1、技術背（bèi）景　　傳統的球磨機、立磨機大都采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護（hù）工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機（jī）與（yǔ）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設計研發（fā）的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動力傳（chuán）輸的中間（jiān）環節，做（zuò）成直驅方案，能直接滿（mǎn）足荷載的需求，省（shěng）去傳統磨機（jī）的（de）減速機，顯著提高了電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能、起動（dòng）轉矩（jǔ）大（dà）、過載能力強、係統免維（wéi）護、自動化程度（dù）高等優點。　　在控製方（fāng）麵,本（běn）產品電機定子采用了（le）模塊化設計，不僅降低了（le）加工（gōng）、製造、運輸等難度，還（hái）相當於把一個大（dà）功率電機做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電（diàn）機的控製技術可以（yǐ）實現降低（dī）大功率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化（huà）電機（jī）采用多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣（yàng）設計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的變（biàn）頻器容量（liàng），從而降低（dī）成（chéng）本。每個模塊電機（jī）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（jī）運（yùn）行在（zài）輕載工況時（shí），完全可以（yǐ）隻（zhī）運（yùn）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（jié）構，將整圓的定子分成若幹個相互存在（zài）間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設計，確定了一種無論球磨機（jī）轉筒（tǒng）是否震動或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運動（dòng）從（cóng）而保持定子與轉子（zǐ）間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生（shēng）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很多，從而大幅降（jiàng）低電機永磁體用量，降低生產成本（běn），節約稀土資源，節能用電量。當（dāng）模塊發生故障時，直接拆卸故（gù）障電機，更換（huàn）新的（de）模塊電機即可正常運行（háng）。使用（yòng）本產品完全不會因電機發（fā）生故障（zhàng）而影響到生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電（diàn）機概述　　本產品（pǐn）的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公路，定（dìng）子（zǐ）塊就像（xiàng）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（zǐ）間隙恒（héng）定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載（zǎi）震（zhèn）動等原因造成電機（jī）偏心、氣隙（xì）不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性（xìng）能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的（de）間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本（běn）產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子（zǐ）塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安（ān）裝的（de）滾輪（lún），進（jìn）而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力（lì）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（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒（tǒng）波（bō）動而進行徑向與圓周方向的移（yí）動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的（de）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（dàn）性裝置的壓力大小可（kě）調，對於不同位置的（de）定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　本（běn）產品將永磁電機（jī）采用模塊化（huà）控（kòng）製，根（gēn）據（jù）不同功率的電機設計采用不同個數的（de）隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整（zhěng）圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台（tái）模塊電（diàn）機共用（yòng）同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機（jī）滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板來對定子（zǐ）塊進行圓周方（fāng）向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜（xián）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塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要（yào）沿球磨機（jī）的（de）徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構與（yǔ）定（dìng）子塊之間的連接杆、彈性（xìng）機構支撐（chēng）架，即可（kě）將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機的電機驅動係（xì）統的優點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒（chǐ）輪結構（gòu）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（hé）功率因數，損耗大（dà）大降（jiàng）低，節約了能源。永磁（cí）電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對困難。這些也是（shì）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，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）到大幅（fú）提升（shēng），而（ér）且（qiě）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（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采（cǎi）用（yòng）了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸（shū）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（kě）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變頻器容量，從而（ér）降低（dī）成本。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機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導致電機合（hé）成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運（yùn）行。而本產品（pǐn）進行了模塊化設計，每個模（mó）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（yòng）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（diàn）機更換新的模塊電機即（jí）可正常（cháng）運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子（zǐ）模塊降額運行（háng）。使用本產品（pǐn）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（wù）差、軸（zhóu）承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載（zǎi）產（chǎn）生震動等因素會發（fā）生轉子偏心現象，偏心嚴（yán）重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動（dòng）式定（dìng）子（zǐ）結構的（de）模塊電機（jī），能在轉筒偏心時保證定子與轉子之（zhī）間的（de）間隙恒定，可（kě）將氣隙做的（de）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（dòng）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，降低檢修次數就是提高（gāo）生（shēng）產效率。　　4、隨（suí）動式球磨機裝配（pèi）示意圖（tú）　　二、永磁（cí）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（xiàn）負載工況多樣性　　傳統立磨速度（dù）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（xì）統工作環境，係統（tǒng）反應速度慢。永磁同步（bù）電機采用（yòng）變頻調（diào）速，適應工況能力強。遇到（dào）突發（fā）事件（jiàn），除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了速度（dù）調節（jiē）以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度（dù）更快（kuài）。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係（xì）統（tǒng）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（chē）係統（tǒng）滿（mǎn）足立磨（mó）的（de）低速（sù）起動。為保證在電機起動過程（chéng）不（bú）對電網造成（chéng）過大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置。