1、技（jì）術背景　　傳統的球磨機、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進行驅動，導（dǎo）致球（qiú）磨機的傳動（dòng）係統存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複（fù）雜、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機與控（kòng）製技術研究所與河南九幺免费版機電設備有限公司（sī）聯合設計研發（fā）的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通（tōng）過將（jiāng）電動機與機械結構進行機電一體化設計（jì），取消動力傳輸的中間環（huán）節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需（xū）求，省（shěng）去（qù）傳統（tǒng）磨機的減速機，顯（xiǎn）著提高了電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力（lì）強、係統免維護、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化設計，不僅降低了加工（gōng）、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（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流（liú），電機不（bú）必采用高等級絕緣。模塊化電機（jī）采用多台小（xiǎo）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（cóng）而（ér）降（jiàng）低（dī）成本（běn）。每個模塊電機都具有一（yī）套（tào）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（kuàng）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）了一種自主設計研發的隨動式結構，將（jiāng）整圓的定子分成若幹（gàn）個相互存在間隙（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（tǒng）是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運（yùn）動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計保證定子與轉子間的間隙恒定（dìng），電機不會發生掃膛現象（xiàng），因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直（zhí）驅電機的小很多，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。當模塊發生故障時，直接拆卸（xiè）故障（zhàng）電機，更（gèng）換新（xīn）的模塊電機（jī）即可正常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品（pǐn）的隨動式定子結構（gòu）構成一種“小車結構（gòu）”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪（lún）貼（tiē）合（hé）滾筒旋轉相當於汽（qì）車在公路行駛，公路的起伏不影（yǐng）響車輪與（yǔ）地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤（wù）差、軸（zhóu）承磨損、滾筒（tǒng）形變、重（chóng）載震動等原因（yīn）造成電機（jī）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（jiǎn）修。同時電機定（dìng）子（zǐ）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（diàn）機的定子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅（qū）電機，采用（yòng）獨立的扇形（xíng）定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定子塊（kuài）的軸向兩側（cè）安裝滾輪且滾（gǔn）輪貼合滾筒來確定定子（zǐ）與轉子間的間隙，定子塊徑向外（wài）側設有與支撐框架相連的彈（dàn）性機構。彈（dàn）性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處於半壓縮（suō）狀（zhuàng）態,如果球（qiú）磨機（jī）滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝（zhuāng）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（zǐ）塊在受到永（yǒng）磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子（zǐ）塊的滾（gǔn）輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵，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（bǎo）證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子（zǐ）塊在受到永磁（cí）體對其向下的（de）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（dà）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（yǒng）磁電機采用（yòng）模塊（kuài）化控製，根據不同功率的電機設計（jì）采用不（bú）同個（gè）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（kuài）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。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定（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（de）法蘭處銜接T型支（zhī）撐板（bǎn）,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（ān）裝拆卸（xiè）十分便捷，隻（zhī）需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機（jī）構與定子塊之間的連接（jiē）杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或（huò）更換（huàn）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　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采（cǎi）用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進（jìn）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（dī），節約了能（néng）源。永磁電機（jī）通（tōng）過（guò）變（biàn）頻器進行調（diào）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（nán）。這些也是近年（nián）來（lái）永磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取消了中（zhōng）間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效（xiào）率不（bú）僅得到大幅提升，而且直驅係統的故（gù）障率（lǜ）低，維護檢修方（fāng）便，還避免（miǎn）了傳統設備因漏油造成環境（jìng）汙染。　　由於本產（chǎn）品電機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等難度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機做（zuò）成（chéng）了多個小（xiǎo）功率（lǜ）電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降低（dī）大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用（yòng）高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）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（diàn）電壓（yā）和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨機（jī）運行在（zài）輕（qīng）載工況時,完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了（le）模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控製的自由度（dù）,可以利用其多（duō）電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接（jiē）拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊（kuài）化（huà）電（diàn）機具有冗餘的模塊數，也可切除故障（zhàng）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（jī）發生故障而影響到生產工期。　　球磨機（jī）因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重（chóng）載產生震動等（děng）因（yīn）素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損壞電機，實際生產中常常（cháng）通過增（zēng）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），能在（zài）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（tǐ）用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定（dìng）子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修（xiū）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。　　