1、技術背景（jǐng）　　傳統的（de）球磨機、立磨（mó）機大都采用（yòng）三相異步（bù）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（dī）、機構複雜、運行維（wéi）護工（gōng）作量大等問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與控製技術研究所（suǒ）與河南91视频网機電設備有限（xiàn）公司聯合設計研發（fā）的（de）球（qiú）磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電動機與機械結（jié）構進行機電一體（tǐ）化設計（jì），取消動力傳輸的中間環節，做成直驅方案，能直接滿足荷載（zǎi）的需求（qiú），省去傳統磨機的減速機（jī），顯著提高了電機的效率與（yǔ）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。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅（jǐn）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（le）多個小功率電機。模塊化電機的控製（zhì）技術可以實現降低大功率電機的輸（shū）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（jí）絕緣。模（mó）塊化電機（jī）采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計（jì）降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成（chéng）本（běn）。每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控（kòng）製係（xì）統，大大提升了電（diàn）機控製的自由度，球磨機（jī）運行在（zài）輕載工況（kuàng）時，完全可以隻運（yùn）行部分模塊電機驅（qū）動球磨（mó）機（jī）。　　在結構方麵，本產品（pǐn）電機的定子采用了一種自主設（shè）計研發的隨動式結構，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（jī）械結構設計，確（què）定（dìng）了（le）一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或（huò）偏心，定子塊始終跟隨轉（zhuǎn）筒運動從而保持定子與轉（zhuǎn）子間隙恒定的結構。本產品通過（guò）機械（xiè）結構設計保證定子（zǐ）與（yǔ）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（shè）計的比普（pǔ）通永磁直驅電機的小很多，從而大幅降低（dī）電（diàn）機永磁體用量（liàng），降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用電量。當模塊發生故（gù）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故障而影響到（dào）生產工期（qī）。　　2、球磨（mó）機專用隨動式永（yǒng）磁直驅（qū）電機概述　　本產品的隨動式定子結構構（gòu）成一種“小（xiǎo）車結構”，滾筒就像（xiàng）公路（lù），定子塊就像汽（qì）車。滾輪貼合滾筒旋轉相（xiàng）當（dāng）於（yú）汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪（lún）與地麵貼合，即滾筒偏心浮（fú）動不影響滾輪貼合滾筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球（qiú）磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）形變、重載震動等原因造成電機偏心（xīn）、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證磨機（jī）始終運行（háng）在性能狀態，不必停機檢修（xiū）。同時電機定（dìng）子與轉子間的間隙也可以做的（de）更（gèng）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（xiàng）。　　本產品（pǐn）電機的定子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直（zhí）驅電機，采用獨立（lì）的扇（shàn）形定子塊結構，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，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（mó）機（jī）滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如果球磨機滾筒向（xiàng）上（shàng）波動，轉筒會向上頂定子塊上安（ān）裝（zhuāng）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（suō）;下方定子塊在受到永磁體對（duì）其向上的吸引力的同時，定子塊上的（de）彈性機構（gòu）將其（qí）向上頂，保證下方定子塊（kuài）的滾（gǔn）輪依然貼合轉筒（tǒng）外表麵，使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向（xiàng）與圓周方向的移動（dòng），從而保證定子、轉子之間的（de）間隙不變。球磨機滾筒（tǒng）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向下的吸引力的（de）同時，彈性（xìng）機構將上方其向下（xià）壓,下方定子塊被轉筒向下壓。　　本（běn）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的壓力,避免因彈性裝置設置的壓力過大造成（chéng）滾（gǔn）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（bú）同功率（lǜ）的（de）電機設計采用不同個數的隨動式定（dìng）子（zǐ）塊構成一台模塊電機，一台整（zhěng）圓電機由（yóu）多台模塊電機構成,多（duō）台模（mó）塊電機共用同一個轉子（zǐ），模塊電機包繞式安裝在球磨（mó）機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間設有固（gù）定在支撐框（kuàng）架上的擋板來對定子塊進行圓周方向的限（xiàn）位。球磨（mó）機滾筒的法蘭（lán）處銜接（jiē）T型（xíng）支撐板,用於支撐安裝電機轉子鐵心及（jí）磁鋼。　　