1、技术（shù）背（bèi）景　　传统的球磨机、立磨机大（dà）都采用（yòng）三相异步电动机、联轴器、减速（sù）装置以及齿轮结构进行（háng）驱动，导致球磨（mó）机的传动系统存在机械传动链（liàn）冗长、效率低、机（jī）构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南全新机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通（tōng）过（guò）将电动机与机械结构进行机电（diàn）一体化设计（jì），取消动力传输的中间环（huán）节，做成直驱（qū）方案（àn），能直（zhí）接满足荷载的需求，省去传统磨机的减速机，显著提高了电（diàn）机的效率与（yǔ）功率因数，具有节能（néng）、起动转矩（jǔ）大、过载能力强、系统（tǒng）免维护（hù）、自动化程度高等优点。　　在控制方面,本产（chǎn）品电机定子采用了模块化设计，不仅降低了加工、制造、运输等难度，还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的（de）控制技术可以实现（xiàn）降（jiàng）低大功率电机（jī）的输入电（diàn）压，但是不增加电机的输入电流，电机（jī）不必采用（yòng）高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联（lián）合供（gòng）电，这样设计降低了电机的供电电压和（hé）使用的变频器容量，从（cóng）而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的（de）控（kòng）制系统，大大提升了电机控制的自由度，球磨机运行（háng）在轻载工况时，完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。　　在结构方面，本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构，将整圆的（de）定子分（fèn）成若干（gàn）个相互存在间隙的小扇（shàn）形块，通过机械结构设（shè）计，确定（dìng）了一（yī）种无论球磨机转筒（tǒng）是否震动或偏心，定子块始终跟随转筒运动（dòng）从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结（jié）构设计保证定子与转子间的间隙恒定，电机不会（huì）发生扫膛现象，因此电机的气隙可以设计的比普通（tōng）永磁直驱电机的小很多，从而大幅降低电机永磁体用量，降低生（shēng）产成（chéng）本，节（jiē）约稀土（tǔ）资源，节能用电量。当模块发生故障（zhàng）时，直接（jiē）拆卸故障电机，更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会（huì）因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨机专（zhuān）用随动式永磁直驱（qū）电机概述　　本产品（pǐn）的随（suí）动式定（dìng）子结构构成一种“小车结构”，滚筒就像公路，定子块（kuài）就（jiù）像汽（qì）车（chē）。滚轮（lún）贴合滚筒旋转相当于汽车（chē）在公路行驶（shǐ），公路的起（qǐ）伏（fú）不影响车（chē）轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响滚轮（lún）贴（tiē）合滚筒，保证定子、转子间隙恒定，在球磨机因装配（pèi）误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机（jī）偏（piān）心（xīn）、气隙不均匀时，仍能正常运转，保（bǎo）证磨机始终运行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子与转（zhuǎn）子间的间隙也可以做的更小，减少永磁体用量，并且因为随动式（shì）结构，电机不会发生扫（sǎo）膛现象。　　本产品电机的定（dìng）子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机，采用独立的扇形（xíng）定子块结构，其（qí）随动原理（lǐ）是在（zài）定子块的轴（zhóu）向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间（jiān）的间隙，定子块（kuài）径向外侧设有与支撑（chēng）框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨（mó）机滚筒向上波（bō）动，转筒会向上顶定子块上安装的滚轮，进而带动定子（zǐ）块向上移动，上方弹性机构继续压缩;下方定子块（kuài）在受到永磁（cí）体对（duì）其向上的吸引力的同时，定子块上的弹（dàn）性机构将其向上顶，保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面，使（shǐ）定（dìng）子块跟随转筒波动而进行径向（xiàng）与圆周方向的移动，从而保（bǎo）证定子、转（zhuǎn）子之间的间隙不变。球磨机（jī）滚筒（tǒng）向下复位或继（jì）续向下波动，则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的（de）同时（shí），弹性机（jī）构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。　　本产品弹性装置的压力大小（xiǎo）可调，对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。　　本产（chǎn）品将永磁电机采（cǎi）用模块化控制，根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块（kuài）构成（chéng）一台模块电机，一台（tái）整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用（yòng）同一个转子，模块电机包绕（rào）式安装（zhuāng）在球磨机（jī）滚筒上。相邻随动式定子块间（jiān）设有固定（dìng）在支撑框架上的挡板来对定（dìng）子块进行（háng）圆周方向的限位。球磨机滚筒（tǒng）的法兰处衔接（jiē）T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及（jí）磁钢（gāng）。　　本（běn）产品的随动式（shì）定子块安（ān）装拆卸十分便（biàn）捷，只需要沿球磨机的径向依次拆卸密（mì）封外壳、弹性机构、弹性机构与（yǔ）定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿（yán）径向拉出，进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的（de）优点　　现阶段（duàn）大多数的球磨机仍采（cǎi）用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步（bù）电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约了能源。