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（jí）齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機（jī）械傳動鏈冗（rǒng）長、效率低、機構（gòu）複（fù）雜（zá）、運行維護工（gōng）作（zuò）量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控（kòng）製技術研究所與河南（nán）蜜桃视频com.www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（cí）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（lì）傳輸的中間環節（jiē），做成直驅（qū）方案，能直接（jiē）滿足荷載的需求，省去（qù）傳統磨機的減速機，顯著提高（gāo）了（le）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（qiáng）、係統免維護、自（zì）動（dòng）化程度高等優點。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還（hái）相當（dāng）於把一個大功率電（diàn）機做成了多個小功率電（diàn）機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以（yǐ）實現降低（dī）大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電（diàn）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（yàng）設計降（jiàng）低（dī）了（le）電機的供電電壓和（hé）使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）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）機控製的自由度，球磨機運行在（zài）輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構方麵，本產品電機的定子采用了一種自（zì）主設計研（yán）發的隨動式結構（gòu），將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在（zài）間隙的小扇形塊，通過機械結（jié）構設計（jì），確（què）定了一種無論（lùn）球磨機（jī）轉筒是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構（gòu）。本產品通過機（jī）械結構（gòu）設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電機不會（huì）發生掃膛（táng）現象，因此電（diàn）機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁（cí）直驅（qū）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（běn），節約稀土資源，節（jiē）能用電量（liàng）。當模（mó）塊發生故障時，直（zhí）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（yǐng）響到生產工期（qī）。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電（diàn）機概述　　本產品的（de）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。滾輪貼合（hé）滾筒（tǒng）旋轉相當於汽車在公路（lù）行（háng）駛（shǐ），公路的起伏不影（yǐng）響車輪與地麵貼（tiē）合，即滾筒（tǒng）偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子（zǐ）間隙恒（héng）定，在球磨機因裝配誤差、軸（zhóu）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。同時電機定子與轉子間（jiān）的間隙（xì）也可以做的更小，減少永磁（cí）體用量（liàng），並且因為隨動式結（jié）構，電機（jī）不會發生掃膛現象。　　本產品電（diàn）機的定子為（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（dòng）原理是在定子塊的軸向兩側安裝滾（gǔn）輪且（qiě）滾輪貼（tiē）合滾筒來確定定（dìng）子與轉子間的間隙，定子（zǐ）塊徑向（xiàng）外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機（jī）構在球磨（mó）機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上安裝的（de）滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到永磁體對其（qí）向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾（gǔn）輪依然貼合轉筒外表麵，使定（dìng）子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動而進行徑（jìng）向與圓周方向的移動，從（cóng）而保證定子、轉子之間的間（jiān）隙不變（biàn）。球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磁體對其（qí）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（zǐ）塊（kuài）被轉筒向下壓。　　本產品彈性（xìng）裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控（kòng）製，根據不同功（gōng）率的電機設計采用不同（tóng）個數（shù）的隨動式定子塊構成一台模塊（kuài）電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成（chéng）,多台模塊電機（jī）共用同一個轉子，模塊電機包（bāo）繞（rào）式安裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨動式定子塊間設有固定在支（zhī）撐框架上的（de）擋板來（lái）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（suí）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（xiè）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，進行檢修或更（gèng）換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機（jī）驅動（dòng）係統的優點（diǎn）　　現階段大（dà）多數的球磨機仍采用三（sān）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（tóng）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（shù），損耗大大降低，節約（yuē）了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，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機應用越（yuè）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、及齒輪的傳動環節（jiē），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率不僅得到大幅提升，而（ér）且（qiě）直驅係統的故障率低，維護檢修方（fāng）便（biàn），還避免了傳統設備因漏油造成環境汙（wū）染。　　由於本產品電（diàn）機定子（zǐ）采用了模（mó）塊化（huà）設計，不僅降低了加工，製造，運輸（shū）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（dàn）是不增加電機的（de）輸入電流（liú），電機不必采用高等（děng）級絕緣，模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電。這（zhè）樣設（shè）計降低了電（diàn）機的供電電壓（yā）和（hé）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,完全可以隻運行部分模塊電機（jī）驅（qū）動球（qiú）磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動（dòng）勢發（fā）生畸變，諧波含（hán）量（liàng）增加，平均（jun1）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（shè）計，每個模塊電機都具有一套獨立的控製係統（tǒng），大大提升了電機（jī）控製的自由度,可（kě）以利（lì）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（de）模塊電機即（jí）可（kě）正常（cháng）運行。模塊（kuài）化電機具有冗餘的模塊數，也可切除故障子模塊（kuài）而控製其餘正（zhèng）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生產工期。　　球（qiú）磨機（jī）因加工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產生震（zhèn）動等因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，實際生產中常常通過增加氣（qì）隙大小來（lái）預防掃膛，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用量增加，提高電（diàn）機製造成本（běn）。隨動（dòng）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，可將氣隙做的更（gèng）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（zài）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（jī）球磨機檢修複雜，降低（dī）檢修次（cì）數就是提高生產（chǎn）效率（lǜ）。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖（tú）　　二（èr）、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的（de）優點( 1）變頻調速控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨（mó）速度單一，工況適應（yīng）能力差。遇到突發事件（jiàn），調整磨（mó）鞮（dī）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（yòng）變頻調速（sù），適應（yīng）工況能力強。遇到突發事件，除調（diào）整磨輾高度外（wài），還增加了（le）速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境，係統（tǒng）反應（yīng）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（wú）法在低速實現大轉矩輸（shū）出，需要（yào）額外的盤車係統滿足立磨的低速（sù）起動。