本產品的隨動式（shì）定子塊安裝拆（chāi）卸十分便捷，隻需要沿（yán）球磨機的徑向依次拆卸密封（fēng）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（kě）將（jiāng）定子塊沿徑向拉出，進行檢修或更換（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（jiǎn）速裝置以及齒輪（lún）結構進行驅動。永磁同步電機與（yǔ）感應電機相比優勢是它有較高的（de）效率和功率因數，損耗大大（dà）降低，節約（yuē）了（le）能源。永磁電機（jī）通過變（biàn）頻器進行調速，電機運行平（píng）穩，係統響應（yīng）速（sù）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（yuè）來越廣泛的（de）原因。　　采（cǎi）用永磁直驅，取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒（chǐ）輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈（liàn），直驅係（xì）統的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球（qiú）磨機直驅係統（tǒng）的傳動效率不（bú）僅得（dé）到大幅提升，而且直驅（qū）係統的故（gù）障率低（dī），維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏（lòu）油造成環境汙染。　　由於本產品電（diàn）機定子采用了模（mó）塊化設計，不僅降低了（le）加工（gōng），製造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率（lǜ）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（jiàng）低大功率電機的輸入電壓，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（cǎi）用（yòng）多台小（xiǎo）功率變頻器聯合供電。這樣設計降（jiàng）低（dī）了電機的供（gòng）電（diàn）電壓和使（shǐ）用的（de）變頻（pín）器（qì）容量，從而降低成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電（diàn）機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧波含（hán）量增加，平均轉矩下降，轉矩波（bō）動（dòng）顯著增加，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（kuài）電（diàn）機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大（dà）大提（tí）升了電機控製的自由（yóu）度,可以利用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故（gù）障時（shí）。可以直接拆卸故障電機更（gèng）換（huàn）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（zhàng）子模塊而控製其（qí）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）震動等因素會發生轉子偏心現象，偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實（shí）際（jì）生產中（zhōng）常常通過增加氣隙大小來預防掃（sǎo）膛（táng），而氣隙（xì）增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造成本。隨動式（shì）定子結（jié）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，可將氣隙做的更小，減少永磁體用量，電機（jī）不會發（fā）生掃膛現象，同時因為該隨動式定子結構在（zài）偏（piān）心時能繼（jì）續正常工作，檢（jiǎn）修次數更少，工作時間更長，大（dà）體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生產效率。　　4、隨動（dòng）式球磨機裝配示（shì）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（duō）樣性　　傳統立磨速度單一，工（gōng）況適應能力差。遇到突發事件，調整磨鞮高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步（bù）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（fǎn）應（yīng）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（jī）無法在（zài）低（dī）速實現大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨（mó）的低速（sù）起動。為保證（zhèng）在電機起動過程不對電網造成過大的（de）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（chéng）複雜，係（xì）統運行（háng）的輔助設備很多。直驅係統（tǒng）由變頻控製係統控製（zhì）永磁同步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係統和（hé）減速器，輔（fǔ）助係統少，結構簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相感應電機達（dá）到起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出（chū）。在低速過程需要盤車係統，將（jiāng）轉速提高到三相感應電機（jī）起動條件。直驅係統直接（jiē）變頻（pín）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（zú）各種工況的需求。低速可過載輸出，滿足起動需（xū）要（yào），取代盤車係（xì）統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成（chéng）單元均需要時常檢查和定期維護，傳（chuán）統係統構（gòu）成單元多。同時立磨減速（sù）器結構複（fù）雜需要經常維（wéi）護，維護成本費用高。同（tóng）時係統（tǒng）無法實（shí）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（pín）器控製永磁（cí）同（tóng）步電機直接驅動，控製方便。係統內無減速器，無需（xū）額外進行維護（hù），係統維護成本低（dī）。同時，係統可實現在電機低速運行情況下進行（háng）係（xì）統維護。　　