1、技術背景　　傳統的球（qiú）磨機、立磨機大都采用三相異步電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，導致球磨機的傳動係（xì）統存在機械傳（chuán）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（jī）與控製技術研究所與河南全新機電設備有限公司聯合設計研發的球磨機（jī）、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行機電一體化設計，取消動力傳輸的中間（jiān）環節，做成直驅方（fāng）案，能直接滿足荷載的需求，省去傳（chuán）統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與（yǔ）功率因（yīn）數，具（jù）有節能、起動轉（zhuǎn）矩大、過載能力強、係統免維護、自（zì）動化程度高等優點。　　在（zài）控製方麵,本產（chǎn）品電機（jī）定子采用（yòng）了模塊化設計，不僅（jǐn）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（xiǎo）功（gōng）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（yā），但是不增加電（diàn）機的輸入電流，電機不必（bì）采用高等級（jí）絕緣。模（mó）塊化電機（jī）采用（yòng）多台小功率變頻器聯合供（gòng）電，這樣（yàng）設計降低了電（diàn）機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低（dī）成本。每個（gè）模塊電機都（dōu）具（jù）有一（yī）套獨立（lì）的（de）控製係統（tǒng），大大（dà）提升了電機控製的自由度，球磨機運（yùn）行在輕載工（gōng）況時，完全可（kě）以隻運行（háng）部分模塊電（diàn）機驅動球磨機。　　在結構方麵，本產品電機的定子采（cǎi）用了一（yī）種自主設計研發的隨動式結構，將整圓的定子分成（chéng）若幹（gàn）個相互存（cún）在間隙的小扇形塊（kuài），通過機械結構設計，確定了一（yī）種無論球磨機轉筒是否（fǒu）震動或偏心，定子塊始終跟隨轉筒（tǒng）運動從而保持（chí）定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本（běn）產品通過（guò）機械結構設計保證定子與（yǔ）轉子間的間（jiān）隙恒定，電機不會發生（shēng）掃膛現象，因此電機的氣隙（xì）可以設計的比普（pǔ）通永磁直（zhí）驅電機的小很多，從（cóng）而大幅降低電機永磁體用量（liàng），降低生產成本，節約（yuē）稀（xī）土資源，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（běn）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（dòng）式永磁直（zhí）驅電機概述　　本產品的隨（suí）動式定子結構（gòu）構成一種“小車（chē）結構”，滾筒就像公（gōng）路（lù），定（dìng）子塊就像汽車。滾輪貼（tiē）合滾筒旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與（yǔ）地麵貼合，即滾（gǔn）筒偏（piān）心（xīn）浮（fú）動不影響滾輪貼合滾筒，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（biàn）、重載震動等（děng）原因造成電機偏心、氣隙不均勻時（shí），仍能正常運轉（zhuǎn），保證磨機始終運行在性能狀態，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（xiǎo），減少永（yǒng）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（kuài）結（jié）構（gòu），其隨動（dòng）原理是（shì）在定子塊的軸（zhóu）向兩側安裝滾輪且滾輪貼合滾筒（tǒng）來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向（xiàng）外側設（shè）有與支撐框（kuàng）架相連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球（qiú）磨機滾（gǔn）筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾輪，進而帶動定（dìng）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（tǐ）對其向上的吸引力的（de）同時，定子（zǐ）塊上（shàng）的（de）彈（dàn）性機（jī）構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然（rán）貼合轉筒（tǒng）外表麵（miàn），使定子塊（kuài）跟隨（suí）轉筒（tǒng）波動（dòng）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（jiān）的間隙不（bú）變。球磨機滾筒向（xiàng）下複位（wèi）或繼續向下波動，則上方定子塊在受到永磁體對其向（xiàng）下的吸引力的同（tóng）時（shí），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小可調，對於不同位置的定子塊設置不同（tóng）的壓力,避（bì）免（miǎn）因彈性裝置設置的（de）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（jì）采（cǎi）用不同個數的隨動式定子塊構成一台模（mó）塊（kuài）電機，一台整圓電機由多台模（mó）塊電機構成,多台模（mó）塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式安裝在（zài）球磨機滾筒上（shàng）。相（xiàng）鄰（lín）隨動式定子塊間設（shè）有固定在支撐框架上（shàng）的擋板來對定（dìng）子（zǐ）塊進行（háng）圓周方向的限位。球磨機滾筒（tǒng）的（de）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）卸十分便（biàn）捷，隻需要（yào）沿球磨機的徑（jìng）向依次（cì）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（dàn）性機構支撐架，即可將定子塊沿（yán）徑向拉（lā）出，進行檢修或更（gèng）換新的（de）定子塊。　　3、采用本（běn）產品代替傳統磨機的（de）電機驅動係（xì）統的優點　　現（xiàn）階段大多數的球磨機仍采（cǎi）用三相感應電動（dòng）機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪（lún）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（xiào）率和功率因（yīn）數，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機通過變頻器（qì）進行調速（sù），電機運行平穩（wěn），係統響應速度快（kuài），感應電機則（zé）起動相對困（kùn）難。