1、技術背景　　傳統的（de）球磨機、立磨機大都采用三相異（yì）步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球（qiú）磨機的傳動係統存在機械（xiè）傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大等問題（tí）。　　沈陽工業大學電機與控製技（jì）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（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動（dòng）機與機（jī）械結構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（qiú），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（dòng）轉矩大、過載能力強（qiáng）、係（xì）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（mó）塊（kuài）化（huà）設計（jì），不（bú）僅降低了（le）加工、製造、運輸等（děng）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（kuài）化電機的控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電（diàn）機的（de）輸入電壓，但是不增加電機的（de）輸入電流，電機（jī）不必（bì）采用高（gāo）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（yàng）設計降低了電機的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況（kuàng）時（shí），完全（quán）可以（yǐ）隻（zhī）運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　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，將整圓的定（dìng）子分成若幹（gàn）個（gè）相互（hù）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震動或偏心，定子塊始終跟隨轉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（jī）械結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大（dà）幅降（jiàng）低（dī）電機永磁體用量，降低生產成本（běn），節（jiē）約（yuē）稀土資（zī）源，節能用電量。當模塊發生故障時，直（zhí）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障而影響到（dào）生（shēng）產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨（suí）動式永磁直驅（qū）電機概（gài）述　　本產品的隨動式定（dìng）子結構構成（chéng）一種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像公路，定子塊就（jiù）像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛，公路的起伏（fú）不影響車（chē）輪與地麵貼（tiē）合（hé），即滾筒（tǒng）偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間（jiān）隙恒（héng）定，在球磨機因裝配（pèi）誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏（piān）心（xīn）、氣隙不均勻時（shí），仍（réng）能正常（cháng）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（de）間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，並且（qiě）因為（wéi）隨動式結構，電（diàn）機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構（gòu）,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動（dòng）原理是在定子塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來（lái）確定（dìng）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。彈性機構在球磨機（jī）滾（gǔn）筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態（tài）,如（rú）果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上（shàng）頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到（dào）永（yǒng）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（zhèng）下方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒（tǒng）外表麵，使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、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼（jì）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（gòu）將上方（fāng）其向下（xià）壓,下方定子塊被轉筒向下（xià）壓。　　本產品彈性裝置的壓力（lì）大小可調，對於不同位置的（de）定子塊（kuài）設（shè）置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成（chéng）滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊（kuài）化控製，根（gēn）據不同功率的（de）電機設計采用（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（chéng）,多台模塊電機共用（yòng）同一個轉子，模塊電機包（bāo）繞式安裝（zhuāng）在（zài）球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子（zǐ）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。球磨機（jī）滾筒的（de）法蘭處（chù）銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的隨（suí）動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷，隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間（jiān）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（huò）更（gèng）換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點　　現階段大多數（shù）的（de）球磨機（jī）仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪結構進行驅動。永磁同步（bù）電機與（yǔ）感（gǎn）應電機相比優勢是它有較高（gāo）的效（xiào）率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變（biàn）頻器進行（háng）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（yě）是近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛（fàn）的原因（yīn）。　　采用（yòng）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（de）傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）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（qiě）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（chéng）環境（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采用了（le）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）做成了多個小功率電機。模（mó）塊化電機（jī）的控製技術可以實現（xiàn）降（jiàng）低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）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（de）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,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢（shì）發生畸變，諧波含量增加，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（shēng）了電機控製的（de）自由度（dù）,可以利用其多（duō）電機結構和控製靈活的優勢，在（zài）發生（shēng）故障時。可（kě）以（yǐ）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。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒（tǒng）形變或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（ér）氣隙增大會導致永磁（cí）體用量（liàng）增加，提高電機（jī）製造成（chéng）本。