(5）傳動效（xiào）率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永（yǒng）磁電機取代傳統（tǒng）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（jī）直驅係統（tǒng）相同，這裏不再一—贅述（shù）。　　2、永（yǒng）磁直驅（qū）立磨結構（gòu）示意圖　　本新型（xíng）立磨結（jié）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，通過設計一種雙向載荷扇形模塊機構替代大直（zhí）徑軸承，方便加工、生（shēng）產、運（yùn）輸、裝配、維修，並降（jiàng）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（de）立磨，分別設計了三（sān）種立磨專用永磁（cí）電機，代替傳統的減速機與（yǔ）三相異步電動機，永磁（cí）直（zhí）驅電機具有雙向載荷機構與不（bú）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（pèi）維護（hù），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（cǎi）用三（sān）相異步電動機、聯軸器、減速裝置以（yǐ）及齒輪（lún）結構進行驅動，導致球磨機的（de）傳動係統存在機械傳動鏈冗長、效率低、機構複雜、運行維（wéi）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（yǔ）河南91视频网機電設備有限公（gōng）司（sī）聯合設計研發的球磨機、立磨機采用永磁直驅電機,通過將電（diàn）動機與（yǔ）機械結構（gòu）進行機電一（yī）體化設計，取消動力傳（chuán）輸的中間環（huán）節，做成直驅方案，能直（zhí）接滿足荷載的需求，省去傳統磨機的減速機，顯著提高了電機的效率與功率因數，具有節能、起動轉矩大、過載能力強、係統免維護、自動（dòng）化程度（dù）高等優點（diǎn）。　　在控製方麵,本產品電機定子采用了（le）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（gōng）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（shū）入電壓，但是不增加電機（jī）的輸入電流，電（diàn）機不必采用高等（děng）級絕緣。模塊化電（diàn）機采用多台小功率變頻（pín）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（pín）器容量，從而降低成本。每個模塊電機都具有（yǒu）一套獨立的控製係統，大大提升了電機控（kòng）製的自由度，球磨機運行在輕載工況時（shí），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（chǎn）品電（diàn）機的定子采用（yòng）了一種自（zì）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是否震動或偏心，定子塊始（shǐ）終（zhōng）跟隨轉筒運動從而保持定子（zǐ）與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）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（de）氣隙可以設計的比普通永（yǒng）磁直驅電機的小很多，從而大幅降（jiàng）低電機（jī）永磁體用量，降低生產成本（běn），節約稀土資源（yuán），節能用電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障電機，更（gèng）換新的模塊電機即可正常運行。使（shǐ）用本（běn）產品完全不會因電機發生故障（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　　本產品的隨動（dòng）式定子結構構成（chéng）一種“小車結構”，滾筒就像公（gōng）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（háng）駛，公路（lù）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合（hé）滾（gǔn）筒，保證定子、轉子間隙恒定，在球磨機（jī）因裝配誤差、軸承磨損、滾筒（tǒng）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，保證磨機（jī）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的間隙也可以做的（de）更小，減少永磁體用量，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（xiàng）兩側安裝滾輪且滾輪（lún）貼合（hé）滾筒來確定定子與轉子間的間（jiān）隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架（jià）相連（lián）的彈性機構。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時（shí）處於（yú）半壓縮狀態,如果球（qiú）磨機滾（gǔn）筒向上波動，轉（zhuǎn）筒會（huì）向上頂定子塊（kuài）上安裝的滾輪，進而帶動定子塊向上移動，上方彈性（xìng）機構繼續（xù）壓縮;下（xià）方定子塊在受到永磁體對其向上的吸引力的同時，定子（zǐ）塊上的彈性機（jī）構將其向上頂，保證下方（fāng）定子塊的滾輪依然貼合（hé）轉（zhuǎn）筒外表麵，使定子塊跟（gēn）隨轉筒波動（dòng）而進（jìn）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磁（cí）體對其向下的吸引力的同時，彈（dàn）性機構將上方其向（xiàng）下壓,下方定子塊被轉筒向（xiàng）下壓。　　本產（chǎn）品彈性裝置的壓力大小可調，對於（yú）不同位置的（de）定（dìng）子塊設置（zhì）不同的壓力,避免因彈性裝置設置的（de）壓力過大造成滾輪或轉筒磨損（sǔn）較（jiào）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（diàn）機設計采（cǎi）用不同個數的隨動式定子塊構成一台模塊電機，一（yī）台整圓電機由多台模塊電機構成,多台模塊電機共用同一（yī）個轉子，模塊（kuài）電機包（bāo）繞式安裝（zhuāng）在（zài）球磨機滾筒（tǒng）上。