1、技術背景　　傳統的球磨機、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（wéi）護工作（zuò）量大等問題（tí）。　　沈（shěn）陽工業大學（xué）電機與控製技術研究所與河南全新（xīn）機電（diàn）設（shè）備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械（xiè）結構進行機電（diàn）一體化設計，取消動（dòng）力（lì）傳輸的中間環節，做成直驅方案，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（le）電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能（néng）、起動轉矩大、過載（zǎi）能力強（qiáng）、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優點。　　在控（kòng）製方（fāng）麵,本產品電機定子采（cǎi）用了（le）模塊（kuài）化設計，不僅降低了加工、製（zhì）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（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣（yuán）。模塊（kuài）化電（diàn）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（hé）使用的變頻器容量（liàng），從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機（jī）控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以（yǐ）隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結（jié）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（suí）動式結構，將整圓（yuán）的定（dìng）子（zǐ）分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產品（pǐn）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（táng）現象，因（yīn）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（ér）大幅降低（dī）電機永（yǒng）磁體用量，降低生（shēng）產成本，節約稀（xī）土資（zī）源，節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直接拆卸故障電機，更換新（xīn）的模塊電機即可（kě）正常運行。使用本產品完全不會因（yīn）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（suí）動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公路行（háng）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、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配（pèi）誤差（chà）、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（xiū）。同時電機定子與轉子間的間隙也可以（yǐ）做的更小，減少永磁體用量，並且因為（wéi）隨動式結構，電機不（bú）會發生掃膛現象。　　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，采用獨立的扇形定（dìng）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（què）定定子（zǐ）與轉子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外側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（tài）,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（zǐ）塊向上移動，上方彈性機（jī）構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁（cí）體（tǐ）對其向上的吸引力的同時，定子塊上的（de）彈性機構將（jiāng）其向上頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表（biǎo）麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動，從（cóng）而保證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向（xiàng）下波動，則（zé）上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下（xià）壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於（yú）不（bú）同位置的定子（zǐ）塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置（zhì）設置（zhì）的壓力過大（dà）造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機采用模塊化控製，根據不同功率（lǜ）的電機設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一台整圓電機由多台模（mó）塊電機構（gòu）成,多（duō）台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨（mó）機（jī）滾筒上。相鄰隨動（dòng）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（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆卸十分便（biàn）捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向依次拆卸（xiè）密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階（jiē）段大多數的球磨機仍采用三相（xiàng）感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）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（jiàng）低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電機則起動相對困（kùn）難。這些也是近年來永磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減（jiǎn）速（sù）機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的傳動鏈，直驅係統的傳動（dòng）效率將提（tí）升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效（xiào）率不僅（jǐn）得到大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故障率低，維護檢（jiǎn）修方便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定（dìng）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（duō）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（liú），電機不必采用高等級絕緣，模塊（kuài）化電（diàn）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（gòng）電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機（jī）故（gù）障時，會導致電機（jī）合成磁動勢發（fā）生畸變，諧波（bō）含量增加，平（píng）均轉矩下降，轉矩波（bō）動顯著增加，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度,可以（yǐ）利用其多電機（jī）結構和（hé）控製靈活的優（yōu）勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模（mó）塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切（qiē）除故障子模塊而控製其餘（yú）正（zhèng）常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機（jī）發生故障（zhàng）而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因加工（gōng）誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒（tǒng）形（xíng）變或重載產（chǎn）生震動等因素（sù）會發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常通過增（zēng）加氣隙大小來預防掃膛，而（ér）氣隙增大會導致永磁（cí）體用量增加，提（tí）高電機製（zhì）造成本。隨（suí）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的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不（bú）會發（fā）生掃膛（táng）現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時（shí）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（zá），降（jiàng）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（zhí）驅（qū）立磨（mó）技術　　1、立磨直（zhí）驅對（duì）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（kuàng）多樣性　　傳統立（lì）磨速度（dù）單一，工況（kuàng）適（shì）應能力差。