）機（jī）構成,多台模塊電機共用同一個（gè）轉子，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式定子塊（kuài）間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的（de）限位。球磨機滾筒的（de）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（dìng）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（ké）、彈性（xìng）機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢修或更換新的定（dìng）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）段大多數的球磨（mó）機仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及（jí）齒輪結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感（gǎn）應（yīng）電機相比優勢是（shì）它有較高的效率和功（gōng）率因數，損耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電機（jī）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（yīng）電機則（zé）起動相（xiàng）對困難。這些（xiē）也（yě）是近年來永（yǒng）磁（cí）電機應用越來越廣泛（fàn）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，直驅係統的（de）傳動（dòng）效率將（jiāng）提（tí）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（de）故障率低，維（wéi）護檢修方便，還避（bì）免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　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（nán）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（dà）功率電機的輸入（rù）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（gōng）率變（biàn）頻器聯合供電（diàn）。這樣設計降低了電機（jī）的供電（diàn）電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可（kě）以隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨（mó）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（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常運行。而（ér）本（běn）產品（pǐn）進（jìn）行了模塊化設計，每個模（mó）塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結（jié）構（gòu）和控製靈活的優勢，在（zài）發生故障時。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（jī）具有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控（kòng）製其餘正（zhèng）常（cháng）子模塊降額運行（háng）。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾（gǔn）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（guò）增加氣隙大小來預防（fáng）掃膛，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用（yòng）量增加，提（tí）高電機製造成本。隨動式（shì）定子結（jié）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（xì）做的更小，減少永（yǒng）磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同（tóng）時因為該隨動式定子（zǐ）結構在偏心時能繼（jì）續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作（zuò）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、隨動式球磨（mó）機（jī）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應電機（jī）的優點( 1）變頻調速控製，實現負（fù）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（dù）來改變係統工作環境，係統反應速度（dù）慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工（gōng）況能力強（qiáng）。遇到突發事件，除調整磨（mó）輾（niǎn）高度外（wài），還增加（jiā）了速度調節（jiē）以快速（sù）適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單（dān）,可（kě）靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感應電機（jī）無法（fǎ）在低速實現大轉矩輸出（chū），需要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（zào）成（chéng）過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應（yīng）電機（jī）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，係統運行的輔助設（shè）備很多。直驅係統由（yóu）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（sù）器，輔助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設定　　傳（chuán）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（zhuāng）置起動三相（xiàng）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（sù）過（guò）程需要盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相感（gǎn）應電機起動條件。直驅係統直（zhí）接變頻低速起動，係（xì）統直接（jiē）運行，係統控製簡單。變頻（pín）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求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維（wéi）護次數（shù）少　　係（xì）統（tǒng）各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元（yuán）多。同（tóng）時立磨減速（sù）器結構複雜需要經（jīng）常（cháng）維護，維護成本費用高。同時係統無（wú）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，變頻器控製永磁同步電機（jī）直接驅（qū）動，控製（zhì）方便。係統內無減速器，無需額外進（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（háng）情況下進行（háng）係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅（qū）動係統（tǒng）年節電量達181萬元。（按照（zhào）5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢（shì）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　　本新型立磨結構采用永磁直驅（qū）電機驅動（dòng）,提高了（le）立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇（shàn）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（jiàng）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（chǐ）寸的立（lì）磨（mó），分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統（tǒng）的減速機與三（sān）相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同的放（fàng）置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝（zhuāng）配維護，節省成本。均已申請（qǐng）專 利（lì）。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相（xiàng）異步電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）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（shěn）陽工業大學電機與控製技術研究所與河南全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（jī）與機械結構進行機（jī）電一體化設計，取消動力（lì）傳輸的中間環節，做成直驅方（fāng）案（àn），能直接滿足荷載的需求，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（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（chǎn）品電機定子（zǐ）采用了模塊（kuài）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（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（de）供電電壓和使用的（de）變頻器（qì）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，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）產品電（diàn）機（jī）的（de）定子（zǐ）采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構（gòu），將整圓的定（dìng）子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇（shàn）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（zhuǎn）筒運動從而保持定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，電（diàn）機不會發生掃膛現象（xiàng），因此電機的氣隙（xì）可以設計的比普通永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而（ér）大幅（fú）降（jiàng）低電機永（yǒng）磁體用量，降低生（shēng）產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障（zhàng）時（shí），直接（jiē）拆卸（xiè）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（diàn）機發生（shēng）故障（zhàng）而影響到生產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永磁直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構（gòu）”，滾（gǔn）筒就像（xiàng