1、技術背景　　傳統（tǒng）的球磨機、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（jié）構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在（zài）機械傳動鏈冗長（zhǎng）、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（diàn）機與控製技術研究所與（yǔ）河南春梦直播（xīn）機電設備有限公司聯合設計研發的球磨（mó）機、立磨機采用永（yǒng）磁直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構進行機電一體化設（shè）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（sù）機，顯著提高了電機的效率（lǜ）與功率因數，具（jù）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模塊（kuài）化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於把一個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（jiàng）低（dī）大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯（lián）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），從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大（dà）大提（tí）升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工（gōng）況時，完全可以隻（zhī）運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在結（jié）構方麵，本產品電機的定（dìng）子采用了一種自主（zhǔ）設計（jì）研（yán）發的隨動式結構，將整圓的定（dìng）子分成若幹個相（xiàng）互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一種無論球磨機轉筒是否震動（dòng）或偏心，定子塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而（ér）保（bǎo）持定子（zǐ）與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產品通過機械（xiè）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）此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多（duō），從而大幅降（jiàng）低（dī）電機永（yǒng）磁體用量，降低生產成（chéng）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，更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產（chǎn）品（pǐn）完全不會因電機發（fā）生故障而影響到（dào）生產工（gōng）期（qī）。　　2、球磨機專（zhuān）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（gòu）”，滾筒就（jiù）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，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾（gǔn）筒，保證定子（zǐ）、轉子間（jiān）隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重（chóng）載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證磨機始終運行在性能狀態（tài），不必停機檢修。同（tóng）時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少（shǎo）永磁（cí）體用量，並且（qiě）因為隨動式結（jié）構，電機不會發生（shēng）掃膛現象。　　本（běn）產品電機的（de）定子為隨動式結構,基於模塊化（huà）永磁直驅電（diàn）機，采用獨立的扇形定（dìng）子塊結構，其隨（suí）動原（yuán）理是在定子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）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（xìng）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（jī）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（zǐ）塊向上移（yí）動（dòng），上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下方定子塊（kuài）在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定（dìng）子塊上的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，使定子塊跟（gēn）隨（suí）轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之（zhī）間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼續向下波動，則上（shàng）方定子塊在受到永磁體（tǐ）對（duì）其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）其向下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品（pǐn）彈性（xìng）裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置的定（dìng）子塊設置不（bú）同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過（guò）大（dà）造成滾（gǔn）輪或轉（zhuǎn）筒磨損較快。　　本產品將（jiāng）永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（shì）定子塊構成一台模塊電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電（diàn）機（jī）共用同（tóng）一個轉子，模塊（kuài）電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進（jìn）行圓周方向（xiàng）的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機（jī）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，即可將定子塊（kuài）沿徑（jìng）向拉出，進行檢修（xiū）或（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本（běn）產（chǎn）品代替（tì）傳統磨機的電機驅動（dòng）係統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機仍（réng）采（cǎi）用三（sān）相感（gǎn）應電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行（háng）驅動。永磁同（tóng）步電機與感應電機（jī）相比優勢是它有較高的效率（lǜ）和功率因數，損（sǔn）耗大大降低，節約了能源。永（yǒng）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，感應電機則起動相對困（kùn）難。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來越廣（guǎng）泛的原因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直（zhí）驅係統的傳動效（xiào）率不僅得（dé）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造成環境汙染。　　由於（yú）本產品電機定子采用（yòng）了模塊化設計，不僅降（jiàng）低了加工，製造，運輸等（děng）難度（dù），還相當於把一個大功率電機做成了多個小功率電機。模塊（kuài）化電機的控製技術可以實現降低大功率電機（jī）的輸（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，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容量（liàng），從而降低成本。球磨機運（yùn）行在輕載工況時,完全可以隻（zhī）運（yùn）行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增（zēng）加，平均轉矩下降（jiàng），轉矩波動顯著增加，無法繼續正（zhèng）常（cháng）運行（háng）。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（zhì）係統，大大提（tí）升了（le）電（diàn）機控（kòng）製（zhì）的自由度,可以利用其（qí）多電機結構和（hé）控製靈活（huó）的優勢，在發生故障時。可以（yǐ）直接拆卸故障電機（jī）更換新的模塊電機即（jí）可（kě）正常運行。模塊化電（diàn）機具有（yǒu）冗餘的（de）模塊數（shù），也可切除故障子模（mó）塊而控製（zhì）其餘正常子模塊降額（é）運行。