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、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結構進（jìn）行驅動，導致球磨（mó）機（jī）的傳動係統存（cún）在機械傳（chuán）動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運（yùn）行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研（yán）究所與河南麻豆免费版（xīn）機電設備有限公司聯合（hé）設計研發的球磨機（jī）、立磨機采（cǎi）用永磁直驅電（diàn）機,通過將電動機與（yǔ）機械結（jié）構進行機電一體化設計，取（qǔ）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（shěng）去傳統磨機的減速機，顯著提高（gāo）了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免維護、自動化（huà）程度高等優點。　　在控製（zhì）方麵（miàn）,本產品電機定子采用了模塊（kuài）化設計，不僅降低了加工、製造、運（yùn）輸等（děng）難度，還相當（dāng）於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低大（dà）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（jī）采用多台小功（gōng）率變頻器聯合供電，這（zhè）樣設計降（jiàng）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。每個模塊電機都具有一套（tào）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（yǐ）隻運（yùn）行部分模（mó）塊電機（jī）驅動（dòng）球磨機。　　在結構方麵（miàn），本產品電機的定子采用了一種自（zì）主設計研（yán）發的隨動式（shì）結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形（xíng）塊，通過機械結構設計（jì），確定了一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動（dòng）從而保持定子與轉子間隙恒定的結（jié）構。本產（chǎn）品通過機械結（jié）構設計保證定子與轉子間的間（jiān）隙恒定（dìng），電機不（bú）會發生掃膛現象（xiàng），因此電機的氣隙（xì）可以（yǐ）設（shè）計的比普通永磁直驅電機的小很多（duō），從（cóng）而大幅降（jiàng）低電機永（yǒng）磁體用量，降低生產成本，節約（yuē）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，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故（gù）障而影響到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動（dòng）式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成（chéng）一種“小車結構（gòu）”，滾筒就（jiù）像公路，定子塊就像汽車。滾輪（lún）貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公（gōng）路的起伏不影響車輪與地麵貼合，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、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動（dòng）等原因造成電機（jī）偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行（háng）在性能（néng）狀態，不必停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做（zuò）的更小，減少永磁體用（yòng）量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不會（huì）發生掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機（jī），采用（yòng）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）輪且滾輪貼合（hé）滾筒來確定定子與轉子（zǐ）間的間隙，定子塊（kuài）徑向外（wài）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（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀（zhuàng）態,如果球磨機滾筒向上波（bō）動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子塊向（xiàng）上移動，上方彈性（xìng）機構（gòu）繼續壓縮;下方定子塊在受（shòu）到永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（jìng）向與圓周方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之間（jiān）的間隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向下的（de）吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定（dìng）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（zhì）的定子塊設置（zhì）不同的壓力,避免因彈（dàn）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（jī）采（cǎi）用模塊化控製，根據不同功率的電（diàn）機設計采用（yòng）不同個數的隨動式（shì）定子塊構成（chéng）一台（tái）模塊（kuài）電（diàn）機，一台（tái）整圓（yuán）電機由多台模（mó）塊電機（jī）構（gòu）成,多台模塊（kuài）電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）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塊（kuài）進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子（zǐ）塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外（wài）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，即可將定子塊沿（yán）徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　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（dà）多數的球磨機仍采用三（sān）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（diàn）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。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應速度快，感應電機則起動（dòng）相對（duì）困難。這些也是近年來永磁電機應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驅（qū），取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的（de）傳動鏈，直（zhí）驅係統的（de）傳（chuán）動效率將提升至（zhì）少20%。球磨機（jī）直驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升（shēng），而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還（hái）避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機（jī）定子采（cǎi）用（yòng）了模塊化設計，不（bú）僅降低了加（jiā）工，製造，運輸等難度，還相當（dāng）於把一個大（dà）功率電機做成了（le）多個小功（gōng）率（lǜ）電機（jī）。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降（jiàng）低（dī）大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電（diàn）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（qì）聯合供電。這（zhè）樣設計降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。球磨機運（yùn）行在輕載（zǎi）工況（kuàng）時,完全可（kě）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（zhì）電機合成（chéng）磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平（píng）均（jun1）轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著增加（jiā），無（wú）法繼續正（zhèng）常運行。而本產品進行了模塊化設計，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（zì）由（yóu）度,可以利用其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（zhàng）電機更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化（huà）電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模塊（kuài）降額（é）運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生（shēng）故（gù）障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨（mó）機因加工誤差、軸承磨（mó）損、滾筒（tǒng）形變或重載產生震動等因素會（huì）發生轉子偏心現象，偏心（xīn）嚴重時還會造成電（diàn）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（táng），而氣隙增大會（huì）導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨（suí）動式定子結構的模塊電（diàn）機，能在（zài）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（xì）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（gāi）隨動式定子結構在偏心時能繼續正常（cháng）工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修（xiū）複雜，降低檢修次數就是（shì）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　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻（pín）調速控製，實現負（fù）載工（gōng）況多（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適（shì）應能（néng）力差。