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（yǐ）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（dī）、機（jī）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（shù）研究所與河南春梦直播機電設備（bèi）有限公司聯（lián）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（néng）直接滿足荷載的需求（qiú），省去傳統（tǒng）磨（mó）機的減速機，顯著提（tí）高了電機（jī）的（de）效率與功率因數，具有節能、起動（dòng）轉（zhuǎn）矩（jǔ）大、過載能力強、係統（tǒng）免維護（hù）、自動化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸（shū）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（jī）。模塊化電機的控製技術可以實現（xiàn）降低大功（gōng）率電機的輸（shū）入電（diàn）壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電（diàn）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，從而降低成本。每個模塊電機都具（jù）有一套獨立的控製係（xì）統，大大提（tí）升了電機（jī）控製的自由度，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。　　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（yuán）的定子分（fèn）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（zǐ）與轉（zhuǎn）子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會（huì）發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁（cí）直驅電（diàn）機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用（yòng）量，降低生產成本，節（jiē）約（yuē）稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發（fā）生（shēng）故障（zhàng）而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式（shì）永（yǒng）磁（cí）直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子（zǐ）結構構成一種“小車結（jié）構”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊（kuài）就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路（lù）行駛，公路（lù）的起伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變、重載震動等（děng）原因造成電機偏心（xīn）、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（tíng）機檢修。同時電（diàn）機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電（diàn）機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機（jī），采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動（dòng）原理是在（zài）定子塊的軸向（xiàng）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（zǐ）塊徑（jìng）向外側設有（yǒu）與支撐（chēng）框架相連的彈性機構。彈性機（jī）構（gòu）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（zǐ）塊上的彈性（xìng）機構將其向上頂，保證（zhèng）下方定（dìng）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、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼續向（xiàng）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（jiāng）上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓（yā）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（xìng）裝置設置的壓力過大造成（chéng）滾輪或轉筒磨損（sǔn）較（jiào）快。　　本產品將永磁電機采用模塊（kuài）化控製，根（gēn）據不同功率（lǜ）的電機設計采用不同個數的隨動式（shì）定子塊構（gòu）成一台（tái）模塊電機，一台（tái）整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共（gòng）用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對（duì）定子塊（kuài）進行圓周方向的限位。球（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電（diàn）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杆、彈性機構支撐架，即可將定子（zǐ）塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數（shù）的球（qiú）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相比優勢是它有較高的效率和功（gōng）率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻（pín）器進行調速，電機運行平穩，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用越來越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環（huán）節，縮短係統的傳（chuán）動鏈（liàn），直驅係統（tǒng）的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不僅得（dé）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（wū）染。　　由（yóu）於本產品電機定子采用（yòng）了（le）模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等難度，還（hái）相當於把一個大功率電機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入電壓（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（gōng）率變頻（pín）器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器（qì）容量，從而降低成本。球（qiú）磨（mó）機運行在（zài）輕載（zǎi）工況時,完全可以隻運行部（bù）分模塊電機驅動球磨（mó）機（jī）。　　傳統電機（jī）故障時，會導致（zhì）電機合成磁（cí）動勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動（dòng）顯著增加，無法繼（jì）續（xù）正常運行。而（ér）本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一（yī）套獨立（lì）的控製係統，大（dà）大提（tí）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（de）優勢，在發生故（gù）障時。可以直接拆卸故障電機更換（huàn）新的模塊電（diàn）機即可正常運行（háng）。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（yú）正常子（zǐ）模塊降額運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而影響（xiǎng）到生產工期。　　球磨（mó）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，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常（cháng）常通過增加氣（qì）隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量（liàng）增加，提高電機製造成本。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做（zuò）的更小，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，檢修（xiū）次數更少，工作（zuò）時（shí）間（jiān）更長，大（dà）體積球磨機檢修複雜，降（jiàng）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（lì）磨（mó）技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳（chuán）統感應電機（jī）的優點( 1）變頻調速（sù）控製，實（shí）現負載工況多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況適應能力（lì）差（chà）。遇到突發事件，調整磨鞮高（gāo）度來改變係統（tǒng）工作環境，係統反應（yīng）速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適（shì）應工況能力強。