永磁（cí）电（diàn）机通过（guò）变（biàn）频器进行调速，电机运行平稳（wěn），系统响应速度快，感应电机则起动相对（duì）困（kùn）难。这些也是近年来永磁电机应用（yòng）越来越广泛的（de）原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机（jī）、联轴器、及齿轮的传动环节，缩（suō）短系（xì）统的传动链（liàn），直驱系统的传动效率将（jiāng）提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅得到大幅提升，而且直驱系（xì）统的故障率低，维护检修方便，还避免了传统设备（bèi）因漏油造成环境污染。　　由于本产品电机定子采用（yòng）了模块化设计，不仅降低了加工，制造（zào），运输等难度，还相当于把一个（gè）大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降（jiàng）低大（dà）功率电机的输入电压，但（dàn）是不增加电机的输（shū）入电流，电机不（bú）必采用（yòng）高等级绝缘（yuán），模块化电机（jī）采用多台小功率变频（pín）器联（lián）合供电（diàn）。这样设计（jì）降低（dī）了电（diàn）机的供电电压和使用的变（biàn）频器容量，从而降低成（chéng）本。球磨机（jī）运（yùn）行在（zài）轻（qīng）载工况时,完全可以只运行部分（fèn）模块电机驱动球磨机（jī）。　　传统电机故障时，会导致电机（jī）合成磁动势发生（shēng）畸变，谐波含量增加，平（píng）均转矩下降，转矩波动显著增加，无法继续正常运行（háng）。而本产品进行了模（mó）块化设计，每个模（mó）块电机都具（jù）有一套独立的控制系统，大大提升（shēng）了电机控制的自由度,可（kě）以利用其多电机结构和控制灵活的优势，在发生故障时。可以直接拆卸故障电（diàn）机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数，也可切除故障子模块而（ér）控制其（qí）余正常子模块降额运行。使（shǐ）用本产品完全不（bú）会因（yīn）电（diàn）机发生故障而影响到生产工期。　　球（qiú）磨机因加工误（wù）差、轴承磨损、滚筒形变或重载（zǎi）产生震动等因素会发生转（zhuǎn）子偏心现（xiàn）象，偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机，实际（jì）生产中常（cháng）常通过增加气隙大小（xiǎo）来预防（fáng）扫膛，而气隙增大（dà）会导致永磁体（tǐ）用量增加，提（tí）高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机，能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定，可将气隙做的更小（xiǎo），减少永磁体用量，电机不会发生扫膛现象，同（tóng）时因为该随动式定子结构在（zài）偏（piān）心时能继续正常工作，检修次数更少，工作时间更长，大体积球磨机检修复杂（zá），降低检修（xiū）次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机（jī）装配示意图　　二、永磁直驱立磨（mó）技术　　1、立磨直（zhí）驱对比于传统感应电机的优点( 1）变频（pín）调（diào）速控制（zhì），实现负载（zǎi）工况多样性　　传统立磨速度（dù）单一，工况适应能力差。遇到突发事件，调整磨（mó）鞮高度（dù）来改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步电机采用（yòng）变频调速，适应工况能（néng）力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应系统工（gōng）作环境，系统反应速度（dù）更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系（xì）统因三相感应电机无法（fǎ）在低速实现大转（zhuǎn）矩输出，需（xū）要额外（wài）的盘车系统满足立磨的低速起（qǐ）动。为保证在电机起动过程不（bú）对电网造成过大的冲击，需增（zēng）加软（ruǎn）起（qǐ）动装置。三相感应（yīng）电机（jī）起动后，通过减速器满足系统转矩需要，整（zhěng）个（gè）系统构成复（fù）杂，系统运行的辅助设备很多。直驱系（xì）统由（yóu）变（biàn）频控制系统（tǒng）控制永磁同步电机（jī）起动，转矩特性满足需要，无需盘车系统和减速器，辅助系统少，结构简单。　　(3）变频器软起动，起动过程随意设定　　传统系统（tǒng）先由低（dī）速盘车系统（tǒng）起动，待三相（xiàng）感应电（diàn）机（jī）达到起动条件后，软起动装置起（qǐ）动三相感应电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出。在低（dī）速过程需要（yào）盘车系统，将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动，系统直（zhí）接运行，系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整，以满足各种工（gōng）况的需求。低速可过载输出，满足起动需要，取代盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数少　　系统各构成单（dān）元（yuán）均需要时常检（jiǎn）查和定期维护，传统系统构成单元多。同时立磨减速器（qì）结构（gòu）复杂需要经常维护（hù），维护成本费用高。同时系（xì）统（tǒng）无法实现在低速（sù）运行（háng）的情况下进行系统维护。直驱系统构成（chéng）单（dān）元简单，变（biàn）频器控制（zhì）永磁同（tóng）步电机直接驱动，控制方便。系（xì）统内无减速器，无需额外进（jìn）行维（wéi）护，系统维护成本低（dī）。同时，系统可实现（xiàn）在（zài）电机低速（sù）运行（háng）情况下进行系统维护。　　(5）传动效率（lǜ）高,节能效果明（míng）显　　综上（shàng）采（cǎi）用（yòng）直（zhí）驱（qū）永磁电机取代传统驱动系统年（nián）节（jiē）电量（liàng）达181万元。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鲲（kūn）磨机直驱系统（tǒng）的优势与球磨机直驱系统相同，这（zhè）里（lǐ）不再（zài）一—赘述。　　2、永磁直驱立磨结构示（shì）意图　　本新型立磨（mó）结构采用永磁直驱（qū）电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴（zhóu）承与压力轴承上进行突破，通（tōng）过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大（dà）直径轴承，方便加工、生（shēng）产、运输、装配（pèi）、维（wéi）修，并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。　　针对大、中、小型不同（tóng）尺（chǐ）寸的立磨，分别设计了三种立磨专用永磁电机，代替（tì）传统的减速机与（yǔ）三相异步电动机，永磁直驱电（diàn）机具有双向载荷机（jī）构与（yǔ）不同的放置（zhì）位置，均能（néng）达到扶正与承压的作用，并且（qiě）方便制造、装（zhuāng）配维护（hù），节省成本。均已申请专 利。