遇到突發事件，調（diào）整磨鞮高度來改變係統工（gōng）作環境，係統反應速度慢。永磁同步電（diàn）機采用變頻調速，適應（yīng）工況能力強。遇到突發事件，除調整磨（mó）輾高度外，還增加了速度調節以快速適應（yīng）係統工作環境，係（xì）統反應速度更快。　　(2）係統簡單,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（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係統（tǒng）滿（mǎn）足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電（diàn）網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝（zhuāng）置。三相感應電機起動後（hòu），通過減速器滿足（zú）係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統（tǒng）運行的輔助（zhù）設備很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控（kòng）製永磁同步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足（zú）需要，無需盤車係統和減速器（qì），輔助（zhù）係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起（qǐ）動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由低（dī）速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機（jī），係統運行。係統控製複雜，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機起動條件。直驅係統（tǒng）直接（jiē）變頻低速起（qǐ）動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起（qǐ）動過程可根據實際工況進行調整，以滿（mǎn）足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(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（wéi）護，傳統係統構成單元多。同時立磨（mó）減速器結（jié）構複（fù）雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無（wú）法實現在（zài）低（dī）速運行的情況下進行係統（tǒng）維護（hù）。直驅係統構（gòu）成單（dān）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（jiǎn）速（sù）器，無需額外進行維護，係統（tǒng）維護成本低（dī）。同時，係統可實現在電（diàn）機低速運行情況下（xià）進行係統維（wéi）護。　　(5）傳動效率高,節（jiē）能效果明顯　　綜（zōng）上采用直驅永磁電機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（jī）直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立（lì）磨（mó）結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提高了（le）立磨（mó）效率。在立磨扶（fú）正軸承（chéng）與壓力軸承上進行突破，通過設計（jì）一種雙向載荷扇形模塊機構替代（dài）大直（zhí）徑軸承，方（fāng）便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實（shí）際中具有（yǒu）很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設（shè）計了（le）三種立磨專用永磁電機，代替（tì）傳（chuán）統的減（jiǎn）速機與三相異步電動機（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，均能達到扶正與承壓的作用，並（bìng）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（dōu）采用三相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以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（zá）、運行維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽工業（yè）大學電（diàn）機與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機（jī）、立磨機采用永（yǒng）磁直驅（qū）電機,通過將電動機與機械結構進（jìn）行（háng）機電一體化設計，取消動（dòng）力傳輸的中間環節（jiē），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，顯著提（tí）高了電機的效（xiào）率與功率因數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩（jǔ）大、過載（zǎi）能力強、係統免維護（hù）、自動化程度高等優點。　　在控製方麵（miàn）,本產品電機（jī）定子采（cǎi）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個小功率電（diàn）機（jī）。模塊化（huà）電機的控製技術可以（yǐ）實現降低大功率電（diàn）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（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓（yā）和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電機都（dōu）具有一套獨（dú）立的控製係（xì）統，大大（dà）提升了（le）電機控製的自由度，球磨機運行在輕載（zǎi）工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方（fāng）麵（miàn），本產品電機的定子采用了一種自主設計研（yán）發（fā）的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存（cún）在（zài）間隙的小扇形塊，通過機（jī）械結構設計，確（què）定了（le）一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定（dìng）子與轉（zhuǎn）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恒定，電機不會發生掃膛現象，因此（cǐ）電機的氣隙可以設（shè）計的（de）比普通永磁（cí）直驅電（diàn）機的小很（hěn）多，從而大幅（fú）降低電機永磁體用量，降低生產成（chéng）本，節約稀（xī）土資源，節能用電量（liàng）。當模（mó）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（zhèng）常運行。使用本產品完全不會因電機發生（shēng）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述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構（gòu）成一種“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊就像（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（fú）不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影響滾輪貼合滾筒，保證定（dìng）子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因（yīn）造（zào）成電（diàn）機偏心、氣隙不均勻時（shí），仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態（tài），不必（bì）停機檢修。