遇到突（tū）發事件（jiàn），調（diào）整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度（dù）慢。永磁同步（bù）電機采（cǎi）用變頻調速（sù），適應工況能（néng）力強（qiáng）。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增（zēng）加了速度調節以快速適應係統工作環境，係統反應（yīng）速度（dù）更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性高（gāo）　　傳統係統（tǒng）因三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（tǒng）滿足立磨的低速（sù）起動。為保（bǎo）證在電機起動過程（chéng）不對電網造成過大的衝擊，需增（zēng）加（jiā）軟起動裝置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩需要（yào），整個係統構成複雜，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，轉矩特性滿足需要，無需盤車係（xì）統和減速器，輔（fǔ）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，待三相感應電機達到起動條件（jiàn）後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法（fǎ）實現過載輸出。在低速過（guò）程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到三相（xiàng）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（jiǎn）單。變頻控製起動過程可根據實際（jì）工況進行調整，以滿足（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器，維（wéi）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（wéi）護，傳統係統（tǒng）構成單元（yuán）多。同時立（lì）磨減速器結構複雜需要經常維（wéi）護，維護成本費用高。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行的情況下進行係（xì）統維（wéi）護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速（sù）器，無（wú）需額外進行（háng）維護，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,節能效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相（xiàng）同，這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立（lì）磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直（zhí）驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）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（chǎn）、運輸、裝配、維修，並降低成（chéng）本,在工程實際中具有（yǒu）很強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁電機（jī），代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放（fàng）置（zhì）位置，均能達到扶正與承壓的作用（yòng），並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立（lì）磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機（jī）的（de）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（liàng）大等問題。　　沈陽工（gōng）業大學（xué）電機與控製技術（shù）研（yán）究所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（mó）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（dòng）力傳輸的中間環節，做成（chéng）直（zhí）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數，具有節能、起動轉矩大（dà）、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,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）相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸（shū）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絕緣。模（mó）塊化電機采用多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供電，這樣設計（jì）降低（dī）了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而（ér）降低成本。每個模塊電機都（dōu）具有一套獨（dú）立的（de）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）載工況時（shí），完全（quán）可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方麵，本產品（pǐn）電機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計（jì）研發（fā）的（de）隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互（hù）存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震（zhèn）動或（huò）偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定（dìng）的結構。本產品通過機械結構設計保證（zhèng）定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象（xiàng），因此（cǐ）電機的氣隙可以設計（jì）的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多，從而大幅降低電機永磁（cí）體用量，降低生（shēng）產成本，節約稀土（tǔ）資源，節能（néng）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（jī）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生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結（jié）構構成（chéng）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，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保（bǎo）證定子、轉子（zǐ）間隙恒定（dìng），在球磨機因（yīn）裝配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證（zhèng）磨機始終運行在性能狀態，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，減少永磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃（sǎo）膛現象。　　本產品電機的定（dìng）子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化（huà）永（yǒng）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輪且滾輪貼合滾筒來確定定子（zǐ）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（lián）的彈性機構。彈性機構（gòu）在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子（zǐ）塊向上移動（dòng），上方彈性（xìng）機構繼續壓縮;下方定（dìng）子塊在受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）力（lì）的同（tóng）時，定子塊（kuài）上的彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而進（jìn）行徑向與圓周方向的移動，從而保證定（dìng）子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續（xù）向下（xià）波動，則上方定子塊在受到（dào）永磁體（tǐ）對（duì）其向下的吸引力的同時，彈性機構將（jiāng）上（shàng）方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力（lì）大小（xiǎo）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（shè）置的壓力過大造成滾輪（lún）或轉筒磨損較快。　　本（běn）產品將永磁電機采用模（mó）塊化（huà）控製，根據不同功（gōng）率的（de）電機設計采用不同個數的隨動式定（dìng）子（zǐ）塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊（kuài）電機構成（chéng）,多台模塊電（diàn）機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式（shì）定子塊間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板來對定子塊（kuài）進行圓周方向的限（xiàn）位。