1、技術背景　　傳統的球（qiú）磨（mó）機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝（zhuāng）置（zhì）以及齒（chǐ）輪結構進行（háng）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（gòu）複（fù）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（jiū）所與河南全新（xīn）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（jiāng）電（diàn）動機與機械結構進行機電一體化（huà）設計，取（qǔ）消動力傳輸（shū）的中間環節，做成直驅方案，能（néng）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（diàn）機的效率與功率（lǜ）因數，具有節（jiē）能、起動（dòng）轉矩大、過載能力（lì）強、係統免維護、自動化程（chéng）度高等優（yōu）點。　　在控製方麵,本產（chǎn）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（dù），還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多個（gè）小功率電機。模（mó）塊化電機的（de）控製技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電（diàn）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（lián）合供電，這樣（yàng）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。每個模塊電機都具有一（yī）套獨立（lì）的控（kòng）製係統（tǒng），大大提升了電機控製的自由度，球磨（mó）機運（yùn）行在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅（qū）動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成（chéng）若幹（gàn）個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械（xiè）結構設計，確定了（le）一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心（xīn），定子塊始（shǐ）終（zhōng）跟隨轉筒運動從（cóng）而保持定子與轉子間（jiān）隙恒定的結構。本產品（pǐn）通（tōng）過機械結構設計（jì）保證定子與（yǔ）轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計（jì）的比普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多，從而大幅降低電機（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，更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行（háng）。使用本產（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（cí）直驅電機概（gài）述　　本產品的（de）隨（suí）動式定子結構構成一（yī）種“小車結（jié）構”，滾筒就像公路，定子塊就（jiù）像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路（lù）行駛，公路的起伏（fú）不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證定子、轉子間（jiān）隙恒定（dìng），在球磨機（jī）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（xì）不均勻時，仍能正常運轉，保證（zhèng）磨機始終運行在（zài）性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉（zhuǎn）子間的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，電機不會發生掃膛（táng）現象。　　本產品電機的定子為隨（suí）動式（shì）結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立（lì）的扇形（xíng）定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的（de）軸向兩（liǎng）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（dìng）子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果（guǒ）球磨機（jī）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（shàng）移動，上方彈性機構繼續（xù）壓縮;下方定（dìng）子塊在受到永磁體（tǐ）對（duì）其向上的（de）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（dìng）子塊的滾（gǔn）輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵，使定子塊跟隨（suí）轉筒波動而進行徑向與（yǔ）圓周方向的移（yí）動，從而保證（zhèng）定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向（xiàng）下複位或繼續向下波（bō）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下（xià）壓。　　本產品彈性裝置的壓（yā）力大小可調，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置（zhì）設（shè）置的壓力過大造成滾輪或（huò）轉筒磨損（sǔn）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機，一台整圓（yuán）電機由多（duō）台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機（jī）包繞（rào）式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）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（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（dìng）子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次（cì）拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆（gǎn）、彈性（xìng）機構（gòu）支撐架（jià），即可（kě）將（jiāng）定子（zǐ）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（chuán）統磨（mó）機的電機驅動係統的優點　　現（xiàn）階段（duàn）大多數的球磨機仍（réng）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（háng）驅動。永磁同步電機與感應電（diàn）機相比優勢是它有（yǒu）較高的效率和功率因數（shù），損耗大（dà）大降低，節約（yuē）了能源。永磁（cí）電機（jī）通（tōng）過變（biàn）頻器進（jìn）行（háng）調速（sù），電機運（yùn）行平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對困難。這些也（yě）是近年來永磁電機應用（yòng）越來越廣泛的（de）原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了（le）中間（jiān）的減速（sù）機、聯軸器、及齒（chǐ）輪的傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將（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（xiū）方便（biàn），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，運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功（gōng）率電機。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降低大（dà）功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電機（jī）的（de）輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機（jī）采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計（jì）降低了（le）電機的供電電壓和使用的（de）變（biàn）頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行（háng）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（dòng）勢發生畸變，諧波含量增加，平均（jun1）轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續（xù）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，大大提升了電（diàn）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，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故障（zhàng）電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）常子模塊降額運（yùn）行。使（shǐ）用（yòng）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（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偏心現象，偏心（xīn）嚴重時還會（huì）造成電機（jī）掃膛損壞（huài）電機，實際生產中常（cháng）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（běn）。隨動式定子結構的模塊電機，能（néng）在轉筒偏心時保證定子（zǐ）與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少（shǎo）永磁體用（yòng）量，電機不會發生掃膛現（xiàn）象，同時因為該隨動式定子結構在（zài）偏（piān）心時能繼續正常（cháng）工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）檢（jiǎn）修次數就是提高生產效率（lǜ）。　　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( 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，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁（cí）同步電（diàn）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（niǎn）高度外，還增加了速度（dù）調節以（yǐ）快速適應係統（tǒng）工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三相感應電機無法（fǎ）在低速實現大轉矩輸出，需（xū）要（yào）額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證（zhèng）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，係統運行的輔助（zhù）設備很（hěn）多。直（zhí）驅（qū）係統由變頻控製係統控製永磁同（tóng）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（shǎo），結構簡單。　　