使用本產品完全不會因電機（jī）發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等因（yīn）素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時（shí）還會造成電機（jī）掃膛損壞電機（jī），實際生產中常常通過增（zēng）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（jiā），提高電機製（zhì）造（zào）成本。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能（néng）在轉筒（tǒng）偏心時（shí）保證（zhèng）定（dìng）子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更（gèng）小，減少永磁體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為（wéi）該隨動式定子結構在偏心時（shí）能（néng）繼續正常工（gōng）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（chǎn）效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁直（zhí）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，實現負載工況（kuàng）多樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢（màn）。永磁同步電機采用變頻調速（sù），適應工況能力強。遇（yù）到（dào）突發事件（jiàn），除調整磨輾高度外，還增加了（le）速度調節以快（kuài）速適（shì）應係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統（tǒng）係統因三相感應電機無法在低速（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。為保（bǎo）證在電（diàn）機起動過程不對電網（wǎng）造（zào）成（chéng）過大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置。三相感應電機起（qǐ）動後，通（tōng）過（guò）減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構成複雜，係（xì）統運（yùn）行的輔助（zhù）設備很多。直驅係統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步（bù）電（diàn）機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要（yào），無需盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車（chē）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（kòng）製複雜，低速無法實現過載（zǎi）輸（shū）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（qū）係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控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（dī）速可（kě）過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本（běn）更低,維護次數少　　係統各構成單元均需（xū）要時常檢查和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運（yùn）行的情況下進行係統維護。直（zhí）驅係統構成單（dān）元簡單（dān），變頻器控製永磁同步電機直（zhí）接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速（sù）器，無需額外進行維護，係統維護成本（běn）低。同時（shí），係（xì）統可實現（xiàn）在電機低速運行情況（kuàng）下進行係（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直（zhí）驅永磁電機取代傳統驅動係統（tǒng）年節電量達181萬元。（按照5000h,0.6元（yuán）/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（bú）再一—贅述（shù）。　　2、永（yǒng）磁直（zhí）驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一（yī）種雙向載荷扇（shàn）形模（mó）塊（kuài）機構替代大直徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成本,在工（gōng）程實際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨（mó），分別設計了三種立磨專用（yòng）永磁電（diàn）機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅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（yā）的作用，並且（qiě）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（mó）機大（dà）都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致（zhì）球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與控（kòng）製技術（shù）研究所與河南春梦直播機電設備有限公司（sī）聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）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（jì），取消動力傳輸（shū）的中間環節，做成直（zhí）驅方案（àn），能直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提（tí）高（gāo）了（le）電機的效率與功率（lǜ）因數，具有節能（néng）、起（qǐ）動轉矩大、過載能力（lì）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）了模塊化設計（jì），不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相當（dāng）於把（bǎ）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（shí）現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣。模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電（diàn），這樣設計降低了電機的供電電（diàn）壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機都（dōu）具有一套獨立的控（kòng）製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度（dù），球磨機運行在輕載（zǎi）工（gōng）況時，完全可以隻運行部（bù）分模塊電機驅動球磨機（jī）。　　在結（jié）構方（fāng）麵，本產品（pǐn）電機的定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構（gòu），將整圓的定子分成若幹個相互（hù）存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種（zhǒng）無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心（xīn），定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從而保持定子與轉子間（jiān）隙恒定的（de）結構。本產品通過機械結構設計保證（zhèng）定子與轉子間的間（jiān）隙恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可（kě）以設計的比普通永磁直驅電機（jī）的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本（běn），節約稀土資源，節能用（yòng）電量。當模塊發生故（gù）障時，直接拆卸（xiè）故障電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用（yòng）本產（chǎn）品完全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就（jiù）像公路，定子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公（gōng）路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼（tiē）合，即（jí）滾筒偏心浮動不影響（xiǎng）滾輪貼合滾（gǔn）筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）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（qì）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（bú）必（bì）停機檢修（xiū）。同（tóng）時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），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象。　　本產品（pǐn）電機的定子為隨動式結構（gòu）,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（shì）在定子塊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，定子塊徑向外側設（shè）有與支撐框架相連的彈性（xìng）機構。