隨動式定子結構的模塊電機，能在（zài）轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙（xì）恒定，可將氣隙（xì）做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同（tóng）時因為（wéi）該隨動式定子結構在偏心時能繼（jì）續正（zhèng）常工作，檢修次數更少，工作（zuò）時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次數就是提高生產（chǎn）效率。　　4、隨動式球磨機裝配示（shì）意圖（tú）　　二、永磁直驅立（lì）磨技術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 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，調（diào）整磨（mó）鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境，係統（tǒng）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，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境，係（xì）統反（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（shí）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）起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟（ruǎn）起動裝置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足（zú）係統轉矩需要（yào），整個係統構成複雜，係統運行的（de）輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需（xū）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（dòng）過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電機達到起動條（tiáo）件後，軟起動裝置起（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（zǎi）輸出（chū）。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（qǐ）動（dòng）條件。直驅係統直（zhí）接變頻低速起（qǐ）動，係統直接運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控製起（qǐ）動過程可（kě）根據（jù）實際工況進行調整，以滿足各種工況的（de）需求。低速可過載輸出，滿（mǎn）足起動需要，取（qǔ）代盤車係（xì）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要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係（xì）統無法實現在低速運行的情況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁（cí）同步電機直接驅動，控製方便。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（chuán）動效率（lǜ）高,節能效果明顯　　綜上采用直驅（qū）永（yǒng）磁電（diàn）機取代傳統驅動係（xì）統年節電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢與（yǔ）球（qiú）磨機直（zhí）驅係（xì）統相同，這裏不（bú）再（zài）一—贅述。　　2、永磁直（zhí）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（shè）計一種雙向（xiàng）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（pèi）、維修，並降低成本,在工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設（shè）計（jì）了三（sān）種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異（yì）步電（diàn）動（dòng）機，永磁直驅電機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承（chéng）壓的作（zuò）用（yòng），並且方便製造、裝配維護，節（jiē）省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機（jī）、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，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機（jī）構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題（tí）。　　沈陽工業大學（xué）電機與（yǔ）控製技術研究所（suǒ）與河南（nán）全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通（tōng）過將電（diàn）動機與機械結構進行（háng）機電一體化（huà）設計，取（qǔ）消動力傳輸的中（zhōng）間（jiān）環節，做成直驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求（qiú），省去傳統（tǒng）磨機的減速機，顯著提高了（le）電機的（de）效率（lǜ）與功率因數，具（jù）有節能、起動轉矩大、過（guò）載能（néng）力強、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機（jī）定子（zǐ）采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸（shū）等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多（duō）個小功率電機。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（yā），但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕（jué）緣。模塊化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（qīng）載工況（kuàng）時，完全可以隻運（yùn）行部分模塊電（diàn）機驅動球磨（mó）機。　　在（zài）結構（gòu）方麵（miàn），本產品（pǐn）電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（xì）的小扇形塊，通（tōng）過機械結構設（shè）計，確定了一種無論（lùn）球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏（piān）心，定子塊始終跟隨轉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）直驅電機的小很多，從而大幅（fú）降低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電機（jī），更（gèng）換新的模塊（kuài）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影響（xiǎng）到生產工期。　　2、球磨機專用隨（suí）動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子（zǐ）結構構成（chéng）一種“小（xiǎo）車結構（gòu）”，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行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼（tiē）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（chà）、軸（zhóu）承磨損、滾筒（tǒng）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（yùn）行（háng）在性能狀（zhuàng）態，不必停機（jī）檢修。同時電機定子（zǐ）與轉子間（jiān）的（de）間隙也可以做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且因為隨動（dòng）式結構，電機不會（huì）發（fā）生掃膛（táng）現象。　　本產品電（diàn）機（jī）的定子為隨動式（shì）結構,基於模塊化永磁直驅電機，采（cǎi）用獨（dú）立的扇形定（dìng）子塊結構，其（qí）隨動原理是在定子塊的軸（zhóu）向兩側安（ān）裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙（xì），定子塊徑向外側設有（yǒu）與支撐框（kuàng）架相（xiàng）連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒（tǒng）不（bú）偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會（huì）向上頂定子塊上安裝（zhuāng）的滾輪，進（jìn）而帶動定（dìng）子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的（de）吸引力（lì）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（gǔn）輪（lún）依然貼合（hé）轉筒外（wài）表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進（jìn）行徑向與圓周方向的移動（dòng），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（wèi）或繼續向下（xià）波動（dòng），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（dàn）性機構將上方其向下壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝（zhuāng）置設置的壓（yā）力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）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計采用不（bú）同個數的隨動式定子塊構成一台（tái）模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電（diàn）機構（gòu）成（chéng）,多台模（mó）塊電機共（gòng）用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨（mó）機（jī）滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架上（shàng）的擋（dǎng）板來對定子塊進行（háng）圓周方向的限位。