遇（yù）到（dào）突發事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快速適應係統（tǒng）工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳統係統因三（sān）相感應電機無法（fǎ）在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤（pán）車係統滿足立磨的低速（sù）起動。為保證在（zài）電機起動過程不對電網造成過大的衝擊（jī），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（chéng）複雜，係統運行的輔助設備很（hěn）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（xū）要，無需盤車係統（tǒng）和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到（dào）起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動（dòng）三相（xiàng）感應電（diàn）機，係統運行。係（xì）統控製複（fù）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（biàn）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（kuàng）的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維護成本更低,維護次數少（shǎo）　　係統各構（gòu）成單元均需要時（shí）常檢查（chá）和定（dìng）期維護，傳統（tǒng）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（shí）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。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維（wéi）護成本低。同（tóng）時，係統可實現在電機低（dī）速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能（néng）效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取（qǔ）代傳統驅動（dòng）係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨（mó）機直（zhí）驅係統的優勢與球磨機（jī）直驅係統相同，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（xiào）率。在（zài）立磨扶正軸（zhóu）承與壓力（lì）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）直徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運（yùn）輸、裝（zhuāng）配（pèi）、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實（shí）用型（xíng）。　　針對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統（tǒng）的減速（sù）機與三相異步電動機，永磁直驅電（diàn）機具有雙（shuāng）向載荷機構與不（bú）同的放置位置（zhì），均能（néng）達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（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（jié）構進行驅動，導（dǎo）致（zhì）球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工（gōng）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春梦直播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機,通過將電動機（jī）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，做成直驅方案，能（néng）直（zhí）接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速（sù）機，顯著提高了電（diàn）機的效率（lǜ）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（yōu）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（dī）了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於把一個（gè）大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機（jī）的控（kòng）製技術可以實現（xiàn）降低大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模（mó）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（diàn）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（yī）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（shí），完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動（dòng）球磨機。　　在結構方麵，本產品電機（jī）的定（dìng）子采用了（le）一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分（fèn）成若幹個（gè）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（jī）轉筒是否震動或偏心，定子塊（kuài）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（tōng）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（yīn）此電機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很（hěn）多，從而大幅降低電機永（yǒng）磁體用（yòng）量，降（jiàng）低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用（yòng）電量。當（dāng）模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）電機，更換新的模塊電（diàn）機即可（kě）正常運行。使用本（běn）產品完全不（bú）會因電機發生故障而影響到（dào）生產工期。　　2、球磨機（jī）專用隨動（dòng）式永磁直驅電機概述（shù）　　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。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公（gōng）路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動（dòng）不影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子間（jiān）隙恒（héng）定，在球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形（xíng）變、重載（zǎi）震動等原因造成電（diàn）機（jī）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（diàn）機（jī）定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且（qiě）因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃（sǎo）膛現象。　　本產（chǎn）品電機的定子為隨（suí）動式結構（gòu）,基於模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用（yòng）獨立的扇形定子塊結構，其隨（suí）動原理是在定（dìng）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（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒（tǒng）向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的（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吸引力的同時，定子塊上的（de）彈性機構將其向上頂，保證下方（fāng）定子（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使（shǐ）定子（zǐ）塊跟隨轉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（jiān）的間（jiān）隙（xì）不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼續向下波動（dòng），則上方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其（qí）向下的（de）吸引力的同時，彈性（xìng）機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝（zhuāng）置的壓（yā）力大小（xiǎo）可調，對於不同位置的定（dìng）子塊設置不同（tóng）的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較快（kuài）。　　本產品將永（yǒng）磁電（diàn）機采用（yòng）模（mó）塊化控製（zhì），根據不同功率的電機設計（jì）采（cǎi）用不同個數的隨動式（shì）定子塊構成一台模塊電機，一台整（zhěng）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，模塊電機包繞（rào）式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式（shì）定（dìng）子塊（kuài）間設有固定（dìng）在支撐（chēng）框架（jià）上的擋板來對定子塊進行（háng）圓周（zhōu）方向的限位。