為保證在電機起動過程不對電網造（zào）成過大（dà）的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。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（dān）。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電（diàn）機達（dá）到起動條件（jiàn）後，軟（ruǎn）起動裝置起動三相（xiàng）感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現過載輸出。在（zài）低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機（jī）起動條件。直驅係統直（zhí）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，以滿（mǎn）足各（gè）種工況的需求。低速可（kě）過載（zǎi）輸出（chū），滿足起（qǐ）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　　係統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常維護，維（wéi）護成本（běn）費用高。同（tóng）時係統無法（fǎ）實現在低速運行的情況（kuàng）下進行係統維護（hù）。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（nèi）無減速器，無需額外（wài）進行維護（hù），係統（tǒng）維護成（chéng）本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況（kuàng）下進行係統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）高,節能效（xiào）果明顯　　綜上（shàng）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（jī）直驅係統的優（yōu）勢與球磨機（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　　本新型立磨結構采用永磁（cí）直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力（lì）軸承上進行突破，通（tōng）過設計一種（zhǒng）雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代（dài）大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際（jì）中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立磨專（zhuān）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（xiàng）載（zǎi）荷機構與不同的放置位置，均能達（dá）到扶正與承壓的作用，並且（qiě）方便製造、裝配維（wéi）護（hù），節省（shěng）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、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進（jìn）行驅動，導致（zhì）球（qiú）磨機的（de）傳動係統存在機械傳動鏈冗（rǒng）長、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學（xué）電機與（yǔ）控製技術研究所與河南全（quán）新機（jī）電設備有限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電機,通過將電（diàn）動機（jī）與機械結構（gòu）進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅（qū）方案，能直接滿足荷載的需求，省去（qù）傳統（tǒng）磨機的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與功率因數，具（jù）有節能、起動轉矩大（dà）、過載能力強、係統免維護、自動化程度高等優點（diǎn）。　　在（zài）控製方麵,本產品電（diàn）機定子采用了模塊化（huà）設計，不僅降低了加工、製造、運（yùn）輸等難度，還相當於（yú）把一（yī）個大功率電（diàn）機做成了多個（gè）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電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸（shū）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（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從（cóng）而降低成本。每個模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大（dà）大（dà）提升了電機控製的自（zì）由度，球磨機運行（háng）在輕載工況時，完全可以隻運行部分模塊（kuài）電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定（dìng）子采用了一種自主設計研發的（de）隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在（zài）間（jiān）隙的小（xiǎo）扇形塊，通過機械（xiè）結構設計（jì），確定了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過機（jī）械結構（gòu）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（xiàng），因此電機的氣隙可以設計的比普通永磁直（zhí）驅（qū）電機的小很多，從而大幅降低電機永（yǒng）磁體用量，降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量。當模塊發（fā）生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的（de）模塊電機即可正常（cháng）運行。使用本（běn）產品完全不會因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結構構成一（yī）種“小車結構（gòu）”，滾（gǔn）筒就（jiù）像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在公路（lù）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筒，保證定子（zǐ）、轉子間（jiān）隙恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因（yīn）造（zào）成（chéng）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，不必停機檢修。同時電機定子與轉（zhuǎn）子（zǐ）間（jiān）的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並（bìng）且因為隨動式結（jié）構，電機不會發生掃膛（táng）現象。　　本產品電機的定子為（wéi）隨動式結構,基（jī）於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇形定子塊結構（gòu），其（qí）隨動原理是（shì）在定子塊的（de）軸向（xiàng）兩側（cè）安裝（zhuāng）滾輪且滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒來確定定子（zǐ）與轉子間的間隙，定子塊（kuài）徑向外側設有與支撐框架相連的（de）彈性機構。彈性機（jī）構在球磨（mó）機滾筒不偏心（xīn）時處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨機滾（gǔn）筒向上波（bō）動，轉筒會向上頂定子（zǐ）塊上（shàng）安裝的滾輪，進而帶動定子（zǐ）塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼續壓（yā）縮;下方定子塊在受到（dào）永（yǒng）磁體（tǐ）對其向上的（de）吸引力的同時，定子塊上（shàng）的彈性機構（gòu）將其向上頂，保證（zhèng）下方定子（zǐ）塊的滾輪依然貼合轉筒外表（biǎo）麵（miàn），使定子塊跟隨轉筒波動而（ér）進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向（xiàng）下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小（xiǎo）可調，對於不同位置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性裝（zhuāng）置設置的（de）壓力過（guò）大造（zào）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（jù）不同功率的（de）電機設計采用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓電機由多台模塊（kuài）電機構成,多（duō）台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安（ān）裝在球磨機滾筒上。相鄰（lín）隨（suí）動式定子塊間設有（yǒu）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。球磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊（kuài）安裝拆卸十分便捷，隻（zhī）需要沿球磨機的徑向依次拆卸密（mì）封外殼、彈（dàn）性機構（gòu）、彈性機（jī）構與定子塊之間的連接杆、彈性機構（gòu）支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品（pǐn）代替傳統磨機的電機驅動（dòng）係（xì）統的優點　　現階段（duàn）大多數的球磨機仍（réng）采用三相感應電動機、聯軸器、減速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅（qū）動。永磁同步電機與感應電（diàn）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）約了能源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電（diàn）機運行平穩（wěn），係統響應速（sù）度快，感應電機（jī）則起（qǐ）動相對（duì）困難。