(3）變（biàn）頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速（sù）盤車係統（tǒng）起動，待三相感應電機（jī）達到起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載（zǎi）輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應（yīng）電機起動（dòng）條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實（shí）際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載（zǎi）輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維護成本（běn）更低,維護次數少　　係統（tǒng）各構成（chéng）單（dān）元均（jun1）需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元（yuán）多。同時立磨減速器（qì）結構複雜（zá）需要（yào）經（jīng）常維護，維護成本費用高。同時係統（tǒng）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（pín）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（jìn）行維護（hù），係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下（xià）進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜（zōng）上采用直驅永磁電機（jī）取代傳統驅動係（xì）統年節電量達181萬元。（按（àn）照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與球磨機直驅（qū）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（yǒng）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（tū）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，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型（xíng）。　　針對大、中、小（xiǎo）型不同尺寸的立磨，分別設計了（le）三種（zhǒng）立磨專（zhuān）用永（yǒng）磁電機，代替傳統（tǒng）的減速機與三相異（yì）步電動機，永磁直驅（qū）電機具有雙向載荷機構（gòu）與不同（tóng）的放置位置，均能達（dá）到扶正與承壓（yā）的作用，並且方（fāng）便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳統的球磨機、立磨（mó）機大都采用三相（xiàng）異步電動機、聯（lián）軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行驅動，導致球磨機的（de）傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效（xiào）率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控製技術研究所與河南全新機（jī）電（diàn）設（shè）備有限公司聯合設計研發的球磨（mó）機、立磨機采用永磁直驅電機,通（tōng）過將電動機與（yǔ）機械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（zhí）驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求（qiú），省去傳（chuán）統磨機的減速機，顯著提（tí）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）控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）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（lǜ）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（rù）電壓，但是不（bú）增加電（diàn）機的（de）輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化（huà）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（kòng）製係統，大大提升了（le）電機控製的自由度，球磨機（jī）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。　　在結構（gòu）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，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙（xì）的（de）小扇形塊，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（xīn），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（guò）機械結構設計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙恒定（dìng），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（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而大幅降低（dī）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（jiē）拆卸故障電機，更換新的（de）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影響到（dào）生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　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（lún）貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車（chē）在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地（dì）麵貼合，即滾筒偏（piān）心（xīn）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（jī）因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動（dòng）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（jī）始終運行在性能狀態，不必停（tíng）機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可（kě）以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結（jié）構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的（de）定子為隨動式結（jié）構,基於模（mó）塊化永磁直（zhí）驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構，其（qí）隨動原理是在定子塊（kuài）的軸向兩側安裝滾輪（lún）且滾輪貼合滾筒來確定（dìng）定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有（yǒu）與支撐框架相連的（de）彈性機（jī）構。彈（dàn）性（xìng）機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀（zhuàng）態,如果（guǒ）球磨機滾筒向上波動，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，上方彈性（xìng）機構繼續壓縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的同時（shí），定子塊上的彈性機構將其向上頂（dǐng），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而進行徑向與圓周（zhōu）方向的移動（dòng），從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向下（xià）複位或繼續向下波動，則上方定子塊（kuài）在受到永磁體對其（qí）向（xiàng）下的吸引力的同時（shí），彈性機構將上方其（qí）向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小可調，對於不同（tóng）位置的定子塊設置（zhì）不（bú）同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較（jiào）快（kuài）。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不（bú）同功率（lǜ）的電機設計采用不同個數的隨動式定（dìng）子塊構成一台模（mó）塊電機，一台（tái）整圓電（diàn）機由多台模（mó）塊電（diàn）機構成,多台（tái）模塊電機共用（yòng）同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式定（dìng）子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上（shàng）的擋（dǎng）板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒（tǒng）的法（fǎ）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（dòng）式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻需（xū）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（dàn）性機（jī）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（cǎi）用本產（chǎn）品代替傳統（tǒng）磨（mó）機（jī）的（de）電機驅動（dòng）係統的優點　　現階段（duàn）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。永磁同步電機與感應電機（jī）相比優勢是它有較高的效率（lǜ）和功率（lǜ）因（yīn）數，損耗大大降低，節約了能源。永磁（cí）電機通（tōng）過變頻器進行調（diào）速，電機（jī）運行（háng）平穩，係統響應（yīng）速（sù）度快，感應電機則起動相對困難。這些也是（shì）近年來永磁（cí）電（diàn）機應用越來越廣泛的原因。　　采用永（yǒng）磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪（lún）的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提升至少（shǎo）20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效率（lǜ）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（tǒng）設備（bèi）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，不僅降低了加（jiā）工，製造，運輸等難（nán）度，還相當於（yú）把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化（huà）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，但是不增加電機的輸（shū）入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣，模塊化（huà）電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電（diàn）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,完全可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（jī）變，諧波（bō）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。