這些也是近年來永磁電機應（yīng）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（de）傳動環節，縮短係統的（de）傳動鏈（liàn），直（zhí）驅係統的傳動效率將提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率不（bú）僅得到大幅提升，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。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製（zhì）造（zào），運輸等難度（dù），還相當於把（bǎ）一個大功率電機做成了多個（gè）小功率電機。模塊化電機（jī）的控製技術可以（yǐ）實（shí）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，電機不必采用高等級絕（jué）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（de）供電電壓和（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，會導致電機合成磁動（dòng）勢發生畸變，諧波含量（liàng）增加（jiā），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計，每（měi）個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大提（tí）升了電機控製的自由度,可以（yǐ）利用其多（duō）電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直（zhí）接（jiē）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（yú）正常子模（mó）塊降額運行。使用本（běn）產品完（wán）全不會（huì）因電機發生故障而（ér）影響到生產（chǎn）工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變或重載產生震動等因素會發（fā）生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損壞電機，實際生產中常常通（tōng）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（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（xì）做的更小，減少永磁體用量，電機不會發生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼（jì）續（xù）正（zhèng）常工作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低（dī）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（zhí）驅立磨技術（shù）　　1、立磨直驅（qū）對比於（yú）傳統感應電機的優（yōu）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（gāo）度來（lái）改（gǎi）變（biàn）係統工作環境，係統（tǒng）反應速度（dù）慢。永（yǒng）磁同步（bù）電機采用變頻調速，適應工況（kuàng）能（néng）力強。遇到突發（fā）事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了（le）速度調節（jiē）以快速適應係統工作環境，係統反應速度更（gèng）快。　　(2）係（xì）統簡（jiǎn）單（dān）,可靠性高　　傳統係統因三相（xiàng）感應電機無法在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係統滿足（zú）立磨（mó）的低速起動。為保證在電機起動（dòng）過程不對電網造（zào）成過（guò）大的衝擊，需增加軟（ruǎn）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（chéng）複雜，係統運行的輔助設備很多（duō）。直驅係統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（xū）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（qǐ）動過程隨意設定　　傳統（tǒng）係統先（xiān）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（qǐ）動裝置起動三相感應電機（jī），係統運行。係統（tǒng）控製複雜（zá），低速無法實現過（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（dòng），係統（tǒng）直接（jiē）運行，係統（tǒng）控（kòng）製簡單。變頻控（kòng）製起動過程可根據實（shí）際（jì）工況進行調整（zhěng），以（yǐ）滿（mǎn）足各種（zhǒng）工況的需（xū）求。低速可過載輸出，滿足起（qǐ）動需要，取代盤車係統。　　(4）無（wú）減速器，維（wéi）護成本更低,維護次數少　　係統各構成單元均（jun1）需要時常檢查和定期維護，傳統係統（tǒng）構成單元多（duō）。同時立（lì）磨減速器（qì）結構複雜（zá）需（xū）要經常維護，維護成（chéng）本費用高。同時（shí）係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係統（tǒng）維護。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直（zhí）接驅動，控製方便。係（xì）統內（nèi）無減速器（qì），無需額（é）外進行維護，係（xì）統維護成本低（dī）。同時，係統可實現在電機低速運（yùn）行情況下進行（háng）係（xì）統維護。　　(5）傳動效率（lǜ）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（yuán）。（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（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構（gòu）示意圖　　本新型立磨結構采用永磁（cí）直驅電機驅動,提（tí）高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力（lì）軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直徑（jìng）軸承，方便加（jiā）工、生產、運輸、裝配、維修，並降低成（chéng）本,在工（gōng）程實際中具有很強的（de）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永磁電機，代替傳統的減速機與（yǔ）三相異（yì）步電動機，永磁直驅電機具有雙（shuāng）向載荷機構與不同的（de）放置（zhì）位置，均能達到扶（fú）正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本（běn）。