同時電機定子與轉子間（jiān）的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量（liàng），並（bìng）且因為隨動式結構，電機不會（huì）發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式（shì）結（jié）構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形（xíng）定子塊結構，其（qí）隨動（dòng）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（zǐ）塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會（huì）向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向（xiàng）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（yǐn）力的同時，定子塊上的（de）彈（dàn）性（xìng）機構將其向上頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依然貼合（hé）轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動（dòng）而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定（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，則上方定子塊在受到永磁體對（duì）其（qí）向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　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,避免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產品將永磁電機采用模塊化（huà）控製，根據不同功率的電機設計采用（yòng）不同個數的隨動式定子塊構成一（yī）台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同（tóng）一個轉子，模（mó）塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有（yǒu）固定（dìng）在支撐框（kuàng）架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的（de）限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處（chù）銜（xián）接T型（xíng）支撐板,用於支撐（chēng）安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷，隻需要沿球磨（mó）機的徑向依（yī）次拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構與定子（zǐ）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（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳（chuán）統磨機的（de）電機驅動係統的優點　　現階（jiē）段大多數的球磨機仍采用（yòng）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（xiàng）比優勢是它有較高的效率和功率（lǜ）因數，損耗（hào）大大降低（dī），節約了能（néng）源。永磁電機通過變頻器進行調（diào）速，電機運行平穩，係統響應速度快，感（gǎn）應電（diàn）機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅（qū），取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的（de）傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提（tí）升（shēng）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（yóu）造成環境汙染。　　由（yóu）於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（děng）難度，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（jī）的控（kòng）製技（jì）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（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合（hé）供（gòng）電。這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容（róng）量（liàng），從而降低成（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（diàn）機故障時，會導致電機合成磁（cí）動勢發生畸變，諧波含量增加，平（píng）均轉矩下降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而本產（chǎn）品進（jìn）行了模塊（kuài）化設計，每個模塊電機（jī）都具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以（yǐ）利用其多電機結構和控製靈活的優勢（shì），在發生故障（zhàng）時。可以直（zhí）接拆卸故障電機更換新的（de）模塊電機即（jí）可正常運行。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模塊降額（é）運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因（yīn）加（jiā）工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震（zhèn）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（huài）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（huì）導致（zhì）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（néng）在轉筒（tǒng）偏心時（shí）保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙做（zuò）的更小，減少永磁體用量，電（diàn）機不會（huì）發生掃膛現象，同（tóng）時（shí）因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續（xù）正常工作，檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜，降低檢（jiǎn）修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示（shì）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）變頻調速控製，實現（xiàn）負載工況多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單一，工況（kuàng）適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度（dù）慢。永（yǒng）磁同步電機采用變頻調速，適應工（gōng）況能力強。遇到突（tū）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（tǒng）工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三相感應（yīng）電（diàn）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（dī）速起動。為保證在電機起（qǐ）動過（guò）程不對電網造成過大的衝擊，需（xū）增加軟起動裝置。三（sān）相感（gǎn）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，係統運行的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控製係統控製永（yǒng）磁同步電機（jī）起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無需盤車係統和（hé）減速器，輔助係（xì）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（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動（dòng）三相感應電機，係（xì）統運行。係統控製複雜（zá），低速無（wú）法實（shí）現（xiàn）過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感（gǎn）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（tǒng）控製簡單。變頻控製起動（dòng）過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的需（xū）求。低速可過（guò）載輸出，滿足起動需要，取代盤車係（xì）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常檢查和（hé）定（dìng）期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需（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（yùn）行的情況下進行係（xì）統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永（yǒng）磁同步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，無（wú）需額外進行維護（hù），係統（tǒng）維護成本低。同時，係統（tǒng）可實（shí）現在電機低速運行情況下進行係統維（wéi）護。　　(5）傳動效率高（gāo）,節能（néng）效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統（tǒng）的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結（jié）構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨（mó）效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）上進行突破，通（tōng）過設計一種雙向載荷扇（shàn）形模塊機構替代大直徑（jìng）軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維（wéi）修（xiū），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（bú）同尺寸的立磨，分別設計（jì）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（jī）構與不同的放置位（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、立磨機大都采用三相異步電動機（jī）、聯軸（zhóu）器（qì）、減速裝置以（yǐ）及齒輪結構進行（háng）驅動（dòng），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（fù）雜、運行維護工作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控製技（jì）術研究所與（yǔ）河南全新機電設備有限公司聯合設計（jì）研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永（yǒng）磁直驅電機,通（tōng）過將電動（dòng）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，做成直驅方案，能（néng）直（zhí）接滿足荷載（zǎi）的需求，省去傳統磨機的減速機（jī），顯著提（tí）高了（le）電機的效（xiào）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（chéng）度高等優點。　　