而本產品進行了（le）模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度,可以利用其多電（diàn）機結構和控製（zhì）靈活的優勢（shì），在發生故障時。可（kě）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塊數，也可切（qiē）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（gǔn）筒形變或重載（zǎi）產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造成（chéng）電機掃膛（táng）損（sǔn）壞電機，實際（jì）生（shēng）產中常常通過增加氣隙大小來預防掃（sǎo）膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定（dìng）子（zǐ）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間隙恒定，可將氣隙做的更（gèng）小，減少永磁體用量（liàng），電機（jī）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（gōng）作時間更（gèng）長，大體積（jī）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（tú）　　二、永磁直驅立磨技術（shù）　　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（kòng）製（zhì），實現負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速（sù）度（dù）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境，係統反應速度慢。永磁同步電機（jī）采用（yòng）變頻調速，適（shì）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（dù）調節以快（kuài）速適應係統（tǒng）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（zhuǎn）矩輸出，需要額外的（de）盤（pán）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（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（qì）滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運（yùn）行的輔助設備很多。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（xìng）滿足需要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）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（gǎn）應電機達到起動條件（jiàn）後，軟起（qǐ）動裝置起動三相（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（dī）速過程需（xū）要盤車係統，將轉速提高到三（sān）相感應電（diàn）機起動條件。直驅（qū）係統直（zhí）接變（biàn）頻低速起（qǐ）動，係統直接（jiē）運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足各種工況的需（xū）求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低,維護（hù）次數少　　係統（tǒng）各構成單元均（jun1）需要時常檢（jiǎn）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）。直驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻器（qì）控製永磁同（tóng）步電機直接（jiē）驅動，控製方便。係統內無減速器，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（míng）顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代（dài）傳統驅動係（xì）統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型（xíng）立磨結構（gòu）采用永（yǒng）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，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大（dà）直（zhí）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（dà）、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（qū）電機具有（yǒu）雙向載（zǎi）荷機（jī）構與不（bú）同的放置位置（zhì），均能達到扶正（zhèng）與承壓的作用（yòng），並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本（běn）。均（jun1）已申請（qǐng）專（zhuān） 利。

　　1、技術背景　　傳統（tǒng）的球磨機、立磨機大都采用（yòng）三相（xiàng）異步（bù）電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以（yǐ）及齒輪結構進行驅（qū）動，導致球磨（mó）機（jī）的傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作（zuò）量大（dà）等問（wèn）題。　　沈（shěn）陽工業（yè）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（jī）、立磨（mó）機采用永磁直（zhí）驅電機（jī）,通過將（jiāng）電動機與機械結構進行機（jī）電一體化設計，取消（xiāo）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（qiú），省去傳統磨機（jī）的減速機，顯著提（tí）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（tǒng）免維（wéi）護、自動化程（chéng）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（zào）、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（kuài）化電機的控製技術可以實（shí）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（bú）必采用高等級（jí）絕緣。模塊化電機（jī）采用多（duō）台小功（gōng）率變頻器聯（lián）合供電，這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變（biàn）頻器容量（liàng），從而降低成本（běn）。每個（gè）模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製（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（quán）可以隻運行部分模塊電機驅動球磨（mó）機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用（yòng）了一種自主（zhǔ）設計研（yán）發的隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存（cún）在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計（jì），確定了一種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動（dòng）或偏心（xīn），定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定子（zǐ）與轉子間隙恒（héng）定的結構。本（běn）產品通過機（jī）械結構設計（jì）保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現（xiàn）象，因此電機（jī）的氣隙可以設計（jì）的比普通永磁（cí）直（zhí）驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）電機，更換（huàn）新的模塊電機即可正常運行（háng）。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（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述（shù）　　本產品的隨動式（shì）定子結構構成一種（zhǒng）“小車結（jié）構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒（tǒng）旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證（zhèng）定（dìng）子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成（chéng）電機偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍（réng）能正常運轉，保證磨（mó）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（zǐ）間的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，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式（shì）結構,基於模塊化永磁（cí）直驅電（diàn）機，采用獨立的（de）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）與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構（gòu）在球磨機滾筒（tǒng）不偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如果（guǒ）球磨機（jī）滾筒向上波動，轉筒會向上（shàng）頂定子（zǐ）塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮（suō）;下方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其（qí）向（xiàng）上的吸引力（lì）的同時，定子塊上的彈性機構（gòu）將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向與（yǔ）圓周方向的移動，從而保證定（dìng）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（xià）波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下（xià）的（de）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下（xià）壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對於（yú）不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過大造（zào）成滾輪（lún）或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製（zhì），根據不同功率的電機（jī）設計采用不同個數（shù）的隨動式定子塊構成（chéng）一台模塊電機，一台整圓電機由多台（tái）模塊（kuài）電機構成,多台（tái）模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電（diàn）機包（bāo）繞式安裝在球磨機滾筒上。