球磨（mó）機滾筒的法（fǎ）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（pǐn）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（xìng）機構與定子塊之間的連接杆（gǎn）、彈性機構（gòu）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、采用本產品代替傳統（tǒng）磨機的電機驅（qū）動係統的優點　　現階（jiē）段大多數的球（qiú）磨機仍（réng）采用三相感（gǎn）應電動機、聯軸器、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（jī）相比（bǐ）優勢是它有（yǒu）較（jiào）高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係統（tǒng）響應速度快，感應電機（jī）則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機（jī）應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直（zhí）驅，取（qǔ）消（xiāo）了中間的減（jiǎn）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（dào）大幅提升，而且直驅（qū）係統的故障率低，維護檢修方便，還（hái）避免了傳統設備因漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采（cǎi）用了模塊化設（shè）計，不僅降低了加（jiā）工，製造，運輸等難度，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（kuài）化電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）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（jiàng）低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容（róng）量（liàng），從（cóng）而降低成（chéng）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（zhàng）時（shí），會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下（xià）降，轉矩波動顯著增（zēng）加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設（shè）計，每個（gè）模塊（kuài）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,可以利用其（qí）多（duō）電機（jī）結構和控製（zhì）靈活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接（jiē）拆卸故障電機更換（huàn）新的模塊電（diàn）機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除（chú）故（gù）障（zhàng）子模塊而（ér）控製其（qí）餘正常子模塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不會（huì）因電機發生故障而影響到生（shēng）產工期（qī）。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生（shēng）轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來（lái）預防掃膛（táng），而氣（qì）隙增大（dà）會導致（zhì）永磁體用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏（piān）心時保證定子與轉子之間（jiān）的間（jiān）隙（xì）恒定，可將氣隙做（zuò）的（de）更小，減少永磁體（tǐ）用量，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（xiū）次數更少，工（gōng）作時間更（gèng）長，大體積球（qiú）磨機檢修（xiū）複雜，降低檢修次數（shù）就是提高生產效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）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（gāo）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（fā）事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度（dù）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（jiǎn）單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三（sān）相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足（zú）立磨的（de）低（dī）速起動。為保證在電機起動過程不對電（diàn）網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減速器滿足係（xì）統轉矩需要，整個係統構成（chéng）複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製（zhì）係（xì）統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需（xū）盤車係統和減速器，輔助係統少，結（jié）構簡（jiǎn）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（xì）統（tǒng）起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝（zhuāng）置起動三相感應電機，係統運行。係（xì）統（tǒng）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，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接（jiē）變頻低速（sù）起（qǐ）動，係統直（zhí）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（háng）調整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器，維（wéi）護成本更低（dī）,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查（chá）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（shí）係統無法實現在低速運行的情況下進行係統維護。直驅係統構（gòu）成單元簡單，變頻（pín）器控製永（yǒng）磁同步電機直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速（sù）器（qì），無需額外（wài）進行（háng）維（wéi）護，係統維（wéi）護（hù）成本低。同時，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（dòng）效率高,節能（néng）效果明顯　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取代傳統驅動係統年節電量達181萬元（yuán）。（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直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（mó）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（lì）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（zǎi）荷扇形模塊機構替代（dài）大直徑（jìng）軸承，方便加工、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用（yòng）型。　　針對大、中、小型（xíng）不同（tóng）尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用（yòng）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（qū）電機具有雙向載荷機構與不同的放置（zhì）位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護（hù），節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以（yǐ）及齒輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複（fù）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（hé）南麻豆免费版機電設備有（yǒu）限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構（gòu）進行機電一體化設計（jì），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（diàn）機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力（lì）強、係統免維（wéi）護、自動化程度高等優點（diǎn）。　　在控製方麵,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（yùn）輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機做成了多個小（xiǎo）功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可（kě）以實現降低大（dà）功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級（jí）絕緣。模塊化電機（jī）采用多台小功率變頻器聯（lián）合供電，這樣設計（jì）降低了（le）電機（jī）的供電電壓（yā）和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具（jù）有一（yī）套獨立的控製係統（tǒng），大大提升了（le）電機控製的（de）自由度，球磨機運行在輕載（zǎi）工況時，完全可以隻運行部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本（běn）產品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的小（xiǎo）扇形（xíng）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（dìng）子（zǐ）塊始終跟（gēn）隨轉筒運（yùn）動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械（xiè）結（jié）構設計保證定子（zǐ）與轉子間的間隙恒定，電機不（bú）會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可（kě）以設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機（jī）永磁體用量，降低生產（chǎn）成（chéng）本，節（jiē）約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直接拆卸故障電（diàn）機，更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。