三相感應電機（jī）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（zá），係（xì）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（tóng）步電（diàn）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）變頻器軟起（qǐ）動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待三相感應電機達（dá）到起動條（tiáo）件後，軟起動（dòng）裝置起（qǐ）動三相感應電機，係統（tǒng）運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速（sù）過程需要盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係（xì）統（tǒng）控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程可根據（jù）實際（jì）工（gōng）況進行調整，以滿足（zú）各種工況的需求（qiú）。低速可過載（zǎi）輸出，滿足起動需要，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（yuán）均需要時常檢查和定期（qī）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（wéi）護成（chéng）本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況下進（jìn）行係統維護。直驅係統構（gòu）成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步（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（xì）統（tǒng）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（wéi）護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能（néng）效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）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（shì）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（shù）。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示意圖（tú）　　本新型立磨結構采用（yòng）永磁直驅電機驅動（dòng）,提高了立磨效（xiào）率。在立磨（mó）扶正（zhèng）軸承與壓力軸承（chéng）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，方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨（mó）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（jī）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（bìng）且方便製造、裝（zhuāng）配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專（zhuān） 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都（dōu）采用（yòng）三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動（dòng）鏈冗長、效率低、機構複雜（zá）、運行維護工作量（liàng）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聯合設計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用（yòng）永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構（gòu）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（fāng）案，能直接滿（mǎn）足（zú）荷載的需求，省去（qù）傳統磨機的減速（sù）機，顯著提（tí）高了電機的（de）效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力（lì）強、係統（tǒng）免維護、自動化程度高（gāo）等優點。　　在控製方麵,本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電機做成了多（duō）個（gè）小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降低大功率電機（jī）的輸（shū）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（yuán）。模（mó）塊化電機（jī）采用多台小（xiǎo）功（gōng）率變頻器（qì）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）變頻器容量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控製的自由（yóu）度，球磨機運（yùn）行在輕載工況（kuàng）時，完全可以隻運（yùn）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了一種自主設計研發的（de）隨動式結構（gòu），將整圓的（de）定子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇形塊（kuài），通過機械結構設計，確定了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟（gēn）隨轉筒運動從而（ér）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（jì）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（de）氣隙可以設計（jì）的（de）比普通永磁直驅電機的（de）小很多，從而大幅降低電機永磁體用（yòng）量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直接拆卸故（gù）障電機，更換新的模（mó）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（shēng）產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產（chǎn）品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就（jiù）像公路，定子塊（kuài）就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於（yú）汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與（yǔ）地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定（dìng），在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震（zhèn）動等原因造成電機偏心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機（jī）始終運行（háng）在性能狀態（tài），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（gèng）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（suí）動式結構,基於模塊（kuài）化（huà）永磁直驅電機，采用獨立的扇形（xíng）定子塊（kuài）結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的（de）間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的（de）彈性機構。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒向上波（bō）動（dòng），轉筒會向上頂定（dìng）子（zǐ）塊上安（ān）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（xiàng）上（shàng）的（de）吸引力的同時，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表麵，使定子塊跟（gēn）隨轉筒波動而進行徑向與（yǔ）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（mó）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）其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其（qí）向下壓,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（diào），對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避（bì）免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨（mó）損較快。　　本產品將永磁（cí）電機采用模塊化控製，根據（jù）不同功（gōng）率的電機設計采用不同個數的隨動式定子塊（kuài）構（gòu）成一台模塊（kuài）電機，一（yī）台整（zhěng）圓電機（jī）由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的（de）擋板來（lái）對定子塊進（jìn）行圓周方向的限位。球磨機（jī）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（xīn）及（jí）磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨（mó）機（jī）的徑（jìng）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（jī）構支撐架，即可將定（dìng）子塊沿（yán）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（tì）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（sān）相感（gǎn）應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅（qū）動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有（yǒu）較高的效率（lǜ）和功率因數，損耗（hào）大大降低（dī），節約了能源。永（yǒng）磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響（xiǎng）應速度（dù）快，感應電機則起動（dòng）相對困難。這（zhè）些（xiē）也是近年來永磁電機應（yīng）用越來（lái）越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁直驅，取消了（le）中（zhōng）間的減速機、聯軸器、及齒輪的（de）傳動環節，縮（suō）短係統的（de）傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至（zhì）少（shǎo）20%。球磨機直驅（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（bèi）因漏油造成環境（jìng）汙染。　　