1、技術背景　　傳統的（de）球磨機、立磨機大都采用三相異（yì）步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨機的傳動（dòng）係統存在機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低、機構複雜（zá）、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與控（kòng）製技術研（yán）究所與河南全（quán）新機電設備有限公司聯合設計（jì）研發的球磨機、立磨（mó）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（huà）設（shè）計，取消動力傳輸的（de）中（zhōng）間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統（tǒng）磨機的減速機（jī），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（zǎi）能力強、係統免維護、自動化程（chéng）度高（gāo）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（nán）度，還相當於把（bǎ）一個大功率（lǜ）電（diàn）機做成（chéng）了多個小功率（lǜ）電機。模塊（kuài）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，但是不增加電機的（de）輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電（diàn），這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻（pín）器（qì）容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控（kòng）製的自由度，球磨機運行在（zài）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（yòng）了（le）一種自主設計研（yán）發的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了（le）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（yùn）動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒（héng）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，因此電機的氣隙可以（yǐ）設（shè）計的比普通永（yǒng）磁（cí）直驅（qū）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（diàn）量。當模塊發生（shēng）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（gù）障而（ér）影（yǐng）響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅電機概述　　本產品的（de）隨動式定子（zǐ）結構（gòu）構成一種“小車結構（gòu）”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路行（háng）駛（shǐ），公路的起伏不影響車（chē）輪與（yǔ）地麵貼（tiē）合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪（lún）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（sǔn）、滾筒形變、重載震動等原因造成（chéng）電（diàn）機偏心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始終（zhōng）運行在性（xìng）能狀態，不必停機檢修。同時（shí）電（diàn）機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用量，並且（qiě）因為隨動式結構，電機不會發（fā）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，采用獨立的扇形定子塊（kuài）結構，其隨動原理（lǐ）是在（zài）定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒（tǒng）來確（què）定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側（cè）設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨（mó）機（jī）滾筒（tǒng）向上（shàng）波動，轉（zhuǎn）筒會向上頂定子（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上的吸（xī）引力的同時，定（dìng）子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下（xià）方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵，使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從（cóng）而保（bǎo）證定子、轉子之間的間隙不變。球磨（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（běn）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（tóng）的壓力,避免（miǎn）因彈性裝置設置的壓力過大（dà）造成（chéng）滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計（jì）采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電（diàn）機共用同（tóng）一個轉子，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框架上的擋板來對定（dìng）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（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（wài）殼、彈（dàn）性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產（chǎn）品代替傳統磨機（jī）的電機驅動係（xì）統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝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（de）效率（lǜ）和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁（cí）電機通過變頻器（qì）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（xiàng）對困難。這些也是近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間（jiān）的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直驅係（xì）統的（de）傳動效率不僅（jǐn）得到大幅（fú）提升，而且直驅係統的故障（zhàng）率低，維護檢修方便，還避（bì）免了傳統設備因漏油造（zào）成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當（dāng）於把一個大功率電機（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（xiàn）降（jiàng）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（děng）級絕緣，模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯（lián）合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時（shí），會（huì）導致電機合成磁動勢發（fā）生畸變，諧波含量增加，平（píng）均轉矩下（xià）降，轉（zhuǎn）矩波動顯著增加，無法繼續正常運行（háng）。而本產品進行了模塊化設計，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（de）自由（yóu）度,可以利用其多電機結構和（hé）控製靈活的優勢，在發（fā）生故障時。可以直接拆卸故障電（diàn）機更換新的（de）模塊電機（jī）即可（kě）正常（cháng）運行。模塊（kuài）化電機具有（yǒu）冗餘的模塊數，也可切除（chú）故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會因（yīn）電機發生故障而影響到（dào）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轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預（yù）防掃膛，而氣隙增大會導致永（yǒng）磁體用量增加，提高電（diàn）機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定（dìng）子與轉子之間（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（sǎo）膛現象，同時因為該隨動式（shì）定子結構在偏心時能繼續正（zhèng）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率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統立磨速（sù）度單一，工況適應能力差。遇到（dào）突發事件（jiàn），調整磨鞮高度來改（gǎi）變係統工作環境，係統反（fǎn）應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應（yīng）工況能力強（qiáng）。遇到突發事件，除調整磨（mó）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（gāo）　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無（wú）法在低速實現大（dà）轉矩（jǔ）輸出（chū），需要額外的盤車（chē）係統滿足立磨的低（dī）速起動。為保證在電（diàn）機起動過程不對電網造成過大的衝（chōng）擊，需（xū）增加（jiā）軟起動裝置。三相感應（yīng）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（de）輔助設（shè）備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤車係統和減速（sù）器，輔助（zhù）係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）起動，起動過程（chéng）隨（suí）意（yì）設定　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係統起動，待三相感應電機達（dá）到起動條件（jiàn）後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現（xiàn）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（jiàn）。