4、隨動式球磨機（jī）裝（zhuāng）配（pèi）示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）統感應（yīng）電機的優（yōu）點( 1）變頻調速控製，實現（xiàn）負載工況多（duō）樣性　　傳統立磨速度（dù）單一，工況適（shì）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。永磁（cí）同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應係統工（gōng）作環境，係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相（xiàng）感應（yīng）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。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要（yào），整個（gè）係（xì）統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控製（zhì）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（chē）係統和（hé）減速器，輔（fǔ）助係統少，結構簡單（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低（dī）速盤車係統起（qǐ）動，待三相（xiàng）感應電（diàn）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（tǒng）控製複雜，低（dī）速無（wú）法實現過載輸出。在低速過程需要盤車（chē）係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起（qǐ）動，係統直（zhí）接（jiē）運行，係（xì）統控（kòng）製簡（jiǎn）單。變頻控製起動過程可根據（jù）實際工況進行調整（zhěng），以（yǐ）滿足（zú）各種（zhǒng）工況的需求。低速可過載輸出，滿（mǎn）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（shí）常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需（xū）要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行的（de）情況（kuàng）下進行係統維護。直驅係統（tǒng）構（gòu）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（sù）器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統可實現（xiàn）在電機低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直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/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（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立磨結構采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突破，通過設（shè）計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生產、運（yùn）輸、裝配、維修，並降低（dī）成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針（zhēn）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，代替（tì）傳（chuán）統的減（jiǎn）速機與（yǔ）三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具（jù）有雙向載荷機構（gòu）與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓（yā）的作用，並且方便製（zhì）造、裝（zhuāng）配維（wéi）護（hù），節（jiē）省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立（lì）磨機大（dà）都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構（gòu）進行驅動，導致球磨（mó）機的傳動係統存在（zài）機械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽（yáng）工業大學電機與控製（zhì）技術研究所與河南九幺免费版（xīn）機電設備有限公司（sī）聯合設計研發的球磨機、立磨機采用（yòng）永磁直驅電機,通過將電動機（jī）與機械結（jié）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（zhí）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（diàn）機（jī）的效率與功率因數，具（jù）有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維（wéi）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化（huà）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（gōng）率電機做成了多個小功率（lǜ）電（diàn）機。模塊化（huà）電機的控製技術可（kě）以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）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（jì）降低了電機的（de）供電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低（dī）成本。每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運（yùn）行部（bù）分模塊電機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的（de）定子采用了一種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子（zǐ）分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否震動或（huò）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（tōng）過機械結構設計保（bǎo）證定子與轉子間的間（jiān）隙恒定，電（diàn）機不會發生（shēng）掃膛（táng）現象，因此電機的氣隙可以設計的比普通（tōng）永磁直驅電機的小很多，從（cóng）而大幅降低電機永磁體用（yòng）量，降（jiàng）低生產成本，節（jiē）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常運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而影響到生（shēng）產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動式定子結構構（gòu）成一種“小車結構”，滾筒就（jiù）像公路，定（dìng）子（zǐ）塊就像汽車。滾輪貼合滾筒（tǒng）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合（hé），即（jí）滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間（jiān）隙（xì）恒定，在球磨機因裝配（pèi）誤差、軸承（chéng）磨（mó）損、滾（gǔn）筒形變、重載震動等（děng）原因造成（chéng）電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保（bǎo）證磨機始終運行（háng）在性能狀態，不必（bì）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（jiǎn）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。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁（cí）直（zhí）驅電機，采用獨立的扇（shàn）形定子塊結構，其隨動原理是在定（dìng）子塊的軸向（xiàng）兩（liǎng）側（cè）安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間隙，定（dìng）子塊徑向外側設有與支撐框架相連（lián）的彈性（xìng）機構。彈性機構在（zài）球磨機（jī）滾筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態（tài）,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（qí）向上的吸引力（lì）的同時，定子塊上的彈性機構（gòu）將其向上頂，保證下方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合（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（yuán）周（zhōu）方向的移動，從而（ér）保（bǎo）證定子、轉子之（zhī）間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向下（xià）的吸引力的同時，彈性機（jī）構將上方其向下壓,下方定（dìng）子塊被轉筒向下壓。　　