　　1、技术背景　　传统的（de）球磨机、立磨机（jī）大（dà）都采用三相异步电动机、联轴器、减速（sù）装置以及齿轮结构进（jìn）行驱动，导致球磨机的传动系（xì）统存在机械传动链（liàn）冗长、效率低、机（jī）构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业大学电（diàn）机与控制技术研究所与河南全新机电设备有限公司联合设计研发的球磨机（jī）、立磨（mó）机采用永磁直驱电机,通过将电动（dòng）机与机械结构进行机（jī）电一体（tǐ）化设计，取消动（dòng）力传（chuán）输的中间环节，做成（chéng）直驱方案，能直接满足（zú）荷载的需求，省去传统磨机的减速机，显著提高了电机的效率（lǜ）与功率因数，具（jù）有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。　　在控制（zhì）方面（miàn）,本产品电机（jī）定子采用（yòng）了模（mó）块化设计，不（bú）仅（jǐn）降低了加工、制造、运输等难度，还相（xiàng）当于把一个大功率电机做成了多个小（xiǎo）功率电机。模（mó）块化电（diàn）机的（de）控制（zhì）技术可以实现降低大功率电机的输入电压，但是不增加电机的输入电流，电机不必采用（yòng）高等级（jí）绝缘。模块化电机采用多台小功（gōng）率变频器联合供电，这（zhè）样设计降低了（le）电机的供（gòng）电电（diàn）压和使用的变频器容（róng）量，从而降低成本。每（měi）个模块电机（jī）都具有一（yī）套（tào）独立的控制系统（tǒng），大大提升了电（diàn）机控制的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。　　在（zài）结构方面，本产品电机的定子采用了（le）一种自主设计（jì）研发的随动式结构，将整圆（yuán）的定子分（fèn）成若干个相互存在（zài）间隙的小扇形块，通过机械结构设计，确定了一种无论球磨机（jī）转筒是否震动或偏心，定子（zǐ）块始终跟随转筒（tǒng）运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产（chǎn）品通过机械结（jié）构设计保证定子与转子（zǐ）间（jiān）的间隙恒（héng）定（dìng），电机不会发生（shēng）扫（sǎo）膛现象，因此电机的（de）气隙可（kě）以设计的比普通永磁直驱电机的小很多（duō），从而大幅降低（dī）电机永磁体用量，降（jiàng）低生产成本，节约稀土资源（yuán），节能用电量。当模块发生故障时，直接拆（chāi）卸故障电机，更换新的模块电（diàn）机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生（shēng）产工期。　　2、球磨机专用（yòng）随（suí）动式永磁直驱电机概述　　本产品的随动式定子结构构成（chéng）一种“小车结构”，滚筒就像（xiàng）公（gōng）路（lù），定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当（dāng）于汽车（chē）在公路行驶，公路的（de）起伏不（bú）影响车轮与地（dì）面贴合，即（jí）滚（gǔn）筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒，保证定子、转子间隙恒定，在球磨机因装配误差（chà）、轴承磨损、滚筒（tǒng）形变、重载震动等原因造成电（diàn）机偏心、气隙不均匀时，仍能正（zhèng）常运转，保证磨机始终运行在（zài）性能状态，不必停（tíng）机检修。同时电（diàn）机定（dìng）子与（yǔ）转子间的间隙也可以做的更小，减少永磁体用量（liàng），并且因为（wéi）随动式结构，电机（jī）不会发生扫膛现象。　　本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化（huà）永磁直驱电机，采用独立的扇形定（dìng）子块结构，其随动原理（lǐ）是（shì）在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确（què）定（dìng）定（dìng）子与（yǔ）转子间的间隙，定（dìng）子块径（jìng）向外侧设有与支撑框架相连（lián）的弹性机构。弹（dàn）性机（jī）构在球磨机滚筒不偏心时处（chù）于半压缩状态,如果球磨机滚筒向（xiàng）上波动，转筒会向上顶定（dìng）子块上安装的滚轮（lún），进而带动（dòng）定子块向上移动（dòng），上方弹（dàn）性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时，定子块上的弹性机构将其向上顶（dǐng），保证下方定（dìng）子块的滚轮依然贴合转筒外表面，使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动，从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动，则上方定子块在受（shòu）到永磁体对其向下（xià）的（de）吸引力的同时，弹性机构将上方其向下压,下方定子块（kuài）被转筒（tǒng）向（xiàng）下压。　　本产品弹性装置的压力大小可调，对于不同（tóng）位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置（zhì）的压（yā）力过大造成滚轮（lún）或转筒磨损较（jiào）快。　　本（běn）产品将（jiāng）永磁电机采（cǎi）用模块化控制，根据不（bú）同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机，一台整圆电机由多台模（mó）块电机（jī）构成,多台模块电机共用同（tóng）一个转子，模块电机包绕式安装在球（qiú）磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的（de）法兰处衔接T型（xíng）支撑板,用于支（zhī）撑安装电（diàn）机转子铁心及磁钢。　　本产品（pǐn）的随动（dòng）式定子块安装拆卸十分（fèn）便捷，只需要沿球磨机（jī）的径向（xiàng）依次拆卸密封外壳、弹性机构（gòu）、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉（lā）出（chū），进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本产品代（dài）替传统磨机（jī）的电机（jī）驱动（dòng）系统的优点　　现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机（jī）、联轴器、减速装置以及齿轮（lún）结构进行驱动。