均已申請專 利（lì）。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機（jī）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（háng）驅動，導致球磨機的傳動係統存在機（jī）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（yè）大學電機與控製技術研究所與河（hé）南全新機（jī）電設備有（yǒu）限公司聯合設計研發的球磨機、立磨（mó）機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結構進行（háng）機電一體化（huà）設計，取消動（dòng）力傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅方案，能直接滿（mǎn）足荷載的需求，省去傳（chuán）統（tǒng）磨（mó）機的減速機，顯著提高了電（diàn）機（jī）的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩（jǔ）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,本產品電機定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（gōng）率電機（jī）做成了多個（gè）小功率電機。模塊化（huà）電（diàn）機的控製技術可（kě）以實現降低（dī）大功率電機的（de）輸入電壓，但是不增加電機的輸入（rù）電流，電機不必采用高等級（jí）絕（jué）緣。模塊化電機采用多（duō）台小功率變頻器聯合供電，這樣設計降低（dī）了（le）電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。每（měi）個模塊電機都具有一套獨（dú）立的控製係統，大大提升了電機控（kòng）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（mó）塊電機驅動球磨機。　　在結構（gòu）方麵，本產（chǎn）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（xiǎo）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。本產品通過機械結構設（shè）計保證（zhèng）定子與轉子間的間隙恒（héng）定，電（diàn）機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙（xì）可以設計的比普通永磁直驅電機的（de）小（xiǎo）很多，從而大幅降低電機永磁體用量，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（chāi）卸故障電機，更換新的模塊電機即（jí）可正常運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而影響到生產工期（qī）。　　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（jié）構構（gòu）成一種（zhǒng）“小車結構”，滾筒就像（xiàng）公路，定子塊就像汽車。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽（qì）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筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機因裝配（pèi）誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）、重載震動等原因造成電機偏心（xīn）、氣隙不均勻時，仍能（néng）正常運轉，保證（zhèng）磨機始（shǐ）終運行在性能狀態（tài），不必（bì）停機檢修（xiū）。同時電機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁（cí）體用量，並且因為（wéi）隨動式結構（gòu），電（diàn）機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用（yòng）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（gǔn）輪貼合（hé）滾筒來確定（dìng）定子（zǐ）與轉子（zǐ）間（jiān）的間隙，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（gòu）在球磨機（jī）滾筒不偏心時（shí）處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒（tǒng）向上波動，轉筒會向上頂（dǐng）定子（zǐ）塊（kuài）上安裝的滾輪，進而帶（dài）動定子塊向上移動，上方彈性機構繼續壓縮;下方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子塊上的彈性機構將其（qí）向上頂，保證下方定（dìng）子塊的滾（gǔn）輪依然貼合（hé）轉筒（tǒng）外表麵，使定子（zǐ）塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子（zǐ）、轉子之間（jiān）的間隙不（bú）變。球磨機滾（gǔn）筒向（xiàng）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，彈性機構將上（shàng）方其向下（xià）壓（yā）,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位置（zhì）的定子塊設置不同的壓力（lì）,避免因彈性（xìng）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（jì）采用不同個數的隨動式定子塊構成一（yī）台模塊電機，一（yī）台整圓電機由多台（tái）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（zhuāng）在（zài）球（qiú）磨機滾筒上。相（xiàng）鄰隨（suí）動式定子塊（kuài）間設有固定在支撐框架（jià）上的擋（dǎng）板來對定子（zǐ）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（chēng）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）卸十分便捷（jié），隻需要沿球磨機的徑向依次拆卸密封外殼（ké）、彈（dàn）性機構（gòu）、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（chū），進行檢修（xiū）或更換新的定子塊。　　3、采用本產（chǎn）品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點（diǎn）　　現階段大多數的球磨機仍采用（yòng）三相感（gǎn）應電動（dòng）機、聯（lián）軸器、減速裝置以及齒輪結構（gòu）進行驅（qū）動。永磁同步電機與感應（yīng）電機（jī）相比優勢是它有（yǒu）較高的效率和功率因數，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，係統響應速度快，感應（yīng）電機則起動相對困難。