相鄰隨動（dòng）式定子塊間設有（yǒu）固定在支撐框（kuàng）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（yòng）於支（zhī）撐安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子（zǐ）塊安裝拆卸十分（fèn）便（biàn）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（jī）構與定子塊之間的連接杆、彈性機構支撐架，即可將（jiāng）定子（zǐ）塊沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統的優點　　現階段大多數的球磨機（jī）仍（réng）采用三相感應電動機、聯軸器、減（jiǎn）速裝置以（yǐ）及齒（chǐ）輪（lún）結構進行驅動。永（yǒng）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，節約了能源。永磁電（diàn）機通過變頻器進行調速（sù），電機運行（háng）平穩，係統（tǒng）響應速度快，感應電機則起動相對困難。這些（xiē）也是近年來（lái）永磁（cí）電機應（yīng）用越來（lái）越（yuè）廣（guǎng）泛的（de）原（yuán）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，直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至少（shǎo）20%。球磨機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成環境（jìng）汙染（rǎn）。　　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（dāng）於把一（yī）個大功率電機做成了多個小（xiǎo）功率（lǜ）電機（jī）。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降（jiàng）低大功率電機的輸入電（diàn）壓，但是不（bú）增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高（gāo）等（děng）級絕緣，模塊化電機（jī）采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設（shè）計降低了電機的供電電壓和使用的（de）變頻器容量，從而降（jiàng）低（dī）成本。球磨機運行在輕載工況時,完全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅動球磨（mó）機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁動勢發生畸變，諧（xié）波含量（liàng）增加，平均轉矩下降，轉矩波動（dòng）顯著增（zēng）加，無法繼（jì）續正常運（yùn）行。而本（běn）產品進行了模塊化設計，每個模塊電（diàn）機都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（yòng）其多電（diàn）機結構和控製靈活的優（yōu）勢，在發生（shēng）故障（zhàng）時。可以直（zhí）接拆卸故障電（diàn）機（jī）更換新的模塊電機即可正常運行（háng）。模塊（kuài）化電機具有冗餘（yú）的模塊數，也（yě）可切除（chú）故障子模塊而控製其餘正常子模塊降額運行（háng）。使（shǐ）用本產品完全不（bú）會因電（diàn）機發生故障而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加工（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電（diàn）機（jī）掃膛損壞電機，實際生產中（zhōng）常常通過（guò）增加氣隙大小來預防（fáng）掃膛，而氣隙（xì）增大會導致（zhì）永磁體用量（liàng）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（shí）保（bǎo）證定子與轉子之間的間隙（xì）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（xiàng），同時因為該隨動式定子結構在偏心時能繼續正常（cháng）工作，檢（jiǎn）修次數更少，工作時間更長，大（dà）體積球磨機檢修複（fù）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（zhí）驅立磨技術　　1、立（lì）磨直驅對比（bǐ）於傳統感應電機的（de）優點( 1）變頻調（diào）速控製，實（shí）現負載工況（kuàng）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（dī）高度來改變係統工作環境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻（pín）調（diào）速，適應（yīng）工況能（néng）力強。遇到突發事件，除調整磨輾高度外，還增加了速（sù）度調節以快速（sù）適應係統工作環境，係統（tǒng）反應速度更快（kuài）。　　(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（jǔ）輸出（chū），需要額外的盤車係統滿足（zú）立磨的低速（sù）起動。為保證在電機起動（dòng）過程不對電網造成過大（dà）的衝擊，需增加軟起動裝置。三相感應電機（jī）起動後，通過減速器滿足係統轉矩需要，整個係統構成複雜（zá），係統運行（háng）的輔助設（shè）備很多。直驅係統由變頻控製係統控製永磁同（tóng）步電（diàn）機起動（dòng），轉矩特（tè）性滿（mǎn）足需要，無需盤（pán）車係統和減速器，輔（fǔ）助係統少，結構（gòu）簡單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意（yì）設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待三相（xiàng）感應電（diàn）機達到（dào）起動條件後，軟起動裝置起動三相感應電機，係統運行。係統控製複雜，低速無法實現過載輸出。在低（dī）速過程（chéng）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（jiē）變頻低速起動，係統直接運行，係統控製簡單。變頻控製（zhì）起動過程可根據（jù）實際工況進行調整（zhěng），以（yǐ）滿足各（gè）種工況的需求。低速可（kě）過載輸出，滿足（zú）起動需要，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（gè）構成單元均需要時常檢查和定（dìng）期維護，傳統係統（tǒng）構（gòu）成單元多。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。