1、技術背景　　傳（chuán）統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動（dòng）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（tí）。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南（nán）草莓视频ios機電設備有限公司（sī）聯（lián）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（gòu）進（jìn）行機電一體化設計（jì），取消（xiāo）動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能（néng）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（qǐ）動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品（pǐn）電機定子采用了模（mó）塊化設計，不（bú）僅降低了加工、製（zhì）造、運輸等難（nán）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（jì）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，電機不必采（cǎi）用高等級絕緣。模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器（qì）聯合供電，這樣（yàng）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。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（diàn）機控製的自由度，球磨機運行在輕載（zǎi）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一種自主設計研發的隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成（chéng）若幹個（gè）相互存在間（jiān）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（tǒng）是否震動或偏心，定（dìng）子塊（kuài）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（gòu）。本產品通過機械（xiè）結構設計保證定子與（yǔ）轉（zhuǎn）子間的間隙恒定，電機（jī）不會發生掃膛現象，因（yīn）此電機的氣隙（xì）可以設計（jì）的比普通永磁直驅電機的小很多，從而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低生產成本，節約稀土資（zī）源，節能用電量。當（dāng）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（pǐn）完全（quán）不會因電機發（fā）生故障（zhàng）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（de）隨動式定子結構構成一種“小車結（jié）構”，滾（gǔn）筒就（jiù）像公路，定（dìng）子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公（gōng）路（lù）行駛，公路的起伏不影響（xiǎng）車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子（zǐ）、轉子間隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原因造成電機（jī）偏心、氣隙不均勻時（shí），仍能正常運（yùn）轉（zhuǎn），保證磨機（jī）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）隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁體用量，並且因為隨動式結構，電機（jī）不（bú）會發生掃（sǎo）膛現象。　　本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，采用獨立的（de）扇形定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾（gǔn）輪（lún）貼合（hé）滾筒來確定定子與轉子間的（de）間隙，定子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐框架相（xiàng）連的彈性機構。彈性（xìng）機構（gòu）在球磨機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒（tǒng）向（xiàng）上波（bō）動，轉筒（tǒng）會向上頂定子（zǐ）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（xià）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（zǐ）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（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨（suí）轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移動（dòng），從而（ér）保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨（mó）機滾筒向（xiàng）下複位或繼續向下波動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁體對其向下的吸引力的同時（shí），彈性機構將（jiāng）上方其向下壓,下方定子塊（kuài）被轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性（xìng）裝置的壓力大小可（kě）調，對（duì）於不同位置的定子塊設（shè）置不同的壓力,避（bì）免因彈性裝置設置（zhì）的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較（jiào）快。　　本產（chǎn）品將永磁（cí）電機（jī）采用（yòng）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（chéng）一台模塊電機（jī），一台整圓電機由多（duō）台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電（diàn）機包繞式安裝（zhuāng）在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在（zài）支撐框架上的擋板來（lái）對定子塊進行圓（yuán）周（zhōu）方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐（chēng）板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品（pǐn）的隨動式定子塊安（ān）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（ké）、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連（lián）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）或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機（jī）的電機驅動（dòng）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（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（diàn）機相比優勢是（shì）它有較高的效率和功率（lǜ）因數，損耗大大降低，節（jiē）約了能源。永磁（cí）電機通過變（biàn）頻器進行（háng）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（nán）。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛（fàn）的原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，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（wéi）護檢修方便，還（hái）避（bì）免了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，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（diàn）機（jī）。模塊化（huà）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（shì）不增加電機的輸入電流，電機不必采用（yòng）高等級（jí）絕緣，模塊化電機采用多台小（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（róng）量，從而（ér）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。　　傳統電機故障時，會導致電機（jī）合成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量增加（jiā），平均（jun1）轉矩下降，轉（zhuǎn）矩波動顯著（zhe）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（yī）套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控製的自由度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，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（cháng）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控製其餘（yú）正常子模（mó）塊降額運行。使用本產品完（wán）全不會因電機發生故障而（ér）影（yǐng）響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差（chà）、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素（sù）會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還（hái）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（lái）預防掃膛，而氣（qì）隙增大（dà）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（dìng），可將氣隙做（zuò）的更小，減少永磁體用量（liàng），電（diàn）機不會發生掃膛現象，同時（shí）因為該隨動式定（dìng）子結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生（shēng）產（chǎn）效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨技術　　1、立磨直驅對（duì）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（chuán）統立（lì）磨速度單（dān）一，工況適應能力差。