直驅係統直接變（biàn）頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實（shí）際（jì）工況進行調整，以（yǐ）滿足（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低（dī）,維護次數（shù）少　　係統各（gè）構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統（tǒng）係統（tǒng）構成單（dān）元（yuán）多。同時立磨減速器（qì）結構（gòu）複（fù）雜（zá）需要（yào）經常維護，維護（hù）成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況（kuàng）下進行係統（tǒng）維護。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，係統可實現在電（diàn）機低速運行情況下進（jìn）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取（qǔ）代傳統驅動係統年節電量達181萬元。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與球磨（mó）機直驅係統相同，這裏不再一（yī）—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示（shì）意圖　　本新型立磨結構采用永磁直（zhí）驅電（diàn）機驅動,提高（gāo）了立磨效率。在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（mó）塊機構替代大（dà）直徑軸承，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，永磁直驅電機具有雙向載荷機構（gòu）與（yǔ）不同的放置（zhì）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（shēn）請（qǐng）專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采用（yòng）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（zài）機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與（yǔ）控製技（jì）術研究所與（yǔ）河南草莓视频黄色（xīn）機電設備（bèi）有限公司聯合設計研（yán）發（fā）的球磨機、立磨機采用永（yǒng）磁（cí）直驅電機,通過將電動（dòng）機與機械結構進行機電一體化（huà）設計，取消動力傳輸的（de）中間環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿（mǎn）足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提（tí）高（gāo）了電機的效率與功率因數，具（jù）有節能、起（qǐ）動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自（zì）動化程度高等優（yōu）點。　　在控製方（fāng）麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工（gōng）、製造、運輸等難度，還（hái）相當於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率（lǜ）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（de）輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕（jué）緣。模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻器聯合供電，這樣設計降低（dī）了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控（kòng）製的自由（yóu）度，球磨機運行在（zài）輕載工況時，完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）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（dòng）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（què）定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定子（zǐ）與轉子間隙恒定的（de）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（dìng），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很多，從而大幅降低電機（jī）永磁體用（yòng）量，降低生產成（chéng）本，節（jiē）約（yuē）稀土資源，節能（néng）用電量（liàng）。當模塊發（fā）生故障時，直接（jiē）拆卸故障電機（jī），更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。使用本產品完（wán）全不會因（yīn）電機發生故障而影響（xiǎng）到生（shēng）產工期。　　2、球磨機專用隨（suí）動式永磁（cí）直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動式定子結（jié）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，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不（bú）影響滾輪（lún）貼合滾筒（tǒng），保證（zhèng）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（jun1）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（tóng）時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機（jī）不會發生掃（sǎo）膛（táng）現象（xiàng）。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直（zhí）驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定（dìng）子（zǐ）塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確（què）定定子與（yǔ）轉子（zǐ）間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心（xīn）時處於（yú）半壓縮狀態,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滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機（jī）構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子（zǐ）塊上的彈（dàn）性機構將其向（xiàng）上頂，保證（zhèng）下方定子塊的滾（gǔn）輪依（yī）然貼合轉筒外（wài）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（zhuǎn）子之間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波動（dòng），則上方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的（de）同時，彈性機構將上方其向下壓（yā）,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，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采（cǎi）用模塊化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采（cǎi）用不（bú）同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機（jī），一台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（shì）安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊（kuài）間設（shè）有固定在支撐框架上的（de）擋板來對（duì）定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處（chù）銜接T型支撐板（bǎn）,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產品的（de）隨動（dòng）式定子塊安裝拆卸十（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（jí）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（qū）動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）電機（jī）相比優勢是它有較高的效（xiào）率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變（biàn）頻器進行調（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難。這（zhè）些（xiē）也是近年來永磁電機應用越來越（yuè）廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳（chuán）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（qū）係統的傳動效率不僅得到大幅提升，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（yóu）造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造（zào），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。模塊化電機（jī）的控製（zhì）技術（shù）可以實現（xiàn）降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機（jī）的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣，模塊化電機采用多台小（xiǎo）功率（lǜ）變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓（yā）和使用的變頻器容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在（zài）輕載工況時,完全可以隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨（mó）機。　　