這些也（yě）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、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的（de）傳動效率將提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅（qū）係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故（gù）障率低，維護檢修方便（biàn），還避免了傳統（tǒng）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（bú）僅降低了加工，製（zhì）造（zào），運輸等難度，還相當於把一（yī）個大功率電（diàn）機做成了多個小功（gōng）率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不（bú）增加電機的輸入電流（liú），電機不必采用高等級（jí）絕緣，模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣（yàng）設（shè）計降低了電（diàn）機的（de）供電電（diàn）壓和使用的變頻（pín）器容（róng）量，從而降低成本。球磨機運行在輕（qīng）載工況（kuàng）時,完全（quán）可以隻運行部分模塊電機（jī）驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會（huì）導致電機合成磁（cí）動勢發生畸（jī）變，諧波含量增加，平（píng）均轉矩（jǔ）下（xià）降，轉矩波動顯著增加，無（wú）法繼續正常運行。而本（běn）產品進行了模塊化設計，每個（gè）模塊（kuài）電機都具有一套獨（dú）立的控（kòng）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（zhàng）時。可以直接（jiē）拆（chāi）卸故障電機更換新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（shù），也可切除故障子模塊而控（kòng）製其餘正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會（huì）因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期。　　球磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或（huò）重載產生震動等因素會發生轉子（zǐ）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氣（qì）隙大（dà）小（xiǎo）來預防掃膛，而氣隙增大（dà）會導致永磁體用量增（zēng）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（yǔ）轉子之間（jiān）的間隙恒定，可將氣隙做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，電機不（bú）會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在（zài）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（mó）機檢修複（fù）雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳（chuán）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　　傳統立磨（mó）速度（dù）單（dān）一，工況適應能力（lì）差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境（jìng），係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況（kuàng）能力強。遇到突發事件（jiàn），除調整磨輾高度外，還增加了速度調節以快速（sù）適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出，需要額（é）外的盤（pán）車係統滿足立磨（mó）的低速起動。為保證在電機（jī）起動過程不對電網（wǎng）造成過大的（de）衝擊，需（xū）增加軟（ruǎn）起動裝置（zhì）。三相感應電機起動後，通過減速器滿足係統（tǒng）轉矩需要，整個係（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（chéng）隨意（yì）設定　　傳統係（xì）統先由低速盤車係（xì）統起動，待（dài）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）統控製複（fù）雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統，將轉速提高到三相感應電機起動條件。直驅係統（tǒng）直接（jiē）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（mǎn）足起動需要，取代（dài）盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數（shù）少　　係（xì）統各構成單元均需要時常檢查和定期維護，傳統係統構成（chéng）單元多。同時立磨（mó）減速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現（xiàn）在低（dī）速（sù）運行的情況下進（jìn）行係（xì）統（tǒng）維護。直驅係統（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器（qì）控製永磁同步電機直接驅動，控（kòng）製方便。係統內無減（jiǎn）速器，無（wú）需額外進行維護，係（xì）統維護（hù）成本低。同時，係統可實現在電機低速（sù）運行（háng）情況下進行係（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節（jiē）能效（xiào）果（guǒ）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（shì）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。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示（shì）意（yì）圖　　本（běn）新型立磨結（jié）構采（cǎi）用（yòng）永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶（fú）正（zhèng）軸承與壓力軸承上進（jìn）行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構（gòu）替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修，並（bìng）降低成本（běn）,在工程實際中具有很強的實用（yòng）型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨（mó），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，永磁直驅電（diàn）機具有（yǒu）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，並且方便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申（shēn）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（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行（háng）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（gòu）複雜、運行維護工作量大等問（wèn）題。　　沈陽工業大學電機與控製技（jì）術研究（jiū）所與河南蜜桃视频com.www機電設備有限公司（sī）聯合設計研發的球磨機、立（lì）磨機采用永磁（cí）直驅（qū）電機,通過（guò）將電（diàn）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，能直接滿足荷載的需求（qiú），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（dà）、過載能（néng）力強、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（kuài）化設計，不僅降低了加工、製造、運輸等難度，還相當於把（bǎ）一個大功率（lǜ）電機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技（jì）術可以實現降低大（dà）功率電機的（de）輸入電壓，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（huà）電（diàn）機采用多台小功率變頻（pín）器（qì）聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量（liàng），從而降低成本（běn）。每個模塊電機（jī）都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提升（shēng）了電機控製的自（zì）由度（dù），球（qiú）磨機運行在輕載工況時，完全（quán）可以隻運行部分模塊（kuài）電機驅動（dòng）球磨機（jī）。　　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（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（zhǒng）無論球（qiú）磨機轉筒是否震動（dòng）或偏心，定子塊始終跟隨轉筒運動從而保持（chí）定子與轉子間隙恒（héng）定的結構。本產品通過機（jī）械結構設計保證定（dìng）子（zǐ）與（yǔ）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（jì）的比普通永磁直驅電機的小（xiǎo）很多，從（cóng）而（ér）大幅降低電機永磁體用量，降低生（shēng）產成本，節約稀土資源，節能用電量（liàng）。當模塊發生故障時，直接拆卸故（gù）障電（diàn）機，更換新的模塊電機即可正常運行。使用本產（chǎn）品完全不會因電（diàn）機發生故（gù）障而影響到生產工期。　　2、球磨機專用隨動（dòng）式永（yǒng）磁直驅電機概述　　本產品的隨動式定子結（jié）構構成一種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）路，定子塊就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行（háng）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筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸承磨損、滾筒形變、重載震動等原因造成電機偏心、氣隙不（bú）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（jiǎn）修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永（yǒng）磁（cí）體用（yòng）量，並且因為（wéi）隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的（de）定子為隨動（dòng）式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立（lì）的扇形定子塊結構（gòu），其隨動原理是在定子（zǐ）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（xì），定（dìng）子（zǐ）塊徑向外側設有與支撐框架（jià）相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處（chù）於半壓縮狀態,如果（guǒ）球磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向（xiàng）上頂定子塊上安（ān）裝的滾輪，進而帶動（dòng）定子塊向上（shàng）移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在（zài）受到永磁體對其向上的吸引力的同時（shí），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（rán）貼合轉筒外表麵（miàn），使（shǐ）定子塊跟隨轉筒波動而進行徑（jìng）向與圓（yuán）周（zhōu）方向的移動，從而保證定（dìng）子、轉子之間（jiān）的間隙不變。