這些也（yě）是（shì）近年來永（yǒng）磁電機應用越來越廣泛的原因。　　采用（yòng）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（zhí）驅係統的傳動效（xiào）率將提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統（tǒng）的故障率（lǜ）低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設（shè）備因漏油造成環境汙染。　　由於本產品電機定子（zǐ）采用了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個（gè）大（dà）功率電機（jī）做成了多個小功（gōng）率電機。模塊化電機的控製技術可（kě）以實現降低大功率電機的輸入電壓，但是（shì）不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模塊化電機采用多台小功率變頻（pín）器聯合（hé）供電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的（de）變頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨機運行在輕載工（gōng）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，會導致電機合成（chéng）磁（cí）動勢發生畸變，諧波含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動顯（xiǎn）著增加，無法繼續正（zhèng）常運行。而本（běn）產品（pǐn）進行了模塊化設計，每個（gè）模塊電機都具有一套獨立的控製係統，大（dà）大（dà）提升了電機控製的自由度,可（kě）以利用其（qí）多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障（zhàng）時。可以（yǐ）直接拆卸（xiè）故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模（mó）塊化電機具有冗（rǒng）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（háng）。使用本產品完全不會因電機發生故障而影響到（dào）生產工期。　　球磨機因加工誤差、軸承磨（mó）損、滾筒形變或重載產生震動等因素會（huì）發生（shēng）轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電（diàn）機掃膛損（sǔn）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。隨動式定子結構的（de）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在偏心（xīn）時能繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜（zá），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（lì）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（gōng）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（huán）境，係統反應速（sù）度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節以快速適應（yīng）係統工（gōng）作環境，係統反應（yīng）速度更快。　　(2）係統簡（jiǎn）單,可靠性高　　傳（chuán）統（tǒng）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（dī）速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過大（dà）的衝擊，需增加軟（ruǎn）起動裝置。三（sān）相（xiàng）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（yùn）行的輔助設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製（zhì）係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足（zú）需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結（jié）構簡單。　　(3）變頻器軟起動（dòng），起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車（chē）係統起動，待（dài）三相感應電機達到起（qǐ）動條件後，軟（ruǎn）起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統（tǒng）控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低速過程需要（yào）盤車係統，將轉速提高到三相（xiàng）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（zhì）簡單。變頻控製起動過程可根據實際（jì）工況進（jìn）行調整，以滿足各種工況的需求。低速可過載輸（shū）出，滿足起動需要，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（jiǎn）速器結構複雜需要經常（cháng）維護（hù），維（wéi）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（háng）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（wú）需（xū）額外進行維護，係統維護成本低（dī）。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（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上（shàng）采用直驅永磁（cí）電（diàn）機取代傳統驅動係統年節電量達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與球磨機直驅係統（tǒng）相同，這裏（lǐ）不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖　　本新型立磨結構（gòu）采用永磁直驅電機驅動,提高了（le）立磨效率。在（zài）立磨扶（fú）正軸承（chéng）與壓力（lì）軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機（jī）構替代大直徑軸承，方便加工、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、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計（jì）了三種立磨專用永磁電機，代替傳（chuán）統的減速機（jī）與三相異步電動機，永磁直驅（qū）電機具有雙向載荷機（jī）構與（yǔ）不同的放置位置，均能達到扶正（zhèng）與承壓的作用，並且（qiě）方便製造、裝（zhuāng）配維護，節省成本。均已（yǐ）申請專 利。