球磨機滾筒的（de）法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安（ān）裝（zhuāng）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向依次拆卸密（mì）封外殼、彈性機構、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（xiū）或更換新（xīn）的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的（de）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機、聯（lián）軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）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（lǜ）因數，損耗大（dà）大降低（dī），節約了能源。永磁電機通過變頻（pín）器進行（háng）調速（sù），電（diàn）機（jī）運行平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對困（kùn）難。這些也是（shì）近年來永磁電（diàn）機（jī）應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間（jiān）的減速機、聯軸（zhóu）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（dòng）效率將提升至（zhì）少20%。球磨機（jī）直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅（jǐn）得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維（wéi）護檢（jiǎn）修方便，還避免了（le）傳統設備因漏油造成環境（jìng）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，運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多（duō）個（gè）小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現（xiàn）降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣（yuán），模塊化電機采用（yòng）多台（tái）小功率（lǜ）變頻器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低成本。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驅動球磨機。　　傳統電（diàn）機故障時（shí），會導致電機合成（chéng）磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法（fǎ）繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模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（lì）用其（qí）多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換（huàn）新的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化電機具有冗餘（yú）的模（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘（yú）正常子（zǐ）模塊降額運行。使（shǐ）用本（běn）產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸（zhóu）承（chéng）磨（mó）損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等因素會發（fā）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，實際生產中常常（cháng）通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體（tǐ）用（yòng）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（de）間隙恒定（dìng），可將（jiāng）氣隙做的（de）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（zài）偏心時能繼續正常工作，檢修次（cì）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（shēng）產效率。　　4、隨（suí）動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直（zhí）驅立磨技術　　1、立磨直（zhí）驅對比於傳統感應（yīng）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（lì）磨速度單一，工況適應能力差（chà）。遇到突發事件（jiàn），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，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（yǐ）快速（sù）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動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增（zēng）加軟起動裝（zhuāng）置。三相感應電（diàn）機起動後，通過減速器滿（mǎn）足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運（yùn）行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步（bù）電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻（pín）器軟起動，起（qǐ）動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動（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，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程（chéng）需要盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相（xiàng）感應電機起動條件（jiàn）。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起動，係統直（zhí）接（jiē）運行，係統（tǒng）控製簡單。變頻控製起動過程可（kě）根據實際工況進行調整，以（yǐ）滿足各種工況的需求。低速（sù）可過（guò）載（zǎi）輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維護成（chéng）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，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護成本費（fèi）用高。同時係統無法實現在（zài）低速（sù）運行的（de）情況下進行係統維護。直驅係統（tǒng）構成單（dān）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（wài）進行維（wéi）護（hù），係統（tǒng）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　　綜上采用直驅永磁電機取（qǔ）代傳統驅動係（xì）統年節電量達181萬元。（按（àn）照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機（jī）直驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型（xíng）立磨（mó）結構采用永（yǒng）磁直（zhí）驅電機驅動,提高了（le）立磨效率。在立磨（mó）扶正軸（zhóu）承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種（zhǒng）雙向載荷扇形模塊（kuài）機構（gòu）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（jì）了三種立磨專用永磁電機，代替傳（chuán）統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷（hé）機構與不同的（de）放置位置，均能達（dá）到扶正與承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成（chéng）本。