由於本產品（pǐn）電機定（dìng）子采（cǎi）用了模塊化設計，不（bú）僅降低了（le）加工，製造，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，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化（huà）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（yòng）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（yùn）行（háng）部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）電機合成磁動勢（shì）發生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均（jun1）轉矩下降，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（mó）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（kě）以利用其多（duō）電機（jī）結構和控製靈活的（de）優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電機更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行（háng）。模塊化電機具有冗餘的（de）模（mó）塊（kuài）數，也可切除故障子模塊（kuài）而控製其餘正常（cháng）子模塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生（shēng）震（zhèn）動等因素會發生轉（zhuǎn）子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致（zhì）永磁體用量（liàng）增（zēng）加，提高電（diàn）機（jī）製造成（chéng）本。隨動式（shì）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，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象（xiàng），同時因（yīn）為該（gāi）隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大（dà）體（tǐ）積球磨機檢（jiǎn）修複雜，降低檢修次數（shù）就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立（lì）磨直驅對比（bǐ）於（yú）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　　傳（chuán）統立磨速度單一，工況（kuàng）適應（yīng）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（biàn）頻調速，適應工況能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係（xì）統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統（tǒng）因三相感（gǎn）應電機無法在（zài）低速（sù）實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為（wéi）保證在電機（jī）起動過程不對電網造（zào）成（chéng）過大的衝擊（jī），需增加軟起動（dòng）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（zá），係統運行的輔助設備很多。直（zhí）驅（qū）係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特（tè）性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨（suí）意設定　　傳統係（xì）統先由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現過載輸出（chū）。在低速過程需要（yào）盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直（zhí）接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過（guò）程可根（gēn）據實際工況（kuàng）進（jìn）行調整，以滿足各種（zhǒng）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，維護成本更低,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，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨（mó）減速（sù）器結構複雜（zá）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（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻（pín）器控製永磁同步電機（jī）直接驅（qū）動，控製（zhì）方便。係統內無減速器，無需（xū）額（é）外進行維護，係統維護成本低。同時，係（xì）統可實現（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（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，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動,提高了立磨（mó）效率。在（zài）立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通（tōng）過設計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、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，分別（bié）設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速機（jī）與三（sān）相異步電動機，永（yǒng）磁直驅電機具有（yǒu）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（jiē）省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統的（de）球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯（lián）軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳（chuán）動係統存在機（jī）械傳動鏈冗（rǒng）長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製技術研究所與河南麻豆免费版機電設備有限公司聯合設計研（yán）發的球磨機、立磨機（jī）采用永磁直（zhí）驅電機,通過將（jiāng）電（diàn）動機與機械結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動（dòng）力傳輸的中間（jiān）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（jiǎn）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（dù）高等（děng）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（le）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（kuài）化電機的控製技（jì）術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機（jī）的（de）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（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器（qì）容量，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，大大提升了電機控製的自由度，球磨機（jī）運（yùn）行在輕載工（gōng）況時，完全可以隻運行部分模塊電（diàn）機（jī）驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式（shì）結構，將整圓（yuán）的定子分成若（ruò）幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了（le）一種無論球磨機轉筒（tǒng）是否震動或偏心，定子（zǐ）塊始終（zhōng）跟隨轉（zhuǎn）筒（tǒng）運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機械結構設計保（bǎo）證定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發（fā）生掃膛現（xiàn）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用量，降（jiàng）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（kuài）電機即可正常運行。使（shǐ）用本（běn）產品完全不會因電機發生（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述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相（xiàng）當於汽（qì）車（chē）在（zài）公（gōng）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，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨（mó）機因裝配誤差、軸承磨損、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（shí），仍能正常運轉（zhuǎn），保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時（shí）電機定子與（yǔ）轉子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），減少永磁（cí）體用量，並且因為（wéi）隨動式結構，電機不（bú）會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子（zǐ）塊結構，其隨動原理是在（zài）定子塊的軸向兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確（què）定定子（zǐ）與轉子（zǐ）間的間隙（xì），定子（zǐ）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（piān）心時（shí）處於半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶（dài）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（dào）永磁體對其向上的吸引力的同（tóng）時，定子塊上的彈（dàn）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（suí）轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移（yí）動，從而保證定子、轉（zhuǎn）子之間的間（jiān）隙不變。球磨（mó）機滾筒向下複位或繼續向下波動（dòng），則上方定子塊在受（shòu）到永磁體對其向下的吸引力的同（tóng）時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力大小（xiǎo）可調，對（duì）於不同位置（zhì）的定子塊（kuài）設（shè）置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較快。　　