）公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在公路行駛（shǐ），公路的起伏不影響（xiǎng）車輪與地麵貼合，即滾筒偏（piān）心浮（fú）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（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（néng）正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀（zhuàng）態，不（bú）必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也（yě）可（kě）以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結（jié）構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用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安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子（zǐ）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（zhuàng）態,如果球磨機滾筒向上（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;下方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向上（shàng）的吸引（yǐn）力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保（bǎo）證下方定（dìng）子塊的滾輪依（yī）然貼（tiē）合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨（suí）轉筒波動而進行徑向與圓（yuán）周方向的移動（dòng），從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒（tǒng）向下複位或繼續向下（xià）波動，則（zé）上方（fāng）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（shàng）方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不（bú）同的壓力,避（bì）免因彈性（xìng）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，根據不同功率（lǜ）的電機設計采（cǎi）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模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機（jī）共用同一個轉子（zǐ），模塊電機包（bāo）繞式安（ān）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（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭（lán）處銜接T型支撐板（bǎn）,用於支撐安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動（dòng）式定子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻（zhī）需要沿球（qiú）磨機的徑向（xiàng）依次拆（chāi）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（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（dìng）子塊。　　3、采用（yòng）本產品代替傳（chuán）統磨機的電機驅（qū）動係統的優點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感（gǎn）應電動機（jī）、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪結構進行驅（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因數，損耗大大降低，節（jiē）約了能源。永磁電機通（tōng）過變頻器進行調速，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。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛（fàn）的原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間（jiān）的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動（dòng）環節，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（zhí）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（miǎn）了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產（chǎn）品電機定子采用了模塊化設計，不僅降（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（lǜ）電機。模塊（kuài）化電（diàn）機的（de）控製技術（shù）可以實現降低大功率電機（jī）的輸（shū）入電壓，但是不增加電機的（de）輸入電流，電機（jī）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（gòng）電。這樣設（shè）計（jì）降低了電機的（de）供電電壓（yā）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,完全可以隻運行部分模（mó）塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機（jī）故障時，會導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧（xié）波含量增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩（jǔ）波（bō）動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產（chǎn）品進（jìn）行了模塊化設計，每個模塊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（yóu）度,可以利（lì）用其多電機（jī）結構和控（kòng）製靈（líng）活的優勢，在發生故（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。模塊化電機具有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子模（mó）塊降額運（yùn）行（háng）。使用本產品完（wán）全不會因電機（jī）發（fā）生故障而影響（xiǎng）到（dào）生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震（zhèn）動等因素會發生轉子偏心現（xiàn）象，偏心嚴重時（shí）還會造成電機掃膛損壞（huài）電機，實際生（shēng）產（chǎn）中常常通過增加氣隙大小來預（yù）防掃（sǎo）膛，而氣隙增（zēng）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（xīn）時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙做的（de）更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃（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，檢修次數更少，工作時間更長，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（tú）　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機（jī）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（dào）突發事件，調（diào）整磨（mó）鞮（dī）高度（dù）來改變係統工作環境，係統反應速（sù）度慢。永（yǒng）磁（cí）同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除（chú）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（gèng）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的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感（gǎn）應電機起動後，通過減（jiǎn）速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統（tǒng）運行（háng）的輔助設備很多。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（pán）車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻（pín）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（jī）達到起動條（tiáo）件後，軟起動裝（zhuāng）置起動三相（xiàng）感應電機，係統（tǒng）運行。係統控製（zhì）複雜，低速無法實現過載輸出（chū）。在低（dī）速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相（xiàng）感應電（diàn）機起動條件。直驅（qū）係統直接變頻（pín）低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製（zhì）簡單。變頻（pín）控製起動過程（chéng）可根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（zǎi）輸出，滿足（zú）起動需要（yào），取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本（běn）更低,維護次數（shù）少　　係（xì）統各構成單（dān）元均需要時常檢查和定（dìng）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（běn）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（é）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（háng）情（qíng）況下進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜（zōng）上采用直驅永磁電（diàn）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（mó）機直驅係統的優勢與球磨（mó）機直驅係統相同，這裏不再一—贅述（shù）。　　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動（dòng）,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設（shè）計（jì）一種雙向載荷扇形模塊機構（gòu）替代大直徑（jìng）軸承，方便加工、生產、運（yùn）輸、裝配、維修（xiū），並（bìng）降低成本,在工程實（shí）際中具有很（hěn）強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設（shè）計了三種立磨專用（yòng）永磁電機（jī），代替傳統的減速機與三相異步電動機，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（yā）的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護（hù），節省成本。均已申（shēn）請（qǐng）專 利。