　　1、技術背景　　傳統的球磨機、立磨機大都采用三相異步電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行驅動，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。　　沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南全新機電設備（bèi）有限公司聯（lián）合設計研發的球磨機、立磨機采用永（yǒng）磁直驅電機,通過將（jiāng）電動機與機械結構（gòu）進行機電（diàn）一體化（huà）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，省去傳統磨機的減速機，顯著提高（gāo）了（le）電機的效率與功（gōng）率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統（tǒng）免維護（hù）、自（zì）動化程度（dù）高等（děng）優點。　　在控製方麵,本產（chǎn）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（nán）度，還相當於（yú）把一個大功率電（diàn）機做成了多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入電壓，但是不增（zēng）加電機的輸入電（diàn）流，電機不必采用高等級絕緣。模（mó）塊化電機（jī）采用多台小功（gōng）率變頻器聯（lián）合供電，這樣設計降低了（le）電機的供電電壓和（hé）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控製係統（tǒng），大大提升了電機（jī）控製的自由度，球磨機運行在輕載工況時，完（wán）全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　在（zài）結構（gòu）方麵，本產品電機的定子采（cǎi）用了一種自主（zhǔ）設計（jì）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（xíng）塊，通過機械結構設計，確定了一種無論球磨機（jī）轉筒是否震動或偏心，定子（zǐ）塊始終（zhōng）跟隨轉筒運動（dòng）從（cóng）而保持定子與轉子間隙恒定（dìng）的結構。本產（chǎn）品通過機械結構設計保證定（dìng）子與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象（xiàng），因此電（diàn）機的氣（qì）隙可（kě）以設（shè）計（jì）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用量，降低生產成本，節約（yuē）稀土資源（yuán），節（jiē）能用（yòng）電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更換新的模塊（kuài）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。　　2、球磨機專用隨動式永磁直驅電機概述　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成一種“小車結（jié）構”，滾筒就像公路，定子塊就像汽車。滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒旋（xuán）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（piān）心浮動不影響（xiǎng）滾（gǔn）輪貼（tiē）合滾筒，保證定子、轉（zhuǎn）子間隙恒定，在（zài）球磨機因裝配誤差、軸承磨損（sǔn）、滾筒形變（biàn）、重載震動等原因造成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能正常（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性能（néng）狀態，不必停機檢（jiǎn）修。同時電機定子與轉子間的間隙（xì）也可以做的更小，減少永磁體用量，並（bìng）且因為隨動式結構，電機不會發（fā）生掃膛現象。　　本產品（pǐn）電機的定子為（wéi）隨動（dòng）式結構,基於模塊化永磁直驅電（diàn）機，采用獨立的扇形定子塊（kuài）結構，其（qí）隨動（dòng）原理（lǐ）是在定子塊的軸向兩側安裝滾（gǔn）輪且滾輪貼合滾筒來（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連的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不（bú）偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定（dìng）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向（xiàng）上的吸引力的同時，定子塊上（shàng）的彈性機構將其向上頂（dǐng），保證下（xià）方定子塊（kuài）的滾輪依然貼合（hé）轉筒外表（biǎo）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，從而保證定（dìng）子、轉子之間的間隙不變。球（qiú）磨機滾筒向（xiàng）下複位或繼續（xù）向下波動，則上方定子塊（kuài）在受（shòu）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下壓,下方定子（zǐ）塊被轉筒向下壓。　　本產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（dà）造成滾輪或轉筒磨損較快（kuài）。　　本（běn）產品將永磁電機采用模（mó）塊化控製，根據不同（tóng）功率的電機設計采用不同（tóng）個數的（de）隨動式定子塊（kuài）構成一台模塊（kuài）電機，一台（tái）整圓電機由（yóu）多台模塊（kuài）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（jī）滾筒上。相鄰隨動式定（dìng）子（zǐ）塊間設有固定（dìng）在支撐框架上的擋（dǎng）板（bǎn）來對定子塊進行圓周方向的限位。球磨機滾筒的法（fǎ）蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及（jí）磁鋼。　　本產（chǎn）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（chāi）卸密封外殼、彈性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐（chēng）架，即可（kě）將定子塊沿徑向（xiàng）拉出，進行檢修或更換新的（de）定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的（de）球磨機仍采（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，損耗大大降低，節約了能源。