球磨機滾筒向下（xià）複位或（huò）繼續向下波動，則上方定（dìng）子塊在受到永磁體對（duì）其向（xiàng）下的吸引力的（de）同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓（yā）,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的（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。　　本產品將永磁電機采用模塊化控（kòng）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，一台整圓電機由多台模塊（kuài）電機構成,多台模塊電機共用同（tóng）一（yī）個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機（jī）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（kuài）進行圓周方（fāng）向（xiàng）的限位。球磨（mó）機滾筒的法蘭處（chù）銜接（jiē）T型支（zhī）撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產（chǎn）品的隨（suí）動（dòng）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、彈性機構與定子（zǐ）塊之間的連接杆、彈性（xìng）機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新（xīn）的定子塊。　　3、采（cǎi）用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采用三（sān）相感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以及（jí）齒輪結構進行（háng）驅動。永（yǒng）磁同（tóng）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（jiàng）低，節約了能源（yuán）。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（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。　　采用永磁直驅，取消了中間的（de）減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳（chuán）動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效（xiào）率不僅得到大幅提升，而（ér）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（yóu）造成環（huán）境汙染。　　由於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，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（de）控製技術可以實現降低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（bú）必采用高等級絕緣，模塊化電機采用（yòng）多（duō）台小功率變頻（pín）器聯合供電。這樣設計降低了（le）電機（jī）的（de）供電電壓和使用的變頻器容量，從（cóng）而降低（dī）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（jī）驅動球（qiú）磨機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導致電（diàn）機合成磁動勢發生畸變，諧波含量增加（jiā），平均轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼（jì）續正常運行。而本產品進行了模（mó）塊化設（shè）計，每個模塊（kuài）電機都具有一套獨立（lì）的控製係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度（dù）,可以（yǐ）利（lì）用其多電機結構（gòu）和控製靈活的優勢，在發（fā）生故障時。可以直接拆卸故障電（diàn）機更換新（xīn）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（zǐ）模塊（kuài）而控製其餘正常子模（mó）塊降額運行。使（shǐ）用本產品（pǐn）完全不會因（yīn）電機發生故（gù）障而影響到（dào）生產工期。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因（yīn）素會發生轉子偏心（xīn）現（xiàn）象，偏（piān）心嚴重時還會造（zào）成（chéng）電機掃膛損壞電機，實（shí）際生產中常常通過增加氣（qì）隙大小來預防掃膛（táng），而氣隙增大會導致永磁體用量增加（jiā），提高電機製造（zào）成本。隨（suí）動式定（dìng）子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時（shí）保證定子與轉子之間的間隙恒定（dìng），可將氣隙做（zuò）的（de）更小，減少永（yǒng）磁體（tǐ）用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該（gāi）隨動式定子結構在偏心時能繼續正常工作，檢修次數更少（shǎo），工作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高（gāo）生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示（shì）意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統（tǒng）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（mó）速度單一，工況適應能力差。遇到突（tū）發事件，調整磨鞮高度來改變係統（tǒng）工作環境，係（xì）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（tū）發事件，除（chú）調（diào）整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節以快速（sù）適應係（xì）統工作環（huán）境，係統反（fǎn）應速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）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（qǐ）動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大的衝擊，需（xū）增加軟（ruǎn）起動（dòng）裝（zhuāng）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（yào），整個係統構成複雜，係統（tǒng）運行（háng）的輔助設備（bèi）很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁（cí）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（jiǎn）單。　　(3）變頻器（qì）軟起動，起動過程（chéng）隨意設（shè）定（dìng）　　傳統係統先由低速盤車係（xì）統（tǒng）起（qǐ）動（dòng），待三相感應電機達到起（qǐ）動條件後，軟起動（dòng）裝置起動（dòng）三相感應（yīng）電機，係統運行。係統控製複雜，低速（sù）無（wú）法實現過載輸出。在低速過程（chéng）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（zhí）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（jù）實際工況進行調整，以滿足各（gè）種（zhǒng）工況的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）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（dān）元均需要時常檢查（chá）和定期維（wéi）護（hù），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（hù），維護成本費用高。同時係統（tǒng）無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係統維護。直驅係統構成（chéng）單元簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁同步電（diàn）機直接（jiē）驅動，控製方便。係統（tǒng）內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可（kě）實現在電機低速運行情（qíng）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181萬元。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的優勢（shì）與球磨機直驅係統相（xiàng）同，這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直（zhí）驅立磨結構示意圖　　本新型立磨（mó）結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨（mó）效率。在立磨扶（fú）正軸承與壓（yā）力軸承上進行突（tū）破，通過（guò）設計一種雙向載荷扇形（xíng）模（mó）塊機（jī）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（běn）,在工程實際中具有很強的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型不同尺（chǐ）寸的立磨，分別設計（jì）了（le）三種立磨（mó）專用永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機，永磁（cí）直（zhí）驅電機具有雙（shuāng）向載荷機構與不同的（de）放置位置，均能達到扶正與承（chéng）壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利（lì）。