使（shǐ）用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　2、球磨機（jī）專用（yòng）隨動式永磁直驅電機概述（shù）　　本產品的隨動（dòng）式定（dìng）子結構構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就（jiù）像（xiàng）公路，定子塊就（jiù）像汽（qì）車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉相當於汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼合（hé），即滾（gǔn）筒偏心（xīn）浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間（jiān）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（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（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（yīn）為隨動式結構，電機不會（huì）發生（shēng）掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構（gòu），其（qí）隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾（gǔn）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（yǒu）與支撐框架相（xiàng）連的彈性機（jī）構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向（xiàng）上頂定子塊上安（ān）裝的滾輪，進而帶動定子（zǐ）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，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方（fāng）定子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒波（bō）動而進行徑（jìng）向與圓周方向的移動，從而保（bǎo）證定子、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,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力（lì）大（dà）小可調，對於不同位（wèi）置的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（gǔn）輪或（huò）轉筒（tǒng）磨損較快。　　本產品將永磁（cí）電機（jī）采用（yòng）模（mó）塊化控製，根據不同功率的電機設計采（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（duō）台模塊電機構成,多（duō）台模塊電（diàn）機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在（zài）球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊（kuài）間設有固定在（zài）支（zhī）撐框架上的擋板來對定子塊進行（háng）圓周方向的限位。球磨機（jī）滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安（ān）裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨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接杆、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（yòng）本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行驅動。永（yǒng）磁同步電機與感（gǎn）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，電機運行平穩，係統響應速（sù）度快（kuài），感應電機則起（qǐ）動（dòng）相對困難。這些也是近年來永磁電機（jī）應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間的減速機、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將（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（bì）免了傳統設（shè）備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工，製造，運輸等難度，還相當（dāng）於把一個大功率電機做成了（le）多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以（yǐ）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），電機不必采用（yòng）高等級絕緣，模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供（gòng）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（zài）輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動（dòng）球磨機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧（xié）波含量增加，平（píng）均轉矩下（xià）降，轉矩波動顯著增加，無法繼（jì）續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的（de）自由度,可以利用（yòng）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（gèng）換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊（kuài）化電（diàn）機具有（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除故障子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模塊降額運（yùn）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。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生（shēng）震動等因素會（huì）發生轉子偏心現象，偏心嚴（yán）重時還會造成電機掃膛（táng）損壞電機，實（shí）際生產中（zhōng）常（cháng）常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導（dǎo）致永磁體用量增加，提（tí）高電機（jī）製造（zào）成本（běn）。隨動式定子（zǐ）結構的模塊電機，能在轉筒偏（piān）心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量（liàng），電機不（bú）會發生掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在（zài）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（jiǎn）修次數就是提高生產效（xiào）率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 1）變頻調速控（kòng）製，實現（xiàn）負載工況多樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況適應能力差。遇到突發事件（jiàn），調整（zhěng）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（diàn）機采用（yòng）變頻調速（sù），適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度（dù）外（wài），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（xì）統簡單,可靠性高（gāo）　　傳統係（xì）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（chē）係統滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保證在電機（jī）起動過（guò）程不對電網造成過（guò）大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過（guò）減速（sù）器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整（zhěng）個係統構成（chéng）複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩（jǔ）特（tè）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（yì）設（shè）定　　傳統係統先由低（dī）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（qǐ）動三相（xiàng）感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需（xū）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（sù）起動（dòng），係統直接運行（háng），係統控製簡（jiǎn）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（sù）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（běn）更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要（yào）時常檢查和定期維護（hù），傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨（mó）減速器結構（gòu）複雜需要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係統（tǒng）無法實現在低速（sù）運行的情況下（xià）進行係（xì）統維（wéi）護。直驅係統構成單（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況下進（jìn）行（háng）係統維護。　　(5）傳動（dòng）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（dòng）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（qū）係統相同，這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本（běn）新型立磨結構采用永磁直驅（qū）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（pò），通（tōng）過設計一種雙向載荷（hé）扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加（jiā）工（gōng）、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維修，並降低成本,在（zài）工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型（xíng）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（yǔ）承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均（jun1）已申請專 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統（tǒng）的球（qiú）磨機、立磨機大都采用（yòng）三相異步電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪（lún）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（zuò）量大等問題。　　