永磁電機（jī）通過變頻器進行調（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。這些也是近年來永磁電機應用越（yuè）來越廣泛的原因（yīn）。　　采用永磁（cí）直驅，取消了中間的減速機（jī）、聯軸器、及（jí）齒輪的傳動（dòng）環節，縮短係統的傳動（dòng）鏈，直驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直（zhí）驅（qū）係統的傳動效率不僅得到大幅（fú）提升（shēng），而且直驅係統的故（gù）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了模（mó）塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製造，運輸等難（nán）度，還相當於（yú）把（bǎ）一個（gè）大功率電機做成了（le）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（shì）不增加電機的（de）輸入電流，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。這樣設計降低（dī）了（le）電（diàn）機的（de）供電電壓和使用（yòng）的（de）變頻器容量，從而降低（dī）成本。球磨（mó）機（jī）運（yùn）行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅動球磨機。　　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（chǎn）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。可以直接拆卸故障電機更換新的模塊電機即可正常運行。模塊化（huà）電機具有冗餘的模塊數，也可（kě）切除故障子模塊而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（fā）生（shēng）故（gù）障而影響到生產工期。　　球（qiú）磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形變（biàn）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（shí）還會造成電機掃膛損壞（huài）電機，實（shí）際生（shēng）產中常常（cháng）通過增加氣隙大小來預防（fáng）掃膛，而氣隙增（zēng）大會導致永磁體用量增加，提高電（diàn）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（zǐ）與轉子之間的（de）間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用（yòng）量（liàng），電機不會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該隨動式定（dìng）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（zhǎng），大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產（chǎn）效率。　　4、隨動式球磨機裝配示意圖　　二、永磁（cí）直驅立磨技術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優（yōu）點( 1）變頻調速控製（zhì），實現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，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作環境，係統反應速度更快。　　(2）係統（tǒng）簡（jiǎn）單,可靠性高（gāo）　　傳統係統因三相感應電機無法在低速實現大轉矩輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為（wéi）保證在電機起（qǐ）動過程不對電網（wǎng）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矩需要，整個係統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅（qū）係（xì）統由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉矩特性滿（mǎn）足需要，無需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）過程（chéng）隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動（dòng），待三相感應電機達到（dào）起動條（tiáo）件後，軟起動裝置（zhì）起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在（zài）低（dī）速過（guò）程需要盤車係統，將轉速（sù）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（dān）。變（biàn）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。低速可過載輸出，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（shù）少　　係（xì）統各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。同時立磨減速器結（jié）構複雜需要經常維護，維護成本費用高（gāo）。同時係統無法實現在低速運行的情（qíng）況下進行係統維護。直驅係統構成單元簡（jiǎn）單，變頻器控製永磁同步電機直（zhí）接驅（qū）動，控製方便。係統內無（wú）減速器，無需額外進行維護，係統（tǒng）維護成（chéng）本（běn）低（dī）。同時，係統（tǒng）可實現在電機低速運行（háng）情況下進行係統維護（hù）。　　(5）傳動效率高,節能效果明（míng）顯　　綜上采用直驅（qū）永磁電機取（qǔ）代傳統驅動係統年節（jiē）電量達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅（qū）係統的優勢與球（qiú）磨機直驅係統相同，這（zhè）裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨結構示意圖（tú）　　本新型立磨（mó）結構（gòu）采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率（lǜ）。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破（pò），通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方便加工、生產、運輸、裝配、維修（xiū），並降低成本,在（zài）工程實（shí）際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針對大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分別設計（jì）了（le）三種立磨專（zhuān）用永磁電機，代替傳統的減速機與（yǔ）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（fàng）置位置，均能達到扶正與承壓的作用（yòng），並且方便製造、裝配維護，節省成本。均（jun1）已（yǐ）申（shēn）請專 利。