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機（jī）、立磨（mó）機大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，導致球磨機的傳動係統（tǒng）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。　　沈陽工業大學（xué）電機與控製（zhì）技術研究所與河南蜜桃视频com.www機電設（shè）備（bèi）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（xiè）結構進行機電一體化設計，取消（xiāo）動（dòng）力傳輸的中間環節，做（zuò）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（jī），顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動化程度（dù）高等優點（diǎn）。　　在控（kòng）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（yùn）輸等難度，還相當於把（bǎ）一個（gè）大（dà）功率電機做成了多個小（xiǎo）功（gōng）率電機。模塊化（huà）電機的控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電（diàn）流，電機不（bú）必采用（yòng）高等級絕緣。模（mó）塊化電（diàn）機采用多台小功率（lǜ）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（qì）容（róng）量，從而降低成本。每個模塊電（diàn）機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）大提升了電機（jī）控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全（quán）可以隻運行部分模塊電機驅動球磨（mó）機。　　在結構方麵，本產品電機（jī）的定子采用了一種自主（zhǔ）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（zhèn）動（dòng）或偏心，定子（zǐ）塊（kuài）始終跟隨轉筒運動從而保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品通過（guò）機械結構（gòu）設計保證定（dìng）子（zǐ）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（kě）以設計的比普通永磁（cí）直驅電機的小（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（xī）土資源，節能用（yòng）電量（liàng）。當模塊（kuài）發生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊（kuài）電機即可（kě）正常（cháng）運行。使用本產品（pǐn）完全不（bú）會因電機發生故障（zhàng）而影響到生產工期（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（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊（kuài）就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋轉相當於汽車在公路行（háng）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（lún）貼合滾筒，保證（zhèng）定子、轉子間（jiān）隙（xì）恒定，在球磨機因裝配誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變、重載震（zhèn）動等原因造成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保證磨（mó）機始終運（yùn）行在性能狀態，不必（bì）停機（jī）檢修。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小（xiǎo），減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅（qū）電（diàn）機，采用獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是在（zài）定子塊的（de）軸向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒來確定定子與轉（zhuǎn）子間的（de）間隙，定子塊徑向外側設有與支（zhī）撐框架相連的彈性機構。彈性機構（gòu）在球磨（mó）機滾筒不偏（piān）心時處於（yú）半壓縮狀態,如果（guǒ）球（qiú）磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方（fāng）彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到（dào）永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頂，保證下方定子塊（kuài）的（de）滾輪依（yī）然（rán）貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉（zhuǎn）筒波動而（ér）進行（háng）徑向與圓周方向的移（yí）動（dòng），從而保證定子、轉子之間（jiān）的間隙不變（biàn）。球磨機滾筒向下複位或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對（duì）其向下的吸引力的同時，彈（dàn）性機構將上方其向下壓,下方（fāng）定子塊被（bèi）轉筒向下壓。　　本產品彈（dàn）性裝置的壓力大（dà）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（shè）置（zhì）的壓力過大造成（chéng）滾輪（lún）或轉筒磨（mó）損較（jiào）快。　　本產品將永磁電機采（cǎi）用模塊化控製，根（gēn）據不同功率的電機設計采用不同（tóng）個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在球磨機滾筒上。相鄰隨（suí）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（fāng）向的限位。球磨機滾筒的法蘭處（chù）銜接T型支撐板（bǎn）,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心（xīn）及磁鋼。　　本產品（pǐn）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（xìng）機構、彈性機構與（yǔ）定子塊之間的連接（jiē）杆、彈性機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉出，進行（háng）檢修（xiū）或（huò）更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替（tì）傳統磨機（jī）的電機驅動（dòng）係統的（de）優點　　現階段大多數的球磨機（jī）仍采用三相感應電動機、聯（lián）軸器、減速裝置（zhì）以及（jí）齒輪結構進（jìn）行驅動。永磁（cí）同步電機與感應電機相比優勢是它（tā）有較高的效率和（hé）功率（lǜ）因數，損耗（hào）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（sù）度（dù）快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年來永（yǒng）磁電機應用越來越廣泛的原（yuán）因。　　采用永（yǒng）磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節（jiē），縮短係（xì）統的傳動鏈，直驅（qū）係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機（jī）直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免（miǎn）了傳統（tǒng）設備因漏油造成環（huán）境汙染。　　由於本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造，運輸等（děng）難度，還（hái）相當（dāng）於把一個大功率電機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術（shù）可以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化（huà）電（diàn）機采用多台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（de）變頻器容量，從而降低成本。球磨機（jī）運行（háng）在輕載工（gōng）況時,完全可以隻運行（háng）部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致（zhì）電機合（hé）成磁動勢發生畸變（biàn），諧波含量增加，平均（jun1）轉矩下降，轉矩波動顯著增加，無法繼續（xù）正常運行。而本產（chǎn）品進行了模塊化設計，每個（gè）模塊電機（jī）都具（jù）有一套獨立的控製係統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度（dù）,可以利用其多電機結構和控製靈活的優（yōu）勢，在發（fā）生故障時（shí）。可以直接（jiē）拆卸故障電機更（gèng）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（ér）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生（shēng）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（děng）因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造（zào）成（chéng）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（sǎo）膛，而氣隙增（zēng）大會導致永磁體用量增加（jiā），提高電機製造成本。隨動式定子結構的模塊電機，能（néng）在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做（zuò）的更小（xiǎo），減少永磁（cí）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（néng）繼續（xù）正常工作，檢修次數更少，工作時間（jiān）更長，大體積球磨機檢修複雜，降（jiàng）低檢（jiǎn）修次數就是提高（gāo）生產效率。　　4、隨動式（shì）球磨機裝配示意圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨（mó）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（zhěng）磨鞮高度來（lái）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（shì）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實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的（de）低速起動。