均已申請（qǐng）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（fù）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（shù）研究所與河南全新機（jī）電設備有限公司聯合設計研發的球（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電（diàn）動機與機械結構進（jìn）行機電一體化（huà）設計，取消動力（lì）傳輸的中（zhōng）間環節，做成（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速（sù）機，顯著提（tí）高（gāo）了（le）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。　　在控製方麵,本（běn）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（dà）功（gōng）率電（diàn）機做成了多（duō）個小功率電機。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高（gāo）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（yòng）的變（biàn）頻器容量，從（cóng）而降（jiàng）低成本。每個模塊電機都具有（yǒu）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（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（zài）結構（gòu）方麵，本產（chǎn）品電機的定子采用了一種自主（zhǔ）設計研（yán）發的（de）隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相（xiàng）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（mó）機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從（cóng）而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構（gòu）。本產品通（tōng）過機械結構設計保證定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機（jī）不會發生掃膛現象（xiàng），因此電（diàn）機的氣隙可以設計的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電（diàn）機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節（jiē）約（yuē）稀土資源，節能（néng）用電量。當模塊發生故（gù）障時（shí），直接（jiē）拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。使（shǐ）用（yòng）本產品完全不（bú）會因（yīn）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機概述　　本產品的（de）隨動式定子結（jié）構（gòu）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（xuán）轉相當於（yú）汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動（dòng）不影響滾輪貼合滾筒（tǒng），保（bǎo）證定子、轉子間隙（xì）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（jī）偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍（réng）能正常運轉，保證磨機（jī）始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也（yě）可以做的更小，減（jiǎn）少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產（chǎn）品電機的定（dìng）子為隨動式結構（gòu）,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（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）間的（de）間隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）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（shí）處（chù）於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上（shàng）頂定子塊（kuài）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（fāng）定子塊在受到永（yǒng）磁（cí）體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈（dàn）性機構將其向上頂，保證下方定子塊（kuài）的滾輪依（yī）然貼合轉筒外表麵，使定子塊（kuài）跟隨轉（zhuǎn）筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨（mó）機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在（zài）受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈（dàn）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，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免因（yīn）彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾輪或轉筒磨損較快（kuài）。　　本產品將永磁電機采用（yòng）模塊化控製，根（gēn）據不同（tóng）功率的電機設計采用不同個（gè）數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓（yuán）電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用（yòng）同一個轉子，模塊電機包繞式（shì）安（ān）裝在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）動式定（dìng）子塊間設有固定在支撐框架（jià）上的擋板（bǎn）來對定子塊進行圓周方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒（tǒng）的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本（běn）產品的（de）隨動（dòng）式定子塊（kuài）安（ān）裝拆卸十（shí）分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈（dàn）性機構、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，進行檢修或更（gèng）換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產（chǎn）品（pǐn）代替（tì）傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采用三（sān）相（xiàng）感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速（sù）裝置以及齒輪結構進（jìn）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（tōng）過變（biàn）頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統（tǒng）響應速度快，感（gǎn）應電機則起動相對困難。這些也是近（jìn）年來永磁電機（jī）應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器（qì）、及齒（chǐ）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率不僅得到大幅提升，而且直（zhí）驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設（shè）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（bú）僅降低了加工（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（xiǎo）功率電機。模（mó）塊化電機的控製技術（shù）可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的（de）輸入電（diàn）流，電機不必（bì）采（cǎi）用高等（děng）級絕緣，模塊化電機采用多台小功（gōng）率變頻器聯合供電。這樣設計降（jiàng）低了電（diàn）機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨（mó）機運行在輕（qīng）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）機故障時，會導（dǎo）致電（diàn）機合成磁動（dòng）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，無法繼續正（zhèng）常運（yùn）行（háng）。而本產品進行了模塊化設計，每個（gè）模（mó）塊（kuài）電（diàn）機都具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用（yòng）其多電機結構和控製靈活的優勢，在（zài）發生故障時（shí）。