永磁同步电机与感应电（diàn）机相比优势是它有较（jiào）高的效（xiào）率和功率因数，损耗大大降低，节约（yuē）了能源。永磁电机通过（guò）变频器进行调速，电机运行平（píng）稳，系统响应速度快，感应电机则起动相对（duì）困难。这些也是近年来（lái）永磁（cí）电机应用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机（jī）、联轴器、及齿轮的传动环（huán）节（jiē），缩短系统的传动链，直驱系统（tǒng）的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不（bú）仅得到大幅提升（shēng），而且直驱系统（tǒng）的（de）故（gù）障率低，维护检修方便，还避免了传统设备因漏油造成环境污染。　　由于（yú）本产品电机（jī）定子采用了模块化设计，不仅（jǐn）降低了加工，制造，运输等难度，还相当于（yú）把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现（xiàn）降低大功率（lǜ）电机的输入电压，但（dàn）是不增（zēng）加电机的输（shū）入电（diàn）流，电机不必采用（yòng）高等（děng）级绝缘，模块化电机采用多（duō）台小功率变频器联合（hé）供（gòng）电。这样设计降低了电机的供电电压和使用（yòng）的变频器容量，从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以（yǐ）只（zhī）运行部分模块电机驱动球（qiú）磨机。　　传（chuán）统电机故障时，会导致电机合成磁动势发（fā）生畸变，谐波含量增加，平（píng）均转（zhuǎn）矩下降，转矩波动（dòng）显（xiǎn）著增加，无法继续正常运行。而本产品进行了（le）模块化设计，每个模块电机都（dōu）具有（yǒu）一套独立的控制系统，大大提升了电（diàn）机控（kòng）制的自由度,可以利用其多电机（jī）结构和控制灵活的（de）优势，在发（fā）生故障（zhàng）时。可以直接拆卸故障电机更换（huàn）新的模块电机即可正常运行。模块化电（diàn）机（jī）具有冗余的（de）模块数，也可切除故障子模块而控制其余正常子（zǐ）模块降额运行。使用（yòng）本产（chǎn）品完（wán）全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象，偏（piān）心严重时还会造（zào）成电机扫膛损坏电机，实际生产中常（cháng）常通（tōng）过增加气隙（xì）大小来预防扫膛，而气隙增大会导致永磁体用量增加，提高电机制造成本。随动（dòng）式定（dìng）子结构（gòu）的模块电机（jī），能在转筒偏心时保证定子与转子之间的（de）间（jiān）隙恒定，可将气隙做的更（gèng）小（xiǎo），减少（shǎo）永磁（cí）体用量，电机不会发生（shēng）扫膛现象（xiàng），同时因为该随动式定子结构在偏（piān）心时（shí）能继续正常工作，检修次数更少，工作时（shí）间更长，大体（tǐ）积球磨机检（jiǎn）修复杂，降低检修次数就是（shì）提高生产效率。　　4、随动式球磨机装配示意（yì）图　　二、永（yǒng）磁直（zhí）驱立磨技（jì）术　　1、立磨直驱对（duì）比于传统感应电机的优点( 1）变频（pín）调速控制，实现负载工（gōng）况多样性（xìng）　　传（chuán）统立磨速度单一，工况适应能力差。遇到（dào）突发事件，调整磨（mó）鞮高度来改变系统工作环境，系统反应速（sù）度慢。永磁（cí）同步电机采（cǎi）用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除（chú）调整磨辗高度外，还增加（jiā）了速度（dù）调节以快速适应系统（tǒng）工作环境，系统反应速度（dù）更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相（xiàng）感应电机无法在低速实现大转矩（jǔ）输（shū）出，需要额外的盘车（chē）系统满足立磨的低（dī）速起动。为保（bǎo）证在电机（jī）起动过程不对电网造成过大的冲击，需增加（jiā）软起动装置。三相感应电机起动后，通过减速器满足系统转矩需要，整个（gè）系（xì）统构成复（fù）杂，系统（tǒng）运行的辅助设备很多。直驱系统由（yóu）变频控制系统控制永磁同步电机起动，转矩特（tè）性（xìng）满足需要，无需盘车系统和减速器，辅助系统少，结构简单。　　(3）变频器软起动，起动过程随意（yì）设定（dìng）　　传统系（xì）统先由（yóu）低速盘车（chē）系统起动，待三相感应电机达到起动条件（jiàn）后，软起动装置起动三相感应电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出。在低速过（guò）程需要盘车系（xì）统（tǒng），将转速提高到（dào）三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动，系统直接运行，系统控制简单。变频控制（zhì）起动（dòng）过（guò）程可根据（jù）实际工况（kuàng）进行（háng）调整，以（yǐ）满足各种工况的需求。低速可过载输出，满足起动需要，取代盘车系统。　　(4）无减速器（qì），维护成本更低,维护次数少　　系（xì）统各构成单元均需要时常检查和定期（qī）维护，传统系统构成单元多（duō）。同（tóng）时立磨减速器结构复杂需要经常维护，维护成本费用高。同时系统无法实现在低速（sù）运行的（de）情况下进行系统维护。直驱系统构成单元（yuán）简单，变频器控制永磁同步电机直接驱动，控制（zhì）方便。系统内无减速器，无需额外进（jìn）行维护（hù），系统维护成（chéng）本低。同时（shí），系统可（kě）实现在电机低速运行情况下进行系统维护。　　(5）传动效（xiào）率高,节能效果明显（xiǎn）　　综上采用（yòng）直驱永磁电机取代传统驱动系统年（nián）节电量（liàng）达181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁直驱立（lì）磨结构示意图　　本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨（mó）扶正轴承与压力轴承上进行突破，通过设计一种双向载荷扇（shàn）形模块机构替代大直径轴承，方便加（jiā）工、生产、运输（shū）、装配、维修，并降低成（chéng）本,在工程实际中具有很（hěn）强的实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别设计了三种立磨专用永磁电机，代替传统的减速机与三相（xiàng）异步电动机，永（yǒng）磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的（de）放置位置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便制造（zào）、装配维护，节省成本。均已申请专 利。