為保證在電機起（qǐ）動過程不對電網造（zào）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（hòu），通過減速器滿足係統轉矩需要（yào），整個係統（tǒng）構成複（fù）雜，係統（tǒng）運行的輔助設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統控製永磁（cí）同步電機（jī）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，起動過程隨意設定　　傳（chuán）統係統先由低速盤（pán）車（chē）係統（tǒng）起動，待三相感（gǎn）應電機達到起動條（tiáo）件後，軟起動裝置起動三相感應電機，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（yào）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（tǒng）直接變頻低速起動，係統（tǒng）直接運行，係統控製簡單。變頻控製起動過程可根據實際工（gōng）況進（jìn）行（háng）調整（zhěng），以滿足各種（zhǒng）工況的需求。低速可（kě）過載輸出，滿足起動需要，取代盤車係統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維護成本更低,維護次數少（shǎo）　　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（gòu）成單（dān）元多。同時立磨減速（sù）器結構（gòu）複雜需要經常維護，維護成本費用高。同（tóng）時係統無法實現在低（dī）速運行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（jiē）驅動，控製方便。係統內（nèi）無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情（qíng）況下進行係統維護。　　(5）傳動（dòng）效率高,節能效果明顯　　綜上采（cǎi）用直驅永（yǒng）磁電機取代傳統驅動係統年節電量達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）球磨機直驅（qū）係（xì）統相同，這裏不再一—贅述（shù）。　　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。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設（shè）計一種（zhǒng）雙（shuāng）向載荷扇（shàn）形模塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便加工、生（shēng）產（chǎn）、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工（gōng）程實際中具有很強的實（shí）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，代替傳統的減速機與三相異步（bù）電動機，永磁直驅電（diàn）機具有雙向載（zǎi）荷機構與不同的放置位置（zhì），均能達到扶正與承壓的作用，並（bìng）且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三（sān）相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係統存在機械傳動鏈（liàn）冗長、效率低（dī）、機構複雜、運行維護工作（zuò）量（liàng）大等問題。　　沈陽工業大學電機與（yǔ）控製技術研究所與河南蜜桃视频com.www機電設備有（yǒu）限公司聯合（hé）設計研發的球磨機、立磨（mó）機采用永（yǒng）磁直驅電機,通（tōng）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（de）中間環（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（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、自動化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機定子采用了（le）模塊化設計，不僅降低了加工（gōng）、製造、運輸（shū）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（huà）電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功率電機的（de）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合供（gòng）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（jī）控製（zhì）的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完全可以隻運（yùn）行部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電（diàn）機的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研發的隨動式結構，將整（zhěng）圓的定子分成若幹個相互存在間隙的小扇形塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子（zǐ）塊始（shǐ）終跟隨轉筒運動從而保（bǎo）持（chí）定（dìng）子與轉子（zǐ）間隙恒定的結（jié）構。本產品通過機械結構設計保證定子（zǐ）與轉子（zǐ）間的間隙恒定，電機（jī）不會發生掃膛現象（xiàng），因（yīn）此電機的氣隙可以設計的比（bǐ）普通永磁直（zhí）驅電機（jī）的小很多，從而大幅降低（dī）電機永磁體用量，降低（dī）生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用（yòng）電量（liàng）。當模塊發（fā）生故障（zhàng）時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊電（diàn）機即可（kě）正常運行。使用本產品完全（quán）不會（huì）因電（diàn）機發生（shēng）故障而影（yǐng）響到（dào）生產工期。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動式定子結構（gòu）構成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於（yú）汽車在公路行駛，公路的起（qǐ）伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因（yīn）裝配誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變、重載震動等（děng）原因造成電機（jī）偏心、氣（qì）隙不均勻（yún）時，仍能正常運轉，保證（zhèng）磨機始終（zhōng）運行在性能狀態，不必停機檢修。同時電（diàn）機定（dìng）子（zǐ）與轉子間的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁（cí）體用量，並且因為隨動式結構（gòu），電（diàn）機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電（diàn）機，采用（yòng）獨立的扇形定子塊結構，其隨動原理是（shì）在（zài）定子塊的軸（zhóu）向兩（liǎng）側安裝（zhuāng）滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定子與轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於（yú）半壓縮狀態,如（rú）果球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）上波動，轉筒會向上頂（dǐng）定子塊（kuài）上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上（shàng）方彈性（xìng）機（jī）構（gòu）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（fāng）定子塊的（de）滾輪依然貼合轉筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒（tǒng）波動而進行徑（jìng）向與（yǔ）圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向（xiàng）下（xià）複位或繼續向下波（bō）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，彈性機（jī）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（bì）免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉（zhuǎn）筒磨損較（jiào）快（kuài）。　　本（běn）產品將（jiāng）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塊構成一台模塊電（diàn）機，一台整圓（yuán）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（shì）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（lái）對定子塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球（qiú）磨機滾筒的法蘭處銜（xián）接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子（zǐ）鐵心及磁鋼（gāng）。　　本產品（pǐn）的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑向（xiàng）依次（cì）拆卸（xiè）密封外殼、彈性機（jī）構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可（kě）將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳（chuán）統磨機的（de）電（diàn）機驅動（dòng）係統的優點　　現階（jiē）段大（dà）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（lún）結構（gòu）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，節約了能源。永磁電（diàn）機通過變（biàn）頻器進行調速，電機運（yùn）行平（píng）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機應用越（yuè）來越廣泛的原因。　　采用永磁直驅，取消了中間的減速（sù）機、聯（lián）軸器（qì）、及齒輪的傳動環（huán）節，縮短係統的傳動鏈，直（zhí）驅係統的（de）傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且直驅係（xì）統的故障率低，維護檢修方便，還避免了（le）傳統（tǒng）設備因漏油造（zào）成環境汙染。　　