本（běn）產品彈性（xìng）裝置的（de）壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不同的壓（yā）力,避免因彈性裝置（zhì）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（zhì），根（gēn）據不同功率的電機設計采用不同個數的（de）隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電（diàn）機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電機包（bāo）繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊（kuài）間設有固（gù）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（jī）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。　　本產品的隨（suí）動式（shì）定子塊安裝拆卸十分便捷，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（de）連接杆、彈性機構支撐架，即可將（jiāng）定子塊沿徑（jìng）向拉出（chū），進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　　現階段大多（duō）數的球磨機仍采用三相感應電動機、聯（lián）軸器、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行驅動。永磁同步電機與（yǔ）感應電機相比優勢是它（tā）有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了（le）能（néng）源。永磁電（diàn）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難（nán）。這些也是近年來永磁電機應（yīng）用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取消了中（zhōng）間的減（jiǎn）速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮（suō）短係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效率將提（tí）升至少（shǎo）20%。球磨機直驅係統的傳動（dòng）效（xiào）率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的（de）故障率（lǜ）低，維護檢修方便，還避免了傳統（tǒng）設備因漏（lòu）油造（zào）成環境汙染。　　由於本產（chǎn）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（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低大功率電機的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電（diàn）機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供電。這樣設計降低了電機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨（mó）機運行在輕載工況時,完全可以隻（zhī）運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導（dǎo）致電機合成磁動勢發生畸（jī）變，諧波含量增加，平均轉（zhuǎn）矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續正常（cháng）運行。而本產品進行了（le）模塊化設計（jì），每個模塊電機都具有一套獨立（lì）的控（kòng）製係統，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靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運（yùn）行。模塊化電機（jī）具有冗餘的模塊（kuài）數，也可（kě）切除（chú）故障子模塊而控製其餘（yú）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（zhàng）而影響到（dào）生產工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等因素會（huì）發生轉子偏心現（xiàn）象，偏（piān）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（qì）隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造（zào）成本。隨動式定子結（jié）構的（de）模（mó）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（jiāng）氣隙（xì）做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式（shì）定子結（jié）構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（qiú）磨機檢（jiǎn）修複雜，降低檢修次數就（jiù）是提（tí）高生產效（xiào）率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配示意圖　　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（yōu）點( 1）變頻（pín）調速控製（zhì），實現負（fù）載工況多樣性　　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（gāo）度來改變係統工作環境，係統反應速度（dù）慢。永磁同步電機（jī）采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件（jiàn），除調整磨輾（niǎn）高度外（wài），還增（zēng）加（jiā）了速度調節以快速（sù）適應係統（tǒng）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（fǎ）在低速實現大轉矩輸出，需（xū）要額外（wài）的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證（zhèng）在電機（jī）起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增（zēng）加軟起動裝置。三相（xiàng）感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構成複雜，係統運行（háng）的（de）輔助（zhù）設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控製係統控製永磁同步電（diàn）機起動（dòng），轉矩特性滿足需要，無需盤車係統（tǒng）和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由（yóu）低速盤車係統起動，待三相感應電機達到起動（dòng）條件後，軟起動裝（zhuāng）置起動三（sān）相感應電機，係統（tǒng）運行。係統控製（zhì）複雜，低速無法實現過載輸（shū）出（chū）。在低速（sù）過程需要（yào）盤車係統，將轉速提高到三相感應電機（jī）起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係（xì）統控製簡單。變頻控製起動過程（chéng）可（kě）根據實際工況進行調（diào）整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸出，滿足起動（dòng）需要，取代盤車係（xì）統。　　(4）無減速（sù）器（qì），維護成本更低,維護（hù）次（cì）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（chéng）單元多。同時立磨（mó）減速器結構複（fù）雜需要經常維護，維護成本（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（xì）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（jiē）驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額（é）外進行維護，係統維護成本低。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（guǒ）明顯　　綜上采用（yòng）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（lì）式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與球磨機（jī）直驅（qū）係統相同，這裏不再（zài）一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅（qū）動,提高了立磨效率。在立磨（mó）扶正軸承與壓力（lì）軸承上進（jìn）行突破，通過設（shè）計（jì）一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸（zhóu）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（xíng）不同尺（chǐ）寸的立（lì）磨（mó），分別設（shè）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（qiě）方便製造、裝配維（wéi）護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統（tǒng）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（qiú）磨機的傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技（jì）術研（yán）究所與河南九幺免费版機電設（shè）備有限公司聯合設（shè）計研發的球磨機、立磨機采用永磁直（zhí）驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一（yī）體化設計，取消動力傳輸的中（zhōng）間環（huán）節，做成直驅方案，能直（zhí）接滿足荷（hé）載的需求，省去傳統磨機（jī）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（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,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、運輸等難度，還相當（dāng）於把一個大功率電（diàn）機做成了多個小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可以實現降低大功率電機的（de）輸入（rù）電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等（děng）級絕緣。