遇（yù）到突發（fā）事件，調整磨鞮高度來（lái）改變（biàn）係統工（gōng）作環境，係統反應（yīng）速度（dù）慢（màn）。永（yǒng）磁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（dù）調節以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三（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（qǐ）動後，通過（guò）減速器滿足係統轉矩需（xū）要，整個係統構成（chéng）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（jiǎn）單。　　(3）變頻器（qì）軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先由（yóu）低速盤（pán）車係統起動，待三相感應電機（jī）達到起動條件後，軟起動（dòng）裝置起動三相感應電機，係統（tǒng）運行。係統控製複（fù）雜，低速無法實現（xiàn）過（guò）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（qǐ）動過程可根據實際工況進行調整，以滿足（zú）各種工況的需求。低（dī）速可過載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）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期維護，傳統係統構成單元（yuán）多。同時立磨（mó）減速器結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成（chéng）本費用高。同時係（xì）統無法實現（xiàn）在低速運行的情況下進行係統（tǒng）維（wéi）護。直（zhí）驅係統構成（chéng）單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步（bù）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，係統維護成（chéng）本低。同時（shí），係統可實現在電機低速運行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳（chuán）動（dòng）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（yǔ）球（qiú）磨機（jī）直驅係（xì）統相（xiàng）同，這裏不再一—贅述。　　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（tí）高了立（lì）磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）上進行突（tū）破，通過設計一種雙向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運（yùn）輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在工程實際中具（jù）有很（hěn）強的實用型。　　針對大、中、小型（xíng）不同尺寸的立（lì）磨，分別設計了三種立磨專用永磁（cí）電機（jī），代替傳統的減速機與三相（xiàng）異步電動機，永磁直驅電機（jī）具有雙向載荷機（jī）構與不同的放置（zhì）位置，均能達到扶正與承壓的作用，並（bìng）且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成（chéng）本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的（de）傳動係統存（cún）在（zài）機械（xiè）傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與（yǔ）控製技術研究所與河南草莓视频ios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（jī）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（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的減（jiǎn）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（lì）強、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優點。　　在控製方（fāng）麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降（jiàng）低了加工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於把一個大（dà）功率電（diàn）機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技（jì）術可以實現降低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增（zēng）加電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電，這（zhè）樣設計降低了電機的（de）供（gòng）電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本。每個模塊電機都具有（yǒu）一套（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（qiú）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（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動（dòng）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（chǎn）品通過機械結（jié）構設計保證定子與轉子間的間（jiān）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（zhàng）電機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本（běn）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（suí）動式永磁直驅電（diàn）機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結（jié）構”，滾筒（tǒng）就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於（yú）汽車在公路行駛，公（gōng）路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響（xiǎng）滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配（pèi）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（xì）不均勻時，仍能正常運轉，保證（zhèng）磨機始終運行（háng）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，減少永磁體用量，並且因（yīn）為隨動式結構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定（dìng）子為（wéi）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結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定（dìng）子與轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑（jìng）向外側（cè）設有與支撐框架相連的彈性機（jī）構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒不偏（piān）心時處於半（bàn）壓（yā）縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉（zhuǎn）筒會向（xiàng）上頂定子塊上（shàng）安（ān）裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上（shàng）方彈性機構繼續壓縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體對其向上的吸引（yǐn）力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子塊的（de）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（háng）徑向與圓（yuán）周方向的移動，從（cóng）而保證定子、轉子之間的間隙（xì）不變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同（tóng）時，彈性（xìng）機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力（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（zhuāng）置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產（chǎn）品將永磁電機采用模（mó）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（tái）整圓（yuán）電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共（gòng）用同（tóng）一個（gè）轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾（gǔn）筒上。相鄰（lín）隨（suí）動（dòng）式定子塊間（jiān）設有固定在支撐框架上的擋板（bǎn）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（bǎn）,用於支撐安裝電（diàn）機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動（dòng）式（shì）定子塊安裝拆卸十分（fèn）便捷，隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定（dìng）子塊（kuài）之間的（de）連接杆、彈性機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉（lā）出，進行（háng）檢修或更換新的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機（jī）驅動係（xì）統的優點（diǎn）　　現階段大多數的球磨機（jī）仍（réng）采用三相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）構進行驅動。