由（yóu）於本產品電機（jī）定子采用了模塊化設計，不（bú）僅降低（dī）了（le）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（mó）塊化電機的控製技術可以實現降低大功（gōng）率電機（jī）的輸入（rù）電壓，但是不增加電機的（de）輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕（jué）緣，模塊化電機采用多台（tái）小功率變頻器聯合供電。這（zhè）樣設計降（jiàng）低了電機的供電電（diàn）壓和使用（yòng）的（de）變頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨機（jī）運行在輕載（zǎi）工況時,完全（quán）可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機（jī）。　　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（jun1）轉矩下降，轉矩波動顯著（zhe）增加，無法繼續正常運行。而本產品進（jìn）行了模塊化設計，每個（gè）模塊電機都具有（yǒu）一（yī）套獨立的控製係統（tǒng），大大提升了電機控（kòng）製的自（zì）由度,可以利用其多電機結（jié）構和控（kòng）製（zhì）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（yú）的（de）模塊數，也可（kě）切（qiē）除故障子模（mó）塊（kuài）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（zhàng）而影響到（dào）生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤（wù）差、軸承磨損（sǔn）、滾筒（tǒng）形變或重載產（chǎn）生震動等因素會發生轉子（zǐ）偏心現象，偏心嚴重時還（hái）會造成電（diàn）機掃膛損壞電機，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（dǎo）致永（yǒng）磁體（tǐ）用量增加，提高（gāo）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）隙恒定，可將氣（qì）隙做的更小，減少永磁（cí）體用量，電機不會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該隨動式定子（zǐ）結構在偏（piān）心時能繼續正（zhèng）常工作（zuò），檢（jiǎn）修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機（jī）檢修複雜，降（jiàng）低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動式球磨（mó）機裝配示意（yì）圖　　二、永磁直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點( 1）變頻（pín）調速（sù）控製，實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單（dān）一，工況適應能力差。遇到突發事件（jiàn），調整磨鞮高度來改變係統工（gōng）作環境，係統反應速度慢（màn）。永磁同步電（diàn）機采用變頻調速，適應工況（kuàng）能力強。遇到突發事（shì）件，除調整磨輾高度外，還增加了速度調節（jiē）以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠性高　　傳（chuán）統係（xì）統因三相（xiàng）感應電機無法在低速（sù）實現大轉矩輸（shū）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（duì）電網造成過大的衝擊（jī），需增加軟（ruǎn）起（qǐ）動裝置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減（jiǎn）速（sù）器滿足係統轉矩需要，整個（gè）係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助（zhù）設備很多。直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，無需盤車係統和減速器，輔助係統（tǒng）少（shǎo），結構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設定（dìng）　　傳統係（xì）統（tǒng）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，軟起動裝置起動（dòng）三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無（wú）法實現過載輸出。在低速過（guò）程需要盤車係統，將轉（zhuǎn）速提高到（dào）三相感應電機起動條件。直驅係統直接變頻低速起動，係（xì）統直（zhí）接（jiē）運行，係統控（kòng）製簡單。變頻控製起動過程可根據（jù）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（xì）統。　　(4）無減（jiǎn）速器，維護成本更低,維護次數少　　係統（tǒng）各構成單元均需要（yào）時（shí）常檢查和定期維護，傳統係（xì）統構成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複（fù）雜（zá）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。直驅係統（tǒng）構成（chéng）單元簡單，變頻器控製永磁同步電機（jī）直接（jiē）驅動（dòng），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（tóng）時（shí），係統可實（shí）現在電機低（dī）速運行情況下進行（háng）係統維護。　　(5）傳動（dòng）效（xiào）率高,節能效（xiào）果明顯　　綜（zōng）上采（cǎi）用（yòng）直驅（qū）永磁電機取代傳（chuán）統驅動係統年節電量（liàng）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（shù）。　　2、永（yǒng）磁直驅立磨（mó）結構示意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在（zài）立磨扶正軸承與壓力軸承上（shàng）進行突破，通（tōng）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（jiā）工、生產、運輸、裝（zhuāng）配、維（wéi）修，並降低成本,在工程實際中具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸的立磨，分別設（shè）計了三種立磨專用永磁電機，代替（tì）傳統的減速機與三相異步電動機，永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置，均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節（jiē）省成（chéng）本。均已申請專 利。

　　1、技術背景（jǐng）　　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（jí）齒（chǐ）輪結構進行驅（qū）動，導（dǎo）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、運行維護工作量大等問題。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南（nán）蜜桃视频com.www（xīn）機電設備有限公司聯合設計研（yán）發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電（diàn）機,通過（guò）將電動機與機械結構進行（háng）機電一體化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需求（qiú），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（dà）、過載能力強、係統免維（wéi）護、自（zì）動化程度高等優點。　　在控（kòng）製方麵,本產品電機定（dìng）子采用了模塊化設計（jì），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（diàn）機做成了多（duō）個小（xiǎo）功率電機（jī）。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，電機不必采用（yòng）高等級絕緣。模塊化（huà）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（jī）的（de）供電電壓和使用的變（biàn）頻器容量，從而降低成本（běn）。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（zhì）的自由（yóu）度，球磨機運行在輕載（zǎi）工況時，完（wán）全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅（qū）動球磨機。　　在（zài）結構方麵，本產品電機（jī）的定子采用了一種（zhǒng）自主設計研（yán）發的隨動式（shì）結構，將整圓的定子分成若幹個（gè）相互存在間隙的小（xiǎo）扇形塊（kuài），通過機械結構（gòu）設計，確定了一種無論球磨（mó）機轉筒是否震動或偏心（xīn），定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從而（ér）保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通過（guò）機械結構（gòu）設（shè）計保證定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙恒定，電（diàn）機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以設計的比（bǐ）普通永（yǒng）磁直驅電（diàn）機的小很多，從而（ér）大幅降（jiàng）低（dī）電機永（yǒng）磁體用量，降低生產成本，節（jiē）約稀（xī）土資源，節（jiē）能（néng）用電量。當模塊發生（shēng）故障時，直接拆卸（xiè）故障（zhàng）電機，更換新的模塊電（diàn）機即可正常運行（háng）。使用本產品完全不會因電機發（fā）生故障而影響到生產工期。　　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（zǐ）結構構（gòu）成一種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒旋（xuán）轉相當於汽車在公路（lù）行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏心浮動不影（yǐng）響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）定，在球磨機因裝（zhuāng）配誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變、重載（zǎi）震動等原（yuán）因（yīn）造（zào）成電機偏心（xīn）、氣隙不（bú）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（xiū）。同時（shí）電機定子與轉（zhuǎn）子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並且因為隨動式結構，電機不會發生掃膛現象。　　