在控製方麵,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（zhì）造（zào）、運輸等難度，還相當於把一個大功率電機（jī）做成了（le）多個小功率電（diàn）機（jī）。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電（diàn）機的輸入電流（liú），電機不必采用高（gāo）等級絕（jué）緣。模（mó）塊化電機采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低成本。每個（gè）模（mó）塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度（dù），球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動球磨機（jī）。　　在結構方麵（miàn），本產品電機的定子采用了一種自（zì）主設（shè）計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹（gàn）個相互（hù）存在間隙（xì）的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）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（de）結構。本（běn）產品通過（guò）機械結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的（de）間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多，從而大幅降低電機（jī）永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模（mó）塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即（jí）可（kě）正常（cháng）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。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本（běn）產（chǎn）品的隨動式定子結（jié）構構成一種“小（xiǎo）車結（jié）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（lù）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（gǔn）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、滾筒形變（biàn）、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（zhèng）磨機始（shǐ）終（zhōng）運行（háng）在性能狀態（tài），不必停（tíng）機（jī）檢（jiǎn）修（xiū）。同時電機定子與轉子間的間（jiān）隙也可以做（zuò）的更小，減少永磁體用量（liàng），並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛（táng）現象。　　本產（chǎn）品電機的定子為隨（suí）動式結（jié）構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結（jié）構，其隨動原理是在定子（zǐ）塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與支（zhī）撐框架（jià）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（bàn）壓縮狀態（tài）,如果球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上（shàng）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（fāng）定子塊在（zài）受到永磁體（tǐ）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（dìng）子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進（jìn）行徑向（xiàng）與（yǔ）圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子、轉子（zǐ）之間的間隙不變。球磨（mó）機滾筒向下複位或繼續（xù）向下（xià）波動（dòng），則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引（yǐn）力的同時，彈性機構將上方其向下壓,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（kě）調，對於不同位置的（de）定子（zǐ）塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置的（de）壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快（kuài）。　　本（běn）產品將永磁電（diàn）機采用模塊化控製（zhì），根據不（bú）同功率的電機設計采用（yòng）不同個數的隨動式定子（zǐ）塊構成一（yī）台模塊電機，一台整圓電機由多台模（mó）塊電機構成,多台模塊（kuài）電機共用同一個（gè）轉子，模塊電機包繞式安裝在球（qiú）磨機（jī）滾筒上。相鄰隨動式（shì）定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的（de）法蘭處銜接T型（xíng）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（yī）次（cì）拆（chāi）卸密封外殼、彈性機構、彈（dàn）性機構與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本（běn）產品代替傳統磨機的電機驅動係（xì）統（tǒng）的（de）優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相感應電動機、聯（lián）軸器、減速裝（zhuāng）置以（yǐ）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較高的效率和功（gōng）率因數，損耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機通過變頻器進（jìn）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（xiē）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）消了中間的（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%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得（dé）到大幅（fú）提升，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汙染。　　由於本產品電機定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個（gè）大功率電機做成了多個小（xiǎo）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（shū）入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級絕緣，模（mó）塊化電機采（cǎi）用多（duō）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（qì）容量，從而（ér）降低成本。球磨機運行在輕（qīng）載工況時,完全可以（yǐ）隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加（jiā），平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著（zhe）增加，無法繼續正常運行。而（ér）本產品進行了（le）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（tí）升了電機（jī）控製的（de）自由度,可以利用其多電機（jī）結（jié）構和控製（zhì）靈活的優（yōu）勢，在發生故障（zhàng）時。可（kě）以直接拆卸（xiè）故障電（diàn）機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電（diàn）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模塊降額運行（háng）。