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（jī）、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構（gòu）進行（háng）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、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究（jiū）所與河南麻豆免费版（xīn）機電（diàn）設備有限公司聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采用永磁直（zhí）驅電機,通過將（jiāng）電動（dòng）機與機械結構進（jìn）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（mǎn）足荷載的需求，省去傳統磨機的（de）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（gāo）等優點。　　在控製（zhì）方麵,本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工（gōng）、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。模塊化電機的控（kòng）製（zhì）技術可以實現（xiàn）降低大功率（lǜ）電機的輸（shū）入電壓，但（dàn）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（lián）合供（gòng）電，這樣設計降（jiàng）低了電機的供電電壓和使用的（de）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（tí）升了電機控製的自由度，球（qiú）磨機運行在輕載工況時（shí），完全可以隻運行部分模塊（kuài）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，將整圓的定子分成若幹個相互存（cún）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（zhuǎn）筒是（shì）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（dìng）的結構。本（běn）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，因此電機的氣隙（xì）可以設（shè）計（jì）的比（bǐ）普通永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁（cí）體用量，降低生產成本，節（jiē）約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故（gù）障電機，更換新的（de）模塊電機即（jí）可正常運（yùn）行。使用本產品完全不會因電機發生故（gù）障而影響（xiǎng）到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式（shì）永磁直（zhí）驅電機概述　　本產品（pǐn）的隨動式（shì）定子（zǐ）結構構（gòu）成（chéng）一（yī）種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒（tǒng）旋轉相當（dāng）於汽車在公路（lù）行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙（xì）恒定，在（zài）球磨機因裝配（pèi）誤差、軸承（chéng）磨損、滾（gǔn）筒形變（biàn）、重載震動等原因（yīn）造成（chéng）電機偏心、氣（qì）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（dìng）子與轉子間的間隙也（yě）可（kě）以做的更小，減少永磁體用量（liàng），並且因為隨動式結構，電機（jī）不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定（dìng）子為隨（suí）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（dìng）子塊的軸向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定（dìng）子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑向外側設（shè）有與支撐框架相連的彈（dàn）性機構。彈性機構在球磨機滾筒（tǒng）不偏心時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉（zhuǎn）筒會（huì）向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動（dòng），上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到（dào）永磁體對其向上的吸引（yǐn）力的同時，定子塊上的（de）彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉筒（tǒng）波動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（xì）不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波（bō）動，則上方定子塊在受到永（yǒng）磁（cí）體對（duì）其向（xiàng）下的吸引力的同（tóng）時，彈性機構將上方其向下壓,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大造（zào）成滾輪或轉筒（tǒng）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（diàn）機設計采用不同個數的隨動式定（dìng）子塊構成一台模塊電機，一（yī）台整圓（yuán）電機由多台模塊電機構成,多（duō）台模塊（kuài）電機共用（yòng）同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安（ān）裝在球（qiú）磨機滾筒上。相鄰隨動式定子（zǐ）塊（kuài）間設有固定在支（zhī）撐框架上的擋板來對定子塊（kuài）進行圓周方向的（de）限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於（yú）支撐安（ān）裝電機轉子鐵心（xīn）及（jí）磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的徑向依次拆卸密封外殼（ké）、彈性機構、彈性機構與（yǔ）定子塊之間的連接（jiē）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（tǒng）磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨（mó）機（jī）仍采用三相感（gǎn）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相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低（dī），節（jiē）約了能源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電機則起動（dòng）相對（duì）困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升（shēng），而且直驅係統的（de）故障率低，維護檢修方便，還（hái）避免（miǎn）了傳統設（shè）備因漏油造成環（huán）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，製造，運輸等（děng）難度，還相當於把一個（gè）大功率電機做成（chéng）了多個小功（gōng）率電（diàn）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，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率變頻器聯合（hé）供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）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塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢（shì）發生畸變（biàn），諧波（bō）含量增加，平均轉矩下降，轉矩波（bō）動顯著增加，無法繼（jì）續（xù）正（zhèng）常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每（měi）個模塊（kuài）電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機（jī）控製的自由度,可（kě）以利用其（qí）多電（diàn）機結構和控製靈活的優（yōu）勢，在發生（shēng）故障時。可以直接拆卸（xiè）故障電（diàn）機更換新的模塊電機即可（kě）正常運行。模塊化電機具有冗餘的（de）模塊數，也（yě）可切除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）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（shēng）產工期。　　