永磁同步電機與感應電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損（sǔn）耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係（xì）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電機應用越來越廣泛的原因。　　采用永磁直（zhí）驅，取消了中間的減速（sù）機（jī）、聯軸器、及齒輪的傳動（dòng）環節，縮短係統（tǒng）的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動（dòng）效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直驅係統（tǒng）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（jiǎn）修方便（biàn），還（hái）避免（miǎn）了傳統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多（duō）個小功率電機。模塊化電機的控製技（jì）術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流（liú），電機不必采用高等級絕（jué）緣（yuán），模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電（diàn）。這樣設計降低（dī）了電機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低（dī）成本。球（qiú）磨機運行在輕載（zǎi）工況時,完全可（kě）以隻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（dòng）勢發生畸（jī）變，諧波含量增加，平均（jun1）轉矩下降，轉矩波（bō）動顯著增加，無（wú）法繼續正常運行。而本產品進行了模塊化設（shè）計，每個模塊電機都（dōu）具有一套獨立的控製係統，大大提升（shēng）了電機控製的自由度,可以利用其多電（diàn）機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接拆卸故（gù）障電機更換新的（de）模塊電機即可（kě）正常運行（háng）。模塊化（huà）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（wán）全不會（huì）因電機發（fā）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（shēng）震動等因素會發生（shēng）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（cháng）常通過增加氣隙大小（xiǎo）來預（yù）防掃膛，而氣隙增（zēng）大會導致永磁體用量（liàng）增加，提高電機製造成本。隨動式定（dìng）子（zǐ）結構（gòu）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（jiān）隙恒（héng）定，可將（jiāng）氣隙做的更小，減少永磁（cí）體用量，電機（jī）不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心（xīn）時能繼續正常工作，檢修次數更少，工作（zuò）時（shí）間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高（gāo）生（shēng）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（bǐ）於傳統感應電機的優點( 1）變頻調速控製，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（fā）事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統（tǒng）反應速（sù）度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力（lì）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（tǒng）工作（zuò）環境，係統反應（yīng）速度更快（kuài）。　　(2）係統簡單,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的低速起動。為保（bǎo）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（gǎn）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，係統運行的輔助設備很多。直驅係統由變頻控（kòng）製係統控製永磁（cí）同步電機起動，轉矩特性（xìng）滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定（dìng）　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三（sān）相感應電機（jī）達（dá）到起動條件後，軟起動裝置起（qǐ）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（shū）出。在低速（sù）過程需要盤車係統，將轉速提高（gāo）到三相感應電機起（qǐ）動條件。直驅係（xì）統直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程（chéng）可（kě）根（gēn）據實際（jì）工況進行調整，以滿足各種工（gōng）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，維護成本（běn）更低,維護次數少　　係統各構成單元（yuán）均需要時（shí）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（yòng）高。同時係（xì）統無法實現在低速（sù）運行的情況下進（jìn）行係（xì）統維護。直驅係統構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步電（diàn）機直接驅動，控製方便。係統內無減速器（qì），無需額外進行維護，係（xì）統維護成本低。同時，係統可實現在電機低（dī）速運行情況（kuàng）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年節電量達181萬（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨（mó）機直驅（qū）係統的優勢與球磨機直驅（qū）係統相同，這裏不再一（yī）—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動,提高（gāo）了立磨效（xiào）率。在立磨扶正軸承（chéng）與壓力軸承（chéng）上進行突破，通過設計一種雙向載荷（hé）扇形模塊機構（gòu）替代大直（zhí）徑（jìng）軸承，方便加工、生產（chǎn）、運輸、裝（zhuāng）配、維修，並降低成（chéng）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（zhǒng）立磨專用永磁電機（jī），代（dài）替傳統的減速機（jī）與三相異步電動（dòng）機（jī），永磁直驅電機（jī）具有雙向載荷（hé）機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節（jiē）省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　傳（chuán）統的球磨機、立磨機大（dà）都采用三相異步電動機、聯軸器、減速（sù）裝（zhuāng）置（zhì）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（zuò）量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製（zhì）技術研究所與河南草莓视频ios機電設（shè）備有限（xiàn）公司聯合（hé）設（shè）計研發的（de）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（zhe）提高了電機的效率與功率因數（shù），具有節能、起動轉矩大、過載（zǎi）能力強（qiáng）、係統（tǒng）免維護、自動化程度高（gāo）等優點。　　在控（kòng）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（xiàng）當於把一個大（dà）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（xiàn）降低大（dà）功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不（bú）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使用的變頻器容量，從而降低成本。每個模（mó）塊電機都（dōu）具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控製（zhì）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電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方麵（miàn），本產品電（diàn）機的定子采用了（le）一種自（zì）主設計研發（fā）的隨動式結構，將整圓的定子分成若幹個（gè）相互存在（zài）間隙的小扇形塊（kuài），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，定子塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間（jiān）隙恒定的結構。本產品通過機械結（jié）構設（shè）計保證定（dìng）子與轉子間的間隙（xì）恒（héng）定，電機不會發生掃（sǎo）膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機的小很多（duō），從而大幅降低電機永磁（cí）體用量，降低生產成（chéng）本，節約稀土資源，節（jiē）能用電量。當（dāng）模塊發（fā）生（shēng）故（gù）障時，直接拆卸（xiè）故障電（diàn）機，更換新的模塊電機（jī）即可正常運行。使用本產品完全（quán）不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（dòng）式永磁直驅電機（jī）概述　　本產品的隨動式定子結構構成一種“小車結（jié）構”，滾（gǔn）筒就像公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾（gǔn）輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏（fú）不（bú）影響車輪與地麵貼合，即滾筒（tǒng）偏心浮動不（bú）影響滾輪（lún）貼合滾筒，保證（zhèng）定子、轉（zhuǎn）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、氣隙不均勻時，仍（réng）能正（zhèng）常運轉，保證（zhèng）磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢修。