沈陽工（gōng）業大學電機與控製（zhì）技術研究所與河南（nán）麻豆免费版機電設備（bèi）有限公司聯合設計研（yán）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（mǎn）足荷載的需（xū）求，省去傳統磨機的（de）減速機，顯著提高了電機的（de）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（wéi）護、自動化程度（dù）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（jiàng）低了加工（gōng）、製造（zào）、運輸等難度，還相當於把一（yī）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功率電機的（de）輸入（rù）電（diàn）壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣。模（mó）塊化電機采用多台小功（gōng）率變頻器（qì）聯合供（gòng）電，這樣設計降低了電機的供電電壓和（hé）使（shǐ）用的變頻器容（róng）量（liàng），從（cóng）而降（jiàng）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（le）電機控製的自由度（dù），球磨機運行在輕載工（gōng）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（jī）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（gàn）個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構（gòu）設計，確定了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心（xīn），定子塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而保（bǎo）持定子與轉子間（jiān）隙（xì）恒（héng）定的結構。本產品通過機械結（jié）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）此電機的氣隙可以設計的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（néng）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）塊電機即可正常運行。使（shǐ）用本產品（pǐn）完全不會因電機發生故障而影響到生（shēng）產工期。　　2、球磨機專（zhuān）用隨動（dòng）式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動式定（dìng）子結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合（hé）滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在（zài）公路行駛，公路的起（qǐ）伏不影響車輪與地麵貼（tiē）合，即（jí）滾筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損（sǔn）、滾（gǔn）筒形變、重載震動等原因造成電（diàn）機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證磨機始終運行（háng）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（xiǎo），減少永磁（cí）體用量（liàng），並（bìng）且因為隨動式（shì）結構，電機不（bú）會發生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定子為隨動式結構,基於模塊化（huà）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輪且滾輪貼合（hé）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框（kuàng）架相連的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨（mó）機（jī）滾筒不（bú）偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動（dòng），轉筒會向上頂定子塊上安裝（zhuāng）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（fāng）定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同（tóng）時，定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證下方（fāng）定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表麵（miàn），使定子塊跟（gēn）隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而（ér）保證定子、轉子之間的間隙不變（biàn）。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（duì）其向下（xià）的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下（xià）壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品彈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（de）壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產品將永（yǒng）磁電機（jī）采用（yòng）模塊（kuài）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模塊電機，一台整圓電機由（yóu）多台模塊電機構成,多台模塊電（diàn）機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒（tǒng）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（háng）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（jī）轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨（suí）動式定子塊（kuài）安裝拆（chāi）卸十（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、彈（dàn）性機構與定子塊之間的（de）連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換（huàn）新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機（jī）驅動係統（tǒng）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（shì）是它有較高的效率和功率因數（shù），損耗大大降低，節約（yuē）了能源。永磁電機通過變頻器（qì）進（jìn）行調速，電機運行平（píng）穩，係統（tǒng）響應速度快，感（gǎn）應電（diàn）機則起動相對（duì）困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣（guǎng）泛的原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機、聯軸器（qì）、及（jí）齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係（xì）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（shēng），而且直驅係統的故（gù）障率（lǜ）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（yòng）了模塊化設計，不僅降低了（le）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率電機。模塊化（huà）電機的控製（zhì）技術可以（yǐ）實現降低大功（gōng）率（lǜ）電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣（yuán），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（de）變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工（gōng）況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）統電（diàn）機故障時（shí），會導致（zhì）電（diàn）機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧波（bō）含量增加，平均轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而（ér）本（běn）產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一（yī）套（tào）獨立（lì）的控製（zhì）係（xì）統，大大提升了電機控製的自由度,可（kě）以利用其多（duō）電機（jī）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（gèng）換新的（de）模塊電機即可（kě）正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也（yě）可切除故（gù）障子模塊而控製其餘（yú）正常子模塊降額（é）運行。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故（gù）障（zhàng）而影響到生產工期（qī）。　　