球磨機（jī）滾筒的（de）法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電（diàn）機轉子（zǐ）鐵（tiě）心及磁鋼（gāng）。　　本產品的（de）隨動式定子塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要沿球（qiú）磨機的（de）徑向依次拆（chāi）卸密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈性機（jī）構支（zhī）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）用本產品代替傳統磨機的電機驅（qū）動係統的優（yōu）點　　現階（jiē）段（duàn）大多（duō）數的球磨（mó）機仍采用三相感應電動機、聯軸器（qì）、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（hào）大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應（yīng）速度快，感應電機（jī）則起動相對困難。這（zhè）些也是近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用永磁（cí）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（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統（tǒng）的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不（bú）僅得（dé）到大幅提升，而且直驅係（xì）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（huán）境汙染。　　由於本產品電機定子采用（yòng）了（le）模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工（gōng），製造，運（yùn）輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大（dà）功率電機做（zuò）成了多個小功（gōng）率電（diàn）機。模塊化（huà）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（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級絕（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率變頻（pín）器（qì）聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓（yā）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（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障（zhàng）時，會導（dǎo）致電機合成磁動勢發生畸（jī）變，諧波含量增加（jiā），平均轉矩（jǔ）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，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（de）自（zì）由度,可（kě）以利用其多電機結構和控製靈活（huó）的優勢，在（zài）發生故障時。可以直接拆卸（xiè）故障電機（jī）更換新的模塊電機即可正常（cháng）運（yùn）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（zhì）其餘正（zhèng）常子模塊降額運行。使用本產品完（wán）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（wù）差、軸承（chéng）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，偏心嚴重時還會造成電機（jī）掃膛損壞（huài）電機，實（shí）際（jì）生產中常常通過增加氣隙（xì）大小來預防掃膛，而氣（qì）隙增大會導致永磁體用（yòng）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子（zǐ）之間的（de）間隙恒定，可將（jiāng）氣（qì）隙做的更小，減少永磁（cí）體用量，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，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜（zá），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　　二、永磁直驅（qū）立磨技術（shù）　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單一，工況適應（yīng）能力差。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作（zuò）環境，係統反（fǎn）應速（sù）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（zhěng）磨輾（niǎn）高度（dù）外，還（hái）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）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係統（tǒng）因三相感應電機無法（fǎ）在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統（tǒng）滿足立磨的（de）低速起動（dòng）。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需（xū）增加軟起動裝置。三相感（gǎn）應電機起動後，通過減（jiǎn）速（sù）器（qì）滿足（zú）係統（tǒng）轉矩需要，整個（gè）係統（tǒng）構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直（zhí）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（mǎn）足需要，無需（xū）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（yóu）低速（sù）盤車係統（tǒng）起動（dòng），待三相感應電機達到起（qǐ）動條件（jiàn）後（hòu），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（dī）速過程需要盤車（chē）係統，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速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過（guò）程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種工（gōng）況（kuàng）的需求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要（yào），取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維（wéi）護成本更低,維護次（cì）數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維（wéi）護（hù），傳統係統構成單元多。同時（shí）立磨減速（sù）器（qì）結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同（tóng）時係統無法實現在低速運行的情況（kuàng）下進行（háng）係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製（zhì）永磁同步（bù）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（hù）成本低。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進（jìn）行係（xì）統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）高（gāo）,節能效（xiào）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（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨（mó）機直驅係統的優勢（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（shì）意圖　　本新型立磨結構（gòu）采用永磁直驅電機驅動,提（tí）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（gòu）替代大（dà）直徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運輸（shū）、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實（shí）用（yòng）型。　　針對大、中、小型（xíng）不同尺寸的（de）立磨，分別設計了（le）三種立（lì）磨專（zhuān）用永磁電機，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（zuò）用，並且方便製造、裝配維護，節省成本（běn）。