可以直接拆卸故障電機更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化電機具有冗餘的（de）模塊數，也可（kě）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（ér）影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、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（tǐ）用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將（jiāng）氣隙做的更（gèng）小，減少（shǎo）永磁體用量，電機（jī）不（bú）會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼（jì）續（xù）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（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨（mó）直驅（qū）對比於傳統感應電機的（de）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（gōng）況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變（biàn）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）況能力強。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以（yǐ）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（gāo）　　傳統係統（tǒng）因三相感應電機無（wú）法在低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額（é）外的盤車（chē）係統滿足（zú）立磨的低（dī）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（sān）相感應電機起動後，通過（guò）減速器滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構成複雜，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，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（dān）。　　(3）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程（chéng）隨意設（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係統起（qǐ）動，待（dài）三相感應（yīng）電機達到起動條件後，軟起動裝（zhuāng）置起動三相（xiàng）感應（yīng）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，將轉速提高到三相（xiàng）感應電機（jī）起動條件（jiàn）。直驅係（xì）統直（zhí）接變（biàn）頻（pín）低速起動，係（xì）統直接運（yùn）行，係（xì）統（tǒng）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（zú）各種工況的需（xū）求。低速可過（guò）載輸（shū）出，滿足起動需要，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（cháng）檢查和定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同（tóng）時立磨減速器結構複雜需要經常維護（hù），維護成本費用高。同時係統無法實（shí）現在低速（sù）運行的（de）情況下進行（háng）係統（tǒng）維護。直（zhí）驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機（jī）直接驅動，控製方便。係統內無減速（sù）器，無需（xū）額外進行維護，係統（tǒng）維護（hù）成本低。同時，係統可實現在電機低速運行（háng）情況下進行係統維（wéi）護。　　(5）傳動效率高,節能效果（guǒ）明顯　　綜上采用直驅永磁電機取（qǔ）代傳統（tǒng）驅動係統年（nián）節電量達（dá）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（xiàng）同，這裏不（bú）再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示意圖　　本新型立磨結構采（cǎi）用永磁直（zhí）驅電機驅動,提高了立（lì）磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進（jìn）行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑（jìng）軸（zhóu）承，方（fāng）便加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工程實（shí）際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專（zhuān）用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永（yǒng）磁直驅電機具有雙向載荷機構（gòu）與不（bú）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（zào）、裝配維護，節省成本。均已申請專 利（lì）。

　　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、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結（jié）構進行（háng）驅動，導致球磨機的傳動係統存（cún）在機械傳動鏈冗（rǒng）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（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（xiāo）動（dòng）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（sù）機（jī），顯著提（tí）高了電機的效（xiào）率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力（lì）強（qiáng）、係統免（miǎn）維護、自動化（huà）程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機定子（zǐ）采用了模塊化設計，不僅（jǐn）降低了加工、製造、運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的（de）控製（zhì）技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（yàng）設計降（jiàng）低（dī）了電機的供電電壓和使用的變（biàn）頻器容量，從而降低成本。每（měi）個模塊電機都（dōu）具（jù）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（qiú）磨（mó）機運（yùn）行在輕載工況（kuàng）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（miàn），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，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互（hù）存在間隙的小扇形塊，通過（guò）機械結構設（shè）計，確定了一種無（wú）論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒（tǒng）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（xì）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（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，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸（xiè）故障電機，更換（huàn）新的模塊電機（jī）即可正常運行。使（shǐ）用本產（chǎn）品完全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（qū）電機概述（shù）　　本產品的隨（suí）動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路（lù），定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行（háng）駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不（bú）影響滾輪貼合滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間隙恒（héng）定，在球磨機因裝配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形（xíng）變、重載震動等原因造成（chéng）電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運（yùn）轉，保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時（shí）電機（jī）定子（zǐ）與轉子間的間（jiān）隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨（suí）動式結（jié）構,基於模塊化永磁直驅電機（jī），采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理（lǐ）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（cè）設（shè）有（yǒu）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（qiú）磨機滾（gǔn）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（xiàng）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（yǐn）力的同時，定子（zǐ）塊上的彈性機構（gòu）將其向上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊（kuài）跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保（bǎo）