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（shēng）轉（zhuǎn）子偏心現（xiàn）象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛（táng）損壞電機，實際（jì）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（zài）轉（zhuǎn）筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量（liàng），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（xù）正（zhèng）常工作（zuò），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（xiū）次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意（yì）圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立（lì）磨直驅對比於傳統感應電（diàn）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（fā）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（yǒng）磁同步電機采用變頻（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發（fā）事件，除調（diào）整磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快速適應係統工作（zuò）環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要（yào）額外的盤車係統滿足（zú）立（lì）磨的低速起動。為（wéi）保證在（zài）電機起動過程不對電網造成過大的（de）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，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起（qǐ）動，轉矩特性（xìng）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（suí）意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感（gǎn）應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感（gǎn）應電（diàn）機，係統（tǒng）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（xì）統，將轉速（sù）提高到三相感應（yīng）電（diàn）機（jī）起（qǐ）動（dòng）條件。直驅係統直接變（biàn）頻低速起動，係統直接運行，係統（tǒng）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（dī）速可過載輸（shū）出，滿足起動需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元（yuán）均需（xū）要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨減速器結構複雜需要（yào）經常維護，維護成本費用高。同（tóng）時（shí）係統無法實現在低速運行的（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（zhì）永磁同步電機直接驅（qū）動，控製（zhì）方便。係統內無減速器（qì），無需額外進行維護（hù），係統維護成本低（dī）。同時，係統可（kě）實現（xiàn）在電（diàn）機低速運行情況下（xià）進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效果（guǒ）明（míng）顯　　綜上采用直驅（qū）永（yǒng）磁電機取代傳統驅動係統年節電（diàn）量達（dá）181萬元。（按照（zhào）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，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立（lì）磨結構示（shì）意圖　　本新型立磨結構采（cǎi）用永（yǒng）磁直驅電機驅動（dòng）,提高了立（lì）磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與壓力軸承上（shàng）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（biàn）加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降（jiàng）低成本,在工程實際中具有很強的實（shí）用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的（de）立磨，分別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）向載荷機構與不同的放（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（cǎi）用三相異步電（diàn）動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪結（jié）構進行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機（jī）構複雜、運行維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控製技術研究（jiū）所與河南麻豆免费版機電設備有（yǒu）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（jiāng）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（jiē），做成直（zhí）驅（qū）方案，能直接滿足荷載的需求，省（shěng）去傳統磨機（jī）的減速機，顯（xiǎn）著提高了電機的效率與功率因（yīn）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（chǎn）品電機定子（zǐ）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（dà）功率電機做成了多個小功（gōng）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（de）輸入電（diàn）壓（yā），但是不增加電機（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（jī）的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而（ér）降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由度，球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機（jī）驅動球磨機。　　在結構方麵，本產（chǎn）品電（diàn）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（de）定子分成若幹個（gè）相互存在間隙（xì）的小扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否（fǒu）震動（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動從而保持定子與轉子（zǐ）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（tōng）永磁直驅電機的小很（hěn）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。當模塊發生故障時，直接拆（chāi）卸故障電機，更換新（xīn）的模塊（kuài）電機即可正常運行。使用本產品完全不（bú）會因電機發生故障而影響（xiǎng）到生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅（qū）電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結（jié）構構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路（lù），定子塊（kuài）就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公（gōng）路行駛，公路的起伏不影（yǐng）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，保證定子、轉子間隙（xì）恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正（zhèng）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）機定子與轉子間的間隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用（yòng）量（liàng），並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　本產（chǎn）品電機的定子為（wéi）隨動（dòng）式結構,基於模塊化（huà）永磁直驅電機，采用獨立（lì）的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定（dìng）子與轉子間的間隙，定子塊（kuài）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（tǒng）不偏心時處於半（bàn）壓縮狀態,如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（lún），進而帶動定子塊（kuài）向上移動，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（xiàng）上的吸引力（lì）的（de）同時，定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證下方定子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行（háng）徑向（xiàng）與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子、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（yǐn）力的（de）同（tóng）時，彈性機（jī）構將上方其向下（xià）壓,下（xià）方（fāng）定子塊被轉（zhuǎn）筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調，對（duì）於（yú）不同位置的定子塊設（shè）置不同的（de）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（jī）采用模塊化控製，根據不（bú）同功率的電機設計（jì）采用（yòng）不同個數的隨動式定子（zǐ）塊構成一（yī）台模塊電機（jī），一台整圓電機由多台模塊電機構（gòu）成,多（duō）台（tái）模塊電機共用（yòng）同一個（gè）轉（zhuǎn）子，模塊電機（jī）包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐（chēng）框架上的擋板來對定子塊進行圓周方（fāng）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封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈（dàn）性機構支撐架，即可將定（dìng）子塊沿（yán）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機（jī）的電（diàn）機驅動係統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步（bù）電機（jī）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（dà）降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變頻器進行調速，電機運行（háng）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（yě）是近年來永磁（cí）電機（jī）應（yīng）用越來越廣泛的（de）原因。　　