同時電機定子與（yǔ）轉子間（jiān）的間（jiān）隙（xì）也可以做的更小，減少（shǎo）永磁（cí）體用量，並且因為隨（suí）動式結（jié）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（jī）於模塊化永磁直驅（qū）電機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨（suí）動原理是在定子塊的軸向兩側安（ān）裝滾（gǔn）輪且滾輪（lún）貼合滾筒來確定定子與轉（zhuǎn）子間的間隙，定子塊徑（jìng）向外（wài）側設有與（yǔ）支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨（mó）機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果（guǒ）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（xiàng）上移動，上（shàng）方彈性機構繼續壓縮;下方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定（dìng）子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂（dǐng），保證下方定子塊的滾輪依然貼（tiē）合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移（yí）動（dòng），從而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向下複位或繼續（xù）向下（xià）波（bō）動，則上方定子塊在受到永磁（cí）體對其（qí）向下的吸引力的同時，彈性機（jī）構將上方其向下壓,下方定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置（zhì）的壓力大小可調，對於（yú）不同位置的定子塊設置不同的壓力（lì）,避免因彈（dàn）性裝置設置的壓（yā）力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電（diàn）機采用模塊化控製，根據（jù）不同功率的電機設計采用不同個數的（de）隨動（dòng）式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電（diàn）機由多（duō）台模塊電機構（gòu）成（chéng）,多（duō）台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固定在支撐框（kuàng）架上的擋板來對定（dìng）子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法蘭（lán）處銜接T型支撐板,用於支（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝（zhuāng）拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的（de）徑向依次拆卸密封外殼、彈性機構（gòu）、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的連（lián）接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換（huàn）新的（de）定子塊。　　3、采用本產（chǎn）品代（dài）替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨（mó）機仍采用三相感應電動機（jī）、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢（shì）是它有（yǒu）較高的效率和功率因數（shù），損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應（yīng）電機則起動相（xiàng）對困難（nán）。這些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用（yòng）永磁直驅，取消（xiāo）了中（zhōng）間的減速機、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係統（tǒng）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率（lǜ）不僅得到大幅提升，而且直（zhí）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（jìng）汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊（kuài）化設計（jì），不僅降低了（le）加工，製造，運輸等難度，還相當於把（bǎ）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（shí）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（diàn）流（liú），電機不必采用高等級絕（jué）緣，模塊化電機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低了電（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（zài）輕載（zǎi）工況時,完全可以隻運行（háng）部（bù）分模（mó）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勢發生畸（jī）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（cháng）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（dú）立的控製（zhì）係統，大大提升（shēng）了電機控製的自（zì）由度,可以利用其多電機結構（gòu）和控（kòng）製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆卸故障電機（jī）更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊（kuài）數，也可（kě）切除故障子模塊而（ér）控製其餘正常子模塊降額運行（háng）。使用本（běn）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（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震動等因（yīn）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（shí）際生產中（zhōng）常常（cháng）通過增加氣隙大小（xiǎo）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（zǐ）結構的模塊電機，能在轉筒偏（piān）心（xīn）時保證定（dìng）子與（yǔ）轉子之間的間（jiān）隙恒定，可將氣隙（xì）做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現（xiàn）象，同時因為該隨動（dòng）式定子結構在偏心時能繼（jì）續正（zhèng）常工作，檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立（lì）磨技術　　1、立磨直（zhí）驅對比（bǐ）於傳統感應電（diàn）機（jī）的優點( 1）變頻調速控製，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（lái）改變係統工作（zuò）環境（jìng），係統反應速度慢。永磁同步電機采用變（biàn）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（zēng）加了速度調節以快速適應係統工作環境，係（xì）統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統因（yīn）三（sān）相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤（pán）車係統滿（mǎn）足立（lì）磨（mó）的低（dī）速起動。為保證在電機起動（dòng）過程不（bú）對電網造成過大的衝擊，需增加軟起動裝置（zhì）。三相感應電（diàn）機起動後，通過減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係（xì）統構成（chéng）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（yǒng）磁同步電機起動，轉矩特性（xìng）滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過（guò）程隨意設定　　傳統係（xì）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（gǎn）應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜（zá），低速無法實現過載輸出。在低速過程需要（yào）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（dī）速起動，係統直接運行，係（xì）統控製（zhì）簡單。變頻控製起動過程可根據實際（jì）工況（kuàng）進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數少　　係（xì）統各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期維護（hù），傳統係統構成單元多。同時立磨減（jiǎn）速器（qì）結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成本費用高。同時（shí）係統無法實現在低速運行的情況下（xià）進行係統維護。直（zhí）驅係統構成單元簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁同步電（diàn）機直接驅動，控製方便。係（xì）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（tǒng）可實現在電（diàn）機低（dī）速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效（xiào）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與球磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效（xiào）率。