本（běn）產品將永磁電機（jī）采用模塊化控製（zhì），根據（jù）不同功率的電機設計采用不同個數的隨（suí）動式定子塊構成一台模塊電機（jī），一台整（zhěng）圓電機由多（duō）台模塊電機構（gòu）成,多台模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相鄰隨動式（shì）定子塊間設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限（xiàn）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（zhī）需要沿球磨機的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈（dàn）性機構、彈性機構與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈性機構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢（jiǎn）修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機（jī）的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的（de）球磨（mó）機仍采用三（sān）相感應（yīng）電（diàn）動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電（diàn）機通過變（biàn）頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係統響應速度快（kuài），感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用（yòng）越來（lái）越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消了中（zhōng）間的減速機、聯軸（zhóu）器、及（jí）齒輪的傳動環（huán）節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球（qiú）磨（mó）機直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅得到大（dà）幅提升，而且直（zhí）驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了（le）傳統設備因漏（lòu）油造成環境（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了加工，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。模塊化（huà）電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功（gōng）率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機（jī）不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小（xiǎo）功率變（biàn）頻器聯合供電。這樣設計降低（dī）了電機的供電電壓（yā）和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨機運行在（zài）輕載工況時（shí）,完全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢（shì）發生（shēng）畸變（biàn），諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波（bō）動顯（xiǎn）著增加，無法（fǎ）繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計（jì），每個模塊（kuài）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（qí）多電機結構和控製靈活的優（yōu）勢，在發生故障時。可以直接拆卸故（gù）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（mó）塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運（yùn）行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生故（gù）障而影響到（dào）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，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用量增加，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（piān）心時保證定子與（yǔ）轉（zhuǎn）子之間的間隙恒（héng）定，可將氣隙做的更小，減少永（yǒng）磁體（tǐ）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（dà）體（tǐ）積球磨機檢修複雜，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（yì）圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直（zhí）驅對比於傳統感應電機的（de）優點( 1）變頻調速控製，實（shí）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（jiàn），調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境，係統反應速度（dù）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（jiàn），除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適（shì）應係統工作環境，係統（tǒng）反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感（gǎn）應電機（jī）無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立磨的低速起（qǐ）動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減速器滿（mǎn）足係統轉（zhuǎn）矩需（xū）要，整個係統構成複（fù）雜，係統（tǒng）運行的輔助設備很（hěn）多。直（zhí）驅係統由變頻控製係（xì）統控製永磁（cí）同步電機起（qǐ）動，轉矩特性滿足需要，無（wú）需盤車係統和減速器，輔助係（xì）統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過程隨意設定　　傳統係統先由低（dī）速（sù）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（gǎn）應電機，係統運行。係統控（kòng）製複雜，低速（sù）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（diàn）機起動條件（jiàn）。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻（pín）控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿足（zú）各種工況的需（xū）求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速（sù）器，維護成本更低,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，傳統係統構成單元多。同時立磨減速（sù）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（dī）速運行的情況（kuàng）下進（jìn）行係統維護（hù）。直（zhí）驅（qū）係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無（wú）減速器，無需額外進行維護，係統（tǒng）維護成本低。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明（míng）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（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢與（yǔ）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　　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（jì）一種雙（shuāng）向載（zǎi）荷扇形模塊機構（gòu）替代大（dà）直徑（jìng）軸承（chéng），方便加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁（cí）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（jù）有雙向載（zǎi）荷機構（gòu）與（yǔ）不同的放置位置，均能達到扶正與承壓（yā）的作用，並且方便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　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（dòng）機、聯軸器、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（tǒng）存在（zài）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（yáng）工業大學（xué）電機與控製技（jì）術研究所與河南全（quán）新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立（lì）磨機采（cǎi）用永磁直驅電機,通過將（jiāng）電動機與機械結構進行機電一體化設計（jì），取消動力傳輸的中間環節（jiē），做成直驅方案，能直接（jiē）滿足荷載的（de）需求，省去傳統磨機的減速機（jī），顯著提高了電機的效（xiào）率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能（néng）力強、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用（yòng）了（le）模塊化設計，不僅降低了（le）加工、製造、運輸（shū）等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個（gè）小（xiǎo）功率電機。模塊化電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流，電機不（bú）必采用高等級絕（jué）緣。模塊化電機采用（yòng）多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的變（biàn）頻器容量，從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提升了電機控（kòng）製的（de）自由（yóu）度，球磨機運（yùn）行在（zài）輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機（jī）。　　在結構方麵，本產品電機的（de）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（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了（le）一種無論球磨機（jī）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（dìng）子與轉子間隙恒（héng）定的結（jié）構。本產品通過機械結構設計保證定子與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的（de）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用量，降低生（shēng）產成本（běn），節約稀土資源，節能用電量。