同時係統無法（fǎ）實現在低速運行的情況（kuàng）下進（jìn）行係統（tǒng）維（wéi）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（qì），無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現（xiàn）在電機低速運行情（qíng）況下進（jìn）行係統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采（cǎi）用直驅永磁（cí）電機取代（dài）傳統驅動係統年節電（diàn）量（liàng）達181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鯤磨機直驅係統的（de）優（yōu）勢與球磨機直驅係統相同，這（zhè）裏不再一—贅述。　　2、永磁直驅立磨（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。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行（háng）突破，通過設計一（yī）種（zhǒng）雙（shuāng）向載荷扇形（xíng）模塊機構替代大直（zhí）徑軸承，方便加工（gōng）、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用型。　　針對大（dà）、中、小型不同尺寸的立磨，分別（bié）設計了三種立磨專（zhuān）用（yòng）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（zǎi）荷機（jī）構（gòu）與不同的放置位置，均（jun1）能達到扶正與承壓的作用，並且方便製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。

　　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（chǐ）輪結構進行驅動，導致球磨機的傳（chuán）動（dòng）係統存在機械傳動（dòng）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技術研究所與河（hé）南91视频网機電設備有（yǒu）限公司聯合設計研發的球磨機、立磨機采（cǎi）用永（yǒng）磁直驅電機（jī）,通過將電動機（jī）與（yǔ）機械結構進行機電一體化設計（jì），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（jī）的減（jiǎn）速機，顯著提（tí）高了電機的效率與（yǔ）功（gōng）率因數（shù），具有節能（néng）、起動轉矩大、過（guò）載能力強、係統免維護、自動（dòng）化程度高等優（yōu）點。　　在控（kòng）製方麵（miàn）,本產品電機定（dìng）子（zǐ）采用了模塊化設計，不僅降低了加工、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。模塊化電機的（de）控製技術可以實現降（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，電機不必采用（yòng）高等（děng）級（jí）絕緣（yuán）。模塊化電機采（cǎi）用多台小功率變頻器聯合（hé）供電，這樣設計（jì）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獨（dú）立的控製（zhì）係統，大（dà）大提升了（le）電機控製的自由度，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。　　在結構（gòu）方麵，本產品電機的定子采（cǎi）用了一種自主設（shè）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（jì），確定了一種無（wú）論球磨機轉筒是否震動或偏（piān）心，定子塊（kuài）始終跟（gēn）隨（suí）轉筒運動從而保持定子（zǐ）與轉子（zǐ）間隙恒定的結構。本產品通（tōng）過機械結構設計保證（zhèng）定子（zǐ）與轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛（táng）現象，因（yīn）此電機的氣隙（xì）可以設計的（de）比普通永磁直驅電機的小很多，從而大幅（fú）降低電機永磁（cí）體用量，降低生產成本，節約稀土資源，節能用電（diàn）量。當模塊發生（shēng）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（shēng）故障而影響到生產工期。　　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構成一（yī）種“小車結構”，滾筒就像公路（lù），定子塊就像汽（qì）車。滾（gǔn）輪貼合（hé）滾筒旋轉相當於汽車（chē）在公路行駛，公路的起伏不（bú）影響車輪（lún）與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合滾筒，保（bǎo）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（tǒng）形變、重載震動等原因造（zào）成電機偏（piān）心、氣隙不均勻時，仍能正常運轉，保（bǎo）證磨機始終運行在性能狀態（tài），不必停（tíng）機（jī）檢修。同時電機定子與轉子間的（de）間隙（xì）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（zhí）驅電機，采用（yòng）獨立的（de）扇形定子塊結構，其（qí）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，定子塊徑向外側設有與支撐（chēng）框（kuàng）架相連的彈性機構。彈性（xìng）機構在球磨（mó）機（jī）滾筒不偏心時處（chù）於半壓縮狀態,如果球磨（mó）機滾筒向上波動，轉筒會向上頂定子塊上安裝的滾（gǔn）輪，進而帶動定子塊向上移（yí）動，上方彈性機構繼（jì）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，定子塊上的彈性機構將其向上頂，保證下方定子塊（kuài）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（jìn）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（fù）位或繼續向下波動，則上方定子塊在（zài）受到永磁（cí）體對其向下的吸引力的同時，彈性機構將上方（fāng）其（qí）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（xiǎo）可調，對於不同位置（zhì）的定（dìng）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（zào）成滾輪或轉筒磨損較快。　　