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（bù）電動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗長、效率（lǜ）低（dī）、機構複雜、運行維護工作量（liàng）大等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與控（kòng）製技術研究所與（yǔ）河南春梦直播機電設備有限公（gōng）司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅（qū）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（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（tǒng）磨機（jī）的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數（shù），具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自（zì）動化程（chéng）度高等優（yōu）點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了模塊化設計（jì），不僅降低了加工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以（yǐ）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（jí）絕緣。模塊（kuài）化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電，這樣（yàng）設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使用的（de）變頻器（qì）容量，從而降低（dī）成本。每個模（mó）塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工（gōng）況時，完全可以隻運行部分模（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）主設計研發的隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成（chéng）若幹個（gè）相互存在間隙（xì）的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論（lùn）球磨機轉筒是否震動或偏心，定（dìng）子塊（kuài）始終跟隨轉筒（tǒng）運動從（cóng）而保（bǎo）持定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產品通（tōng）過機械結構設計保證（zhèng）定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會（huì）發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的（de）比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅（fú）降低電機永磁體用量，降低（dī）生產成本，節（jiē）約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機（jī），更換新的（de）模塊電機即（jí）可正常運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故障而影響到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公（gōng）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（shǐ），公路的起伏不（bú）影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變、重載震動（dòng）等原因造成（chéng）電（diàn）機偏心、氣隙不均勻時，仍（réng）能正常運（yùn）轉，保證磨機始終運行在（zài）性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且（qiě）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，采用獨立的扇（shàn）形定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定子塊的軸向兩側（cè）安裝（zhuāng）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與支撐框架相連的彈（dàn）性機（jī）構（gòu）。彈性（xìng）機構在球磨機滾筒不偏心（xīn）時處於半壓縮狀態,如果球（qiú）磨（mó）機滾筒向上波動（dòng），轉筒會向上（shàng）頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子（zǐ）塊向上移動，上方彈性機（jī）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（de）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，使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動而進行徑向與圓（yuán）周（zhōu）方（fāng）向的移動，從而保證（zhèng）定子、轉（zhuǎn）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（zǐ）塊在受到永磁體對其向下的吸引（yǐn）力的同時（shí），彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下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（tóng）位（wèi）置的定子（zǐ）塊設置（zhì）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（kuài）。　　本產品將永磁電（diàn）機采用（yòng）模塊化控製（zhì），根據不同功率（lǜ）的電機設計采用不同個數的（de）隨動式定子塊構（gòu）成一台模塊電機，一台整圓電（diàn）機由（yóu）多台模（mó）塊電機構成,多台模塊電機共用同一個（gè）轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒（tǒng）上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐（chēng）框架上的擋板（bǎn）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型支撐板,用於（yú）支撐安裝電機轉（zhuǎn）子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安（ān）裝（zhuāng）拆（chāi）卸十分（fèn）便捷，隻需要沿（yán）球磨機（jī）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杆、彈（dàn）性機構支撐（chēng）架，即（jí）可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　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（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節（jiē）約了能源。永磁電機通過變（biàn）頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電機則起動相（xiàng）對困難。這些也是（shì）近年來永磁（cí）電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅（qū），取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機（jī）直驅係統的傳動效率不（bú）僅得到大幅提升，而且直驅係統的故（gù）障率低，維（wéi）護檢修方便，還避（bì）免了傳統（tǒng）設備因漏油造成環境汙染。　　由於（yú）本產品電機定子采用了模（mó）塊化（huà）設計（jì），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（gōng）率電機。模塊化電（diàn）機的控製（zhì）技術可以實現降低大（dà）功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電（diàn）機（jī）的輸入電流，電機不（bú）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電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。球磨機運（yùn）行在輕（qīng）載工況時,完全可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨（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（jiā），平（píng）均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著增（zēng）加，無法繼續正常運（yùn）行。而本產品進行（háng）了模塊化設計（jì），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（yòng）其多電機結構和控製靈活的優勢（shì），在發生故障時（shí）。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（jù）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（kuài）降（jiàng）額運行。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。　　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（sù）會（huì）發生轉子偏（piān）心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損（sǔn）壞電機，實際生產中常常通過（guò）增加（jiā）氣隙大小（xiǎo）來預（yù）防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式（shì）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隙恒定，可將氣隙做的更小，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，檢修次數更少，工作（zuò）時間（jiān）更長，大體積（jī）球磨機檢修複雜（zá），降低檢修（xiū）次數（shù）就是提高生產效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨（mó）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（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應（yīng）能（néng）力差。