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（lán）處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品（pǐn）的隨動式定子塊（kuài）安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨（mó）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（lián）接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）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（xì）統的優點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感（gǎn）應（yīng）電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動。永（yǒng）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（sǔn）耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度（dù）快，感應電機則起（qǐ）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（cǎi）用永磁直驅，取消了（le）中（zhōng）間的減速機（jī）、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動（dòng）環節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至（zhì）少20%。球磨機直驅係（xì）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（yóu）於本產品電機定子采（cǎi）用了模（mó）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（jī）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（jī）的（de）輸入電壓，但是不增加電（diàn）機（jī）的（de）輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）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（hé）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（kě）以隻（zhī）運行部分（fèn）模塊（kuài）電（diàn）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，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動（dòng）顯著增加，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，大大提升了（le）電機控（kòng）製的自由度,可以利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（zhí）接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行。模塊化電機具有冗（rǒng）餘的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊而控製其（qí）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（ér）影響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載產生震動等因素會（huì）發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴重時還會造成（chéng）電機掃膛（táng）損壞電機，實際生產中常常通（tōng）過增加氣隙（xì）大小來預防（fáng）掃（sǎo）膛，而（ér）氣隙增大（dà）會導致（zhì）永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動（dòng）式定子結構（gòu）的模塊電機（jī），能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒（héng）定（dìng），可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，電機不會（huì）發（fā）生掃膛現（xiàn）象（xiàng），同時因為該隨動式定子結構在偏心時能（néng）繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少（shǎo），工作時間更長（zhǎng），大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動（dòng）式球（qiú）磨機（jī）裝配示（shì）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（de）優點( 1）變頻調速控製，實現負載（zǎi）工況多樣性　　傳（chuán）統立磨速度單一（yī），工況適應能力差。遇（yù）到突（tū）發事件，調整磨鞮高度（dù）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（shì）應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加（jiā）了速度調節以快速適（shì）應（yīng）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（fǎ）在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立（lì）磨的低速起動。為（wéi）保（bǎo）證（zhèng）在電機起（qǐ）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（qǐ）動後，通過減速器滿足（zú）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（shǎo），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（dī）速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動（dòng）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（sù）過程需（xū）要盤車係統，將轉（zhuǎn）速（sù）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（tǒng）直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可（kě）根據（jù）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,維護次數少　　係統各（gè）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（lì）磨（mó）減速器結構（gòu）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（xià）進行係統維護。直驅係統構成單（dān）元簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁同步電機直接（jiē）驅（qū）動，控製方便。係統內無減速（sù）器，無需額外（wài）進行維護，係統（tǒng）維（wéi）護成本低。同時，係（xì）統（tǒng）可實現在電（diàn）機低速運行情況（kuàng）下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能（néng）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量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直（zhí）驅（qū）係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這（zhè）裏不再（zài）一—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構（gòu）示（shì）意圖　　本新型（xíng）立（lì）磨結（jié）構采用永磁直驅電機驅動,提高了（le）立（lì）磨效率。在立磨扶正（zhèng）軸承（chéng）與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替（tì）代（dài）大直（zhí）徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中具有很強的實用（yòng）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動機，永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（chéng）壓的作用，並且（qiě）方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專（zhuān） 利。

　　1、技（jì）術（shù）背景　　傳（chuán）統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸（zhóu）器、減速裝（zhuāng）置（zhì）以（yǐ）及齒輪結（jié）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（hù）工作量大等問題（tí）。　　沈陽工（gōng）業大（dà）學電機與控製技術（shù）研究所與河南全新機電設備有限公（gōng）司聯合設計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永磁（cí）直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化（huà）設計（jì），取消動力傳輸的中間環節（jiē），做成直驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求，省去（qù）傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因數（shù），具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）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）現降低大功率電機（jī）的（de）輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的（de）輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采（cǎi）用多台（tái）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（liàng），從而降低成本（běn）。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，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（zhěng）圓的定（dìng）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（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持（chí）定子與轉子間（jiān）隙（xì）恒定的結構。本產品通過機械（xiè）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（xiàn）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（dà）幅降低電機永磁體用量，降低生產（chǎn）成本，節約稀土資源，節能用（yòng）電量。