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（wù）差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變或重（chóng）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（sǔn）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（dà）會導致永（yǒng）磁體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨動式定（dìng）子結構的模塊電機，能在轉筒偏心（xīn）時保證定子與轉子之間（jiān）的間隙恒（héng）定（dìng），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（dòng）式定子結構在偏心（xīn）時能（néng）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（xiū）次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優（yōu）點( 1）變頻調速控製，實現負（fù）載工（gōng）況（kuàng）多樣性　　傳統立（lì）磨（mó）速度單一（yī），工況適（shì）應（yīng）能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機（jī）采用（yòng）變（biàn）頻調速，適應工況能力強。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速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可（kě）靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤車（chē）係統滿足立（lì）磨的低速起動。為保證在電機起動過（guò）程不對電網造（zào）成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜（zá），係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控（kòng）製係統控製永磁同步（bù）電機起（qǐ）動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統（tǒng）少，結構簡單。　　(3）變頻器（qì）軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統係（xì）統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動（dòng）三相感應電機，係統運行。係統控製複雜（zá），低（dī）速無（wú）法實現過載輸（shū）出。在低（dī）速過（guò）程需要盤車係統，將轉速（sù）提高到三相感（gǎn）應電機起（qǐ）動（dòng）條件（jiàn）。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（qǐ）動過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種（zhǒng）工況的需求。低速可（kě）過（guò）載（zǎi）輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器（qì），維護成（chéng）本更低,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（tóng）時立磨減速器結構複雜需要（yào）經常維（wéi）護，維護成本費用高。同時係統（tǒng）無法實現在低速運行的情（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動（dòng），控製方便。係（xì）統內無減速器，無需（xū）額外進行維（wéi）護，係統（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護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能（néng）效果（guǒ）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）立式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相（xiàng）同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁（cí）直驅立（lì）磨結（jié）構示意圖　　本新（xīn）型立磨結構采用永（yǒng）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（lì）軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大（dà）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（shí）際中具有很強（qiáng）的實用型（xíng）。　　針對大、中、小型不同尺寸的（de）立（lì）磨，分別設計（jì）了（le）三（sān）種立磨專用永磁（cí）電機，代替傳統的減（jiǎn）速（sù）機與三相異步電動機，永磁（cí）直驅（qū）電機具（jù）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（yòng），並且方便製（zhì）造、裝（zhuāng）配維護，節（jiē）省成本。均（jun1）已申請（qǐng）專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨（mó）機（jī）大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置（zhì）以（yǐ）及齒輪結構進（jìn）行驅動，導致球磨機的傳動（dòng）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（liàng）大等（děng）問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機（jī）械結（jié）構進行機電一體化設（shè）計，取消動（dòng）力傳輸（shū）的中間環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機（jī）的減（jiǎn）速機（jī），顯著提高了電機的效率與功（gōng）率因（yīn）數，具有（yǒu）節能、起動轉（zhuǎn）矩（jǔ）大、過載能力強、係（xì）統（tǒng）免維護、自動化程度高（gāo）等優點（diǎn）。　　在（zài）控（kòng）製方麵,本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）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（gōng）率變頻器聯合供電，這樣設計降低了電機（jī）的供電電（diàn）壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具（jù）有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的（de）自由（yóu）度，球（qiú）磨機運（yùn）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（jī）。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一（yī）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（zài）間隙的小扇形塊（kuài），通過（guò）機（jī）械結構（gòu）設（shè）計，確定了（le）一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否震動或偏心，定子塊始終跟（gēn）隨轉筒運動從而保持（chí）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（zhèng）定子與轉子間的間隙恒（héng）定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電（diàn）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（mó）塊發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模（mó）塊電機（jī）即可（kě）正（zhèng）常運（yùn）行。使用本（běn）產（chǎn）品（pǐn）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（shù）　　本產品的隨動式定子結構構（gòu）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（zhuǎn）相當於汽車（chē）在公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合，即（jí）滾筒偏心（xīn）浮動不（bú）影響滾輪貼合滾筒，保（bǎo）證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）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（xīn）、氣隙不均勻時，仍能正常運（yùn）轉，保證磨機始終運行在性能狀態（tài），不必停機檢修。同（tóng）時電機定子（zǐ）與轉子間（jiān）的（de）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）機不會發生掃膛現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結（jié）構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的（de）扇形定子塊結構，其隨動原理是在定（dìng）子塊（kuài）的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定（dìng）定子與轉子間的間隙（xì），定子（zǐ）塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨（mó）機滾筒（tǒng）不偏心時（shí）處於半壓（yā）縮狀態,如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（lún），進而帶（dài）動定（dìng）子塊向（xiàng）上移動，上方彈性機（jī）構繼續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸（xī）引力的同時（shí），定子塊上的彈（dàn）性機構（gòu）將其（qí）向上頂（dǐng），保證下方定子塊的滾輪依然貼合（hé）轉筒外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動，從（cóng）而保證定子、轉子之間的（de）間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波（bō）動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同（tóng）時，彈性（xìng）機構將上（shàng）方其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓力大小可調，對於不同（tóng）位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置（zhì）的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較快（kuài）。　　