球磨機因加（jiā）工誤差、軸（zhóu）承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會（huì）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（xì）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轉子之間（jiān）的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，電機不會發生掃膛（táng）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（gèng）長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就（jiù）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（qū）對比於傳統（tǒng）感（gǎn）應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改（gǎi）變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除（chú）調整磨輾高度（dù）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（yīng）電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低（dī）速起動。為保證在電機起（qǐ）動過程不對電網造成過大的衝（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，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步電機起動（dòng），轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係（xì）統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統（tǒng）先由低速盤車係統起（qǐ）動，待三相感應電機達到起（qǐ）動條件後，軟起動裝置起動三相（xiàng）感應電機，係統運行。係（xì）統控製複雜，低速無法（fǎ）實現過載輸出（chū）。在低速過程需要盤車係（xì）統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低（dī）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（jù）實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）代盤車（chē）係統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護（hù）次數少　　係統各構成單元均需（xū）要時常檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需（xū）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（yùn）行的（de）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（dòng），控製方便。係統內（nèi）無減速器，無需額（é）外進（jìn）行維護，係統維護成本低。同時，係統可（kě）實（shí）現在電機低速運（yùn）行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）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）立式鯤磨（mó）機直驅係統（tǒng）的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永（yǒng）磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立（lì）磨結構采用永磁（cí）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，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並（bìng）降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分（fèn）別設計（jì）了三種立磨專用（yòng）永磁電機（jī），代替傳（chuán）統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機（jī）具有雙（shuāng）向載荷機構與不同的放置位（wèi）置，均（jun1）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。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）相異（yì）步電動機、聯軸器（qì）、減速裝（zhuāng）置以及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨機（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。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南麻豆免费版機電設備有限公司（sī）聯合設計研發的球（qiú）磨機、立（lì）磨機采（cǎi）用永磁直驅電機,通（tōng）過將電（diàn）動機（jī）與機械結（jié）構進行機電（diàn）一（yī）體化設（shè）計，取消動力傳輸的中間環節，做成（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統（tǒng）磨機的減速（sù）機（jī），顯著（zhe）提高了電機（jī）的（de）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（fāng）麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了加工、製（zhì）造、運輸等難（nán）度（dù），還相當於把一個大功（gōng）率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增（zēng）加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電（diàn），這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的（de）變頻器容（róng）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（zhì）的自由度，球磨機運（yùn）行在輕（qīng）載工況時，完全可以隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　在結構方（fāng）麵，本（běn）產品電機的定子采用了（le）一種（zhǒng）自主（zhǔ）設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成（chéng）若幹個相互存（cún）在間隙的小扇形塊（kuài），通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球（qiú）磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計（jì）保證定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電（diàn）機的氣隙可以（yǐ）設計的（de）比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生（shēng）故障時，直接（jiē）拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行。使用本（běn）產品完全（quán）不會因電機發生故障而（ér）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，定子塊就像汽車。滾（gǔn）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（lún）與地麵貼合，即（jí）滾（gǔn）筒偏心浮動（dòng）不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均（jun1）勻時，仍能正常（cháng）運（yùn）轉（zhuǎn），保（bǎo）證磨機始終運行在性（xìng）能（néng）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。　　本產品電機的定子為（wéi）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（kuài）結構，其隨動原（yuán）理是在定子塊的軸向兩側安（ān）裝滾輪且滾輪（lún）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）與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）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（dǐng）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（jì）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（gòu）將其向上頂，保證下（xià）方定子塊的（de）滾（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向與圓周方向的移動，從（cóng）而保（bǎo）證定子、轉子之間的間（jiān）隙不變（biàn）。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（shòu）到永磁體（tǐ）對其向（xiàng）下的吸引力的同時（shí），彈性機構將上方其向下壓,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（duì）於不同位置（zhì）的定子塊設置不同的（de）壓力,避免因彈性裝置（zhì）設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品（pǐn）將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）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（gòu）成一台模（mó）塊電（diàn）機，一台整（zhěng）圓電機（jī）由多台模（mó）塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機包繞式安裝在（zài）球磨（mó）機滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式定子塊間設有固定（dìng）在支撐（chēng）框架上的擋板來對定子塊進行（háng）圓周方向的限位（wèi）。