模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（yā）和使用（yòng）的變頻器容量，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（diàn）機（jī）控製的自由度，球磨機運行在輕（qīng）載工況時，完全可以（yǐ）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的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個相互存在間隙的（de）小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是（shì）否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構（gòu）。本產品（pǐn）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（pǔ）通永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從（cóng）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，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（mó）塊電機即可正常運行。使（shǐ）用本產品完全（quán）不會因電（diàn）機發生故障而影響到生（shēng）產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品（pǐn）的隨動（dòng）式定子結構（gòu）構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊（kuài）就（jiù）像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵（miàn）貼合，即滾筒偏心浮動不影（yǐng）響滾輪貼合滾（gǔn）筒，保證定（dìng）子、轉子間隙恒定，在球磨（mó）機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電（diàn）機偏心、氣隙不均勻時，仍能正（zhèng）常運轉，保證磨機（jī）始（shǐ）終（zhōng）運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電機定子（zǐ）與轉子間的間隙（xì）也可以（yǐ）做的更（gèng）小，減少永（yǒng）磁體用量，並且因為（wéi）隨動（dòng）式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的（de）定子為（wéi）隨動式結構,基於（yú）模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇（shàn）形定子塊（kuài）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（dìng）定子（zǐ）與轉子間的（de）間隙，定子塊（kuài）徑向外（wài）側設有與支撐（chēng）框架相連（lián）的彈性機構（gòu）。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態（tài）,如果球磨機滾筒向上波動，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，上方彈性機構（gòu）繼（jì）續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的（de）同時，定（dìng）子塊上的彈性機構（gòu）將其（qí）向上（shàng）頂，保證下方定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移（yí）動，從而保證定（dìng）子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼（jì）續向下波動（dòng），則上方定子塊在受到永（yǒng）磁體（tǐ）對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下（xià）壓,下（xià）方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品（pǐn）彈性裝置的壓力大小（xiǎo）可調，對於不同（tóng）位置的定子（zǐ）塊設置不同的（de）壓力,避免因彈（dàn）性裝（zhuāng）置設（shè）置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨（mó）損較快。　　本產品將永磁電機采用模（mó）塊化控製，根據不同功率的電機（jī）設計采用不同個（gè）數的隨動（dòng）式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多（duō）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（zài）球（qiú）磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定（dìng）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。球磨機滾筒（tǒng）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（suí）動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、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（chēng）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、采用本產品代替（tì）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（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與（yǔ）感應電機相（xiàng）比優勢是它有較高的效率和功（gōng）率（lǜ）因數，損（sǔn）耗大大降低（dī），節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電（diàn）機運行平穩，係（xì）統響應速度快，感應電機則起（qǐ）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）用永磁直（zhí）驅，取（qǔ）消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒（chǐ）輪的傳動環（huán）節，縮短係（xì）統的傳（chuán）動鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨（mó）機直驅係統的（de）傳動效率不僅得到（dào）大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設備（bèi）因（yīn）漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定（dìng）子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工，製造（zào），運輸等（děng）難度，還相當於把一個大功率電（diàn）機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機（jī）不必采用高（gāo）等級絕緣，模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻器聯（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，從而降低成本。球磨機運行在輕（qīng）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（zhì）電機合成磁動（dòng）勢（shì）發生畸變（biàn），諧波含量增（zēng）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（háng）了模塊化設計，每個（gè）模塊電機都具（jù）有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提（tí）升了電機控（kòng）製的自由度,可以利用其多電機（jī）結構（gòu）和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸（xiè）故障電機（jī）更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具（jù）有冗餘的模塊數，也可切除（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）品完全不會因電機發生故（gù）障而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加工誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形（xíng）變或重載（zǎi）產生震動等（děng）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（chǎn）中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體（tǐ）用量增加，提高電機製造成本。隨動式定子結（jié）構的（de）模（mó）塊電機，能在轉（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（jiǎn）少永磁體用量，電機不會發（fā）生掃膛現象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心（xīn）時能繼續正常工作，檢修（xiū）次數（shù）更少，工作時間更長，大體（tǐ）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（dòng）式球磨機裝配示意圖　　二、永（yǒng）磁直（zhí）驅立磨技術（shù）　　1、立（lì）磨直驅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（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差。