彈性（xìng）機構在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時（shí）處於半（bàn）壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向（xiàng）上頂定子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進（jìn）而帶動定子塊向（xiàng）上移動，上（shàng）方彈（dàn）性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向上的吸引力的同時（shí），定子塊（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓周（zhōu）方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾（gǔn）筒向（xiàng）下複位或（huò）繼續向下波動，則上（shàng）方定子塊在受到永磁（cí）體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）其向下壓（yā）,下方定子塊（kuài）被轉筒（tǒng）向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置的定子塊設置（zhì）不同（tóng）的壓力,避免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（pǐn）將永磁（cí）電機采用模塊化控製，根據不同功（gōng）率的電（diàn）機設計采用不（bú）同個數的隨動式定子塊構成一台模塊（kuài）電（diàn）機，一台整（zhěng）圓電機由（yóu）多台模塊電機構（gòu）成,多（duō）台模塊電機（jī）共（gòng）用同一（yī）個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框架上（shàng）的擋板來（lái）對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒（tǒng）的法蘭（lán）處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆卸（xiè）十分（fèn）便（biàn）捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈（dàn）性機（jī）構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出（chū），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統的優（yōu）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是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節（jiē）約（yuē）了能源。永磁電機通（tōng）過變頻（pín）器進行調速，電（diàn）機運行平穩，係統響應速度快，感應電機則起動相對（duì）困難。這些也是近年來永磁（cí）電機（jī）應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消（xiāo）了中間的減速機、聯軸器、及齒輪（lún）的傳（chuán）動環節，縮短係統的（de）傳動鏈，直驅係統的（de）傳動（dòng）效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率（lǜ）低，維護檢修方便，還避免（miǎn）了傳統設備因漏（lòu）油造成環境汙染。　　由於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，還相當於把一個大功率電（diàn）機做成了多（duō）個小功率電機（jī）。模塊化電機（jī）的控製技術可以實（shí）現降低大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸（shū）入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣，模塊化（huà）電機采用多台小功（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（shǐ）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（zhī）運行部分（fèn）模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增（zēng）加，無法繼續（xù）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立的（de）控製係（xì）統，大大提升了電機控製（zhì）的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發（fā）生（shēng）故障時。可以直接拆（chāi）卸故（gù）障電機更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。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（shǐ）用本產品完全不會因電機發生（shēng）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（děng）因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重（chóng）時還會（huì）造成電機（jī）掃膛損壞電機，實際（jì）生（shēng）產（chǎn）中常常通過增加氣隙（xì）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。隨動式定子結構（gòu）的模塊電機，能在（zài）轉筒偏心（xīn）時保（bǎo）證定子與（yǔ）轉子之間的間隙恒定，可將氣隙（xì）做的更小，減少永磁體用量（liàng），電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正（zhèng）常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修（xiū）次數就是提高生產效率（lǜ）。　　4、隨動式（shì）球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機（jī）的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣（yàng）性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整（zhěng）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頻（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發（fā）事件，除調整磨（mó）輾高度外，還增加了速度調節以快速（sù）適應係統工作環境（jìng），係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性（xìng）高（gāo）　　傳統係統因（yīn）三相感（gǎn）應電機無法在（zài）低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外的（de）盤（pán）車係統滿足立（lì）磨的低速起動。為保（bǎo）證在電機起動過程不對電網造（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（tǒng）構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，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（biàn）頻（pín）器（qì）軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝置起動三相（xiàng）感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實（shí）現過載輸出（chū）。在低速過程需要盤車係（xì）統，將轉速（sù）提高到三相感應電（diàn）機起動條件。直驅係統直接變頻（pín）低速（sù）起（qǐ）動（dòng），係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根（gēn）據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種工況的需（xū）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（sù）器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構成（chéng）單元均需要時常（cháng）檢查和（hé）定（dìng）期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係統維（wéi）護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻器控製永磁同（tóng）步（bù）電機直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器（qì），無需額（é）外進行維護，係統（tǒng）維護成本低。同時，係統可實現在電機（jī）低速運（yùn）行（háng）情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）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（nián）節電量達181萬元。