　　1、技术背景　　传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步（bù）电（diàn）动机、联轴器、减速（sù）装置以及齿（chǐ）轮结构进行（háng）驱动，导致球磨机（jī）的传（chuán）动系（xì）统（tǒng）存（cún）在机械传动链冗长、效率低、机构（gòu）复杂、运（yùn）行维护工作量大（dà）等问题。　　沈阳工业大学电机与控（kòng）制技术研究所与河南全新机（jī）电设备有（yǒu）限公司联合设计研（yán）发（fā）的球磨机、立（lì）磨机采用（yòng）永磁直驱电机,通过将电动机（jī）与机械结构进行机电一体化设计，取消动力传输的中间环节，做成直驱方案，能直接满（mǎn）足荷载的需求，省去传统磨（mó）机的减速机，显著提高了电机的效率与功率因数，具有节能、起动转矩大、过载能力强（qiáng）、系统免（miǎn）维护（hù）、自动化程度（dù）高等优点。　　在控制方面,本产品（pǐn）电机定子采用（yòng）了模块化设计，不仅降低了加工、制造、运输等（děng）难度，还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电（diàn）机。模（mó）块化（huà）电机的控（kòng）制技术可以实现降低大功率电（diàn）机的输入电压，但是不增加电机的输入电流，电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供（gòng）电，这样设计降低了电机的供电电压和使（shǐ）用的变频器容（róng）量（liàng），从而降（jiàng）低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统，大大提升了电机控制（zhì）的自由度，球磨机运行在轻（qīng）载工况时，完全可以（yǐ）只运行部分模块电机驱动球磨机。　　在结构方（fāng）面，本产品（pǐn）电机的定子采用了（le）一种自主设计研发（fā）的随动式结构，将整圆的定子分成若（ruò）干个相互存在间隙（xì）的小扇形块，通过机械结（jié）构设计（jì），确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心，定子（zǐ）块始（shǐ）终跟随转筒运动从而保（bǎo）持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子（zǐ）与转子间（jiān）的间隙恒定，电（diàn）机不会发生扫膛现象，因此电（diàn）机的气隙（xì）可以设（shè）计的比普通永磁直驱（qū）电机（jī）的小很（hěn）多，从而大幅降低电机（jī）永磁体（tǐ）用量，降低生产成（chéng）本，节约稀土资源，节（jiē）能用电量。当模块发生故障时，直（zhí）接拆卸故障电机，更换新的模（mó）块（kuài）电机（jī）即可正常运行。使用本产品完全（quán）不会因电机发生故障而（ér）影响到生产工（gōng）期。　　2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述　　本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”，滚筒就像公路，定（dìng）子块就像汽车。滚轮（lún）贴合滚筒旋转相当于汽车在公路（lù）行驶，公路的起伏不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不（bú）影响滚（gǔn）轮贴合滚筒，保（bǎo）证定子、转子（zǐ）间隙恒定，在球磨机（jī）因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重（chóng）载震动等原因造成电机偏（piān）心（xīn）、气隙不均匀时，仍能正常运转，保证磨机始终运行在性能状态，不必停（tíng）机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小，减少永磁体用量，并且因为随动式结构，电机不会发生扫膛现象。　　本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永（yǒng）磁直驱电（diàn）机，采用独立的扇形定子块结构，其（qí）随动原理是在定子（zǐ）块的轴向两侧安装滚（gǔn）轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定子块径向外侧（cè）设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性（xìng）机构在球（qiú）磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装的滚（gǔn）轮，进而带动定子（zǐ）块向上移动，上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的（de）同时，定子块上的弹性机构将（jiāng）其向上顶，保（bǎo）证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面，使定子块跟随转筒波动（dòng）而（ér）进行径向与圆周方向的移动，从而保证定子、转子之间的间（jiān）隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动，则上方定子块在受（shòu）到永磁体对其向下的（de）吸引力的同时，弹性机构将上方其向下压,下方定子块被（bèi）转筒向下压。　　本产品弹性装置的压力大小可调，对于不同位置的定子块设置（zhì）不同的压力,避免因弹性装（zhuāng）置设置的压（yā）力过大造成滚轮或转筒磨损（sǔn）较快（kuài）。　　本产品将永磁电机采（cǎi）用模块化控制，根据不同功率的（de）电机设计采用不同个（gè）数的随动式定子块构成一台模块电机，一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子，模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子（zǐ）块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用（yòng）于支撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的随（suí）动式定子块安装拆卸十分便捷，只需（xū）要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉（lā）出，进行（háng）检修或更换新的（de）定子块。　　3、采（cǎi）用本产（chǎn）品代替传统（tǒng）磨机的电机驱（qū）动系统的优点　　现阶段大多数的球磨机仍采用三（sān）相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应（yīng）电机相比优（yōu）势是它有较高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约了能源（yuán）。