當模塊（kuài）發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用（yòng）本產品完全（quán）不會（huì）因電機（jī）發生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　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就像公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路（lù）行駛，公路的起伏不影響車輪（lún）與（yǔ）地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不（bú）影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保（bǎo）證定子、轉子間隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤（wù）差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震動（dòng）等原因造成（chéng）電機偏心、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）必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）結構，電機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定（dìng）子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇形（xíng）定子塊結構，其隨動原理（lǐ）是在定子（zǐ）塊的（de）軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定子（zǐ）與轉子間（jiān）的間（jiān）隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支（zhī）撐框架相連（lián）的彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機（jī）滾筒向上波（bō）動，轉筒會向上頂定子塊上安（ān）裝（zhuāng）的滾輪，進而帶動（dòng）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（cí）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，保證下方定子（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，從而保證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾（gǔn）筒向下複位或（huò）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，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉（zhuǎn）筒向下壓。　　本產（chǎn）品（pǐn）彈性裝置的壓力大小（xiǎo）可調，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾（gǔn）輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本產品將永磁（cí）電機采用（yòng）模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個（gè）數（shù）的（de）隨動式定子塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓電機由多（duō）台模塊電機構成,多台模塊（kuài）電機共用同一個轉子，模塊電機包（bāo）繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）動式（shì）定子塊間設有（yǒu）固定在支撐框架上（shàng）的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈性機構、彈性（xìng）機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢（jiǎn）修或更換新的定（dìng）子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機（jī）仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的（de）效率和功率因（yīn）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，電機運行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電（diàn）機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來（lái）越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消（xiāo）了中間的減速機、聯軸器、及齒輪（lún）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（qiú）磨機直驅（qū）係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且（qiě）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（lòu）油造成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電機定子采用（yòng）了（le）模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等（děng）難度，還相當於把（bǎ）一個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的（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（zēng）加電機的輸入電流，電（diàn）機不必采用高等級（jí）絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降（jiàng）低了電機的供電（diàn）電壓（yā）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（zhī）運行部分（fèn）模塊電機（jī）驅動（dòng）球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）電機合成磁（cí）動勢發生（shēng）畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運行（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（diàn）機結構和（hé）控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電機更換新的（de）模塊電機即可正常（cháng）運行。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（zhì）其餘正常子模塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或（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（zào）成電機掃膛損壞（huài）電（diàn）機，實際生產（chǎn）中常常通過（guò）增加氣（qì）隙大小來預防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動（dòng）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，可將氣隙（xì）做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生（shēng）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（zuò）時間更長（zhǎng），大體積球磨機（jī）檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術（shù）　　1、立磨（mó）直驅對比於傳統（tǒng）感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況（kuàng）適應能力差。遇到突發（fā）事件（jiàn），調整磨（mó）鞮高度來改變係統（tǒng）工作環（huán）境，係統反應（yīng）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（le）速度調節以（yǐ）快（kuài）速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳統係統因三相感應（yīng）電（diàn）機無法在低（dī）速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，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成過（guò）大的（de）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（mǎn）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。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機（jī）起動，轉矩（jǔ）特（tè）性（xìng）滿足需要，無需盤（pán）車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻（pín）器軟起動，起（qǐ）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（gǎn）應電機達到起動（dòng）條件後，軟起（qǐ）動裝置起動三相感應（yīng）電機，係（xì）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（gāo）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（kòng）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（guò）載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維護成本更低（dī）,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元均需（xū）要時常檢（jiǎn）查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用（yòng）高（gāo）。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（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直接（jiē）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（xì）統（tǒng）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（guǒ）明顯　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取代傳統驅（qū）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（cí）直驅立磨結構（gòu）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（fú）正（zhèng）軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形（xíng）模塊（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運（yùn）輸（shū）、裝配、維修，並降低成本,在工（gōng）程實際中具有很強的實用型。　　針對（duì）大、中、小型不（bú）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（sù）機與三相（xiàng）異步（bù）電動機，永磁（cí）直驅電機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達（dá）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。