傳統電機故障時，會（huì）導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量增加，平均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動（dòng）顯（xiǎn）著增加，無法繼續正（zhèng）常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製（zhì）係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結構（gòu）和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電（diàn）機更換新的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊（kuài）化電機具有冗餘的（de）模塊數，也可（kě）切除（chú）故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不（bú）會因（yīn）電機發生故障（zhàng）而影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）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膛（táng）損（sǔn）壞電機，實際（jì）生產中常常通過增加氣（qì）隙大小來（lái）預防掃膛，而氣隙（xì）增大會導致（zhì）永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式（shì）定子結構的（de）模塊電機，能（néng）在轉筒偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間（jiān）的間（jiān）隙恒定，可將氣隙做的（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（shì）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），大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖（tú）　　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（sù）控製，實現負（fù）載工況多樣性　　傳統立磨速度單一（yī），工況適應能力差。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來（lái）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（qiáng）。遇（yù）到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調（diào）節以快速適應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係（xì）統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在（zài）低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外（wài）的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程（chéng）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，整個係統構成複雜，係統運行的（de）輔助設（shè）備（bèi）很多。直驅係（xì）統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特（tè）性滿足（zú）需要，無需盤車係（xì）統和減（jiǎn）速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻（pín）器軟（ruǎn）起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速（sù）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，係統運行。係統控製複（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（xì）統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際（jì）工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出（chū），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　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時（shí）立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護成（chéng）本費用（yòng）高。同時係統無法（fǎ）實（shí）現（xiàn）在低速運行（háng）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，控（kòng）製（zhì）方便。係統內無減速器，無需額外進（jìn）行維護（hù），係統（tǒng）維護成本（běn）低。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進行係統（tǒng）維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁電機取代傳（chuán）統（tǒng）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（xì）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（tí）高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與壓力（lì）軸承上進（jìn）行突破，通過（guò）設計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代大（dà）直徑軸承，方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成本,在（zài）工程實際中具有很強（qiáng）的實（shí）用型。　　針對（duì）大（dà）、中、小（xiǎo）型不同尺寸的立磨，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（de）放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成本（běn）。均已申請專 利。

　　1、技（jì）術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸器、減（jiǎn）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鏈冗長、效率低（dī）、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機與控製技術研（yán）究所與河南草莓视频黄色（xīn）機電設備有限（xiàn）公司聯合設計研發的球磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電（diàn）一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨機的減速機（jī），顯著提高了電機的效率（lǜ）與（yǔ）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，還相當於把一（yī）個大（dà）功（gōng）率電機做（zuò）成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現（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）降低了電機的供電（diàn）電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模（mó）塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係（xì）統，大大提升了電機控製的（de）自由度，球磨機運行在輕載工況時，完（wán）全可（kě）以隻運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機（jī）。　　在結構方麵，本產品電（diàn）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（yuán）的定子分成若幹個相（xiàng）互存（cún）在間隙的小（xiǎo）扇形（xíng）塊，通（tōng）過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）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（héng）定的結構。本產品通過機械結構設計保證（zhèng）定子（zǐ）與轉子間的間隙恒定，電（diàn）機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的（de）氣隙可以（yǐ）設計的比（bǐ）普通永磁（cí）直驅電機的小很多（duō），從（cóng）而大幅降低電機永磁體用量，降（jiàng）低生產（chǎn）成本，節約稀土資源，節能（néng）用電量。當模（mó）塊（kuài）發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電機（jī）即（jí）可正（zhèng）常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發（fā）生故障而影響（xiǎng）到（dào）生產（chǎn）工期。　　2、球（qiú）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（zǐ）結構構成一（yī）種“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼合（hé），即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨機（jī）因（yīn）裝配誤差、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變（biàn）、重載震動等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍（réng）能（néng）正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子（zǐ）間的間隙（xì）也可以做的更（gèng）小，減少永磁體用量，並且（qiě）因為隨動式結構，電（diàn）機不（bú）會發生掃膛現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立（lì）的（de）扇形（xíng）定（dìng）子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與（yǔ）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。