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉（zhuǎn）子（zǐ）鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的隨動式定子塊（kuài）安裝拆卸十分便（biàn）捷，隻需要沿球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（jiē）杆、彈性機構支撐架，即可將定（dìng）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（mó）機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒（chǐ）輪結構進（jìn）行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢是它有較高的效（xiào）率和功率因數（shù），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，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機（jī）則起（qǐ）動（dòng）相對困難。這些（xiē）也是近年來永磁（cí）電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的（de）傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係（xì）統的傳動效率不僅得到（dào）大（dà）幅提升，而且直驅係統的故障率（lǜ）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（diàn）機定子采（cǎi）用了模塊化（huà）設計，不僅降（jiàng）低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個（gè）大功率電機做成（chéng）了多個小功（gōng）率電機。模塊化電機的（de）控製技術可（kě）以實現降低大功率電機的（de）輸入電（diàn）壓，但是不增加（jiā）電機的輸（shū）入電（diàn）流，電機不必采用高（gāo）等（děng）級絕（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合（hé）供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供（gòng）電電壓和使用的變（biàn）頻器容量，從而（ér）降低成本。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電機故障（zhàng）時，會導致（zhì）電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運行（háng）。而本產品（pǐn）進行了模塊化設計，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的自由（yóu）度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈（líng）活的優勢，在發生故障（zhàng）時。可（kě）以直接拆卸（xiè）故障電機更換新（xīn）的模塊（kuài）電機即可正常運行。模塊（kuài）化電機具有（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除故（gù）障（zhàng）子（zǐ）模塊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（yīn）電機發生故（gù）障而影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等因（yīn）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（diàn）機，實際生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大（dà）小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）磁體用量（liàng）增加，提高電機製造成本。隨動式定子（zǐ）結（jié）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（dìng），可將（jiāng）氣隙做的（de）更小，減少永磁體（tǐ）用量（liàng），電機不（bú）會（huì）發生掃膛現象，同時因為該隨動式定（dìng）子結（jié）構在偏心（xīn）時能繼續正常工作（zuò），檢修次（cì）數更（gèng）少，工作時間更長，大體積球磨機檢修（xiū）複雜（zá），降低檢修次（cì）數就是提高（gāo）生產（chǎn）效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點（diǎn）( 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（yīng）能力差。遇（yù）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。永磁同步電機采用變頻調速（sù），適應工（gōng）況能力（lì）強。遇到（dào）突發事件，除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係統（tǒng）反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電（diàn）機（jī）無法（fǎ）在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外（wài）的盤車係統滿足（zú）立磨的低速起（qǐ）動。為保證在（zài）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（tǒng）構成複雜（zá），係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變（biàn）頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）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（yì）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。在低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提（tí）高到三相（xiàng）感應電機起動條件。直驅係統直接（jiē）變頻低速起動，係統直接運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控（kòng）製起動過程可根據實際工（gōng）況（kuàng）進行（háng）調整，以（yǐ）滿（mǎn）足各種工況的需求。低速可過載（zǎi）輸出，滿（mǎn）足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本（běn）更低,維護（hù）次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳（chuán）統（tǒng）係統構成單元（yuán）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護。直驅係統構成單元簡單，變（biàn）頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便（biàn）。係統（tǒng）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（shí）現在電機（jī）低速運行（háng）情況（kuàng）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）立式鯤磨機直（zhí）驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這（zhè）裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁（cí）直驅立磨結構示意（yì）圖　　本（běn）新（xīn）型立磨結（jié）構采用永（yǒng）磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨（mó）扶正軸承與壓（yā）力軸承上進行突破，通過設計一種雙（shuāng）向載荷（hé）扇形（xíng）模（mó）塊機構替代大直徑軸承（chéng），方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維（wéi）修，並降低成（chéng）本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對（duì）大、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設計（jì）了三種立磨（mó）專（zhuān）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（yǔ）不同的放置位（wèi）置，均能達到（dào）扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配（pèi）維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機（jī）、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨機的（de）傳動係統存在機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大等問（wèn）題。　　