在立（lì）磨扶正軸承與壓力軸承上（shàng）進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構（gòu）替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成（chéng）本,在工程實際中具有很（hěn）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（sān）種立磨專用永磁電機，代替（tì）傳統的減速機與三相異步（bù）電動機，永磁直（zhí）驅電機具有雙向載荷（hé）機構（gòu）與不同的放置位置，均能（néng）達到扶正與承（chéng）壓的（de）作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大（dà）都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結（jié）構進行驅動，導致球（qiú）磨機的傳動（dòng）係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複（fù）雜、運行維（wéi）護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技術研（yán）究所與河（hé）南全（quán）新機（jī）電設備有限公司聯合設計（jì）研發的球（qiú）磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電機（jī）,通過將電動機與機械結構進（jìn）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（jiē）滿足荷載的需（xū）求，省去傳統磨機的減速機，顯著（zhe）提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過（guò）載能力強、係（xì）統免維護、自動化程（chéng）度高等（děng）優點。　　在（zài）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（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（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模（mó）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（jiàng）低了電機的供電（diàn）電壓和使用的變（biàn）頻器容（róng）量，從而降低成本。每（měi）個模塊電（diàn）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（yóu）度，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磨機（jī）。　　在結構方麵，本產品電機的定（dìng）子采用了一種自主設計研（yán）發的（de）隨動式結構，將整圓的定（dìng）子（zǐ）分成若幹個相互存（cún）在間（jiān）隙的（de）小（xiǎo）扇形塊，通（tōng）過機械結構設計，確定了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或（huò）偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構。本產品通（tōng）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（diàn）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用量，降低生產成本，節約（yuē）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（jī）即可正常運行。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、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概（gài）述　　本產品的隨動式定（dìng）子結構構成一種“小車結構（gòu）”，滾（gǔn）筒就像公路，定（dìng）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（lù）的起伏（fú）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（zǐ）間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原（yuán）因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉（zhuǎn），保證（zhèng）磨機始終運行在（zài）性能狀態，不必停機檢（jiǎn）修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的（de）更小，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,基於模塊化（huà）永磁直驅電機，采用獨（dú）立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾（gǔn）筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑（jìng）向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球（qiú）磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向上（shàng）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（gòu）繼續壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的（de）同時，定子塊上的彈性機構將（jiāng）其向（xiàng）上頂，保證下方定（dìng）子塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，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，從而保證定子、轉子（zǐ）之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向下複位或繼續向（xiàng）下波動，則上方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）其（qí）向（xiàng）下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓力（lì）大小可調，對（duì）於不（bú）同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈（dàn）性裝置設置的壓（yā）力過大造成滾輪或（huò）轉筒磨損較快。　　本（běn）產（chǎn）品將永磁電機采用模塊化控製，根據不同功率的（de）電機設計采用（yòng）不同個數的隨（suí）動式定子塊構成一台模（mó）塊電機，一台整圓電機由多（duō）台模（mó）塊（kuài）電機構成,多台模塊電機共用同一（yī）個轉（zhuǎn）子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾（gǔn）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,用於支撐安裝電機（jī）轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸（xiè）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（jiān）的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出（chū），進（jìn）行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機（jī）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（bǐ）優勢（shì）是它有較高（gāo）的效率和功率因數，損耗大大降（jiàng）低，節（jiē）約了能源。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平穩（wěn），係統響（xiǎng）應速度（dù）快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來（lái）永磁電機應用越（yuè）來越（yuè）廣泛（fàn）的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係（xì）統（tǒng）的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效（xiào）率不僅（jǐn）得到大幅提升，而且直（zhí）驅係統的故障率低，維護檢修方便，還（hái）避免了傳統設備因漏油造（zào）成環境汙染（rǎn）。　　由於本產品（pǐn）電（diàn）機定子（zǐ）采用了（le）模塊化設計，不僅降低（dī）了加工（gōng），製造，運輸等難（nán）度，還相（xiàng）當於把一個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電（diàn）機的控製技術可以實現降低大功（gōng）率（lǜ）電機的輸入電壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流（liú），電機不必采用高等級絕緣（yuán），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（jī）的供電電壓和使用的變頻器（qì）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）部分模塊電機驅動球磨機。　　傳（chuán）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（jǔ）下降（jiàng），轉矩波動顯著增加，無法繼（jì）續正（zhèng）常運行。而本產（chǎn）品進行（háng）了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提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（shì），在發生故障時。可以直接拆卸故障（zhàng）電（diàn）機更換新的模塊電機即可（kě）正常運行。模塊化電機具有冗餘（yú）的模塊數，也可切除故障子模塊而控（kòng）製其餘正常子（zǐ）模塊（kuài）降額運行。使用本產（chǎn）品（pǐn）完全不會因電機發生故障而（ér）影響到（dào）生產工（gōng）期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變或重載（zǎi）產生震動等（děng）因素會發生轉子偏心（xīn）現象，偏心嚴重時還會（huì）造成電（diàn）機（jī）掃膛損壞（huài）電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來（lái）預防掃膛，而（ér）氣隙增大會導致永磁體（tǐ）用量增加，提高電機（jī）製造成本。隨動式定子結（jié）構的模塊電機，能在轉筒偏心（xīn）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，同時因為該隨動式定子結構（gòu）在偏心時能（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（jiǎn）修複雜，降低檢修次數就是提（tí）高生產（chǎn）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（huán）境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻（pín）調速，適應工（gōng）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（kuài）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電機無法在低速（sù）實（shí）現大轉矩輸出，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（qǐ）動（dòng）過程不對電網造成（chéng）過（guò）大的衝擊，需增加軟起（qǐ）動裝置。