采用（yòng）永磁直驅，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（tǒng）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僅得到大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故障率（lǜ）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（zǐ）采用了模（mó）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（gè）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（kě）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，電機不必采用（yòng）高等級絕緣，模（mó）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（diàn）機的供電電（diàn）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,完全可（kě）以隻（zhī）運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導（dǎo）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（zhuǎn）矩波動（dòng）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（dōu）具有一套（tào）獨立（lì）的控製係統，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（zhì）靈活的優勢，在發生故障（zhàng）時。可以直（zhí）接拆卸（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（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其（qí）餘正常子（zǐ）模塊（kuài）降額運行。使（shǐ）用本產品完全不會因電（diàn）機發生（shēng）故障而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等因素會發生轉（zhuǎn）子偏心現象，偏心嚴重時還會造（zào）成電機掃膛損壞電（diàn）機，實際生產中常（cháng）常（cháng）通過增加氣隙大小來預（yù）防掃膛（táng），而（ér）氣隙增大會（huì）導致永磁體用量增加，提高電機（jī）製造成（chéng）本。隨動式定子結（jié）構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少（shǎo）永磁體用量（liàng），電機不會發（fā）生掃膛現象（xiàng），同時因為該（gāi）隨動式定子結構在偏（piān）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（dī）檢修（xiū）次數就是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨機（jī）裝配示意圖　　二（èr）、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（diǎn）( 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（kuàng）適（shì）應能力差。遇到突發事（shì）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（kuàng）能力強。遇（yù）到突（tū）發事（shì）件（jiàn），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（huán）境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高（gāo）　　傳統係統因（yīn）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（diàn）網造成過（guò）大（dà）的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需（xū）要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統（tǒng）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，輔（fǔ）助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係（xì）統先由低速盤（pán）車係統起動，待（dài）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（xì）統運行。係統控製複雜，低（dī）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應電機起動條件。直（zhí）驅係（xì）統（tǒng）直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製（zhì）簡單。變頻控（kòng）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（xū）要（yào），取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更（gèng）低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護成（chéng）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（wéi）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（fāng）便（biàn）。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係（xì）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（guǒ）明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達181萬（wàn）元。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機（jī）直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相（xiàng）同，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（yǒng）磁（cí）直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓（yā）力軸承上進行突破，通過設計一（yī）種雙向載（zǎi）荷（hé）扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降（jiàng）低成本,在工程實際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小（xiǎo）型不（bú）同尺寸的立磨（mó），分別設計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機（jī）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（néng）達到扶正與承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申（shēn）請專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統（tǒng）的（de）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（zhì）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（liàn）冗長、效（xiào）率低（dī）、機（jī）構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工（gōng）業大學電機（jī）與控製（zhì）技術研究所與河（hé）南麻豆免费版機電設備有限公（gōng）司聯合設計（jì）研發的球磨機（jī）、立（lì）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（tǐ）化設計，取（qǔ）消動（dòng）力傳輸（shū）的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨機的減速機（jī），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（zì）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計，不僅降低了加（jiā）工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了（le）多個小功率電機。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，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變頻器聯合供電，這樣設計（jì）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（dī）成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）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（quán）可（kě）以隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機（jī）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（lùn）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。本產品通過機械結構設計保證定子與轉子間的間隙（xì）恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣（qì）隙可以設計的比普通（tōng）永磁直（zhí）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（zī）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（xīn）的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故障而影響到生（shēng）產工（gōng）期。　　