（按（àn）照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鯤（kūn）磨機直驅係統的（de）優勢與球磨機直驅係統相（xiàng）同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本（běn）新型立磨結構采（cǎi）用永磁直驅電機驅動（dòng）,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行（háng）突（tū）破，通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工（gōng）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電機（jī），代替傳統的減速機與三相異步電動機（jī），永磁直驅（qū）電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）相異步電動機（jī）、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅（qū）動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率（lǜ）低、機構（gòu）複雜、運行維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽工業（yè）大學電機與控製技術研究（jiū）所與河南（nán）春梦直播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（zhí）驅（qū）電機,通過將電動機與（yǔ）機械結構進行機電一體化設（shè）計，取消動力傳（chuán）輸的（de）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（xì）統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定（dìng）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（zuò）成了多個小功率電機。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降低大（dà）功率電機的輸入（rù）電壓，但是不增加電（diàn）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，這樣設計降低了電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器容量，從而降（jiàng）低成本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立（lì）的控製（zhì）係（xì）統（tǒng），大大提升了電機控製的自由度，球磨機（jī）運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊（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（de）隨（suí）動式結（jié）構，將整圓的定（dìng）子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通（tōng）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心，定子塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而保持定子與（yǔ）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（fā）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）的小很多，從而大幅降（jiàng）低電機永磁體（tǐ）用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電量。當模塊發生（shēng）故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的（de）模塊電（diàn）機即可正常運行。使用本產品完（wán）全（quán）不（bú）會因電機發（fā）生故障而影（yǐng）響到生（shēng）產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁（cí）直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種（zhǒng）“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋（xuán）轉相當於汽車在（zài）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，在球磨機因裝配誤差（chà）、軸承磨損（sǔn）、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣（qì）隙不均勻時，仍能正常（cháng）運轉（zhuǎn），保證磨機始終運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁（cí）體用量，並且（qiě）因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現（xiàn）象。　　本產品電機（jī）的定子為隨（suí）動式結構,基於模塊化永磁直（zhí）驅電機，采用獨立（lì）的（de）扇形（xíng）定子塊結構，其隨（suí）動（dòng）原理（lǐ）是（shì）在定子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合（hé）滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框架相連的彈性機構。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，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性（xìng）機構繼續壓縮;下方定子塊在受（shòu）到永磁體對其向上（shàng）的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊（kuài）跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向與圓周（zhōu）方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之（zhī）間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方定子塊被（bèi）轉筒向下（xià）壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力大小可調，對於不（bú）同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大（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（cǎi）用不（bú）同個數的隨動式定子塊構成（chéng）一（yī）台模塊電機，一台整圓電機由多台（tái）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上（shàng）。相鄰隨動（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（wèi）。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜接（jiē）T型支（zhī）撐板,用於（yú）支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外（wài）殼、彈性機構、彈性（xìng）機構與定子塊之間的連接杆、彈（dàn）性機構支撐架，即（jí）可將定子塊沿徑向拉出（chū），進行檢（jiǎn）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統的優點　　現階段大多（duō）數（shù）的球磨機仍采用三相感（gǎn）應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行（háng）驅動。永磁同步電機與感應電機相（xiàng）比優勢（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗（hào）大大降低，節（jiē）約了（le）能源。永磁電機通過（guò）變頻器進行調速，電機運行平穩（wěn），係統響應速度（dù）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，取消了中間的減速機、聯軸器、及（jí）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（xiào）率不僅得（dé）到大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故（gù）障率低，維（wéi）護（hù）檢修方便，還（hái）避免了傳統（tǒng）設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還（hái）相當（dāng）於把一（yī）個大功率電機（jī）做（zuò）成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以實（shí）現降低大功率電機的輸入（rù）電（diàn）壓，但是（shì）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（hé）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（diàn）機驅動（dòng）球磨機。　　傳統（tǒng）電機故障時，會導致電機合成（chéng）磁動勢發（fā）生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模（mó）塊化（huà）設計，每個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製（zhì）的自由（yóu）度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生（shēng）故障（zhàng）時。可以直接拆卸故障電機更換（huàn）新的模塊電機即可（kě）正常運行。模塊（kuài）化電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘（yú）正常（cháng）子模（mó）塊降額運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到（dào）生產工期（qī）。　　