沈陽工（gōng）業大學電機與控製技（jì）術研究所（suǒ）與河南麻豆免费版機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）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,本產品電（diàn）機（jī）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（dāng）於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模（mó）塊化電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不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（le）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（jī）。　　在結構方麵（miàn），本產品電機的定子（zǐ）采用了一種（zhǒng）自主設計研（yán）發的隨（suí）動式（shì）結構，將整圓的定子（zǐ）分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設（shè）計，確定了一（yī）種無論球磨（mó）機轉筒（tǒng）是否震動或（huò）偏心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運動（dòng）從而保（bǎo）持（chí）定子與轉子間隙恒定的結構（gòu）。本產品通（tōng）過機（jī）械（xiè）結構設計保證定子（zǐ）與轉子間（jiān）的間隙恒（héng）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（yǒng）磁直驅電機的小很多，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，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊電（diàn）機即可正常（cháng）運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機（jī）發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　2、球磨（mó）機專用隨動（dòng）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（tǒng）就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽車在公（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（fú）動不影響滾（gǔn）輪貼合滾筒（tǒng），保證定子、轉子（zǐ）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（piān）心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常（cháng）運轉（zhuǎn），保證磨機始終運行在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢（jiǎn）修。同時電機定子與轉子間的間（jiān）隙也（yě）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（xiàn）象。　　本產（chǎn）品電機的（de）定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅（qū）電機，采用獨立的扇形（xíng）定子塊結構，其隨動原理是（shì）在定（dìng）子塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子（zǐ）間的間隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾（gǔn）筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上（shàng）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（kuài）在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機（jī）構將其向上頂，保證（zhèng）下方定子塊（kuài）的滾（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟（gēn）隨轉（zhuǎn）筒（tǒng）波動而進行徑向與圓周方向的移動，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，則上方定子塊（kuài）在受（shòu）到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將（jiāng）上方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓（yā）力大小可調，對於不同位置的（de）定子塊設置不同的壓力,避免因（yīn）彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪（lún）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（diàn）機設計采用不同個（gè）數（shù）的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電機，一台整圓電機（jī）由多台模塊電機構成,多台模塊電機共（gòng）用同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾筒上。相（xiàng）鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架（jià）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（xián）接T型支撐板（bǎn）,用於（yú）支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式定子塊（kuài）安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次（cì）拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構（gòu）與（yǔ）定子塊之間的連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可（kě）將定子塊沿（yán）徑向（xiàng）拉出，進行檢修或更（gèng）換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替傳統磨機的電機驅動係統的優（yōu）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（zhuāng）置以及齒（chǐ）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（yǒu）較高（gāo）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（pín）器進行調（diào）速，電機運行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電機則起動相對困難。這些也是近年（nián）來永磁電機應用越來越（yuè）廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動（dòng）環節（jiē），縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率（lǜ）將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅（fú）提（tí）升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便（biàn），還（hái）避免了傳統設備因漏油造（zào）成（chéng）環境汙染。　　由於本產品（pǐn）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，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功（gōng）率電機（jī）。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降低（dī）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（kuài）化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和使用的（de）變頻器容量（liàng），從而降低成本。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部（bù）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（shì）發（fā）生畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動顯著（zhe）增加（jiā），無法繼續正常運（yùn）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，大大提升了電機控製的自由（yóu）度,可以利用其多電機結構（gòu）和控製靈活的優勢（shì），在發（fā）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。模塊化電機具有冗餘的（de）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。使用本產品完全（quán）不會因電機發（fā）生故障而（ér）影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等（děng）因素會發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴（yán）重時還會（huì）造（zào）成電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加（jiā）氣隙大（dà）小來（lái）預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提（tí）高（gāo）電機製造成本。