永磁电机（jī）通过变频器进行（háng）调速，电机运行平稳，系统响应速度（dù）快，感应电机则起动相对困难。这些也是近年（nián）来永磁电机应用越来越广泛的原因。　　采用永（yǒng）磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮（lún）的传动环节，缩短系统的传动链，直驱系统的传动效率将提升至（zhì）少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅得到大幅提升，而且直驱系统的（de）故障（zhàng）率低，维护检修方便，还避免了传统设（shè）备（bèi）因漏油造成环境污染。　　由于本产品电机定子采用（yòng）了模块化设计（jì），不仅降低了加工，制造（zào），运输等难度，还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机（jī）。模块（kuài）化电机的控制技术可（kě）以实现降低大功率电机的输入电（diàn）压（yā），但是（shì）不增加电机的输（shū）入电流（liú），电机不（bú）必采用高等（děng）级绝缘，模（mó）块化电机采（cǎi）用多台小功率变频器（qì）联合供（gòng）电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量，从而降低（dī）成本。球磨机运行在轻载工（gōng）况时,完（wán）全可以只（zhī）运行部分模块电机驱动球磨机（jī）。　　传统电机故障时，会导致电机合成磁动势发生畸变（biàn），谐波（bō）含量增加，平均转矩下降，转矩波动显著增加，无（wú）法继（jì）续正常运（yùn）行。而本产品（pǐn）进（jìn）行了模块化设计，每个模块电机都具有（yǒu）一套独立的（de）控制系统（tǒng），大大提升了电机控制（zhì）的（de）自由度,可以利用（yòng）其多电机结构和控制灵（líng）活的优势，在发生故障时。可以直接拆（chāi）卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模（mó）块数，也可切除故障（zhàng）子模块而控制其余正常子模（mó）块降额运行。使用本产品完全（quán）不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误差、轴承磨损、滚（gǔn）筒形变或（huò）重载产生震动等（děng）因素会发生（shēng）转子偏心现象，偏心严重时还会（huì）造成电机扫膛损坏电机，实（shí）际生产中常常（cháng）通过增加气隙大小来预防（fáng）扫膛，而气隙增大会导致永（yǒng）磁体用量增加，提高电机制造成本。随（suí）动式定子结构的模块电机，能（néng）在转筒偏心时保（bǎo）证定子与转子之间的间隙恒定，可将气隙做的更小，减少永磁体用量，电机不（bú）会发生扫膛现象，同时因为该随动式定子（zǐ）结构在偏心时（shí）能继续正常工作，检修（xiū）次数更少，工作时间更（gèng）长，大体积球（qiú）磨机检修复（fù）杂，降低检修次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机装（zhuāng）配示意图　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨直驱对比于（yú）传统感应电机的优点( 1）变频调速控制，实现负载工况多样性　　传统（tǒng）立磨速度单一，工况适应能力差（chà）。遇到突发事件，调整磨鞮（dī）高度来改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步电机采（cǎi）用（yòng）变频调速，适应工（gōng）况能力强。遇到突发事件，除调整（zhěng）磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应系统工作环境，系统（tǒng）反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出，需要额外（wài）的盘车系统满足（zú）立磨的低速起动。为（wéi）保证在电机起动过（guò）程不对电网造成过大的冲（chōng）击，需（xū）增加软起动装置。三相感应电机起动后，通过减速器（qì）满足系统转矩需要，整个系（xì）统构成复杂，系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控（kòng）制永磁同步电机（jī）起（qǐ）动，转矩特性满足需要，无需盘（pán）车系统和减速器，辅助系统少，结构简单。　　(3）变频器软起动，起动过程随（suí）意设定　　传统系统先（xiān）由低（dī）速盘车系统起动，待三相感（gǎn）应电机达到起动（dòng）条件后，软起动装置起动三相感应电机，系统运行。系统控制（zhì）复杂，低速（sù）无法实（shí）现过（guò）载（zǎi）输出。在（zài）低速过程需要盘（pán）车系（xì）统，将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速（sù）起动，系统直接运行（háng），系统控制简（jiǎn）单。变（biàn）频控制起动过程可根据实际（jì）工况进行调整，以满足各种工况的需（xū）求。低速可过（guò）载输出，满足起动需要，取代盘车系统。　　(4）无（wú）减速器，维护成本更低,维护（hù）次数少　　系统各（gè）构成单元均需要时常检查和（hé）定期（qī）维护，传统（tǒng）系（xì）统构成单元多。同时立磨减速器结（jié）构复杂需要经常维护，维（wéi）护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况（kuàng）下进行系统维护。直驱（qū）系统（tǒng）构（gòu）成单元简单，变频器（qì）控制永（yǒng）磁同（tóng）步电机直接驱（qū）动，控制方便（biàn）。系统内无减速器，无需额外（wài）进行维护，系统维护成本低。同时，系统可实现在（zài）电机低速运行情（qíng）况下进行系统维护。　　(5）传动效率高,节能效果明显　　综上采用直驱永磁电机取代（dài）传（chuán）统驱动系统年节电量达181万元（yuán）。（按照（zhào）5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱（qū）系统的优势与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁直驱立磨结构示意图　　本新型立（lì）磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立（lì）磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破（pò），通过设计一种双（shuāng）向载荷（hé）扇形模块机构（gòu）替代大直径轴承，方便加工、生产、运输、装配、维修，并降（jiàng）低成本,在工（gōng）程实际中具（jù）有很强的实用型。　　针对大、中、小型不同（tóng）尺寸（cùn）的立（lì）磨，分别设（shè）计了三种立磨专用永磁电机，代替传统的减速机与三相异（yì）步电动机（jī），永（yǒng）磁直驱电机具有双向载荷机构与（yǔ）不同的放置位置，均能达到扶（fú）正与（yǔ）承压的作用（yòng），并且（qiě）方便制造、装配维护，节省成（chéng）本。均已申请专 利（lì）。