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上（shàng）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（yí）動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定（dìng）子塊在受到永磁體對其（qí）向上的（de）吸引力的同時（shí），定子塊上的彈性機構將其向（xiàng）上頂，保證下（xià）方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的（de）移（yí）動，從而（ér）保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複（fù）位或（huò）繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其（qí）向下（xià）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（yā）。　　本產品彈性裝置的壓力（lì）大小可調，對於不同位置的定子塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈性裝置設置的（de）壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不（bú）同個數的隨（suí）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（jī）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在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架上的（de）擋板來對定子塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板（bǎn）,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動（dòng）式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要（yào）沿（yán）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（kě）將定子塊沿（yán）徑（jìng）向拉出（chū），進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用（yòng）本（běn）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（yōu）勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約（yuē）了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機（jī）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（diàn）機應用越（yuè）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（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（jī）直驅係（xì）統的傳動效（xiào）率（lǜ）不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故（gù）障（zhàng）率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏（lòu）油造成環境汙染。　　由於本（běn）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，還相當於把一個大功率電機做成了多個小（xiǎo）功率電機。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是不（bú）增加電機的（de）輸入電流，電機（jī）不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻（pín）器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。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。　　傳統電機故障時，會（huì）導（dǎo）致電機（jī）合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平（píng）均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）的自由度,可以利用其多電（diàn）機結構和控製靈活的優勢，在發（fā）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（yùn）行。模塊（kuài）化電機具有冗餘的模塊數，也可切除（chú）故障子（zǐ）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（diàn）機（jī）發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨（mó）機因加工誤差（chà）、軸（zhóu）承磨損、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（hái）會造成電機掃膛損（sǔn）壞電機，實際生產（chǎn）中常常通過增加（jiā）氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會（huì）導致永磁體用量增加，提高電機製造成（chéng）本。隨動式定子結構的模（mó）塊（kuài）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（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（shí）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產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於（yú）傳統感應（yīng）電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載（zǎi）工況多樣（yàng）性　　傳統立（lì）磨速度單一，工況適應能力差。遇（yù）到突發事件，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，適（shì）應工況能力強。遇（yù）到突發事件（jiàn），除調整磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快速適應（yīng）係統工作環（huán）境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法在低速實現大轉矩輸出（chū），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（duì）電網造成過大的（de）衝擊，需增加（jiā）軟起動裝置（zhì）。三相（xiàng）感應電機起動後，通過減（jiǎn）速器滿足（zú）係統轉矩需要，整個（gè）係統構成複雜，係統運（yùn）行的輔助設備很多。直驅係（xì）統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足（zú）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（qì）軟起動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待三相感應電機達到（dào）起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起（qǐ）動（dòng）三相感應電機，係統運行（háng）。係統（tǒng）控（kòng）製複雜，低速無法實（shí）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。變頻控製起動過程可根據實際工況進行調整，以滿（mǎn）足（zú）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,維護次（cì）數少　　係統各構成單元均需要時（shí）常檢查和（hé）定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器結構複（fù）雜需要（yào）經常維護，維護成本費用高。同時係統無（wú）法實現在低速運行的情況下進行係（xì）統維護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同步電機直（zhí）接（jiē）驅動，控製方（fāng）便。係統內無（wú）減速器（qì），無需額外進行維（wéi）護，係統維（wéi）護成本低。同（tóng）時，係統可實現（xiàn）在電機低（dī）速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采（cǎi）用（yòng）直驅永磁電（diàn）機取代傳統驅動係統年節電（diàn）量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢（shì）與球磨（mó）機直驅係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示（shì）意圖　　本新型立磨結構（gòu）采用永磁（cí）直驅電機驅動,提高了立（lì）磨效率。在（zài）立磨扶正軸（zhóu）承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產（chǎn）、運輸、裝配、維修，並降低成本,在（zài）工程實際中具（jù）有很強的實用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用（yòng）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（xiàng）載荷機（jī）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。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳統的球磨機、立磨（mó）機（jī）大（dà）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（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行（háng）維護工（gōng）作量大等（děng）問題。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究所與河（hé）南（nán）草莓视频黄色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,通過將電動機與機械結構進行（háng）機電一（yī）體化設計，取消動（dòng）力傳輸的中間環節，做（zuò）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，顯著提高了電機的效（xiào）率與功率因數（shù），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）高等優（yōu）點。　　