遇到（dào）突發事件，調整磨鞮高度（dù）來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步（bù）電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突（tū）發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增（zēng）加了（le）速度（dù）調節以快速（sù）適應係統工（gōng）作環境，係統反應速（sù）度更快。　　(2）係統（tǒng）簡單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三（sān）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（mǎn）足立磨的低速起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電網（wǎng）造成過大的（de）衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起（qǐ）動（dòng）後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助（zhù）設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統控製永磁同步電機起動，轉（zhuǎn）矩特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低速盤車係統起動，待三相感（gǎn）應電機達到起動（dòng）條件後，軟起動裝置（zhì）起動三（sān）相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現（xiàn）過（guò）載輸出。在低速（sù）過程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到三（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（háng）調（diào）整，以滿足各種工況的需（xū）求。低速可過（guò）載輸出，滿足起動（dòng）需要，取代（dài）盤車係統（tǒng）。　　(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（hé）定期維（wéi）護，傳統係統構成單元多。同（tóng）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（shí）現在低速運行（háng）的情況下進行係統維護。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，控製方便。係統內無減速器，無需額外（wài）進行維護，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係統維護（hù）。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上采用直（zhí）驅永磁（cí）電機取代傳統驅動係統年節電量達（dá）181萬元（yuán）。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立（lì）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（lì）磨（mó）扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷（hé）扇形模塊機構替代大直徑軸承，方（fāng）便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成本（běn）,在工程實（shí）際（jì）中具有很（hěn）強的實用型。　　針對（duì）大、中、小型不同（tóng）尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，代替（tì）傳統（tǒng）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（zhì）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（shěng）成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨（mó）機、立磨機大都采用三相異步電（diàn）動（dòng）機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構（gòu）進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低、機（jī）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（zhì）技術研究所與（yǔ）河南九幺免费版機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消（xiāo）動力傳輸的中間環節，做（zuò）成直驅方案，能（néng）直接滿足荷載的需求，省去傳統磨機（jī）的減速（sù）機，顯著提高了電機（jī）的效率與功率因數，具有節能（néng）、起（qǐ）動（dòng）轉矩大（dà）、過載能力（lì）強、係統免（miǎn）維護、自動化程（chéng）度（dù）高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采（cǎi）用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度（dù），還相當於把一個（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（gōng）率電（diàn）機（jī）的輸（shū）入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化（huà）電（diàn）機（jī）采用多台小功率（lǜ）變頻（pín）器聯合供電，這樣設計降（jiàng）低了電機的供電（diàn）電壓和使用的變頻（pín）器（qì）容（róng）量（liàng），從而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在輕（qīng）載工況時，完全可（kě）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（le）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（hù）存在間（jiān）隙的小（xiǎo）扇形塊，通過機械結構設計，確定（dìng）了一種（zhǒng）無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否震動（dòng）或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持定子（zǐ）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（zǐ）與轉子間（jiān）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（cóng）而大幅降低電機永磁體用量，降低（dī）生產成本，節約稀土資源，節能用電量（liàng）。當（dāng）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（zhèng）常運行。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（yǒng）磁直驅（qū）電機概（gài）述　　本（běn）產品的隨動式定子結構（gòu）構成一（yī）種“小車結（jié）構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾輪貼合（hé）滾筒旋轉（zhuǎn）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（piān）心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保（bǎo）證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤（wù）差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載震動等（děng）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，不必停機檢修。同時電機定子與轉子間的間（jiān）隙（xì）也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，並（bìng）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（zǐ）為隨動式結構（gòu）,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，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側（cè）安裝滾（gǔn）輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子（zǐ）與轉子間的間隙（xì），定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性（xìng）機（jī）構（gòu）。彈性機（jī）構在球磨機滾筒不偏心（xīn）時（shí）處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒向上（shàng）波動，轉（zhuǎn）筒會向上頂定子（zǐ）塊（kuài）上安裝的滾輪（lún），進而帶動（dòng）定子塊向上（shàng）移動，上方彈性機構繼續壓縮;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（de）彈性機構將（jiāng）其向上（shàng）頂，保（bǎo）證下方（fāng）定子塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的移動（dòng），從（cóng）而保證定子、轉子之（zhī）間的間隙不（bú）變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼（jì）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（tóng）時，彈性機構將上方其向下壓,下（xià）方（fāng）定（dìng）子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝（zhuāng）置的壓力大小可調，對於不同位置的（de）定子（zǐ）塊設置不同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永磁電機采用模（mó）塊化控製，根據不同功率（lǜ）的電機（jī）設計采用不同個數的隨動（dòng）式定子（zǐ）塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓電（diàn）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（qiú）磨機滾（gǔn）筒上。