1、技術背景
傳統的球磨機、立磨機大都（dōu）采（cǎi）用三相異步電動機、聯軸器（qì）、減速裝（zhuāng）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（jī）械傳動鏈冗長（zhǎng）、效率低、機構複雜、運行維護（hù）工作量大等問（wèn）題。
沈陽工業大學電機與控製技術研究所與河南红桃影视-红桃影视成人免费-红桃视频在线观看-红桃视频官网機電設備有限公司（sī）聯合設計研發的球磨機、立磨（mó）機（jī）采用永磁直驅電機,通過（guò）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，省去傳統磨機的減速機，顯（xiǎn）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、係統免維護、自動化程度高等優點。
在控製方麵,本產品電機（jī）定（dìng）子采用了（le）模塊（kuài）化設（shè）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機做成了多個小（xiǎo）功率電機。模塊化電（diàn）機的控製技術可以實（shí）現降（jiàng）低大功率電機的輸入電壓（yā），但是不增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣。模塊化電機采用多台小功率變（biàn）頻器聯合供電，這樣設計降低了電機的供（gòng）電電壓和使用的變頻（pín）器容量，從而降（jiàng）低成本。每個模塊（kuài）電機都具有（yǒu）一套獨立的控（kòng）製係統（tǒng），大大提升了電機控製的自由度，球磨（mó）機運行在輕載工況時，完全（quán）可（kě）以（yǐ）隻運行部（bù）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（dòng）式結構，將整圓（yuán）的定（dìng）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轉筒是否震動或偏心，定子塊始終跟隨（suí）轉筒運動從而（ér）保持（chí）定子與轉子間隙恒定的結構。本產（chǎn）品通（tōng）過機械結（jié）構設（shè）計保證定子與轉子間的（de）間隙恒定，電機不會發生掃膛現象，因此電機的氣隙可以（yǐ）設計的比普通永磁直驅電機的（de）小很多，從而大幅降（jiàng）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（dāng）模塊發（fā）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（yùn）行。使用本（běn）產品完全不（bú）會因電（diàn）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（zhǒng）“小車結構”，滾筒（tǒng）就像公路，定（dìng）子塊就像汽車。滾輪貼合滾（gǔn）筒（tǒng）旋轉（zhuǎn）相當於汽車在公路行駛，公路的（de）起伏不影響車輪與地麵貼合，即滾筒偏心浮動不影響滾輪貼合（hé）滾筒，保證定子、轉子間隙恒（héng）定，在球磨（mó）機因裝配誤差（chà）、軸承磨損、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（cháng）運轉，保證磨機始終運（yùn）行在性能狀（zhuàng）態，不必（bì）停機檢修。同時（shí）電機定子（zǐ）與轉子（zǐ）間的間隙也可（kě）以做的更小（xiǎo），減少永磁體用（yòng）量，並且因（yīn）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（yú）模塊化永（yǒng）磁直驅電（diàn）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（gǔn）輪且滾輪貼（tiē）合滾筒來確定（dìng）定子與（yǔ）轉子間的間隙，定子塊徑向外側設有與（yǔ）支撐框架（jià）相連的彈性機構。彈（dàn）性機構（gòu）在球磨機滾筒不偏心時處於半壓縮（suō）狀態,如果球磨機滾筒（tǒng）向上波動，轉筒會向上頂定（dìng）子塊上安裝的（de）滾輪，進而帶動定子塊（kuài）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，保證下方定子塊的滾輪依然貼合轉（zhuǎn）筒外表麵（miàn），使定子塊跟隨轉筒波動而進行徑向與圓周方（fāng）向的移動，從而保證定子、轉子之間的間隙不變。球磨機滾筒（tǒng）向下（xià）複位或（huò）繼續向下波（bō）動，則上方定子塊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（xiàng）下壓,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（bú）同位（wèi）置的定子塊設置不同的壓力,避（bì）免因（yīn）彈性裝置設置的壓力過大造成滾輪或轉筒磨損較快。
本（běn）產品（pǐn）將永磁電機采用模塊化控製（zhì），根據不同功率的電機設計采用不同個數的隨動（dòng）式定子塊構成一台模塊電機，一台整圓電機由多台模塊電機（jī）構成（chéng）,多台模塊電機共用同一個轉子，模塊電機包繞式（shì）安裝在球（qiú）磨機滾筒上。相鄰隨動式定子塊間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（xiàn）位。球磨機滾筒的法蘭處銜接T型支撐板,用於支撐安裝電（diàn）機轉子鐵心及磁鋼。
本產品的（de）隨動式定子塊安裝拆卸十分便捷，隻需要沿球磨機的（de）徑向依（yī）次拆卸密封外殼、彈性機構、彈性機（jī）構與（yǔ）定子塊之間的連接杆、彈（dàn）性（xìng）機構支撐架（jià），即可將定子塊沿徑向拉出，進（jìn）行檢修或（huò）更換新的定子塊。
3、采用本產品代（dài）替傳統磨（mó）機的電機驅（qū）動係（xì）統的優（yōu）點
現階段大多數的球磨機仍采用三相感應（yīng）電動機、聯軸器、減（jiǎn）速（sù）裝置以及齒輪結構進行驅動。永磁（cí）同步（bù）電機與感應電機相（xiàng）比優勢是它有較高（gāo）的效率和功率因（yīn）數，損耗大大降低，節約了能源（yuán）。永磁（cí）電機通過變頻器進行調速（sù），電機運行平穩，係統（tǒng）響應速度快，感應電機（jī）則起動相對困難。這（zhè）些也是近年來永磁電（diàn）機應用越來越廣泛的原因。