在控製方麵,本產品（pǐn）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（děng）難度，還相當於把一個大功率電機做成了（le）多個小功（gōng）率電機。模（mó）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（diàn）流（liú），電機不（bú）必采用高等（děng）級（jí）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（shè）計降低了電機的供電電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本。每個模（mó）塊電機都具有一（yī）套（tào）獨立（lì）的控製係統，大大（dà）提升了電機控製的自由度，球（qiú）磨（mó）機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部（bù）分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產（chǎn）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（chéng）若幹個相互存在間隙（xì）的小扇形（xíng）塊（kuài），通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保（bǎo）證定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙（xì）可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電（diàn）機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電（diàn）量。當模塊發生故障（zhàng）時（shí），直（zhí）接拆卸（xiè）故障電機，更換新（xīn）的模塊電（diàn）機即可（kě）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期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結構”，滾（gǔn）筒就像公（gōng）路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽（qì）車在公路（lù）行（háng）駛，公路的起伏不（bú）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（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝（zhuāng）配誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）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狀態，不必停機（jī）檢修。同時電機（jī）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，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化（huà）永磁直驅電機，采用獨立的（de）扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩（liǎng）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（yǒu）與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）心時處於半壓縮（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裝的滾輪，進而帶動定子塊向上（shàng）移動，上方彈性機構繼續（xù）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（jiāng）其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表（biǎo）麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行（háng）徑向與圓（yuán）周方向的移動，從而保證定子、轉子（zǐ）之（zhī）間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）下複位或（huò）繼續向（xiàng）下波動，則上方定子塊（kuài）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（qí）向（xiàng）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（duì）於不同位置的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避免因（yīn）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（cí）電機采用模塊化控製，根據不同功率的（de）電機設計采（cǎi）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（chéng）,多台模塊電機共（gòng）用（yòng）同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾筒上。相（xiàng）鄰隨動（dòng）式（shì）定子塊間設有固定在支撐框架（jià）上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型（xíng）支撐板,用於（yú）支撐安裝電機轉子鐵心及（jí）磁鋼。　　本（běn）產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）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（gòu）支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替傳統（tǒng）磨機的電機驅動係統的優（yōu）點　　現階段大多（duō）數（shù）的球磨機仍采用三相（xiàng）感應（yīng）電動（dòng）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（dà）大降低，節約了能源。永磁（cí）電機通過變頻器進行調速，電（diàn）機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動（dòng）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（suō）短係統的傳動鏈，直驅係（xì）統的傳動（dòng）效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且直（zhí）驅係統的故障率低，維護檢（jiǎn）修方（fāng）便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模（mó）塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大（dà）功（gōng）率電機做成了（le）多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級（jí）絕（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供（gòng）電。這（zhè）樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變（biàn）頻器容（róng）量，從而降（jiàng）低成本。球磨機（jī）運（yùn）行在輕載工況時,完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　傳統（tǒng）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，平（píng）均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動顯著（zhe）增加，無法繼續正常運（yùn）行。而本產品進行了模塊（kuài）化設計，每個模塊電機都（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自（zì）由度,可以利用其多電機結構和（hé）控製靈（líng）活的優勢，在發生（shēng）故障時。可以直（zhí）接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正（zhèng）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（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（yǐng）響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載產（chǎn）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，而氣隙增大會導致（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（diàn）機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒（héng）定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電（diàn）機不會發（fā）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，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨（mó）機（jī）檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅（qū）對比於傳（chuán）統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工（gōng）況多樣性　　傳統（tǒng）立磨速度單一，工況適應（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（jìng），係統反應速度慢。永磁（cí）同步電機采用變頻（pín）調速，適應工況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感應電機無法（fǎ）在低速實（shí）現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低（dī）速（sù）起動。為保證在電機起動過程不對電網造（zào）成過大的衝擊（jī），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（zhěng）個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很（hěn）多。直驅係統由變頻控製係統控（kòng）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（qǐ）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，軟起動裝置起動三（sān）相感應電機，係（xì）統（tǒng）運行。係（xì）統控製複雜，低（dī）速無法實現過（guò）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（biàn）頻低速起動（dòng），係（xì）統直接運行，係（xì）統控製簡單。