隨動式定子結構的（de）模塊電機，能在轉筒偏（piān）心時保證定（dìng）子與轉（zhuǎn）子之間的間隙恒定，可將氣隙做（zuò）的更小，減少永磁體用（yòng）量，電機不（bú）會發生掃膛現象，同時因（yīn）為該隨動式定子（zǐ）結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次（cì）數更少，工作（zuò）時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜，降低檢修次數就是（shì）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、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調（diào）速控（kòng）製，實現負載工（gōng）況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適（shì）應能力差。遇（yù）到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應（yīng）速度慢。永磁（cí）同步電機采用變頻調速，適應工況（kuàng）能力強（qiáng）。遇（yù）到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感（gǎn）應電機無法在低速（sù）實（shí）現大轉（zhuǎn）矩輸出，需（xū）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的衝擊，需增加軟起動（dòng）裝置。三相感應電機起動後，通過（guò）減速器滿足係（xì）統轉（zhuǎn）矩需要（yào），整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製係（xì）統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）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（dòng），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（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製（zhì）複雜，低速無法實現過（guò）載輸出。在低速過程需（xū）要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提（tí）高到（dào）三相感應電機起動條件（jiàn）。直驅（qū）係統直接（jiē）變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單（dān）。變頻控製起動過程可（kě）根據實（shí）際工（gōng）況進行調（diào）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（pán）車係統（tǒng）。　　(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（wéi）護，傳統係統構成單元（yuán）多。同時立（lì）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（tǒng）構成單元簡單，變頻（pín）器控製永（yǒng）磁同步電機直接驅動，控（kòng）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，係統可實現在電機低速運行情況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節能效果明顯　　綜（zōng）上采用直驅（qū）永磁電機（jī）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（lì）式鯤磨（mó）機（jī）直驅係統的優勢與球磨機直（zhí）驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立（lì）磨結構采用永磁直驅電機（jī）驅動,提高了立磨效率。在立（lì）磨（mó）扶正軸承與壓力軸承（chéng）上進行突破（pò），通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（jiā）工、生產、運輸、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在（zài）工程實際中（zhōng）具有（yǒu）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（yǔ）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。均已申（shēn）請專（zhuān） 利（lì）。

　　1、技（jì）術背景　　傳統的（de）球磨機、立磨（mó）機大都采用（yòng）三（sān）相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨（mó）機的傳（chuán）動（dòng）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（tí）。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南麻豆免费版機電設備有限公司聯合（hé）設計研發的球磨機、立磨（mó）機采用永磁直驅（qū）電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設（shè）計，取消動力傳輸的中間環節，做（zuò）成（chéng）直驅方案，能直接滿足荷載的（de）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（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，不僅降低了加（jiā）工、製造、運輸等難度，還相當於把一個大功率電（diàn）機做成了多個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等（děng）級（jí）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（jiàng）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（diàn）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（háng）在輕載工（gōng）況（kuàng）時，完全可以隻（zhī）運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨（mó）機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機的定子采用了（le）一種自主設計研發的隨（suí）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，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（dòng）從而保持（chí）定（dìng）子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結（jié）構設計保證定（dìng）子與轉子間（jiān）的間隙恒定，電機不（bú）會發生掃膛現象，因此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（ér）大幅（fú）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，直接拆卸故障電機，更換新的模（mó）塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產（chǎn）品完全不會因（yīn）電機發（fā）生故障而（ér）影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨（suí）動式定子結（jié）構構成（chéng）一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路，定（dìng）子塊就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在（zài）公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地（dì）麵貼合，即滾筒偏（piān）心浮動不（bú）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（chéng）磨損（sǔn）、滾（gǔn）筒（tǒng）形變、重載震（zhèn）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。同時電機定子與（yǔ）轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用（yòng）量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃（sǎo）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（dú）立的扇形定子塊結構，其隨動原理（lǐ）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，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框（kuàng）架相（xiàng）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（rú）果球磨機滾筒向上波動，轉（zhuǎn）筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而（ér）帶動定子塊向上移動，上方（fāng）彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到（dào）永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）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筒外表麵，使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動（dòng）而進行徑（jìng）向與圓周方向的移動，從而保（bǎo）證定子、轉子（zǐ）之間的間隙不變。