采用永磁直驅（qū），取消了中間的減速機、聯軸（zhóu）器、及齒輪的傳動環節，縮短係統的傳動鏈，直驅係統的傳動效率將（jiāng）提升至少20%。球磨機直驅係統的（de）傳動效率不僅得到大幅提升，而（ér）且直驅係統的（de）故障率低，維護檢修（xiū）方便，還避（bì）免了傳統設備因漏油造成環境汙（wū）染。
由於本產品電機（jī）定子采用（yòng）了（le）模塊化設計，不僅降低了加工，製造（zào），運輸等難度，還相當於把（bǎ）一（yī）個大功率電機做成（chéng）了多個小功率電機。模塊化電機的控製技術（shù）可以（yǐ）實現降低大功率電機的輸入（rù）電壓，但是不（bú）增加電機的輸入電流，電機不必采用高等級（jí）絕緣（yuán），模塊化（huà）電機采用多台小功率變頻器聯合供電。這樣設計降低（dī）了電機的供電電壓和（hé）使（shǐ）用的變頻器容量，從而降低成本（běn）。球磨機運行在輕載工況時,完全可以隻運行部（bù）分模塊電機（jī）驅動球磨機。
傳統電機故障（zhàng）時，會導致電機合成（chéng）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（zēng）加，無法繼續正（zhèng）常運行。而本（běn）產品進行了模（mó）塊化設（shè）計，每個模塊電（diàn）機都具有一套獨立的控製（zhì）係統，大大（dà）提（tí）升了電機控製的自由度,可以利用其多電機（jī）結構和控製靈活的優勢，在發生故障時。可以直接（jiē）拆卸故（gù）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（rǒng）餘的模塊數，也可切除故障子模塊而控製其餘（yú）正常子模塊降額運行。使用本產品完全不會（huì）因電機發生故障而影響（xiǎng）到生（shēng）產工期。
球磨機因加工誤差、軸承磨損、滾筒形（xíng）變或重載（zǎi）產生震動等因素會發生轉子偏心現象，偏（piān）心嚴重時還會造成電機掃膛損壞電機，實際生產中常常通過增加氣隙大小來預防掃膛，而氣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（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，電機不會發生掃膛現象（xiàng），同時因為該（gāi）隨動式定子結構在偏（piān）心時能繼續正常工作，檢修次（cì）數更少，工作時間更長，大體積球磨（mó）機檢（jiǎn）修（xiū）複雜，降低檢修次數就是提高生產效率（lǜ）。
4、隨動式球磨機裝配示意圖
二、永磁直驅立磨技術
1、立磨（mó）直驅對比於（yú）傳統感應電機（jī）的優（yōu）點( 1）變頻調（diào）速控製，實現負載工況多樣性
傳統（tǒng）立磨速度單一，工況（kuàng）適應（yīng）能力差。遇到突（tū）發事件（jiàn），調整磨鞮高度來（lái）改變係統工作環（huán）境，係統反應速度慢。永磁同（tóng）步電機（jī）采用變頻調（diào）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（le）速度調節以快速適應（yīng）係統工作環境，係（xì）統反應速度更快。
(2）係統簡單,可靠（kào）性（xìng）高
傳統係統因（yīn）三相感應電機無法在（zài）低速實現大轉（zhuǎn）矩輸出，需要額外的盤車係（xì）統滿足立（lì）磨的低速起動。為保證在電機起動過程不（bú）對電（diàn）網造成過大的衝擊，需增（zēng）加（jiā）軟起動裝置。三相感應電機起動後，通（tōng）過減速器滿足係統轉矩需要，整個係（xì）統構成複雜，係統運行的輔助設備很多。直驅（qū）係統由（yóu）變頻控製係統控製永磁同（tóng）步電機起動，轉矩（jǔ）特性滿足需要，無需盤車係統和減速器，輔助係（xì）統少，結構簡單。
(3）變（biàn）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，待三相感應電機達到起動條件（jiàn）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（guò）載（zǎi）輸出。在低速過程需要盤車係統（tǒng），將轉速提高到（dào）三相感應電機（jī）起動條件。直驅係統（tǒng）直接變頻低速起（qǐ）動（dòng），係統直接運行，係（xì）統（tǒng）控製簡單。變頻控製起（qǐ）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（zú）起（qǐ）動需要（yào），取代盤車係統。
(4）無減速器，維護成本更低,維（wéi）護次數少
係統各構成單元均（jun1）需要時常檢查（chá）和定期維護，傳統係統構成單元多。同時立磨減速器結（jié）構複雜需要（yào）經常（cháng）維護，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。直驅係統構成單元簡單，變頻器控製永磁同步電機直接驅（qū）動，控製方（fāng）便。係統內無減速器，無需額外進行維護，係統維護成本低。同時，係統可實現在電機低速運行情況（kuàng）下進行係統（tǒng）維（wéi）護。
(5）傳動效率高,節能效果明顯
綜（zōng）上（shàng）采（cǎi）用直驅永磁電（diàn）機（jī）取代傳統（tǒng）驅動係統年（nián）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（zhí）驅係（xì）統相同，這裏不再（zài）一—贅述。
2、永磁直驅立磨結構示（shì）意（yì）圖
本新型立磨（mó）結構采用（yòng）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，通過設計一種雙向載荷（hé）扇形（xíng）模（mó）塊機構替代大直徑軸承，方便（biàn）加工、生（shēng）產、運輸、裝配、維修，並（bìng）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（sān）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（de）作用，並且方便（biàn）製造、裝配維護，節省成本。均已申請專 利。
永磁直驅礦用球磨機 