本產品將永磁（cí）電機采用模塊化控製，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（zǐ）塊（kuài）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（pǐn）的隨動式定子塊安裝拆卸十（shí）分便捷（jié），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）球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝（zhuāng）置以及齒輪（lún）結構進行驅動（dòng）。永磁同步電機（jī）與感（gǎn）應電機相比優勢是它有較（jiào）高的效率和功率（lǜ）因數，損耗大大降（jiàng）低，節約了能（néng）源（yuán）。永磁電機通過變頻器進行（háng）調速，電機運行平（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來越廣泛的原因。　　采（cǎi）用永磁（cí）直驅，取消了中間的減速機、聯軸器、及齒輪的傳動環節，縮短（duǎn）係統的傳動鏈（liàn），直驅係統的傳動效率將提升至少20%。球（qiú）磨機直（zhí）驅係統的傳動效率不僅得到大幅提（tí）升，而且直驅係統的故障率低，維護（hù）檢修方便，還避免了傳統設備因漏油造成（chéng）環境汙染。　　由於本產品電機定子采用了模塊化設計，不僅降低了加工，製造，運輸等難度，還相當於把一個大功（gōng）率（lǜ）電機做成了（le）多個小功率電機。模塊化電機的控（kòng）製技術可以實現降低大功率電機（jī）的輸入電壓，但是不增加（jiā）電機的輸入電流，電機不必采用高等（děng）級絕緣，模（mó）塊化電機（jī）采（cǎi）用多台小功率變頻器聯合（hé）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（mó）機運行在輕載工況（kuàng）時,完全可以隻運行部分模（mó）塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時，會導致電機合成磁（cí）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（jiā），無（wú）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（dōu）具（jù）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（lì）用其多電機結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可（kě）以直接（jiē）拆卸故障電（diàn）機更換（huàn）新的模（mó）塊電機即（jí）可正（zhèng）常運行。模（mó）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（zhì）其餘正常子模（mó）塊降（jiàng）額運行。使用本（běn）產品完全不（bú）會（huì）因電機發生故障而影響到生產工期（qī）。　　球磨機因加工誤（wù）差、軸承磨（mó）損（sǔn）、滾筒形變或重載產生震動等因素會發生轉子偏心現象（xiàng），偏心嚴重時還會造成電機掃膛損壞（huài）電（diàn）機（jī），實際生產中常常通過增加氣隙大（dà）小來預（yù）防（fáng）掃膛，而氣隙增大會導致永磁體用量增加，提高電機製造（zào）成本。隨動式定子結構的模塊電機，能在轉筒偏心時保證定子與轉（zhuǎn）子之間的間隙（xì）恒定，可（kě）將氣隙做的更（gèng）小（xiǎo），減少永磁（cí）體用量，電機（jī）不會發生掃（sǎo）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（gōng）作，檢修次數更少，工作時間更長，大體積球磨機檢修複雜，降低檢修次數就是提高生（shēng）產效率。　　4、隨動式球磨機（jī）裝配（pèi）示意圖（tú）　　二、永磁直驅立磨技（jì）術　　1、立磨直驅對比於傳統感應電機的優點（diǎn）( 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（gōng）況適應能力差。遇到突發事件，調整（zhěng）磨鞮高度來改變係統工作（zuò）環（huán）境，係統反應速度慢。永磁同步電機采用變頻調速，適應工況能力強。遇到突發事件，除調整磨輾（niǎn）高度外，還增（zēng）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）簡單（dān）,可靠性高　　傳統係統因三相感應電（diàn）機無法在低速實現（xiàn）大轉矩輸出，需要額外的盤車係統滿足立磨的低速起動。為保證在電機起動（dòng）過程不對電網造成過大的衝擊（jī），需增（zēng）加軟起動裝置（zhì）。三相感（gǎn）應電機起動（dòng）後，通過減速器滿足係統轉（zhuǎn）矩需要，整個係統構成複雜，係統運行（háng）的輔助設（shè）備很多。直驅係統由變頻控製係（xì）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（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（shè）定　　傳統係統先由低速盤車係（xì）統起動，待三相感應電機達到起動條件後（hòu），軟起動裝置起動三相感應電（diàn）機，係統運（yùn）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（chē）係統，將轉速提高到（dào）三相感應電機起動條件（jiàn）。直（zhí）驅係統直（zhí）接變（biàn）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況進行調（diào）整（zhěng），以滿足各種工況（kuàng）的需求。低速可過載輸出，滿足（zú）起動（dòng）需要，取（qǔ）代盤車係統。　　(4）無減速器，維護成本更（gèng）低,維護次數少（shǎo）　　係統各構成單元均需（xū）要時常檢查和定期維護，傳統係統構成單（dān）元多。同時立磨（mó）減速器結構複雜需要經（jīng）常維護，維護成本費用高。同時係統無法實現在低（dī）速運行的情（qíng）況下進行係統（tǒng）維護。直（zhí）驅係統（tǒng）構成單元（yuán）簡單，變頻器控製永磁同步電機（jī）直接（jiē）驅動，控製方便。係統內無減速器，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（sù）運行情況下進行係（xì）統維護。　　(5）傳動效率高,節能效果明顯　　綜上采用直驅永磁電（diàn）機取代傳統驅動（dòng）係（xì）統（tǒng）年節（jiē）電量達181萬元。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鯤磨機直驅係統的（de）優勢與球磨（mó）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永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承上進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模（mó）塊機構（gòu）替代大直徑軸承，方便加（jiā）工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有很強（qiáng）的實用型。　　