　　1、技術（shù）背景　　傳統的球磨機、立磨（mó）機大都采用三相異步電動機（jī）、聯軸器、減速裝置（zhì）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（rǒng）長、效率（lǜ）低、機構複雜、運行維護工（gōng）作量大（dà）等問題。　　沈陽工業大學電機（jī）與控製技術研究所與河南全新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）動力傳輸的中間環節，做（zuò）成直驅方案，能（néng）直接滿（mǎn）足荷（hé）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（jù）有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免（miǎn）維護、自（zì）動化程度（dù）高等優點。　　在控製方麵,本產品電機（jī）定子采用了（le）模塊化（huà）設計，不（bú）僅降（jiàng）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（diàn）機。模塊化電機的控（kòng）製技（jì）術可以實現降低大功（gōng）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，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。每個模塊電機都具有一套（tào）獨立的控（kòng）製係（xì）統，大大提升了電機控製的自由度，球磨機運行在（zài）輕載（zǎi）工況時，完全可以隻（zhī）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（de）定子采用了一種自主設計研（yán）發的隨（suí）動式結構，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（ér）保持定子與轉子間隙恒定的結構。本產品（pǐn）通過機（jī）械結（jié）構設計保證定子與轉子間的間隙恒定，電（diàn）機不會發生掃膛現象，因（yīn）此電機的氣隙可（kě）以設計的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低電機永磁體用量，降低生產（chǎn）成本，節約稀（xī）土資源，節能用電量。當模塊發生故（gù）障時，直（zhí）接拆卸故障電機，更換新的模塊電機即可正（zhèng）常運行。使用本產品完全不會（huì）因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永磁直驅電機概述（shù）　　本產品的隨動（dòng）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。滾輪貼合滾筒旋轉相當於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車（chē）輪與地麵貼合，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（zài）球磨機因（yīn）裝（zhuāng）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（cháng）運轉，保證磨機始終運行在性（xìng）能狀態，不必停機（jī）檢修（xiū）。同時電機定（dìng）子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體用量，並（bìng）且因為（wéi）隨動式結構，電機不會發生掃膛現象（xiàng）。　　本產品電機（jī）的定子為隨動式結構,基（jī）於模塊化永磁（cí）直驅電機，采用獨立的（de）扇形定子塊結構，其隨動原理（lǐ）是在（zài）定子塊的軸向兩側安裝（zhuāng）滾輪且滾輪貼合滾筒來確（què）定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框（kuàng）架相連的（de）彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨機滾（gǔn）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向上（shàng）的吸引力的同時，定子塊上的（de）彈（dàn）性（xìng）機構將其向上頂，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動（dòng）而進行徑向與圓周方向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒向下複位或（huò）繼（jì）續（xù）向下波動，則上（shàng）方定子塊在受到永磁體對其向下的吸引力（lì）的同時，彈性機構（gòu）將上方其向下壓,下（xià）方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可（kě）調，對於不同位（wèi）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（zhuǎn）筒磨損較快。　　本產品將永磁電機采用模塊化控製（zhì），根據不同功率（lǜ）的電機設計采用（yòng）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（shàng）。相鄰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（yuán）周方向的限（xiàn）位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支（zhī）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（dìng）子（zǐ）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（wài）殼、彈（dàn）性機構、彈性機構與定子塊之間的連接杆、彈（dàn）性機構支撐架，即可將定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊（kuài）。　　3、采用本產（chǎn）品（pǐn）代替傳（chuán）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（cǎi）用（yòng）三相感應電動機（jī）、聯軸（zhóu）器、減（jiǎn）速裝置以及齒輪結構進（jìn）行驅動。永磁同步電機與感應（yīng）電機相比優勢是它有較高的效率和功率因數，損耗大大降低，節約了（le）能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速，電機運行平穩，係統（tǒng）響應（yīng）速度快，感應電機則起動相對困難。這些也是近年（nián）來永磁電機應用越來越廣泛的（de）原因。　　