證（zhèng）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（kuài）在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈（dàn）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（xìng）裝置的壓力（lì）大小可調（diào），對於（yú）不同位置的（de）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（lún）或轉筒磨（mó）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計（jì）采用不同個數（shù）的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓（yuán）電機由多台模塊電機（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球（qiú）磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對定（dìng）子塊進（jìn）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（zǐ）鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子（zǐ）塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次拆卸密封外殼、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（jià），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（yòng）本產品代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點　　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（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應電機相比（bǐ）優勢（shì）是它有較高的（de）效率和功率因數，損（sǔn）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（jī）運行平穩，係統響應速度快（kuài），感應電機則起動相對困（kùn）難。這些也是近（jìn）年來永磁電機應用越來越廣泛的（de）原因。　　采用永磁直驅，取消了中（zhōng）間的減（jiǎn）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（dòng）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（tí）升，而且直驅係（xì）統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便，還避（bì）免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定（dìng）子（zǐ）采用（yòng）了模塊化設計，不僅降低了（le）加工，製造，運輸（shū）等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做（zuò）成了多個（gè）小功率（lǜ）電機。模塊化電機的控製技（jì）術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（jī）不必采用高等級絕緣，模塊化電機（jī）采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電。這樣設計降（jiàng）低了電（diàn）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（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導（dǎo）致（zhì）電機合成磁動勢（shì）發生畸（jī）變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著（zhe）增加，無法繼續正常（cháng）運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊（kuài）電（diàn）機都具有一套獨（dú）立（lì）的控製係統，大大提升（shēng）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，在發生故障（zhàng）時。可以直接拆卸故障電機更換（huàn）新（xīn）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其餘正常子模塊降額運行。使用（yòng）本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素（sù）會發生轉子偏心現象（xiàng），偏心（xīn）嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生（shēng）產中常常通過增加氣隙大小來預（yù）防掃（sǎo）膛（táng），而氣隙增大會導致（zhì）永磁體用量增加，提（tí）高電機製造（zào）成本。隨動式定子結（jié）構的（de）模塊電機，能在轉筒偏（piān）心時保證定子與轉子之間的間隙恒定（dìng），可（kě）將氣隙做的更小，減少永磁體用量（liàng），電（diàn）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，檢修次數更少，工作時間更長（zhǎng），大體積球磨機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生（shēng）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、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點（diǎn）( 1）變頻調速控製（zhì），實（shí）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（jiàn），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，適應工況能力強。遇到突發事件，除調（diào）整磨輾高度外，還（hái）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（dān）,可靠性高　　傳統（tǒng）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（é）外的盤車係統滿足立磨的低速（sù）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（zēng）加軟起動裝置（zhì）。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（zá），係統運（yùn）行的（de）輔（fǔ）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，無需盤車係統和減（jiǎn）速器（qì），輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起（qǐ）動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統（tǒng）起動（dòng），待三相感應電機（jī）達到起（qǐ）動條件後，軟起動裝置起動（dòng）三（sān）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（yào）盤車係統，將（jiāng）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（háng），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（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低（dī）,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元均需要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨減（jiǎn）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低速運行的情況下進行係統維護（hù）。直驅係（xì）統構成單元簡單（dān），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，係統維護成本低。同時（shí），係統（tǒng）可實（shí）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（zhí）驅永（yǒng）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（jī）直驅係統的優勢（shì）與球（qiú）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（tú）　　本新型立磨結構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動（dòng）,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（pò），通過設（shè）計一（yī）種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代大（dà）直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降（jiàng）低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大（dà）、中（zhōng）、小型（xíng）不同尺寸的（de）立磨，分別設計（jì）了三種立磨專用永（yǒng）磁電機（jī），代替傳（chuán）統的減速機與三相（xiàng）異步電動機，永磁直驅電（diàn）機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置位置（zhì），均能達（dá）到扶正（zhèng）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（lì）。