1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機（jī）大都采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進（jìn）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（dà）等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機與控製（zhì）技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（jiān）環（huán）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，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載（zǎi）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（pǐn）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機。模塊化電機的控製技（jì）術（shù）可以實現降（jiàng）低大功率電（diàn）機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化（huà）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（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每（měi）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（qiú）磨機運行在輕載工況（kuàng）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（fāng）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間隙的小扇形塊，通過（guò）機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從而保持（chí）定子與轉（zhuǎn）子間隙（xì）恒定的（de）結構。本產品（pǐn）通過機械結（jié）構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電（diàn）機不會發（fā）生（shēng）掃膛現象，因此電（diàn）機的氣隙可以設計（jì）的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（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量。當（dāng）模（mó）塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊電機即可正常（cháng）運行。使用本產品完全不會因電（diàn）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（běn）產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車（chē）在公路（lù）行駛，公路的起伏（fú）不影響車輪與地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏心（xīn）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（zhuāng）配誤差、軸承磨（mó）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（jī）始終運行在性能狀態，不必停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉子間的間隙也（yě）可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式（shì）結構，電機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模（mó）塊化永磁直驅電機，采用獨（dú）立的扇形定子塊結構，其（qí）隨動原理是在定子塊的（de）軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼（tiē）合滾筒（tǒng）來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外側設有（yǒu）與支撐框架相連（lián）的彈性機構。彈性機構在球磨機（jī）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，轉筒會向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾輪（lún），進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在（zài）受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）力（lì）的同時，定子塊（kuài）上（shàng）的彈性機構將（jiāng）其向（xiàng）上頂，保（bǎo）證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表（biǎo）麵，使定（dìng）子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向（xiàng）與圓周（zhōu）方向的移動，從（cóng）而保證定（dìng）子、轉子之間（jiān）的間隙不（bú）變。球磨機（jī）滾筒（tǒng）向下複位或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向下（xià）的吸引力的同時，彈性機構（gòu）將上方其（qí）向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調，對於（yú）不同位（wèi）置（zhì）的定子塊設（shè）置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過（guò）大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采（cǎi）用模塊化控製，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（yī）台整圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模塊（kuài）電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）動（dòng）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（gǔn）筒的法蘭處銜（xián）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（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性（xìng）機構、彈性機構與定子塊之間的連接（jiē）杆、彈性機（jī）構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑（jìng）向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係（xì）統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采（cǎi）用三相感應（yīng）電（diàn）動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感（gǎn）應電（diàn）機相比優勢是它有較高（gāo）的效率（lǜ）和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）磁電機（jī）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。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯（lián）軸（zhóu）器、及齒輪的傳（chuán）動環節，縮短係統的傳動（dòng）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（chuán）動效率不（bú）僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小（xiǎo）功率（lǜ）電機（jī）。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，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（dī）了電機的（de）供電電壓和使用的（de）變頻（pín）器容（róng）量，從（cóng）而降低成本。球（qiú）磨機（jī）運行在輕載工況時,完（wán）全（quán）可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁（cí）動勢發生（shēng）畸變，諧（xié）波含量增加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著增（zēng）加，無（wú）法繼續正常運行。而本（běn）產品進行（háng）了模塊化設計，每個（gè）模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可（kě）以（yǐ）利用（yòng）其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故（gù）障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可（kě）正常運行。模塊化電機具（jù）有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊降額運行。