當模（mó）塊發生故（gù）障時，直接拆卸（xiè）故障電機，更換（huàn）新的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生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式（shì）定子結構構成一種（zhǒng）“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（miàn）貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨（mó）機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造成電機偏（piān）心、氣隙（xì）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。同時電機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可（kě）以（yǐ）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。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基（jī）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（shì）在定子塊的軸向兩側安裝滾輪（lún）且滾輪貼（tiē）合滾筒（tǒng）來（lái）確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設（shè）有與支（zhī）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（suō）狀（zhuàng）態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上（shàng）安裝的滾輪，進（jìn）而帶動定子塊（kuài）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體對其向上的吸引力的（de）同時，定子塊上的（de）彈性機構（gòu）將其向上頂，保證下方定（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（xiàng）與圓周方向的移（yí）動，從而保（bǎo）證定（dìng）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（dìng）子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊（kuài）設置不同（tóng）的壓力,避免因彈性裝（zhuāng）置（zhì）設置（zhì）的壓力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同（tóng）功率（lǜ）的電機設（shè）計采用不同個數的（de）隨動式定子塊構成（chéng）一（yī）台模塊電機，一台整圓（yuán）電機由多台模塊電（diàn）機構成,多台模塊電機共用同一個（gè）轉子，模塊電（diàn）機包繞式安（ān）裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架（jià）上的擋板（bǎn）來對定子塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球（qiú）磨機（jī）滾（gǔn）筒的法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼（ké）、彈性機（jī）構、彈（dàn）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（lā）出，進行檢修或更（gèng）換（huàn）新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及（jí）齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應（yīng）電機相比（bǐ）優勢是它有較高的（de）效率（lǜ）和（hé）功率因數，損（sǔn）耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電（diàn）機通（tōng）過（guò）變頻器進（jìn）行調（diào）速，電機運行（háng）平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對困（kùn）難。這（zhè）些也是近（jìn）年來永磁電（diàn）機應用越來（lái）越廣泛（fàn）的原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取消（xiāo）了中間（jiān）的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳（chuán）動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直驅係統的傳動效率（lǜ）不僅得到大幅（fú）提升，而且直驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便，還避免（miǎn）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（le）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（dà）功率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（yuán），模塊化（huà）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壓和使用的變頻器容量（liàng），從（cóng）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（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機（jī）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（mó）塊電機都（dōu）具有一套（tào）獨立的控製係統，大大（dà）提升了電機控製（zhì）的自（zì）由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模（mó）塊數，也可切（qiē）除故障子模塊（kuài）而控製其（qí）餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承磨損、滾筒形變或重載產（chǎn）生（shēng）震動等因（yīn）素會發生轉子（zǐ）偏心現（xiàn）象，偏（piān）心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損壞電機，實（shí）際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增（zēng）大會導致永磁體用量增加，提（tí）高電機製造成本。隨動式定子（zǐ）結構的模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子（zǐ）之間的間隙恒定，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，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正（zhèng）常工作，檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢（jiǎn）修複雜，降低檢修次數就（jiù）是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨機裝配（pèi）示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變（biàn）頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適（shì）應能力差。遇到突發事件，調整磨（mó）鞮高（gāo）度來改（gǎi）變係（xì）統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用（yòng）變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件（jiàn），除調整磨輾高（gāo）度外，還（hái）增加了速度調節（jiē）以快速適（shì）應係統工作環境，係（xì）統反應速（sù）度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實（shí）現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿（mǎn）足立磨（mó）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（chōng）擊，需增加（jiā）軟起動裝置。三相感（gǎn）應電機起（qǐ）動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係（xì）統運行的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減速器，輔助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過程隨意設（shè）定　　傳（chuán）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（hòu），軟（ruǎn）起動裝置起動三（sān）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。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動條（tiáo）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，以滿足各種工況的需（xū）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（gèng）低,維護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統（tǒng）係統構成單（dān）元（yuán）多。同時立磨（mó）減（jiǎn）速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用（yòng）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（dān）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（wú）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（háng）情況下進行（háng）係統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁電機（jī）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（tóng），這裏不再一—贅（zhuì）述。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結（jié）構采用永磁直（zhí）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（mó）塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工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（mó），分別設計了三（sān）種立磨專用永磁（cí）電機（jī），代替傳統的減速（sù）機與三（sān）相異步電動機（jī），永（yǒng）磁直驅電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同的放置位置（zhì），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。均已申請專 利。