變頻（pín）控製起動過程可根據實際工況（kuàng）進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出（chū），滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維（wéi）護次數少　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，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（gāo）。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係統（tǒng）維護。直驅係統（tǒng）構成單元簡（jiǎn）單，變頻（pín）器控製永磁（cí）同步電機直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需（xū）額外進行（háng）維護，係（xì）統維護成本低。同時，係統（tǒng）可實現在電機低速運行情（qíng）況下進行係統維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永（yǒng）磁直驅立磨結（jié）構示意圖　　本新型立磨結（jié）構采用（yòng）永磁直驅電機驅動,提高了立磨（mó）效率。在立（lì）磨扶正軸承（chéng）與（yǔ）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，方便加工、生產、運輸、裝配（pèi）、維（wéi）修，並降低成（chéng）本,在（zài）工（gōng）程實際中具（jù）有很（hěn）強的實用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立磨（mó），分別設（shè）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（qū）電機具有雙向載荷機（jī）構（gòu）與不同的放置位置，均能達到扶正（zhèng）與承壓（yā）的作用，並且方便製造、裝配維護，節（jiē）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（xiàng）異步（bù）電動機、聯軸（zhóu）器、減速（sù）裝置以及齒輪（lún）結構進行（háng）驅動，導致球磨機的傳（chuán）動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率（lǜ）低、機構複雜、運行維護（hù）工作（zuò）量大等問題。　　沈陽工業大學電機與（yǔ）控製技術研究（jiū）所與河南草莓视频黄色機電設（shè）備有限（xiàn）公司聯合設計研發的球磨機、立磨機（jī）采用永磁直驅電機,通過（guò）將電動機與（yǔ）機械結構進行機電一（yī）體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機（jī），顯著提高了電機（jī）的效率與功率（lǜ）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（děng）優點。　　在控製方麵（miàn）,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（shū）等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功率（lǜ）電機。模塊化（huà）電機（jī）的控（kòng）製技術可以實現降低大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不（bú）增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級（jí）絕（jué）緣（yuán）。模塊化電機采用多台小功率變頻（pín）器聯合供（gòng）電，這樣設計降低了電機的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊（kuài）電機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度，球磨機運行在（zài）輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球（qiú）磨機（jī）。　　在結構方（fāng）麵，本產品（pǐn）電機的定（dìng）子（zǐ）采用了一種自主設計研發的（de）隨（suí）動式結構，將整圓的定子（zǐ）分成若幹個相（xiàng）互存在間隙的小扇形（xíng）塊，通過（guò）機械結構設計（jì），確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定（dìng）子塊始終跟（gēn）隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉子間（jiān）隙恒定的結構（gòu）。本（běn）產品通過機（jī）械結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的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，降低生產成本，節約稀土（tǔ）資源，節能用（yòng）電量。當模塊發生故障時，直（zhí）接拆卸故障電機，更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。使用本產品完全（quán）不會因電（diàn）機發生（shēng）故障而影響到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專（zhuān）用隨動式永磁直驅電機概述（shù）　　本產品（pǐn）的隨（suí）動式定子結構構成一種“小車結構（gòu）”，滾（gǔn）筒就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼（tiē）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（wù）差（chà）、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變、重載震動（dòng）等原因造成電機偏心、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（bì）停機（jī）檢修。同時電（diàn）機定子與轉子間的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁體（tǐ）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動式結構（gòu）,基於模（mó）塊化永磁直（zhí）驅電（diàn）機，采用獨立的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在（zài）定子塊的軸向兩側安（ān）裝滾輪且滾輪貼合滾筒來（lái）確定定子與（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機（jī）構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀（zhuàng）態,如果（guǒ）球磨機滾筒向上波動（dòng），轉筒會向上頂定子塊上安（ān）裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性（xìng）機（jī）構繼續（xù）壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力（lì）的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下（xià）方（fāng）定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向與圓周方向的移動（dòng），從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨（mó）機滾筒向下複位（wèi）或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對（duì）其向（xiàng）下的吸（xī）引力的同（tóng）時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下方定子塊（kuài）被轉筒向下（xià）壓。　　本（běn）產品彈（dàn）性裝（zhuāng）置（zhì）的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不（bú）同的壓（yā）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較快。　　本產品（pǐn）將永磁（cí）電機采用模塊化（huà）控製，根據（jù）不同功率的（de）電機設計采用不（bú）同個（gè）數的隨動式定子塊構（gòu）成一台模塊電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊（kuài）電機（jī）共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在（zài）球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固（gù）定在（zài）支撐框架上的擋板（bǎn）來對定子塊進（jìn）行圓周方向的限位。球磨機滾（gǔn）筒的法蘭處銜接T型支撐（chēng）板,用於支撐安（ān）裝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分便捷，隻需（xū）要沿球磨（mó）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（de）連接（jiē）杆、彈性（xìng）機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點　　現階段大（dà）多數的球磨機仍采用三相感應電動（dòng）機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。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（hé）功率因數，損耗大大降低，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（yīng）速度快，感應電（diàn）機則起動相對困難。這些也是（shì）近年來永磁電機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了中（zhōng）間的減速機、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）的傳動（dòng）鏈，直驅係統的（de）傳動效率將提升至少20%。球磨機直（zhí）驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅（fú）提升，而（ér）且直驅係統的（de）故障率（lǜ）低，維護檢修方便，還避免了傳（chuán）統（tǒng）設備因漏油造成環（huán）境汙（wū）染。　　由於（yú）本（běn）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，還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電機的控製技術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台（tái）小功率（lǜ）變（biàn）頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使用的變（biàn）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。　　