使用本（běn）產品完全不會因（yīn）電機（jī）發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損（sǔn）、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（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（jī），能（néng）在轉筒偏心（xīn）時保證（zhèng）定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙恒定，可將氣隙做的（de）更小，減少永磁體（tǐ）用量，電機不會發生掃膛現（xiàn）象，同時因為（wéi）該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修（xiū）次數（shù）更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢（jiǎn）修（xiū）次（cì）數就是提高生產效率。　　4、隨動（dòng）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）變頻調速控製，實現負載工（gōng）況多樣性　　傳（chuán）統立磨速度單一，工況適應（yīng）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。永磁同步電機采用變（biàn）頻調速，適應（yīng）工況能力強。遇到突發（fā）事件，除調整磨輾高度外（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）係統簡單,可靠性（xìng）高　　傳統係統（tǒng）因三相感應電機無法在（zài）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（bǎo）證在電機起（qǐ）動過程不對電網造成過大（dà）的衝擊，需（xū）增加軟起動裝置。三相（xiàng）感應電機起動後，通過減（jiǎn）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（zhù）設備很多。直驅係（xì）統由變頻控製係統（tǒng）控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無需盤車係統和（hé）減速器，輔（fǔ）助係（xì）統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程（chéng）隨意設（shè）定　　傳（chuán）統（tǒng）係統（tǒng）先由低速盤車係統（tǒng）起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動三相感應電（diàn）機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現（xiàn）過載輸出。在低速過程需要盤車（chē）係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程（chéng）可根據實際工況進行（háng）調（diào）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（dài）盤（pán）車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均需要（yào）時常檢查和定期維護，傳統係統構成單元（yuán）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（tóng）時係統無法實現在低速運行的情況下進行係（xì）統維護。直驅係統構成單元簡單，變（biàn）頻器控製永磁同步電機（jī）直（zhí）接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需額外進行維護（hù），係統維護成本低。同時，係統可實（shí）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（míng）顯　　綜上（shàng）采用直驅（qū）永磁電機取代傳統驅動係統年節電量（liàng）達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機（jī）直（zhí）驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一（yī）—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立磨結構示意（yì）圖　　本新型立磨結構（gòu）采用永磁直驅電機驅（qū）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，通過設計一種雙向（xiàng）載荷扇形模塊機構替（tì）代大直徑軸承，方便加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在工程（chéng）實際中（zhōng）具有（yǒu）很強（qiáng）的實用（yòng）型。　　針對大、中、小型不同尺寸的（de）立磨（mó），分別設計了三種立（lì）磨專用（yòng）永磁電機，代替傳統的減速（sù）機與三相異步電動機（jī），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（fú）正（zhèng）與承壓的作用（yòng），並且（qiě）方便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機（jī）、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸（zhóu）器（qì）、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球（qiú）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（liàng）大等問題。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究所與河南草莓视频黄色機電設備（bèi）有限公司聯合設計（jì）研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通過將電動機與機（jī）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，能直接滿足荷載的（de）需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提（tí）高了電機（jī）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（hù）、自動化（huà）程度高等優點。　　在控製方麵,本產（chǎn）品電機（jī）定子采用（yòng）了模塊（kuài）化設計，不僅降（jiàng）低了加工、製造、運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大功（gōng）率電機做成了多個小（xiǎo）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（diàn）機（jī）的輸入（rù）電流，電機不必采用（yòng）高（gāo）等級絕緣。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。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，球磨機運行在輕載工況時（shí），完（wán）全（quán）可以隻運行部分模塊電（diàn）機驅動（dòng）球磨機（jī）。　　在結構方麵，本產品（pǐn）電（diàn）機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的（de）隨動（dòng）式結構，將整圓的定子（zǐ）分成若幹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機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終（zhōng）跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持定（dìng）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（yǒng）磁（cí）直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁（cí）體用量，降低生產成本，節約稀土（tǔ）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（dào）生產工期。　　2、球磨機專用隨動（dòng）式永（yǒng）磁直驅電機（jī）概述　　本產（chǎn）品的隨動式定子結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影（yǐng）響車（chē）輪與地麵貼合，即滾（gǔn）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電機偏心（xīn）、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨（mó）機（jī）始終運行在性能狀（zhuàng）態，不必停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定子為隨動（dòng）式結構（gòu）,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（zài）定子塊的軸向（xiàng）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（kuài）徑（jìng）向（xiàng）外側設有與支（zhī）撐（chēng）框架（jià）相連的彈性機構（gòu）。彈（dàn）性機（jī）構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒（tǒng）會向上頂定子塊上安（ān）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（shòu）到永磁體對其向上的吸引力的同時（shí），定子塊上的彈性機（jī）構將其向上頂，保證下方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表麵，使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證（zhèng）定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒（tǒng）向下複（fù）位或繼續向下波動，則上（shàng）方定子塊（kuài）在受到永磁（cí）體對其向下的吸引（yǐn）力的同（tóng）時，彈性（xìng）機構將（jiāng）上方其向（xiàng）下壓,下方定子（zǐ）塊（kuài）被轉筒向下壓（yā）。　　