　　1、技术背景　　传统的（de）球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮（lún）结构进行驱动，导致球磨机的传动系统存在（zài）机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业大学电机与控制技术研究（jiū）所（suǒ）与河南全新机电设备有限公司联合设计（jì）研（yán）发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进（jìn）行机电一体化设计，取（qǔ）消动力传输的中间环（huán）节，做成直驱方案，能直接满足荷载的需求，省去传统磨（mó）机的减速机，显著（zhe）提高（gāo）了电机的效率与功率因数，具有节能、起动转矩（jǔ）大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。　　在控制（zhì）方面,本产品电机定子采用了模块化设计，不仅降低了（le）加工、制（zhì）造、运输等难度，还相当于把一个大（dà）功（gōng）率电（diàn）机做成了多个小功率（lǜ）电机。模块化电机的控制技（jì）术可以实现降低（dī）大功率电机的输入电压，但是不增（zēng）加（jiā）电机的输入电（diàn）流，电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采（cǎi）用多台小功率变（biàn）频器联合供电，这样设计降低（dī）了电机的供（gòng）电电压和使用的变频器容量，从而降低成本（běn）。每个模块电机（jī）都具有一套独立的控制（zhì）系统（tǒng），大大提升了电机控（kòng）制的自由度（dù），球磨机运行在轻载工况时，完（wán）全可以只（zhī）运行（háng）部分模块电机驱动球磨机。　　在结构方面（miàn），本产品电机的定子采用（yòng）了一种自（zì）主设（shè）计研发（fā）的随（suí）动式结（jié）构，将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小（xiǎo）扇形（xíng）块（kuài），通过机械结构设计，确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心，定子块始（shǐ）终跟随转筒运动从而保持定子与（yǔ）转子间隙恒定的结构（gòu）。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定（dìng），电机不会发生扫膛现象，因此电机的气隙可以设计的比普通永（yǒng）磁直驱电机的小很多，从而大幅降低电机永磁体用量，降低生产成本，节约稀土资源，节能（néng）用电量。当模块发生故障时，直接拆卸（xiè）故（gù）障电（diàn）机（jī），更换新的模块电机即可正常运行（háng）。使用本产品完全不会因电机发（fā）生故障而影响到生产工期。　　2、球（qiú）磨机（jī）专用随动式永磁直驱电（diàn）机概（gài）述　　本产品的随（suí）动式（shì）定子结构构成一种“小车结（jié）构”，滚筒就像公路，定（dìng）子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车（chē）在公路行驶，公路的起（qǐ）伏（fú）不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒，保证定子、转子（zǐ）间隙恒定，在球（qiú）磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动（dòng）等原（yuán）因造成电机偏心、气隙不均（jun1）匀时，仍能正常运转，保证磨（mó）机始终运行在性能状态，不必停机检修（xiū）。同时电机定子与转子间的间隙（xì）也可以做的更（gèng）小，减（jiǎn）少永磁体用量，并且因为随动式结构，电机不会发（fā）生（shēng）扫膛现象。　　本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁（cí）直驱电机，采用独立的扇形定（dìng）子块结构，其随动（dòng）原理是在定（dìng）子块的轴向两（liǎng）侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定子块径向外侧设（shè）有（yǒu）与支（zhī）撑框架（jià）相连的弹性机构。弹性机构在球磨机（jī）滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球（qiú）磨（mó）机滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装的滚轮，进而带动定子块向上移动，上方弹性（xìng）机构继续压缩;下方定（dìng）子块在受到永磁体对其向上的（de）吸引力的同时，定子块上的（de）弹（dàn）性机构将（jiāng）其向上顶，保证下方定（dìng）子块的滚轮依然贴合（hé）转筒外表面，使定子块跟随转筒波动而（ér）进行径向与圆周方向的移动，从（cóng）而保证定（dìng）子、转子之间的间（jiān）隙不变。球磨机滚（gǔn）筒（tǒng）向下复位或继续向下波动（dòng），则（zé）上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时，弹性机构将（jiāng）上方其（qí）向下压,下方（fāng）定子块被转筒向下压。　　本产品弹性装置的压力大小可调，对于不同位置的（de）定子（zǐ）块设置不同的压力,避（bì）免因（yīn）弹性装置设置的压力过大造成（chéng）滚轮或转筒磨损较快。　　本产品将永磁电机采用模块化控制，根据不同功率的电机设（shè）计采用不同（tóng）个数的随动式定（dìng）子块构成一台模块电机，一台整圆电机由多台（tái）模块电机构成,多台模块电机共用（yòng）同一个转子，模块电机包绕式安（ān）装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的（de）挡板来对定子块进行圆（yuán）周方向的限位。球磨（mó）机滚筒的法兰处衔（xián）接T型支（zhī）撑板,用于支撑安装电机转子铁（tiě）心及磁钢。　　本产品的随动式定子块（kuài）安装拆（chāi）卸十分便捷，只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定（dìng）子块之间的连（lián）接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉出（chū），进行检（jiǎn）修或更换新的定子块。　　3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点（diǎn）　　现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机（jī）、联轴器、减速装置以及齿轮结（jié）构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是（shì）它有较高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约了能源。