傳統電機故（gù）障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運行。而本產（chǎn）品進行了模塊化設計，每個模塊（kuài）電機（jī）都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度（dù）,可以利用（yòng）其多電機結構和控製靈活的優勢，在（zài）發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。模塊化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（cháng）子模塊降額運行。使用本（běn）產品完全不（bú）會因電機發生故障而影（yǐng）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）常通過增加氣隙大小來預（yù）防掃膛，而（ér）氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提高電機（jī）製（zhì）造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏（piān）心（xīn）時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙（xì）做的更小，減（jiǎn）少永（yǒng）磁體用量，電機不會發生掃膛（táng）現象，同時（shí）因為該（gāi）隨動式定子結（jié）構在偏心時能（néng）繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大（dà）體積球磨（mó）機（jī）檢修（xiū）複雜，降低檢修次（cì）數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意（yì）圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對（duì）比於（yú）傳統感應電機（jī）的優（yōu）點( 1）變頻調速控（kòng）製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況適應能力差。遇到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來改變（biàn）係統（tǒng）工作環（huán）境（jìng），係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應（yīng）工況能力強。遇到突（tū）發事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）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滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程（chéng）不對電（diàn）網造成過（guò）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（zú）係統轉（zhuǎn）矩需要（yào），整個係統構（gòu）成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直驅係統由（yóu）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（wú）需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由低速盤（pán）車係統起動，待三相感應電機達到起（qǐ）動條件（jiàn）後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複（fù）雜，低速無法實現過載輸（shū）出（chū）。在低速過程需要盤車係統，將轉速提（tí）高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接（jiē）變頻（pín）低速起（qǐ）動，係（xì）統直接運行，係統控製簡（jiǎn）單。變（biàn）頻控製起動過程可根據實際工況進行（háng）調整，以滿足（zú）各種工況的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足起動需要，取代盤（pán）車係（xì）統。　　(4）無（wú）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（cháng）檢查（chá）和定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器（qì）結構複雜需要經常（cháng）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（jìn）行係統維護。直驅係（xì）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（kòng）製方便。係統內無減速器，無需額外進（jìn）行維護，係（xì）統維護成本低。同時，係統（tǒng）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,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（qiú）磨機直驅係統（tǒng）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磁（cí）直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在（zài）立磨扶正軸承與壓力軸承上進行（háng）突破（pò），通過設計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大（dà）直徑軸承（chéng），方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本（běn）,在工程實際中具（jù）有很強的實用（yòng）型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分（fèn）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（shuāng）向（xiàng）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（qiě）方便製造、裝配維護，節省成（chéng）本（běn）。均已申請（qǐng）專 利。

　　1、技術背景　　傳（chuán）統的球磨機、立（lì）磨機大都采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減速裝（zhuāng）置（zhì）以（yǐ）及齒（chǐ）輪結構（gòu）進行驅（qū）動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動（dòng）鏈冗長、效率（lǜ）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（jì）術研究所與河南草莓视频黄色機電設備有限公司聯合設計研發（fā）的（de）球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電（diàn）動機與機械結構進行機電一體（tǐ）化設（shè）計，取消動力（lì）傳（chuán）輸的中間環節，做成直驅方案，能（néng）直接滿（mǎn）足荷載（zǎi）的需求，省去傳統磨（mó）機的減（jiǎn）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（tǒng）免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了（le）模塊（kuài）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（gè）小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降低（dī）大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是不（bú）增（zēng）加電機（jī）的輸入電流，電（diàn）機不必采用高等級（jí）絕緣。模（mó）塊化電機采用（yòng）多（duō）台小功率變頻（pín）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（pín）器容量，從而降低成本。每個（gè）模塊電機（jī）都具有一套（tào）獨立的控製係統，大大（dà）提（tí）升了電（diàn）機（jī）控製的自由（yóu）度，球磨機（jī）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。　　在結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自主設計研發（fā）的隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇（shàn）形塊，通過機械結構設計，確（què）定（dìng）了一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或偏心，定（dìng）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（běn）產品通過機械結構設計保證定子與轉子間（jiān）的間隙恒定，電機（jī）不會發生（shēng）掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電（diàn）機的小很（hěn）多，從而大幅降低電機（jī）永磁體用量，降低生產成本（běn），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（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常運行。使（shǐ）用本產品完全不（bú）會（huì）因電機發生（shēng）故障而影響到生產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產（chǎn）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（xiàng）汽車。滾輪貼合（hé）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（yǐng）響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子（zǐ）間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因（yīn）造成電機偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常（cháng）運轉，保證磨機（jī）始終（zhōng）運（yùn）行在性能（néng）狀態，不必停機（jī）檢修。