本產品彈性裝置的壓（yā）力（lì）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（zhuāng）置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產（chǎn）品將永磁（cí）電機采用模塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個數的隨（suí）動式（shì）定子塊構成一台模塊（kuài）電機，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，模塊電機包繞式安裝在（zài）球磨機滾筒上（shàng）。相鄰隨動式定子塊（kuài）間設有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓（yuán）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（xū）要沿球磨（mó）機的徑向依次拆（chāi）卸密封外殼、彈性機構、彈性機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可將（jiāng）定子塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換新的定（dìng）子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優（yōu）點　　現階段大多數的球（qiú）磨機仍采用三相感應電動機（jī）、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功（gōng）率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平（píng）穩（wěn），係（xì）統（tǒng）響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器、及（jí）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（zhì）少（shǎo）20%。球磨機直驅係統的傳（chuán）動效率不（bú）僅得到大幅提（tí）升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統（tǒng）設備因漏油造成環境汙（wū）染。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模塊（kuài）化設計（jì），不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功率電機（jī）。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（liú），電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多（duō）台小功（gōng）率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運行（háng）部分模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量增加，平（píng）均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，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（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機（jī）控（kòng）製的自由度,可以利用其多電機結（jié）構和控製靈活的（de）優（yōu）勢，在發生故障時（shí）。可以直接拆卸故障電機（jī）更換新（xīn）的模塊電機即可正常運行。模塊化電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模（mó）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（gù）障而影響到生（shēng）產工期。　　球（qiú）磨機因（yīn）加工（gōng）誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產（chǎn）生震動等因素會發生（shēng）轉子偏心現象，偏心嚴重（chóng）時還會造成電（diàn）機掃膛（táng）損（sǔn）壞電機，實際生產中常常通過增加（jiā）氣隙大小來預防掃（sǎo）膛，而氣隙增大會導致（zhì）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（mó）塊電機，能在轉筒偏心時保證（zhèng）定子與轉子之間的間隙恒（héng）定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用（yòng）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心（xīn）時能繼續正常工（gōng）作，檢（jiǎn）修次數更少，工作時間（jiān）更長（zhǎng），大（dà）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（suí）動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨（mó）技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負（fù）載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度單一，工況（kuàng）適應（yīng）能（néng）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（diàn）機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨（mó）輾高度外，還增（zēng）加（jiā）了速度調節以快（kuài）速適應係統工作環境，係統反（fǎn）應速度（dù）更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單（dān）,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造（zào）成過大的衝（chōng）擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起（qǐ）動後（hòu），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（háng）的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需（xū）要，無需盤（pán）車係統和減速器（qì），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）由低速盤車係統起動，待（dài）三相感應電機達到（dào）起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電機，係（xì）統運行。係統控製複雜，低速無法（fǎ）實現過載輸出。在低速（sù）過程需要盤車係統，將轉速提高到三相（xiàng）感（gǎn）應電機（jī）起動條件。直驅係統直接變頻（pín）低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程可根據實際工（gōng）況進行調整，以滿足各種工況的（de）需求。低速可過載（zǎi）輸出，滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成（chéng）單元均（jun1）需（xū）要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統係統構（gòu）成單元多（duō）。同（tóng）時立磨減速器結構複（fù）雜需（xū）要經常維護，維（wéi）護成本費用高。同時係統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下進行係統維護。直（zhí）驅係統構成單元簡（jiǎn）單，變頻器（qì）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），係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運（yùn）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（cí）電機取代傳統（tǒng）驅動係統年節電量達181萬（wàn）元。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述（shù）。　　2、永磁直驅立磨結構示（shì）意圖　　本新型立磨（mó）結構（gòu）采用永（yǒng）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（zhóu）承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並降低成（chéng）本,在工程實際中（zhōng）具有（yǒu）很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型不（bú）同尺寸的立磨，分別設計了三（sān）種立（lì）磨專用永磁電機，代替傳（chuán）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（yǔ）不同的放置位（wèi）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（zhuān） 利。