相鄰隨動式定子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓（yuán）周方（fāng）向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支（zhī）撐板,用（yòng）於（yú）支撐安裝電（diàn）機（jī）轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子（zǐ）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（xìng）機（jī）構、彈（dàn）性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支（zhī）撐（chēng）架，即可將定子塊沿（yán）徑向拉出，進行檢修或更換新（xīn）的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係（xì）統的優點（diǎn）　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置（zhì）以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電（diàn）機與感應電機相比（bǐ）優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗（hào）大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電（diàn）機通過變頻器進（jìn）行調速，電機運行平穩，係統（tǒng）響應速度快，感應電機則起（qǐ）動相對困難。這些也是近年（nián）來永磁電（diàn）機（jī）應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間（jiān）的減（jiǎn）速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳（chuán）動效率不僅得到大幅提升（shēng），而且直驅係統（tǒng）的故障率低，維護檢（jiǎn）修（xiū）方便，還避（bì）免了傳統設備因漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了（le）模塊化設計，不僅（jǐn）降（jiàng）低了加工，製造，運輸等（děng）難（nán）度，還相當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（jī）不必采用高等級絕（jué）緣，模塊（kuài）化電（diàn）機采用多台小功率變（biàn）頻器（qì）聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電（diàn）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（zhī）運行部分（fèn）模塊電機驅動（dòng）球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生（shēng）畸變，諧波（bō）含（hán）量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩（jǔ）波動顯著增加（jiā），無法繼續正常運行。而本產品進（jìn）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（diàn）機控製的自由度,可（kě）以利用其多電機結構和控（kòng）製（zhì）靈活的優勢，在發生故障時（shí）。可以直接拆卸故障電（diàn）機更換新的模塊（kuài）電機即可正常運行。模塊化電機具有（yǒu）冗餘的模（mó）塊數（shù），也可（kě）切除（chú）故障子模塊而控（kòng）製其餘（yú）正常子模（mó）塊降額（é）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。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動（dòng）等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造（zào）成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨（suí）動式定（dìng）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（jiāng）氣（qì）隙做（zuò）的更小，減（jiǎn）少永磁體用量，電機不會（huì）發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作（zuò）時間更長，大體積球磨（mó）機檢修複雜，降低（dī）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（mó）技術　　1、立磨（mó）直驅對比於傳統感應（yīng）電機的優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多（duō）樣性（xìng）　　傳統立磨速度單一，工況適（shì）應能力差。遇（yù）到（dào）突（tū）發（fā）事件，調整磨鞮高（gāo）度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機（jī）采用變頻調速，適應工況能（néng）力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度（dù）外，還（hái）增加了速（sù）度（dù）調節以快速適應係統工（gōng）作環（huán）境，係統反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳統係統因三相感應電機無（wú）法（fǎ）在（zài）低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係統滿（mǎn）足立（lì）磨的低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需增加（jiā）軟（ruǎn）起動（dòng）裝置。三相感應電機起動後（hòu），通（tōng）過減速器滿足（zú）係統轉矩需要（yào），整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁（cí）同步電機起（qǐ）動，轉矩特（tè）性滿足需要（yào），無需盤（pán）車係統和減（jiǎn）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（chuán）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（dòng）裝（zhuāng）置起動三相感應電（diàn）機（jī），係（xì）統（tǒng）運行。係統控製複（fù）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。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行（háng），係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據（jù）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，滿足（zú）起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維（wéi）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（dìng）期維（wéi）護，傳統係統構（gòu）成單元多。同時（shí）立磨減速（sù）器結構複雜需（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（de）情況下進行係統維護。直驅係統構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步（bù）電機（jī）直接驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成（chéng）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。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上（shàng）采用直驅永磁電機取代傳統驅動係統年（nián）節電（diàn）量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鯤（kūn）磨（mó）機直驅係統（tǒng）的優勢與球（qiú）磨機直驅（qū）係（xì）統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁（cí）直驅電（diàn）機驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設（shè）計一種雙向載荷扇（shàn）形模塊機構替代大（dà）直徑軸（zhóu）承，方便加工、生產、運（yùn）輸、裝配（pèi）、維（wéi）修，並降低成本,在工程（chéng）實（shí）際中具有很強的實（shí）用型。　　針對（duì）大、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設（shè）計了三（sān）種立磨專（zhuān）用永磁電機，代替傳統的減（jiǎn）速機與三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）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，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。