遇（yù）到突發事件，調整磨鞮高度來改變（biàn）係統工（gōng）作（zuò）環境，係統（tǒng）反應速度慢。永磁（cí）同步電機采用變頻調速，適（shì）應工況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度（dù）調節以快速適應（yīng）係統（tǒng）工作環境，係統反（fǎn）應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可（kě）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，需（xū）要額外的盤車係統（tǒng）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（guò）大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電（diàn）機起動後（hòu），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（biàn）頻控製係（xì）統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變（biàn）頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設（shè）定　　傳統係（xì）統先由低速盤車（chē）係統起動，待三相感應電（diàn）機達到起動條件後（hòu），軟起動（dòng）裝置起動三相感應電（diàn）機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係（xì）統，將轉速提高到三相感（gǎn）應電機（jī）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（dān）。變頻控製起（qǐ）動過程可根據（jù）實際工況進（jìn）行調整（zhěng），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（wéi）護成本（běn）更低,維護次數少　　係統各構成單元均（jun1）需要（yào）時常檢查和定期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨減（jiǎn）速器結（jié）構複雜（zá）需要經（jīng）常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係統無法實現在（zài）低速運行的情況下進（jìn）行係統維護。直驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻器控製永磁同步（bù）電機直接驅動，控製（zhì）方便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維（wéi）護，係統維護成本低。同（tóng）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（chuán）動效（xiào）率（lǜ）高,節能效果明顯　　綜上（shàng）采用直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達（dá）181萬元（yuán）。（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（lì）磨結構（gòu）采用永磁直驅電機驅動,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，通過設計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生（shēng）產、運輸（shū）、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（zhēn）對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步（bù）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，均能達到扶正與承壓的作用（yòng），並且方便製造（zào）、裝配維護（hù），節省成本（běn）。均已申請專 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳（chuán）統（tǒng）的球磨機、立（lì）磨機大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸器、減（jiǎn）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（tǒng）存在機械傳（chuán）動鏈冗（rǒng）長（zhǎng）、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所與河南春梦直播機電設備（bèi）有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨（mó）機（jī）采用永（yǒng）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（jiē），做成（chéng）直（zhí）驅方案，能直（zhí）接滿足荷載的需求，省（shěng）去傳（chuán）統（tǒng）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（miǎn）維（wéi）護、自（zì）動化程度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產品電機定子采用了模塊化設計（jì），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（kuài）化電機的控製技術可（kě）以實現降低（dī）大（dà）功率（lǜ）電機（jī）的（de）輸入電（diàn）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（tái）小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容（róng）量，從而（ér）降低成本。每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了（le）電（diàn）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（dòng）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（gè）相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構（gòu）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（gēn）隨轉筒運動從而保持定（dìng）子（zǐ）與轉子間隙恒定的結構。本產品通過（guò）機械結（jié）構設（shè）計保證定子與轉子間的間隙恒定（dìng），電（diàn）機不會發（fā）生掃膛現（xiàn）象（xiàng），因此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（fú）降低電機永磁體用量，降（jiàng）低生產成本，節約稀（xī）土資源（yuán），節（jiē）能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換（huàn）新的（de）模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完全不會（huì）因電機（jī）發生（shēng）故障而影響到生產工（gōng）期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅（qū）電機概述（shù）　　本產品的隨動式定子結構（gòu）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（zhuǎn）相當於汽車在公路行駛，公路的起（qǐ）伏不影響車輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏心浮動不（bú）影響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原因造成電機偏心、氣隙不均（jun1）勻（yún）時，仍（réng）能正常運轉，保證磨機（jī）始終（zhōng）運行在性（xìng）能狀態（tài），不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做（zuò）的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不（bú）會發生（shēng）掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的定子為（wéi）隨動式結構,基於模塊化（huà）永磁直驅電機（jī），采用獨立的扇形定子（zǐ）塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定定子與（yǔ）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，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方（fāng）彈性機（jī）構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到永磁（cí）體對其（qí）向上的（de）吸引力的同時，定子（zǐ）塊上（shàng）的彈（dàn）性機構將其（qí）向上頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依然（rán）貼合轉（zhuǎn）筒外（wài）表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而（ér）進行徑向與圓周方向的（de）移動，從而保證定子（zǐ）、轉（zhuǎn）子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波（bō）動，則上方定子塊（kuài）在