球磨機因加工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒（tǒng）形（xíng）變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象，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（jiā）氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用（yòng）量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機（jī），能在轉筒偏心時（shí）保證定子與轉子之間（jiān）的間（jiān）隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不（bú）會發生（shēng）掃膛現象，同（tóng）時（shí）因為該隨動式定子結（jié）構（gòu）在偏心時能（néng）繼續正常工作（zuò），檢修次數更少，工作時間（jiān）更長，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、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對（duì）比於傳統感應電機的優點( 1）變頻（pín）調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立（lì）磨速（sù）度單一（yī），工況適（shì）應能力差。遇（yù）到突發事件，調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（wài），還增加了速度調節以快速適應係統工作環境，係統反（fǎn）應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三相感（gǎn）應電（diàn）機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電網造成過（guò）大的衝擊，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，整個係統構成複雜，係統運（yùn）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（qǐ）動，轉矩特性滿足需要，無需（xū）盤（pán）車（chē）係統和減速器（qì），輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻（pín）器軟起（qǐ）動，起動過程隨意設定　　傳統係統先（xiān）由低速盤車係統起動，待三相感應電機（jī）達到起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電機，係統運（yùn）行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要（yào）盤車（chē）係（xì）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（qǐ）動過程可根（gēn）據實際工況進行調整，以滿足各種工況的（de）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（wéi）護次數少　　係統各（gè）構成單元均需要時常檢查和（hé）定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器結構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速運行的情況下進行係統維護。直驅係（xì）統構成單元（yuán）簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接（jiē）驅（qū）動，控製方便。係統內無減速器，無需額（é）外進行（háng）維（wéi）護，係統維護成（chéng）本低。同時，係統可（kě）實現在電機低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節（jiē）能效果明顯　　綜上采用直驅永磁（cí）電機取代傳統驅動係統（tǒng）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係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁（cí）直驅立磨結構（gòu）示意圖　　本（běn）新型立磨結構采用永磁直驅電（diàn）機（jī）驅（qū）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（pò），通過設計一種雙向載（zǎi）荷扇形模塊（kuài）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）際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替傳統的減速（sù）機與三相（xiàng）異步電（diàn）動機（jī），永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不（bú）同的放置位置（zhì），均能達（dá）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、技術（shù）背景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都采（cǎi）用三相異步（bù）電動機、聯軸器（qì）、減（jiǎn）速裝置以及齒（chǐ）輪結構進行（háng）驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳動鏈（liàn）冗長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行維護工作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電（diàn）機（jī）與控製技術研究所與（yǔ）河南春梦直播機電設（shè）備有限公（gōng）司（sī）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（diàn）動機與機械結構進行機（jī）電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅方案，能直接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統（tǒng）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、過載能力強、係統（tǒng）免維護、自動化程度高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產品電機定子（zǐ）采用了模塊化（huà）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（gōng）率電機。模塊化電機的控製技術可（kě）以實現降（jiàng）低大功率電（diàn）機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機（jī）的輸入電流（liú），電機不必采用高等級（jí）絕緣。模塊化電機采用多台（tái）小功（gōng）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（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度，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。　　在結構方麵，本產品電機的定子（zǐ）采用了一種自主設計研發的隨動（dòng）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，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震（zhèn）動或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子（zǐ）間隙恒（héng）定的結構。本產品通過機械結構（gòu）設計保證定子與轉（zhuǎn）子間的間隙（xì）恒定，電機不會（huì）發生掃膛現象，因此電機的氣（qì）隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多，從而大（dà）幅降低電機永磁體用量，降低生產（chǎn）成本，節約稀（xī）土資源（yuán），節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直（zhí）接拆卸故（gù）障電機，更換新的模塊電機即可正常（cháng）運行。使（shǐ）用本產（chǎn）品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨（suí）動（dòng）式永磁直驅電機概述　　本（běn）產品的（de）隨（suí）動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子（zǐ）塊就像汽車（chē）。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛，公路（lù）的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因（yīn）造（zào）成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運（yùn）轉（zhuǎn），保證（zhèng）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（xiǎo），減少永磁（cí）體用量，並且因為隨動式結（jié）構，電機不會（huì）發生掃膛現象。　　