三相（xiàng）感應（yīng）電機起動後，通過（guò）減（jiǎn）速器滿足係統轉（zhuǎn）矩（jǔ）需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設（shè）備很多。直驅係統由變頻控（kòng）製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特（tè）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（qì）軟起動，起動過（guò）程（chéng）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，軟起動裝置起動三相感應（yīng）電機，係統運行。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（dào）三相感應電（diàn）機起動條件。直驅（qū）係統直（zhí）接（jiē）變頻低速起動（dòng），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（diào）整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出（chū），滿足起（qǐ）動需要，取代盤（pán）車係統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維護成本更低,維護次數少（shǎo）　　係（xì）統各構成單元（yuán）均需要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（sù）器結構複雜需要經常維護，維護（hù）成本費用高。同（tóng）時係統無法實現在低速運行的（de）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（tǒng）內無減速器，無（wú）需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進行係統維護（hù）。　　(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節電（diàn）量達181萬（wàn）元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機（jī）直驅係統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同，這裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構采用（yòng）永磁直驅（qū）電機（jī）驅動,提高了立磨效率。在立（lì）磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破（pò），通（tōng）過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸（shū）、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中（zhōng）具有很強的實（shí）用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立（lì）磨，分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（bù）電動機，永磁直驅電機具有雙向（xiàng）載荷機構與（yǔ）不同的放置位置（zhì），均能達到扶（fú）正與承壓的作用，並且方便製造（zào）、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、立磨機大都采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減（jiǎn）速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨（mó）機的傳動（dòng）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。　　沈陽工（gōng）業大（dà）學（xué）電（diàn）機與控製技術研究所與河南草莓视频ios機電設備有限公（gōng）司聯合設計研發的球（qiú）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，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（chuán）統磨機的減速機，顯著提高（gāo）了電機的效率與（yǔ）功率因數，具有節能、起動轉（zhuǎn）矩大（dà）、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點（diǎn）。　　在控製方麵（miàn）,本產品電（diàn）機定子采用了（le）模塊化設計，不僅（jǐn）降低了加工（gōng）、製造、運輸等難度，還（hái）相當（dāng）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（xiàn）降低（dī）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小功率變頻器聯（lián）合供電，這樣設計降（jiàng）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（jù）有一套獨（dú）立（lì）的控製係統，大大提升了（le）電機控製的（de）自由度，球磨（mó）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（fāng）麵，本（běn）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（yuán）的定子分成若（ruò）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（shì）否震動（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子（zǐ）與轉子間隙（xì）恒定的結構。本產品通過機械結構設計保證定子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，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（yǒng）磁直驅電機的小很（hěn）多，從而大幅降低電機永（yǒng）磁體用量（liàng），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，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產品完全不會因電機發生（shēng）故障而影響到生產（chǎn）工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一（yī）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（gōng）路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心（xīn）浮動不影響滾（gǔn）輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）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，仍能正常運轉，保證磨機始終運（yùn）行在性能狀態，不必停機（jī）檢修（xiū）。同時電（diàn）機定子與轉子間（jiān）的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會（huì）發生掃膛現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結（jié）構,基於模塊（kuài）化永磁（cí）直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結（jié）構（gòu），其隨動原理是在定子塊的軸向（xiàng）兩側安裝滾（gǔn）輪且滾輪（lún）貼合滾筒（tǒng）來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外側設有與支（zhī）撐（chēng）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（gǔn）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動，上（shàng）方（fāng）彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在（zài）受到永磁體對其向上（shàng）的吸引力（lì）的（de）同時，定（dìng）子塊（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉（zhuǎn）筒波（bō）動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動，從而（ér）保證定子、轉子之間的間（jiān）隙不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼續向下波動，則上方定子塊（kuài）在受（shòu）到永磁體對其向（xiàng）下的吸引力的同時，彈性（xìng）機構將上（shàng）方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本（běn）產品彈性裝置的（de）壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置（zhì）不同的壓（yā）力,避免（miǎn）因彈性裝置（zhì）設置的壓（yā）力過大造成滾輪或轉筒（tǒng）磨（mó）損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采用不同個數（shù）的隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊電（diàn）機，一台整（zhěng）圓（yuán）電機由多台模塊電機構成（chéng）,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。相鄰隨動式定子塊間設有固（gù）定在支撐框架上的擋板（bǎn）來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨動式定（dìng）子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的（de）徑向（xiàng）依次拆卸密封外殼、彈（dàn）性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機（jī）的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁同步電機（jī）與感應電機相比優勢（shì）是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降（jiàng）低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電（diàn）機運行平穩，係統響應速度快（kuài），感應電機則起動相對困（kùn）難。這（zhè）些也是近年來永磁（cí）電機應用（yòng）越來越廣泛的原因。　　