本產品將永磁電機采（cǎi）用模（mó）塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同（tóng）個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模塊電（diàn）機共用同一（yī）個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。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（duì）定子塊進行圓周方向的限位（wèi）。球磨（mó）機滾筒的（de）法蘭處銜接T型支撐板,用於支（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨（suí）動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分（fèn）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（xìng）機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉（lā）出，進行檢修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品代（dài）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（yīng）電動機（jī）、聯軸器、減速裝置以（yǐ）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，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運（yùn）行平穩，係（xì）統響應速度快（kuài），感應電機則起動相對困難。這些也是（shì）近年來永磁電（diàn）機應用（yòng）越來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直（zhí）驅係統的傳動效（xiào）率不僅（jǐn）得（dé）到大幅提升，而且直驅係統的（de）故障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境（jìng）汙染。　　由（yóu）於本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸（shū）等難（nán）度，還相當於把（bǎ）一個大功（gōng）率電機做（zuò）成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技（jì）術可以（yǐ）實現降低大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕（jué）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（gòng）電電壓和使用的變頻器容（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動球磨機。　　傳（chuán）統電機（jī）故障時，會（huì）導（dǎo）致電機（jī）合成磁（cí）動勢（shì）發生畸變，諧（xié）波含量增（zēng）加，平均轉矩下降（jiàng），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（huà）設（shè）計，每個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機（jī）結構和控製（zhì）靈活的優（yōu）勢，在發生故障時（shí）。可以直接拆卸故（gù）障電機更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘（yú）的模塊數，也（yě）可（kě）切除故障子模（mó）塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加（jiā）工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重（chóng）載產生震動等因素會發生（shēng）轉子偏（piān）心現象，偏心嚴（yán）重時（shí）還會造成電機掃（sǎo）膛損壞電機，實際生產中常常通過（guò）增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大（dà）會（huì）導（dǎo）致永磁（cí）體用量增加，提高電機製造成本（běn）。隨動式定子（zǐ）結構的（de）模塊（kuài）電機，能在轉筒偏心（xīn）時保證定子與轉子（zǐ）之間的間隙恒定，可將氣隙（xì）做的（de）更小，減少永磁體用量，電（diàn）機（jī）不會發生掃膛現象（xiàng），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，降低檢修次數就是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度（dù）單一（yī），工況（kuàng）適應能力差。遇到突發（fā）事件（jiàn），調整磨鞮（dī）高度來改變係（xì）統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速（sù），適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增加了速度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（xì）統（tǒng）因三相感應電機無法在低速（sù）實現大轉矩輸出（chū），需要額（é）外的盤（pán）車係統（tǒng）滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電（diàn）網造成（chéng）過大（dà）的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構（gòu）成複雜，係統運行的輔助（zhù）設備很多。直驅（qū）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，起動過程隨意設定　　傳統係統先（xiān）由低速（sù）盤車係統起動，待三（sān）相（xiàng）感應電機達到起動條件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統控（kòng）製（zhì）複雜，低速無（wú）法實現過載輸出。在低速過程需要盤車（chē）係統，將轉速（sù）提高到三相感應電機（jī）起動條件（jiàn）。直驅係統直接變頻（pín）低速起動，係統（tǒng）直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調（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（dài）盤（pán）車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各（gè）構成單元均需要時常檢查和定期維護（hù），傳統係統（tǒng）構成單元（yuán）多。同時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常維護（hù），維護（hù）成本費用（yòng）高。同時係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係（xì）統（tǒng）維護。直驅係統構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅動，控製方（fāng）便。係統內無減速器，無需額（é）外進（jìn）行維護，係（xì）統維護成本低（dī）。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳（chuán）動效率高,節能效果明（míng）顯　　綜上采用直驅（qū）永（yǒng）磁電機取代傳統（tǒng）驅動係統年（nián）節電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤（kūn）磨機直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同（tóng），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,提高了立磨效率。在立磨扶正（zhèng）軸承（chéng）與壓力軸承上進行突（tū）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（chéng），方便（biàn）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用型（xíng）。　　針對（duì）大、中、小（xiǎo）型不（bú）同尺寸的立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁電機，代（dài）替傳統的（de）減速機與三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具有雙向載荷（hé）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（zhì）造、裝配維護，節省成本（běn）。均已（yǐ）申請專 利。