采用永（yǒng）磁直驅，取消了中間（jiān）的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節（jiē），縮短（duǎn）係統的（de）傳動鏈，直（zhí）驅係統的傳動效率將提升（shēng）至少20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大（dà）幅提升，而且直（zhí）驅係統的故障率低，維護檢修方（fāng）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采用了模塊化設計，不僅降低（dī）了加工，製（zhì）造，運輸等難度，還相當於把一個大功率電機做成了多個小（xiǎo）功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可（kě）以實現降低大功率電機（jī）的輸入電壓（yā），但是不增加（jiā）電機的輸入電流，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（zhè）樣設計降低了電機的供電（diàn）電壓和使用的（de）變頻器容量（liàng），從而降低成（chéng）本。球磨機運行在輕載（zǎi）工況時,完全可以隻運行（háng）部分模塊電機驅動（dòng）球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，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控製（zhì）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（zhì）靈活的優勢，在發生故障時。可以直接拆（chāi）卸（xiè）故障電機更（gèng）換新的模（mó）塊電機即可正常運行。模塊化（huà）電機（jī）具有冗餘的模塊數，也可（kě）切（qiē）除故（gù）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（yīn）電機發生故障而（ér）影響到生（shēng）產工期。　　球磨機因加（jiā）工誤差、軸承（chéng）磨損、滾筒形變或重載產（chǎn）生震（zhèn）動等因素（sù）會發（fā）生轉子（zǐ）偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電（diàn）機，實際生（shēng）產中（zhōng）常（cháng）常通過增加（jiā）氣隙大小（xiǎo）來預防掃（sǎo）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（dòng）式定（dìng）子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保（bǎo）證定（dìng）子與轉子之間的間隙恒定，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機不（bú）會發生掃膛現象（xiàng），同時（shí）因為該隨動式定子結構（gòu）在偏心（xīn）時能繼續正常工作，檢修（xiū）次數更少，工作時間更長，大體積球磨機（jī）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（yǒng）磁直驅立磨技術（shù）　　1、立磨直驅對比於傳統感（gǎn）應電機的優點( 1）變頻調速控製，實現（xiàn）負載工況多樣性　　傳統立磨速度（dù）單一，工況適應能（néng）力差。遇到突發事（shì）件，調整磨鞮（dī）高度（dù）來改變係統工作環境（jìng），係（xì）統反應速度慢。永磁同步電（diàn）機采用變頻調速（sù），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（le）速度調節以快速適應（yīng）係統工作環境，係統反應（yīng）速（sù）度更快。　　(2）係統簡單（dān）,可靠性高　　傳統（tǒng）係統因三相感（gǎn）應電機無法在低（dī）速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統（tǒng）滿足立（lì）磨的（de）低速（sù）起動（dòng）。為保證在電機起動過（guò）程不對電網造成過（guò）大的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機起動（dòng）後，通過減（jiǎn）速器（qì）滿（mǎn）足係統轉矩需要，整個係統（tǒng）構成複雜，係統運行（háng）的輔助設備很多。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（xū）盤車係（xì）統和減速器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動，起動（dòng）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，軟起動裝置起動（dòng）三（sān）相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無（wú）法實現過載輸出（chū）。在低速過程（chéng）需要盤車係統，將轉速（sù）提高到三相感應電機起（qǐ）動條件。直（zhí）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調整，以滿足各種工況的需求（qiú）。低速可過載輸出，滿足起動需（xū）要，取代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更低,維護次數（shù）少　　係統各構成單元均需要時（shí）常檢查和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結構複雜需要經常（cháng）維護，維護成本費用高。同時係統（tǒng）無法實現在低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（zhí）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（tǒng）可實現（xiàn）在電機低速（sù）運行情況下進行係統維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上采用（yòng）直驅永磁電機取代傳統驅動係（xì）統年節電（diàn）量達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤（kūn）磨機直驅係統（tǒng）的優（yōu）勢與（yǔ）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（xīn）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（zhèng）軸（zhóu）承（chéng）與壓力軸（zhóu）承上進行突破（pò），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（fāng）便加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程（chéng）實際中（zhōng）具有很強的實用型。　　針對大、中、小型不（bú）同尺寸的（de）立（lì）磨，分（fèn）別設（shè）計了三種（zhǒng）立磨專用永磁電機，代替傳統的減（jiǎn）速機與（yǔ）三（sān）相異步電動機（jī），永磁直驅電機（jī）具有雙向（xiàng）載荷機構與不同的（de）放（fàng）置位置，均能達到扶正與（yǔ）承壓（yā）的作（zuò）用，並且方便製造、裝（zhuāng）配（pèi）維護，節省成本。均已申請專 利。