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊（kuài）被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置（zhì）的定子塊設置不同的壓（yā）力（lì）,避（bì）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（huà）控製，根（gēn）據不同功率的（de）電機設計采用不同個數的（de）隨動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一（yī）台整（zhěng）圓電機由（yóu）多台模塊電機構成,多（duō）台模塊（kuài）電（diàn）機共用同（tóng）一個轉子，模塊電機包（bāo）繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定（dìng）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（mó）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（dòng）式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨（mó）機的徑向依次拆卸密封外殼、彈（dàn）性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之間的（de）連（lián）接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替（tì）傳統磨機的電機驅動係統的（de）優點　　現階（jiē）段大多數的球磨機仍采用三相感應電（diàn）動（dòng）機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結構進行驅動（dòng）。永磁同步電機與感應電機相比優勢是（shì）它有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（diàn）機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感（gǎn）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的原因。　　采（cǎi）用永磁直（zhí）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（liàn），直驅係統的傳動效（xiào）率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅（qū）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（xiū）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（zhì）造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率（lǜ）電（diàn）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低大（dà）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（cǎi）用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻（pín）器（qì）聯（lián）合供電。這樣設計（jì）降低了電機的供（gòng）電電壓和使用的（de）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（háng）部分模塊（kuài）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（bō）含量增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法（fǎ）繼續正常運行。而（ér）本產品進行了模塊化設計，每個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了（le）電機控製的（de）自由度,可以利用其多電機結構和（hé）控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換（huàn）新（xīn）的模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（qiē）除（chú）故障子模塊（kuài）而控製其餘正常（cháng）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（zhóu）承磨損、滾（gǔn）筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心（xīn）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（qì）隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能在轉筒偏（piān）心時（shí）保證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現象，同時因為該隨動式定（dìng）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（jiǎn）修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨（suí）動式球（qiú）磨機裝（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於（yú）傳統感（gǎn）應電（diàn）機的（de）優點( 1）變頻調速（sù）控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況（kuàng）適應能力（lì）差。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮高度（dù）來改變係統（tǒng）工作環境，係統反應速（sù）度慢（màn）。永磁（cí）同（tóng）步電機采用變頻（pín）調速，適（shì）應工況能力強。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾高度外，還增加（jiā）了速度調節以快速適應係統工（gōng）作環境，係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可（kě）靠（kào）性高　　傳統係統因三相（xiàng）感應電機（jī）無（wú）法在低速實（shí）現大轉矩輸出，需要額外的盤（pán）車係（xì）統滿足立磨的低速起動。為保證在（zài）電機起動（dòng）過（guò）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（tōng）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（xì）統由變頻控製（zhì）係統控製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）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（dòng）過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統（tǒng）先由低速盤車（chē）係統（tǒng）起動，待三相感應電機達到起動條（tiáo）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（zá），低（dī）速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相（xiàng）感應電機（jī）起動條件。直（zhí）驅係統直接變頻低速起動，係（xì）統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可（kě）根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動（dòng）需要，取代盤（pán）車係統。　　(4）無減（jiǎn）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（jiǎn）查和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需要經（jīng）常（cháng）維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係統維護（hù）。直驅係統構成（chéng）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（jiǎn）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情（qíng）況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高（gāo）,節能效果（guǒ）明（míng）顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統（tǒng）年節（jiē）電量達181萬元。（按（àn）照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係（xì）統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同，這裏不（bú）再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構示意圖　　本新型立磨（mó）結（jié）構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動（dòng）,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（xiàng）載荷扇形模塊機構替（tì）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。　　針對大、中、小型不（bú）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（tǒng）的（de）減速機與三（sān）相（xiàng）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，並且方（fāng）便製造、裝配維護，節省成本。均（jun1）已申（shēn）請專 利。