　　1、技術背（bèi）景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用（yòng）三相（xiàng）異步電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置（zhì）以（yǐ）及齒（chǐ）輪（lún）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（rǒng）長、效（xiào）率（lǜ）低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業（yè）大學（xué）電機與控（kòng）製技術研究所與河南草莓视频黄色機（jī）電設備有（yǒu）限公司聯合設計研（yán）發（fā）的球（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通過將電動機與機械結構進行機電一（yī）體化設計（jì），取消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載的（de）需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率（lǜ）與功率因數，具有節能、起動（dòng）轉矩大、過載能力強（qiáng）、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本（běn）產品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加（jiā）工、製造、運輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電機做成（chéng）了多（duō）個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降低大功率電機的（de）輸（shū）入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入（rù）電流（liú），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（hé）供電，這樣設計降低了（le）電機的供電電壓和使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本。每個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時（shí），完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅（qū）動球磨機。　　在結構方（fāng）麵（miàn），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構，將整圓的定子（zǐ）分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過（guò）機（jī）械結構設計，確（què）定了一（yī）種無論球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子（zǐ）間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保證定子與轉子間（jiān）的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因（yīn）此電（diàn）機的氣隙可以設（shè）計的比普通（tōng）永磁直驅電機的小很（hěn）多，從而大幅降低電機永磁（cí）體（tǐ）用量，降（jiàng）低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊（kuài）發生故障時，直接拆卸故障電（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常（cháng）運行。使用本產品完全不（bú）會因電機發生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（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊（kuài）就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在（zài）公路（lù）行駛（shǐ），公路的起伏不影響車（chē）輪與地麵貼合，即滾筒偏（piān）心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造成電機偏（piān）心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常運轉，保證磨機始（shǐ）終運行在性能狀態，不必停機檢修。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（yòng）量，並且因為（wéi）隨動式結構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子（zǐ）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，其隨動原理是在定子塊的軸（zhóu）向兩側（cè）安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間（jiān）隙（xì），定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心（xīn）時處於半壓縮狀態,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（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上（shàng）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（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子（zǐ）塊的滾輪依（yī）然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波（bō）動而進行徑向與圓周方向的移動，從而（ér）保證定（dìng）子、轉（zhuǎn）子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒（tǒng）向（xiàng）下複位或繼續向下波動，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（jī）構將上方其（qí）向下壓,下方（fāng）定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調，對於不同（tóng）位置的定（dìng）子塊設（shè）置不（bú）同的（de）壓力,避免因彈性（xìng）裝置設置的壓力過大（dà）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（yòng）不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台（tái）整圓電機由多台模（mó）塊（kuài）電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊（kuài）電機包繞式安裝在球磨機滾筒上（shàng）。相鄰（lín）隨動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。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心（xīn）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、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐（chēng）架，即可將定子塊沿徑向（xiàng）拉（lā）出，進行檢修（xiū）或更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替傳統（tǒng）磨機的電機驅（qū）動係統的優點　　現階段（duàn）大多（duō）數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及（jí）齒（chǐ）輪結構進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）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（cí）電機通過變頻器進行調（diào）速，電機（jī）運行平穩，係統響（xiǎng）應（yīng）速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是（shì）近年來（lái）永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直（zhí）驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率（lǜ）將提升至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不僅得到大（dà）幅提升，而且直驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了（le）傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於（yú）本產品電（diàn）機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降（jiàng）低了加工，製造，運（yùn）輸等難度，還相當於把一個（gè）大功率電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可以實現降低大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是（shì）不增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣，模（mó）塊（kuài）化電機（jī）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（yā）和使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障（zhàng）時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波（bō）含（hán）量增加，平均轉矩下降，轉矩波（bō）動顯著增加（jiā），無法繼（jì）續正常運（yùn）行。而本產品進行了模塊化（huà）設計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係（xì）統，大大提升了電機（jī）控製的自由度,可以利用其多電機結構和控製（zhì）靈（líng）活的優勢（shì），在發生故（gù）障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常（cháng）運行。模塊化（huà）電機具有冗餘的模塊數，也（yě）可切除故障子（zǐ）模塊而控製其餘正常子模塊（kuài）降額運行。