針（zhēn）對大、中、小型不同（tóng）尺寸的立磨，分別設計了（le）三種立磨（mó）專用永（yǒng）磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電（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的作用，並（bìng）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（yòng）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（chuán）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（děng）問題。　　沈（shěn）陽工業大學電機與控製技術研究（jiū）所與河南91视频网機電設備有限公司聯（lián）合設計（jì）研發的（de）球（qiú）磨機、立磨機采用永磁（cí）直驅電（diàn）機,通過將電動機（jī）與機械（xiè）結構進行機電一體（tǐ）化設計，取消動力傳輸的中間環節，做成直（zhí）驅（qū）方案，能直接（jiē）滿足（zú）荷載的需求，省去傳統磨機的減速（sù）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（yòng）了模塊化設計，不（bú）僅降低了加工、製造、運輸等難度，還（hái）相當於把一個大功率電（diàn）機（jī）做成了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術可以（yǐ）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（liú），電機不必采用高（gāo）等級絕緣。模塊化電（diàn）機采用多台（tái）小功率變頻（pín）器聯合供電，這樣設計降低了電機的供電電壓和使用（yòng）的變頻器容量，從而降低成本（běn）。每個模塊電機都具有（yǒu）一（yī）套獨立的控製係（xì）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（wán）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（pǐn）電機的定子采用了一種自主設計研發（fā）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（xiǎo）扇形塊，通過（guò）機械結構設（shè）計，確定了一種無論球磨機轉（zhuǎn）筒是否（fǒu）震動（dòng）或偏心，定（dìng）子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而保持定子與（yǔ）轉子間隙恒定的結構。本產品通過機械結構設計保證定（dìng）子與（yǔ）轉子間的間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機（jī）的氣隙可以設計的比普通永磁直驅電機（jī）的小（xiǎo）很多，從而大（dà）幅降（jiàng）低電機（jī）永磁（cí）體用量，降低生產成本，節約稀土資源（yuán），節能用（yòng）電量。當模塊發生故障時，直接拆卸故障（zhàng）電機，更換（huàn）新的模塊電機（jī）即可正常運行。使用本產品完全不會因電機發生故（gù）障（zhàng）而影響（xiǎng）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種“小車結構”，滾筒就像公路，定子塊就像（xiàng）汽車。滾輪（lún）貼合滾筒旋轉相當（dāng）於汽車在公路行駛，公路的起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮（fú）動不（bú）影響滾（gǔn）輪貼合滾筒（tǒng），保證定子、轉子間隙恒定（dìng），在球磨機因裝配誤差、軸承磨損、滾（gǔn）筒形變、重載震動（dòng）等原因造成電機偏心、氣隙不均勻時，仍能（néng）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（diàn）機定子與轉子間的間隙也可以做的更小，減少永磁體（tǐ）用量，並且因（yīn）為隨動式結構（gòu），電機不會發生掃膛現象。　　本（běn）產品電機的定子（zǐ）為隨動式結構,基於模塊化永磁直驅電機，采用獨立的扇（shàn）形（xíng）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輪貼合滾筒來確定定子與轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與支撐框架相連的彈性機構（gòu）。彈性機構在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮狀態,如（rú）果球磨機滾筒向（xiàng）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（xià）方定子塊在受到永（yǒng）磁體對其向（xiàng）上的吸引力的同時，定子塊上的彈（dàn）性機構將其向上（shàng）頂，保證下方定子（zǐ）塊的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與圓周方向的（de）移動，從而保證定子、轉子（zǐ）之（zhī）間的間（jiān）隙不（bú）變。球磨機（jī）滾筒向下複位或繼續（xù）向下波動（dòng），則上方（fāng）定子塊在受到永磁體對其向（xiàng）下的吸（xī）引力的同時，彈性機構將上方其（qí）向下壓,下方定子塊被轉筒向下（xià）壓。　　本產品彈性裝置的壓力大小可調，對於不同位（wèi）置的定子塊設置不同的壓力,避免因彈性（xìng）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（cí）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（shù）的隨（suí）動式定（dìng）子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模（mó）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。相鄰隨動式定（dìng）子塊間設有固定在（zài）支撐框架上（shàng）的擋板來對定子（zǐ）塊進行圓周方向的限（xiàn）位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐（chēng）安裝電機轉子鐵心及磁鋼。　　本產品的隨動式定子塊安裝拆卸十分便（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（xìng）機構（gòu）與定子塊之間的連接杆、彈性機（jī）構支撐架，即可將定子塊（kuài）沿徑向拉出，進行檢修或更換新的定子（zǐ）塊。　　