2、球磨機（jī）專用隨動式永（yǒng）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（chē）結構”，滾筒就像公（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，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，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、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，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）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，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動（dòng）式結構,基於（yú）模塊化永（yǒng）磁直驅電機，采用獨立的（de）扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊（kuài）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（dàn）性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀（zhuàng）態,如（rú）果球（qiú）磨機滾筒向上波動，轉（zhuǎn）筒（tǒng）會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊（kuài）向上移動，上（shàng）方彈性機（jī）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（shí），定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下（xià）方（fāng）定子塊的滾輪依然（rán）貼合轉筒外表麵，使定子塊（kuài）跟隨轉筒波（bō）動而進行徑（jìng）向與圓周方向的移動，從而保證（zhèng）定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或繼續（xù）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（de）同時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下方（fāng）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不同的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設（shè）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，根據（jù）不同功（gōng）率的（de）電機設計采用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構成一（yī）台模塊電機，一台整圓電機由多（duō）台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊（kuài）電機包繞（rào）式安裝在（zài）球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）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（fǎ）蘭處銜接T型支撐板（bǎn）,用於（yú）支撐安（ān）裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便（biàn）捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊（kuài）之間的連接杆（gǎn）、彈性機構支撐（chēng）架，即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（dài）替傳統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相感（gǎn）應（yīng）電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）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（shì）是它有（yǒu）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（jī）通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也（yě）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（dòng）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（dé）到（dào）大幅（fú）提升，而（ér）且直驅係（xì）統的故（gù）障（zhàng）率（lǜ）低，維護檢修方（fāng）便，還避免了傳統設備（bèi）因漏油（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設（shè）計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大功（gōng）率電機做成了（le）多個小功率電機。模塊化電機的（de）控製技術可（kě）以實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電（diàn）。這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成本（běn）。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。　　傳統電機（jī）故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢（shì）發生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均轉矩下降，轉矩波（bō）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（dú）立的控製係統，大大提升了（le）電機控製的自由度,可以利用（yòng）其多電機結構（gòu）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新的模塊電機（jī）即可正常運行。模塊化電機具（jù）有冗餘（yú）的模塊數，也可切（qiē）除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額（é）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。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾（gǔn）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（sǎo）膛損壞電機（jī），實際生產中常常通（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（chéng）本。隨動式定子結（jié）構（gòu）的模塊電機，能在轉（zhuǎn）筒偏心時保證定子與轉子之間的間（jiān）隙恒定，可將氣隙做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時（shí）因為該隨動式定子結構在偏（piān）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（shì）球磨（mó）機裝配示意圖　　二、永磁直（zhí）驅（qū）立（lì）磨技術　　1、立磨直（zhí）驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性（xìng）　　傳（chuán）統立磨速度（dù）單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨（mó）鞮高度來改變係統工作（zuò）環境，係統反應速度慢。永（yǒng）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，除調整（zhěng）磨（mó）輾高度外，還增加了速度調節以快速適（shì）應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速（sù）實現大轉矩輸出，需要額（é）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（guò）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（fù）雜，係統（tǒng）運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電（diàn）機起動，轉矩特性滿足需要（yào），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，待三相感（gǎn）應電機達到起動條（tiáo）件後，軟起（qǐ）動（dòng）裝置起動三相感應電（diàn）機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實（shí）現過載輸出。在低速過程需要盤（pán）車係統，將轉速提高到（dào）三相感應電機起動條（tiáo）件。直驅係（xì）統直接變頻低速起（qǐ）動，係統直（zhí）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（kě）過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速（sù）器，維（wéi）護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）均需要時（shí）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（jié）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。直驅係統構成（chéng）單元簡單，變頻器控製永磁同步（bù）電機直接驅動（dòng），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，係統可（kě）實現（xiàn）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　　綜上采用直驅永磁電機（jī）取代傳統驅動係統年（nián）節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直（zhí）驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統（tǒng）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（xíng）立磨結構采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（yā）力軸承上進行突破（pò），通過設計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代（dài）大直（zhí）徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並（bìng）降（jiàng）低成本,在（zài）工程實際中具有很（hěn）強的實用（yòng）型。　　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（yǒng）磁電機，代替傳統的減速機（jī）與三相異步電（diàn）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，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。