同時電機定（dìng）子與轉子（zǐ）間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並（bìng）且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機的（de）定子為隨動式結構,基於（yú）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塊的軸（zhóu）向（xiàng）兩（liǎng）側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間（jiān）的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框（kuàng）架相（xiàng）連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨（mó）機（jī）滾筒向上（shàng）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（shàng）移動（dòng），上方彈（dàn）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（dìng）子塊上的（de）彈性機構將其向上頂，保證下（xià）方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵，使定子塊跟（gēn）隨轉筒波動而進行徑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（xiàng）下的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）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（lì）過大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，根據不同功率的（de）電機設（shè）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機滾筒（tǒng）上。相鄰隨動（dòng）式定子塊間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板來對定（dìng）子（zǐ）塊進行圓周方向的限位。球磨機滾（gǔn）筒（tǒng）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）及磁（cí）鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻（zhī）需要沿（yán）球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與（yǔ）定子塊之間的連（lián）接杆、彈性（xìng）機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉（lā）出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統（tǒng）磨機的電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數的球磨（mó）機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及（jí）齒（chǐ）輪結構進行驅動。永磁同步（bù）電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁（cí）電機通過變頻器進行調（diào）速，電機運（yùn）行平穩（wěn），係統響應速度快（kuài），感應電（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因。　　采（cǎi）用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器（qì）、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（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係（xì）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造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低（dī）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（gè）小（xiǎo）功率電機。模（mó）塊化電機的控製技術可以實現降低大功率（lǜ）電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電（diàn）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（tái）小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本（běn）。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　傳統電（diàn）機故障（zhàng）時，會導致（zhì）電（diàn）機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量增加，平（píng）均轉矩（jǔ）下降，轉矩波動（dòng）顯著增加，無法繼續正常運行。而本（běn）產品進行了模塊化（huà）設計，每（měi）個模塊電機都具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提升了電（diàn）機（jī）控製的自由度,可以利用其多電機結構和控（kòng）製靈活的優（yōu）勢（shì），在發生故障（zhàng）時。可以直接拆卸故障電（diàn）機（jī）更換新的模塊電機即可（kě）正常（cháng）運行。模塊化（huà）電機具有冗餘的模塊數，也可切（qiē）除故障子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模塊降額運行。使用本（běn）產品完全（quán）不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、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（hái）會造成電機（jī）掃膛損壞（huài）電機，實（shí）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磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定（dìng）子結構的模塊電機，能（néng）在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與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（fā）生掃膛現（xiàn）象，同時因為該隨動（dòng）式定子（zǐ）結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次（cì）數就是（shì）提高生產效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優（yōu）點( 1）變（biàn）頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨（mó）速度單一，工況適應能力差。遇到（dào）突發事件，調整磨鞮（dī）高度來改（gǎi）變係統工作環（huán）境，係統反應速度慢。永磁同步電（diàn）機（jī）采用變頻（pín）調速，適應工（gōng）況能力強。遇到突發（fā）事件，除（chú）調整磨輾高度外（wài），還增加了速度調節以（yǐ）快速適應係統工作（zuò）環（huán）境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機（jī）無法在低速實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車（chē）係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過（guò）大的衝擊，需增加軟（ruǎn）起動（dòng）裝置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減（jiǎn）速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複（fù）雜，係統運行（háng）的輔（fǔ）助設備很多。直驅係統由變頻控製係統（tǒng）控製（zhì）永（yǒng）磁同步（bù）電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟（ruǎn）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（dá）到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統（tǒng）運行。係統控製複雜，低速無（wú）法實現過載輸出。在低（dī）速過（guò）程需（xū）要盤車係統，將轉速（sù）提高到三（sān）相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統（tǒng）直接（jiē）運行，係（xì）統控製簡單。變頻控（kòng）製起動過程可根據實際工況進行調整（zhěng），以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要（yào），取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護（hù）成本更低,維護次數少　　係（xì）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。同時立磨減速器（qì）結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（tǒng）維護。直驅係統構成單元簡單（dān），變頻器控製永磁同步電機直接（jiē）驅動，控（kòng）製方便。係統內無減速器，無需額外（wài）進行維護，係（xì）統維（wéi）護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下（xià）進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅（qū）永磁電機取代（dài）傳統驅動係統年節電量（liàng）達181萬元。（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，這裏不（bú）再一—贅述。　　2、永磁直驅（qū）立（lì）磨結構示意圖　　本新（xīn）型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進（jìn）行突破，通（tōng）過（guò）設（shè）計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸（zhóu）承，方便加工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修，並（bìng）降低成本,在（zài）工程實際中具有很強（qiáng）的實（shí）用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺寸的（de）立磨，分別設計了三種立磨專用永（yǒng）磁電機，代替（tì）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，均能達到扶正與承壓的（de）作用，並（bìng）且方便（biàn）製造（zào）、裝配維護（hù），節省成本。均已申（shēn）請（qǐng）專 利。