3、采用本產品代替傳統磨機的電機驅動係統（tǒng）的優點　　現階段大多數（shù）的球磨機仍采用三相感應電動機、聯軸器、減速裝置以及齒輪結構進行（háng）驅動。永磁同步電機（jī）與（yǔ）感應電機相比優勢是它有較高的（de）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調速，電機運行平穩，係統響應速度快，感應電機（jī）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（de）原因。　　采用永磁直驅，取消了（le）中間的減（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（mó）機直驅係統的傳動效率不僅得到大幅提升，而且直驅係統的故障率低，維護檢修方便，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（jī）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（yú）把一個大功（gōng）率電機（jī）做成了多個小功率電機（jī）。模塊化電機的控製技術（shù）可以實現降低（dī）大功率（lǜ）電機的輸入電壓，但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級絕緣，模（mó）塊（kuài）化電機采用多台小功率（lǜ）變頻器聯合供（gòng）電。這樣設計降低了電機的供電電壓和使用的變頻器容量，從而降低成本。球磨（mó）機運（yùn）行在輕載工況時,完（wán）全可以（yǐ）隻運行部分模塊電機驅動球磨機。　　傳統電機故障時（shí），會導致電機合成磁動（dòng）勢（shì）發生畸變，諧波（bō）含量增加，平均轉矩下降，轉矩波動（dòng）顯著增加，無法繼續正常運行。而本產品進行了模塊（kuài）化設計，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,可以利用其多電機結構和控製靈活的（de）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（jí）可正常運（yùn）行。模塊化（huà）電機（jī）具有冗餘的模塊數，也（yě）可切除故障子（zǐ）模塊而控（kòng）製（zhì）其餘（yú）正常子模（mó）塊降額運行。使用（yòng）本產品完全不會因電機發（fā）生故障（zhàng）而影響到生產工（gōng）期。　　球磨機因（yīn）加工誤差、軸承磨（mó）損、滾（gǔn）筒形變或重載產生震動等因（yīn）素會發生轉子偏（piān）心現象（xiàng），偏（piān）心嚴重時還會造成電機掃（sǎo）膛損壞電機，實際（jì）生產中常常通過增加氣隙（xì）大小（xiǎo）來預防掃膛，而氣隙增大會導（dǎo）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（kuài）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（cí）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（zhuāng）配示意圖　　二、永磁直驅（qū）立磨技術　　1、立磨直驅對比於（yú）傳統感應電機的優點( 1）變頻調速（sù）控製，實（shí）現負載工況多樣性　　傳統立磨速度單一，工況適（shì）應能力（lì）差。遇到突發事件，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（diàn）機采用（yòng）變頻調（diào）速，適應工況能力強。遇到（dào）突發事件，除調整（zhěng）磨輾高度外，還增加了速度調節以快（kuài）速適應係統工作環（huán）境，係統反應速（sù）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（fǎ）在低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要（yào）額外的（de）盤車係統滿足立磨的（de）低速起動。為保證在電機起動過程不對電網造成過（guò）大的衝擊（jī），需增加軟起動裝置（zhì）。三相感應電機起動後，通過（guò）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。直（zhí）驅係統由變頻控製（zhì）係統控製永磁同步電機起動，轉矩特性滿足需要，無（wú）需盤車係統和減速（sù）器，輔助係統少，結構簡（jiǎn）單。　　(3）變頻器軟起動，起動過程隨意設定　　傳統係統先由低速盤車係統起動，待（dài）三相感應電機達到起動條件後，軟起動裝（zhuāng）置起動三相（xiàng）感應電機，係統運行。係統（tǒng）控（kòng）製複雜，低速（sù）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（qū）係統直接變頻低速起動，係統直接運（yùn）行，係統控製簡單。變頻（pín）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（guò）載輸出，滿足起動需要，取（qǔ）代（dài）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定（dìng）期維護（hù），傳統（tǒng）係統（tǒng）構成單元多。同時立磨減速器（qì）結構複雜（zá）需（xū）要經常維護，維護成本費用高（gāo）。同時（shí）係統無法實現在低速（sù）運行的情況下進行係統維（wéi）護。直（zhí）驅係統（tǒng）構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機（jī）直接驅動，控製方便。係統內無（wú）減（jiǎn）速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同（tóng）時，係統可實現在（zài）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（tǒng）驅動係統年節電量達（dá）181萬元。（按照5000h,0.6元/kWh）立（lì）式鯤磨機直驅係統的（de）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（mó）結構示（shì）意圖　　本新型立磨結構采用永磁直驅電機驅動,提高了立磨效率。在立磨扶正軸承與壓力軸承（chéng）上（shàng）進行突破，通過設計一種雙向載荷扇形模塊（kuài）機構替代大直徑軸承，方便加工（gōng）、生產、運輸、裝配、維修，並降低成本,在工程實際中具有（yǒu）很強的實（shí）用型。　　針對大、中（zhōng）、小型不同尺寸的立磨，分別設計了三種立磨專用（yòng）永磁電機，代替傳統的減速機與三相異步電動機（jī），永磁直驅電機具有雙向載荷機構與不同的放置位置（zhì），均能達到扶正與承壓的作用，並且方便製（zhì）造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。