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素（sù）會發生轉子偏心現（xiàn）象，偏心嚴重時還會造成電機（jī）掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大（dà）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（chéng）本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間（jiān）隙恒（héng）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（tóng）時因為該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢（jiǎn）修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢（jiǎn）修複雜，降低檢修次（cì）數就是提（tí）高生產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機（jī）裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術（shù）　　1、立磨直驅對比於傳統感應電（diàn）機的優點( 1）變頻調（diào）速控製，實現（xiàn）負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力（lì）差（chà）。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮（dī）高度來改變係統工作環境，係統反應（yīng）速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了（le）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　　傳統係統因三相感應（yīng）電機無法在低速實（shí）現大（dà）轉矩輸出，需要額（é）外的盤車係統滿足立磨的（de）低（dī）速起動。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（diàn）機起動後，通過減速器滿足係統（tǒng）轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備（bèi）很（hěn）多。直驅（qū）係（xì）統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動（dòng），轉矩特性滿足需要，無需盤（pán）車係統和減速器，輔助係（xì）統少（shǎo），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（dī）速盤車係統起動，待三相感應電（diàn）機達到起動條件後，軟起動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（fǎ）實現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤車（chē）係統，將轉速提高到三（sān）相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動（dòng），係（xì）統直（zhí）接運行，係統（tǒng）控製簡單。變頻控製起（qǐ）動（dòng）過（guò）程可根據實（shí）際工況進行調整，以滿足（zú）各種工（gōng）況的需求。低速可過載輸（shū）出，滿足起動需要，取代盤車係統（tǒng）。　　(4）無減速器，維護成本（běn）更低（dī）,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均（jun1）需要時常檢查和定期維護，傳（chuán）統係統（tǒng）構成單元多。同時（shí）立磨（mó）減速器結構複（fù）雜需要經常維護，維護（hù）成本費用高。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行（háng）的情況（kuàng）下進行係統（tǒng）維護。直驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅（qū）動，控製方便。係統（tǒng）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（shàng）采用直驅永磁電機取（qǔ）代傳（chuán）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（de）優勢與球磨機直驅係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（mó）結構示意圖（tú）　　本新型立磨結構采用永磁（cí）直驅電機（jī）驅（qū）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塊機構替代大（dà）直徑軸承，方（fāng）便加工、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維修，並（bìng）降低成（chéng）本,在工程（chéng）實際中具有很強的實用型。　　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永磁電機，代替傳統（tǒng）的減速機與三相異步電動機，永（yǒng）磁（cí）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（zhèng）與承壓的作用，並且方便製造、裝（zhuāng）配維（wéi）護，節省成（chéng）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、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅（qū）動，導致球磨（mó）機的傳動係（xì）統（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構（gòu）複雜、運行維護工作量大等（děng）問（wèn）題。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究所與河南草莓视频黄色機電設備（bèi）有限公司聯合（hé）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（dòng）機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的（de）效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優（yōu）點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機（jī）定（dìng）子采用了模塊（kuài）化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相（xiàng）當（dāng）於（yú）把一個大功（gōng）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，電機不必采用高（gāo）等級絕（jué）緣。模塊化電機采用多台（tái）小功（gōng）率變（biàn）頻（pín）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（kòng）製係統，大大提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（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方（fāng）麵，本產品電機的（de）定（dìng）子采用了一（yī）種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分（fèn）成若幹個相互存在間隙的小扇（shàn）形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論（lùn）球磨機轉筒是否震動或偏心，定子塊（kuài）始（shǐ）終跟隨轉筒運動（dòng）從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙（xì）恒定的（de）結（jié）構（gòu）。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，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅（qū）電機（jī）的（de）小（xiǎo）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（jiē）能用電量。當模塊發生（shēng）故障時，直接拆卸（xiè）故（gù）障電機，更換（huàn）新的模塊電機（jī）即可正常運行。使（shǐ）用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用（yòng）隨（suí）動式永磁直驅電機（jī）概述　　本產（chǎn）品的隨動式定子結構構（gòu）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（xuán）轉相當（dāng）於汽車在公（gōng）路行駛，公路的起伏（fú）不影（yǐng）響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響（xiǎng）滾輪貼合滾筒（tǒng），保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨（mó）損、滾筒形（xíng）變、重載震動等原因造（zào）成電機偏心、氣隙不均勻時（shí），仍能正常運轉，保證磨（mó）機始（shǐ）終運行在（zài）性能狀態，不必停機檢修。