本產品電機的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立（lì）的（de）扇形定（dìng）子塊結構，其隨動原理是在定子塊（kuài）的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合（hé）滾筒來確（què）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。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓（yā）縮狀態,如果（guǒ）球磨機（jī）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（dàn）性機構繼續壓縮;下方定子（zǐ）塊在受到永磁體（tǐ）對其向上的吸引力的同時，定子塊（kuài）上（shàng）的彈（dàn）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，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的（de）移動，從而保證定子、轉子之間的間隙（xì）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）在受到永磁體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方其向下壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避（bì）免因彈性裝置設置的壓力過大造成滾（gǔn）輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用（yòng）模塊化控製（zhì），根據不同（tóng）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，一台整（zhěng）圓電機由多台模塊電機構成,多（duō）台（tái）模塊電機共用同一個轉子，模（mó）塊電機（jī）包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨（suí）動式定子塊間設（shè）有（yǒu）固定在支撐框架上的擋板來對定子塊進行圓周（zhōu）方向的限位。球磨機滾筒的法蘭處銜接（jiē）T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本（běn）產（chǎn）品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的（de）徑（jìng）向依（yī）次拆卸密（mì）封外殼、彈（dàn）性（xìng）機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性（xìng）機構支撐架，即可將定子塊沿徑向（xiàng）拉出，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　　現階段大多數（shù）的球磨（mó）機仍采（cǎi）用三（sān）相感應電動機、聯軸（zhóu）器、減速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅（qū）動。永磁同步電機與感應電機相比優（yōu）勢是它有（yǒu）較高（gāo）的（de）效率和功率因數，損耗大（dà）大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統（tǒng）響（xiǎng）應速度快，感應（yīng）電（diàn）機則起動相對困難。這些也是近年來永磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用（yòng）永磁直驅，取消了中間的減速機、聯（lián）軸器（qì）、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨（mó）機直驅係統的傳動效率（lǜ）不（bú）僅得到大幅提升，而且（qiě）直驅係統的故障率低，維（wéi）護（hù）檢修方便，還避免了傳（chuán）統設備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子（zǐ）采用了模（mó）塊化設計，不僅降低（dī）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（gōng）率（lǜ）電機（jī）。模（mó）塊化電機（jī）的控製技術可（kě）以實現降（jiàng）低大功率電機的（de）輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流（liú），電機不必采（cǎi）用高等級（jí）絕緣，模（mó）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（gòng）電電壓和使用的變頻器容量（liàng），從而降低成本。球磨機運行在（zài）輕載工況時,完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動（dòng）球磨（mó）機。　　傳統電機故障（zhàng）時，會導（dǎo）致電（diàn）機合成（chéng）磁動勢發生（shēng）畸變（biàn），諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動（dòng）顯著（zhe）增加，無法繼（jì）續正常運行。而本產品進行了模塊化設計，每個模塊電機都具有一套獨立的（de）控製係統，大大提升了電機控（kòng）製的自由度（dù）,可以（yǐ）利用其多電機結（jié）構和控製靈活的（de）優勢，在（zài）發生故障時。可以直接（jiē）拆卸（xiè）故障電機更換（huàn）新的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化電機具有冗餘（yú）的模塊（kuài）數，也可切除故障子模塊而控製其餘正常子模塊（kuài）降（jiàng）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（chà）、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變或重載產生震動等因（yīn）素會發（fā）生轉（zhuǎn）子偏（piān）心現（xiàn）象，偏心嚴重時還（hái）會造成電機（jī）掃膛（táng）損（sǔn）壞電機，實際生產中（zhōng）常常（cháng）通過（guò）增加氣隙大小來（lái）預防掃膛，而氣隙增大會（huì）導致永磁體用量增加，提高電（diàn）機製造成本（běn）。隨動式定子結（jié）構（gòu）的模（mó）塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉子之間的間隙恒定，可將氣（qì）隙做的更小，減少永磁體用量（liàng），電機不（bú）會（huì）發生掃膛（táng）現（xiàn）象，同時因為該隨（suí）動式定子結構在偏心時能繼續正常工（gōng）作，檢修次數（shù）更少，工作時（shí）間更長，大體（tǐ）積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是（shì）提（tí）高生產效率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配（pèi）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的優點( 1）變頻調速控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統立（lì）磨速度單一，工況適應能力差。遇到突發（fā）事（shì）件，調整磨鞮高度來改（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調速，適應工況能力強。遇（yù）到突（tū）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（tǒng）工作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統簡單,可靠（kào）性高　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大（dà）轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的低速（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（dòng）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，係統運行的（de）輔助設備很多。直驅係（xì）統由變頻（pín）控製係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無需盤（pán）車係（xì）統和減速（sù）器，輔助（zhù）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（xì）統先由低速盤車係統起動，待三（sān）相感應電機達到起動條件後，軟起動裝（zhuāng）置起動三相感（gǎn）應電機，係統（tǒng）運行。係統控製複雜，低速無法（fǎ）實現過載輸出。在低速過程需要盤車係統（tǒng），將轉速提高到三相感應電機（jī）起動（dòng）條件。直驅係統直接變頻低速起動，係統直接運行（háng），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，以滿（mǎn）足各種工況（kuàng）的需求。低速（sù）可過載輸出，滿足（zú）起動需要，取代盤車係統。　　(4）無（wú）減（jiǎn）速器，維護成本更低,維護次數少　　係統各構（gòu）成單元均需要時常檢查和定期維護（hù），傳統係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複雜需要經常維（wéi）護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係統維護。直驅（qū）係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電（diàn）機直接（jiē）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。同時，係統可實（shí）現在電機低速運行情況（kuàng）下進行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果（guǒ）明顯　　綜（zōng）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）立式鯤磨機直驅係統的（de）優勢與球磨機直驅係統（tǒng）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。在立磨扶正軸承（chéng）與壓力軸承上進行突（tū）破，通過設計一種雙向載（zǎi）荷扇形模塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便（biàn）加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低（dī）成本,在工程實際中具有很（hěn）強的實用型（xíng）。　　針對（duì）大、中（zhōng）、小型不同尺（chǐ）寸的（de）立磨，分別設計了三種立磨專用永磁電機，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（jī）構與不同的放置位置，均能達到（dào）扶正與承壓的作用，並（bìng）且方便製造、裝配維護，節省（shěng）成本。均已申請專 利。