采用永磁（cí）直驅，取消了中間的減速機（jī）、聯軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係（xì）統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動（dòng）效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動（dòng）效率不僅得到（dào）大幅提升，而且直（zhí）驅係統的故障率低，維（wéi）護（hù）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用了模（mó）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。模塊化（huà）電機的（de）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（jiā）電機的輸入電流（liú），電（diàn）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電。這樣設計降低了電機的供（gòng）電電壓和使（shǐ）用的變頻器（qì）容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在輕載工況時（shí）,完全（quán）可（kě）以隻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（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。而本產品進行了模塊化設（shè）計，每個模塊電機（jī）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,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（zhí）接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘正（zhèng）常子模塊（kuài）降額運行。使（shǐ）用本產品完全不會因電（diàn）機發生故障而影響到生產工（gōng）期。　　球（qiú）磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）或重（chóng）載產生震動等因素會發生轉（zhuǎn）子偏心現象，偏心嚴重時（shí）還會造成電機掃膛損壞電機，實（shí）際（jì）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（zēng）加，提（tí）高電機製造成本。隨動式定子（zǐ）結構的模塊電機，能（néng）在轉筒偏（piān）心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙恒定，可將氣隙做的（de）更小，減少永磁體用量（liàng），電機不會發生（shēng）掃膛現象（xiàng），同時因為該隨動式（shì）定子結構（gòu）在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢修（xiū）次數更（gèng）少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次（cì）數就是提高生產效率。　　4、隨動式球（qiú）磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立（lì）磨直驅對比於傳（chuán）統感應電機的（de）優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適應能力差（chà）。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作（zuò）環境（jìng），係統反應（yīng）速度慢（màn）。永磁同步電機（jī）采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發（fā）事件，除調整（zhěng）磨輾高度外（wài），還增加了速度調節以快（kuài）速適應係統工作環境，係統反（fǎn）應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性（xìng）高　　傳統係統因三相感應電機（jī）無法在低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨（mó）的（de）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（zēng）加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過（guò）減速器滿足（zú）係統轉（zhuǎn）矩需要（yào），整個係統構成（chéng）複雜，係（xì）統運行的輔助（zhù）設備很（hěn）多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同步（bù）電（diàn）機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤車係統和減（jiǎn）速器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動（dòng）過程隨意設定　　傳統係統（tǒng）先由低速盤（pán）車（chē）係統起動，待三相感應（yīng）電（diàn）機達到起動條件後，軟起（qǐ）動裝置起動三相感應電機（jī），係統運（yùn）行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸（shū）出。在（zài）低速過程需要盤車係統，將轉速提（tí）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，係統控製簡單。變頻控（kòng）製起動（dòng）過程可根據實際工況進行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需要，取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器，維護成（chéng）本更低,維護次數（shù）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。同時立磨減速器結構（gòu）複雜（zá）需要經常維護，維護成本費用高（gāo）。同時係統無法實現（xiàn）在（zài）低速運（yùn）行的情況下進行係統（tǒng）維護。直驅係統構成單元簡單，變頻（pín）器控製永磁同步電機直接驅動，控製方便（biàn）。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在（zài）電機低速運行情況下進行係統維（wéi）護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上（shàng）采（cǎi）用直驅永（yǒng）磁電（diàn）機取（qǔ）代傳統驅動係統年（nián）節電量達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直驅係統的優勢與球磨機直（zhí）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（zhóu）承上進行突破，通過設計一種雙（shuāng）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、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實（shí）用型。　　針對大、中、小（xiǎo）型（xíng）不（bú）同尺寸的立磨，分別（bié）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（yǒng）磁直驅電機具有雙向載荷機構與（yǔ）不同（tóng）的放置位（wèi）置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，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（jī）大都采用三相異步電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及（jí）齒輪結構進行驅（qū）動，導（dǎo）致球磨機的傳（chuán）動係統（tǒng）存在機械傳動鏈冗長、效率低（dī）、機構複雜、運行維（wéi）護（hù）工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術（shù）研究所與河南全（quán）新（xīn）機電設備有限公司聯合設計研發的（de）球磨機、立（lì）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（diàn）一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足（zú）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（yīn）數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護（hù）、自動（dòng）化程度高等優點。　　在（zài）控製方麵,本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加（jiā）工、製造（zào）、運輸等難度，還（hái）相當於（yú）把一個（gè）大功率電機（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（jī）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（tái）小（xiǎo）功率變頻器聯合供電，這（zhè）樣設計降低了電（diàn）機（jī）的供電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從（cóng）而降低成本。每（měi）個模塊電機都具有一（yī）套獨立的控製係（xì）統，大大提升了電機控製的自由度（dù），球（qiú）磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅（qū）動球磨機。　　在結構方麵，本產（chǎn）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（de）小扇形塊（kuài），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，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保（bǎo）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，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的（de）比普通永磁（cí）直驅電機的（de）小很多，從而大幅降（jiàng）低電（diàn）機永磁體用量，降低生產成本，節（jiē）約稀土（tǔ）資源，節能用電量。當模塊發生故障時（shí），直接拆卸故障電（diàn）機，更換新的模塊電機即（jí）可正常運行。使用本產品完全不會因電機發生故（gù）障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永（yǒng）磁直驅電（diàn）機概述　　本產品（pǐn）的（de）隨（suí）動式定子結構構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車（chē）。滾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（dì）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（zài）球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能正（zhèng）常運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態（tài），不必停機檢修。