同（tóng）時電（diàn）機定子（zǐ）與轉子（zǐ）間的間（jiān）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（shēng）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（gòu），其隨動原理是（shì）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與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有（yǒu）與支撐框架相連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半（bàn）壓縮狀態,如果（guǒ）球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向上頂定（dìng）子（zǐ）塊上安裝的滾輪，進（jìn）而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同（tóng）時，定子塊上的彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外（wài）表（biǎo）麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周（zhōu）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（wèi）或繼續向下波動（dòng），則上方定子塊在受到永磁體對（duì）其向（xiàng）下的吸引力的同時（shí），彈性（xìng）機構將上方其（qí）向下壓,下方定子塊被轉筒（tǒng）向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓（yā）力（lì）大小（xiǎo）可調，對於不同位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（lì）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（jù）不同功率的電機設計采用不同個（gè）數的隨動式定子塊構成一台模塊（kuài）電機（jī），一台整圓電機（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（shì）安裝在球磨機滾筒（tǒng）上。相鄰隨（suí）動式（shì）定子塊間設有固定（dìng）在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處（chù）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（cì）拆卸密封（fēng）外殼、彈（dàn）性機構、彈（dàn）性機構與定子塊（kuài）之間的連接杆（gǎn）、彈性機構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉出（chū），進行（háng）檢修或（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳（chuán）統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（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（yōu）勢是它有較高的效率和功率因（yīn）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（háng）平穩，係統響應速度快，感應電（diàn）機則起動相對困難。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）中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪（lún）的傳動環節，縮短（duǎn）係（xì）統（tǒng）的傳動鏈，直驅係統（tǒng）的傳（chuán）動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅（jǐn）得到大幅提升，而且直驅（qū）係統的故障率低（dī），維（wéi）護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電（diàn）機定（dìng）子采用（yòng）了（le）模塊化設計，不僅（jǐn）降（jiàng）低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大（dà）功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可（kě）以實現降低（dī）大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不增加電機的輸入（rù）電流（liú），電機不必采用高等級絕緣，模塊（kuài）化電機采（cǎi）用多台小功（gōng）率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計（jì）降低了電機的（de）供電電壓和使用（yòng）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（zhī）運行部分模塊電機驅動球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加，平均轉（zhuǎn）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（háng）了（le）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,可以利用其多（duō）電機結構和控製靈活（huó）的優勢，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（diàn）機具有冗餘的模（mó）塊數，也（yě）可（kě）切（qiē）除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）常（cháng）子模塊（kuài）降額運行。使用本產品（pǐn）完全（quán）不會因電機發生故障而影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機（jī）因加工誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生（shēng）轉子（zǐ）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（cháng）通過增加氣隙大小來預防掃膛，而（ér）氣隙增大會導致永磁體（tǐ）用量增（zēng）加，提高電機製（zhì）造成本。隨動式（shì）定子結（jié）構的（de）模塊電機，能（néng）在轉（zhuǎn）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（tǐ）用量（liàng），電機（jī）不會（huì）發生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續（xù）正常工作，檢（jiǎn）修次數（shù）更少，工作時間更長，大體積球磨機（jī）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（zhuāng）配示（shì）意圖　　二、永磁直驅立磨技（jì）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，實現負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適應能力差。遇到突發事（shì）件，調整（zhěng）磨鞮高度來（lái）改變係統（tǒng）工作環境，係統（tǒng）反（fǎn）應速度慢。永磁同步電（diàn）機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高（gāo）度外，還增加了速度調節以快速適應係統工作（zuò）環境，係統（tǒng）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立磨的（de）低速（sù）起動。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（sān）相感應電（diàn）機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構成複（fù）雜，係統運行的輔助（zhù）設備很多。直驅係統（tǒng）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（xū）盤車係統和減速器，輔助係統少（shǎo），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（qǐ）動，待三相感應電機達到（dào）起動條（tiáo）件後，軟起動裝置起動三相感應（yīng）電機，係統運行（háng）。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，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（kě）根（gēn）據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載（zǎi）輸出，滿足起（qǐ）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（jiǎn）查和定期維護，傳統（tǒng）係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構（gòu）複雜需要經常維護，維（wéi）護成本（běn）費用高。同時係統無（wú）法實現在低速運行的情況下進行係統維護。直（zhí）驅係統構（gòu）成單元簡單（dān），變頻器（qì）控製永磁同步電（diàn）機直接驅動，控製方便（biàn）。係統內無減速器，無需額外進（jìn）行維護，係統維護成本低。同時，係統可（kě）實現在電機低速運行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯（xiǎn）　　綜上采用直驅（qū）永磁電機取代傳統驅動係統年節（jiē）電量達181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直（zhí）驅係統的優勢與（yǔ）球磨機（jī）直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結（jié）構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承（chéng）與（yǔ）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（zhí）徑軸承，方便（biàn）加工、生產（chǎn）、運（yùn）輸、裝配、維（wéi）修，並降低成本,在工（gōng）程實際中具有很（hěn）強（qiáng）的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設（shè）計了三種（zhǒng）立磨專用（yòng）永（yǒng）磁電機，代替傳統的減速（sù）機與三相異步電動機，永磁直驅電（diàn）機具（jù）有雙（shuāng）向載荷機構與不同的放置位置，均能達（dá）到扶正（zhèng）與承（chéng）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（lì）。