球磨機（jī）滾（gǔn）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（qí）向下的吸引（yǐn）力的同時，彈性（xìng）機構將上方其向下壓（yā）,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本（běn）產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位（wèi）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，根據不同功率的電機設計采用不同個數（shù）的隨（suí）動式（shì）定子塊構成一台模塊電機，一台整圓（yuán）電機（jī）由多台模塊電機構成,多台（tái）模塊電機共用同一（yī）個轉（zhuǎn）子（zǐ），模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾筒上（shàng）。相（xiàng）鄰隨（suí）動（dòng）式定子（zǐ）塊（kuài）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（wèi）。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉（zhuǎn）子（zǐ）鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便（biàn）捷（jié），隻（zhī）需要沿球磨機的徑向依次（cì）拆卸密封外殼、彈性機（jī）構（gòu）、彈性機構與定子塊之間的（de）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（chuán）統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點（diǎn）　　現階段大多數的球磨機仍（réng）采用三相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪（lún）結（jié）構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應（yīng）電機相比（bǐ）優勢是它有較高（gāo）的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能（néng）源（yuán）。永磁電機通（tōng）過變頻器（qì）進行調（diào）速，電（diàn）機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則（zé）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。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消（xiāo）了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪的（de）傳動（dòng）環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率（lǜ）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（qiě）直驅係統的故（gù）障率低，維護檢修方便，還避免了傳統（tǒng）設備因漏油造成（chéng）環境汙染（rǎn）。　　由於本產品電機（jī）定（dìng）子（zǐ）采用了模塊化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸（shū）等難度，還相當於把一個大（dà）功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣，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供電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降（jiàng）低成本。球磨機運行（háng）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。　　傳統電機故障時，會（huì）導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每個（gè）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,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（shí）。可以（yǐ）直（zhí）接（jiē）拆卸（xiè）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（kě）切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因電機發生故障而（ér）影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承（chéng）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（yán）重時還會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機，實際（jì）生產中常常通（tōng）過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）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（dìng）子（zǐ）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（shēng）掃膛（táng）現象，同時因為該隨動（dòng）式（shì）定子結構在偏（piān）心時能（néng）繼（jì）續正常工（gōng）作，檢（jiǎn）修次數更少（shǎo），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（mó）機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳統感（gǎn）應電機的優點( 1）變頻調（diào）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（lì）差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）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（chú）調整磨輾高度外，還增（zēng）加了速度調節以快（kuài）速適應係（xì）統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三相感應電機無法在低速（sù）實（shí）現大轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統（tǒng）滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過（guò）程不（bú）對電網造成過大的衝擊，需增加軟（ruǎn）起（qǐ）動裝置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由變（biàn）頻（pín）控製係統控製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔助係（xì）統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨意設定（dìng）　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係統起動，待（dài）三相感應電（diàn）機達到起動條件後，軟起動裝（zhuāng）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（sù）過程需要盤車（chē）係統，將轉速提高到三相感應電機（jī）起（qǐ）動條件。直驅係統直（zhí）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（kuàng）進行調整，以滿足各種工況（kuàng）的需求。低速可（kě）過載輸出，滿足（zú）起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期（qī）維護（hù），傳統係統（tǒng）構成單元多。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（xì）統（tǒng）無法實現在低速運（yùn）行的情況下進行係統維護（hù）。直（zhí）驅係統構成單元簡單（dān），變（biàn）頻器控製永（yǒng）磁同步電機直（zhí）接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需（xū）額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機（jī）低（dī）速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅永磁電機（jī）取代傳統（tǒng）驅動係統年節電量（liàng）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—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用（yòng）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，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方（fāng）便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降（jiàng）低成本,在工程實際中具有很強的實用（yòng）型。　　針對大（dà）、中、小型不（bú）同尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統（tǒng）的減速機與三相（xiàng）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（chéng）壓的作（zuò）用，並且方便製造、裝配（pèi）維護，節省成本。均已申請（qǐng）專 利。