同時電機定子（zǐ）與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨（suí）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（cí）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向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子（zǐ）與轉（zhuǎn）子（zǐ）間的間隙（xì），定子塊徑向外側設有與支撐框架（jià）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壓縮狀（zhuàng）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（de）滾輪，進而帶動定子塊向（xiàng）上移動，上方（fāng）彈性機構繼（jì）續壓縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子（zǐ）塊（kuài）上的彈性機構將其向上頂，保證下方定（dìng）子塊的滾輪（lún）依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑向與（yǔ）圓周方向（xiàng）的移動，從（cóng）而保證定子、轉子之間的間隙不（bú）變（biàn）。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方（fāng）定子塊在受到永磁體（tǐ）對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下（xià）方定子塊（kuài）被轉筒向下壓。　　本（běn）產品彈性裝置的壓力大（dà）小可調，對於不同位置的定（dìng）子塊設置不同的壓（yā）力（lì）,避免因彈性裝置（zhì）設置的壓力過大造成（chéng）滾（gǔn）輪（lún）或轉筒磨損（sǔn）較快。　　本產品將永（yǒng）磁電機（jī）采用模（mó）塊化控製，根據不同功率的電機設計采用不同個數的隨動（dòng）式定子（zǐ）塊構成一（yī）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（kuài）電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機（jī）滾筒上。相鄰隨動（dòng）式定子塊間設有固定在支撐框架上（shàng）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鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆（chāi）卸十分（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、彈性機構與定子塊之（zhī）間的連接杆、彈性機構支（zhī）撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳（chuán）統磨機的（de）電機驅（qū）動係統的優點　　現階段大（dà）多數（shù）的（de）球磨機仍采（cǎi）用三（sān）相感應電（diàn）動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進（jìn）行驅動。永磁同（tóng）步（bù）電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（yǒng）磁電機通（tōng）過變頻器進行調速（sù），電機運（yùn）行平穩，係統響應（yīng）速度快，感應（yīng）電機則起動（dòng）相對困難。這（zhè）些（xiē）也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的（de）原（yuán）因。　　采用永磁直驅，取（qǔ）消了中間的減速機、聯（lián）軸（zhóu）器、及齒輪的（de）傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅（qū）係統的傳動效率（lǜ）將提升至少20%。球（qiú）磨機（jī）直（zhí）驅係（xì）統的傳動效率（lǜ）不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢（jiǎn）修方便，還避免了傳統設備因（yīn）漏油（yóu）造成（chéng）環境汙染。　　由（yóu）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（de）控（kòng）製技術可以實現降低大功率電機的輸入電（diàn）壓，但（dàn）是不增加電機的輸入電流，電機不必采（cǎi）用高等級（jí）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（jiàng）低了電機的供（gòng）電電壓和使用的變頻器容（róng）量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　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）含量增加，平（píng）均轉矩下（xià）降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無（wú）法繼（jì）續正常運行。而本產品進行了模塊化（huà）設計，每個模（mó）塊電機都具有一套獨立的控製係統（tǒng），大大提升了電機控製的自由（yóu）度,可以利（lì）用其多電機結（jié）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（huàn）新的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化電機具（jù）有冗餘的模（mó）塊數，也可切除故障子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（diàn）機發生故障而影響到（dào）生產工期。　　球磨（mó）機因加工（gōng）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（chéng）電機掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常（cháng）通過（guò）增加（jiā）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（jī）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（zǐ）之間的間隙恒定，可將（jiāng）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（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工作（zuò），檢修次數更少，工（gōng）作時間更長，大體積球磨機檢修（xiū）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（duì）比於傳統感應電（diàn）機的優點( 1）變頻調速控製，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（dào）突發事件，調整磨鞮（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（pín）調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度（dù）外，還增加了速度（dù）調節以快速適應係統工作（zuò）環境，係統（tǒng）反應速（sù）度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳統係統（tǒng）因三相感應電機無法在低速實（shí）現大（dà）轉矩輸出，需要額外的盤車（chē）係統滿（mǎn）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（yīng）電機起動後，通過減速器滿（mǎn）足（zú）係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。直（zhí）驅係統由變頻控製係（xì）統（tǒng）控製永磁同步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需（xū）要，無需盤車係統和減速器，輔助係（xì）統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低速（sù）盤車係統起動，待三相（xiàng）感（gǎn）應電機達到起動條（tiáo）件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機（jī），係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出（chū）。在低（dī）速過程需要（yào）盤（pán）車（chē）係統，將轉速提高到三相（xiàng）感應電機（jī）起動條件（jiàn）。直（zhí）驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行，係統（tǒng）控製簡單。變頻控製起動過程可根（gēn）據（jù）實際工況進行（háng）調整，以滿足各種工況的需（xū）求。低速可（kě）過載輸出，滿足起（qǐ）動需（xū）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（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雜（zá）需要經常（cháng）維護，維護成本費用高。同時係統無法實（shí）現在低（dī）速運（yùn）行的情況下進行係統維（wéi）護。直驅係統構成單元簡單（dān），變頻器控製永（yǒng）磁同步電機直接驅動（dòng），控製方便。係統內無減速器，無需（xū）額外進行維護，係統維（wéi）護成本低。同時，係（xì）統可實現在電機低速運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）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（zhí）驅係統相（xiàng）同（tóng），這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直驅電（diàn）機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承（chéng）與壓力軸承上進（jìn）行突破，通過設計一（yī）種雙向載荷扇（shàn）形模塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝（zhuāng）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（cùn）的（de）立磨，分別設計了三種（zhǒng）立磨專（zhuān）用永磁電機，代替（tì）傳統的（de）減速機與三相異步電（diàn）動機，永磁直驅電機具有雙向載（zǎi）荷機構與（yǔ）不同的（de）放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方（fāng）便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專（zhuān） 利。