本（běn）產品電機的定子為隨動式（shì）結構,基於模塊化永磁直驅電機（jī），采用獨立的扇形（xíng）定子塊結構（gòu），其隨動原（yuán）理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且（qiě）滾輪貼合滾筒來（lái）確定定子與轉子間的間隙，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時處於（yú）半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒（tǒng）向上波動，轉筒會向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動（dòng），上方彈（dàn）性機構繼續壓縮;下（xià）方定子（zǐ）塊在受到永（yǒng）磁體對其向（xiàng）上的（de）吸引力（lì）的同時，定（dìng）子塊上（shàng）的彈性（xìng）機構將其向（xiàng）上頂，保證下方定子塊的滾（gǔn）輪依然（rán）貼合轉筒外表麵，使定子塊（kuài）跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的移動，從而保證定（dìng）子、轉子之間的間隙不變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子（zǐ）塊在受（shòu）到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的（de）同時，彈（dàn）性機構將上（shàng）方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓（yā）力大小可調，對於不同位置的定（dìng）子塊設置不（bú）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同個數的隨動式定子（zǐ）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（tái）模塊電機共用同一個（gè）轉子，模（mó）塊電（diàn）機包繞式（shì）安裝在球磨（mó）機滾（gǔn）筒上（shàng）。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐（chēng）框架上的擋板來（lái）對定（dìng）子塊進行圓周方向的限位。球（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝（zhuāng）電機轉子鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修（xiū）或更換（huàn）新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的（de）電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大（dà）多數的球磨（mó）機仍采（cǎi）用三相感應電動機、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（xiàng）比優勢（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行（háng）平穩，係統響應速度快，感應電機則（zé）起動相對困難。這些（xiē）也是（shì）近（jìn）年（nián）來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消了（le）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（lǜ）將提升至少20%。球（qiú）磨機直驅係統的傳動效率不僅得（dé）到大幅提（tí）升，而且直驅係（xì）統的故障率（lǜ）低，維（wéi）護檢（jiǎn）修方便，還避免了（le）傳統設備因漏油造成環境（jìng）汙染。　　由於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，還相當於把一個（gè）大功（gōng）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（rù）電壓，但是不（bú）增加電機的輸（shū）入（rù）電流，電機不必（bì）采用（yòng）高（gāo）等級（jí）絕緣，模塊化電機采用（yòng）多台小功率變頻器聯合供電。這（zhè）樣設計（jì）降低（dī）了電機（jī）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（dǎo）致電機（jī）合（hé）成磁動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉（zhuǎn）矩下（xià）降，轉矩波（bō）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（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發（fā）生故障（zhàng）時（shí）。可以直接（jiē）拆（chāi）卸故障電機（jī）更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。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（chǎn）工期。　　球磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載（zǎi）產生震動等因素會發生轉（zhuǎn）子偏心現象，偏心嚴重時還會（huì）造成電機掃膛損壞電機（jī），實（shí）際生（shēng）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（yǒng）磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結（jié）構的模塊電機，能在轉筒偏心時保（bǎo）證定（dìng）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時能繼續（xù）正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球（qiú）磨機檢修複雜（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（yì）圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技（jì）術　　1、立磨直（zhí）驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控（kòng）製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢（màn）。永磁同步電機（jī）采用變頻調速（sù），適應工況（kuàng）能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度（dù）外，還增加了速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境（jìng），係統反應速（sù）度更快。　　(2）係統簡單,可（kě）靠（kào）性高　　傳（chuán）統係統因三相感應電機無（wú）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（zhèng）在（zài）電機起（qǐ）動過（guò）程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減（jiǎn）速器滿足係統轉矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係（xì）統運行（háng）的輔（fǔ）助設備很多。直驅係（xì）統由變（biàn）頻控製係統控製永（yǒng）磁同步電機起（qǐ）動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由低速盤車係統起動（dòng），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（xì）統控（kòng）製複雜，低速無法實現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤（pán）車（chē）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（zhí）接運行，係統控製簡單。變頻控（kòng）製起動過程（chéng）可根據實際工況進行調整，以滿足（zú）各（gè）種工（gōng）況的需求。低速可過（guò）載輸出，滿足起動（dòng）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（chá）和定期維護，傳統係統構（gòu）成單元多。同（tóng）時立磨（mó）減速器（qì）結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成本費（fèi）用高。同時係統無法實現在低速運（yùn）行的情況下進行係統維護。直驅係統構成單（dān）元簡單，變頻器控（kòng）製永磁同（tóng）步電機直接驅動，控製方便。係統內無（wú）減速器，無需額（é）外進行維（wéi）護，係統維護（hù）成（chéng）本低。同時，係統（tǒng）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（lǜ）高（gāo）,節能效（xiào）果明顯　　綜上采用直驅永磁電機取代傳統驅（qū）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球磨（mó）機直驅係統相同（tóng），這裏不再一（yī）—贅述（shù）。　　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（le）立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與（yǔ）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（shēng）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（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（de）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（jun1）能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。