永磁电机通（tōng）过变频器进行调速，电机运行平稳，系统响应速度快，感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减（jiǎn）速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系统（tǒng）的传动链，直驱系统的传动效率将提升（shēng）至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅得到（dào）大幅提升，而（ér）且直驱系统的故障率低，维护检修方便，还避免了传统设备因漏油造成环境污染。　　由于本产品电机定子采用了模块化设计，不（bú）仅降低了加工，制造，运输等难度，还（hái）相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低（dī）大功率电（diàn）机的输入电压，但是不增加电机的输入电流（liú），电机不（bú）必采（cǎi）用高等级绝缘，模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这（zhè）样设计降低了电机的供电电压（yā）和使用（yòng）的变频器容量，从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运（yùn）行部分模块电机驱动球磨机。　　传统电机故障时，会导致电机（jī）合成（chéng）磁动势发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降，转矩波（bō）动显著增加，无法继续（xù）正常运行。而本（běn）产品进行了模块化设（shè）计，每个（gè）模块电机都具有（yǒu）一套（tào）独立的控制系统，大大提升了电机控（kòng）制（zhì）的自由度（dù）,可（kě）以利（lì）用其多（duō）电机结构和控制（zhì）灵活的优势，在发生故障时。可（kě）以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化（huà）电机具有冗余的模（mó）块数，也可切除故障子模块而控（kòng）制其余正常子模块降额运行（háng）。使（shǐ）用本产品完全不（bú）会因电机发生（shēng）故障而影响到生产工期。　　球磨机因（yīn）加工（gōng）误差、轴承磨损、滚（gǔn）筒形变或重载产生震动等因素（sù）会发生转子偏心现象，偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机，实际生产中常（cháng）常通过增加气隙大（dà）小来（lái）预防扫膛，而气隙增大会（huì）导致永磁体用量增加，提高电机（jī）制造成本。随动（dòng）式定子结构的模块电机，能在（zài）转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定，可（kě）将（jiāng）气隙做的更小，减少永磁体（tǐ）用量，电机不会发生扫（sǎo）膛现象，同时因为该随（suí）动式定子结构在偏心时能继（jì）续正常工作，检修次数更（gèng）少，工作时间更长，大体积球磨机检修（xiū）复杂，降低检修次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机装配示意图　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨直驱对（duì）比于传统感（gǎn）应电机的优点( 1）变（biàn）频调速控制，实现负载工况（kuàng）多样（yàng）性　　传统立磨速度单一，工况适应（yīng）能（néng）力差（chà）。遇到（dào）突发事件，调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步电（diàn）机采（cǎi）用变（biàn）频（pín）调速，适应工（gōng）况能力强。遇到突发事件，除调整磨（mó）辗高（gāo）度外，还增加了速度调节以快速适应系统工（gōng）作环境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性（xìng）高　　传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出，需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不（bú）对电网造成过大的冲击，需增加软起动装置。三相感应电机起动后，通过减速器满足系统转矩需要，整个系统构成复杂（zá），系统运（yùn）行（háng）的辅助设备很多（duō）。直（zhí）驱系（xì）统由变（biàn）频控制系统控制永磁同步电机起动，转矩特性满足（zú）需要，无需盘车系统（tǒng）和减速器，辅助系统（tǒng）少，结构简单。　　(3）变频（pín）器软起（qǐ）动，起动（dòng）过程（chéng）随意设定　　传统系统先由低速盘（pán）车系统起动，待三相感应电（diàn）机达（dá）到起动条件后，软起动装置（zhì）起动三相感应电机，系统运行。系统控制复杂（zá），低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘（pán）车系（xì）统，将转（zhuǎn）速提高到三相感应电机起动条件。直驱（qū）系统直（zhí）接变频低速起动，系统直接运行，系统控制简单。变频控制起动过（guò）程可根据实（shí）际（jì）工况进行（háng）调整，以满足各种工况（kuàng）的需求。低速可过载输出，满足起动需要（yào），取代盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数少　　系（xì）统各（gè）构成单（dān）元均需要（yào）时常检查和定期维护，传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护，维（wéi）护成本费（fèi）用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统（tǒng）维护。直驱系统构成单元简单，变频器控制永（yǒng）磁同（tóng）步电机直接驱动，控制（zhì）方便。系统内无减速器，无需额外进行维护，系统维（wéi）护成本低。同时，系统可实现在电机低速运行（háng）情况下进行系统维护（hù）。　　(5）传动（dòng）效率高（gāo）,节能效果明显（xiǎn）　　综上采用直（zhí）驱永磁电机（jī）取代（dài）传统驱动系统年节电量（liàng）达181万元。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优势与（yǔ）球磨机直驱系统相同，这（zhè）里不再一—赘述。　　2、永磁直驱立磨（mó）结构示（shì）意图　　本新（xīn）型立磨结构采用（yòng）永磁（cí）直驱电机驱动,提高了立磨效（xiào）率。在立磨扶正轴承与压力轴承上（shàng）进行突破，通过设计一种双向载荷扇（shàn）形模块机（jī）构替代大直径轴（zhóu）承，方便加工、生产（chǎn）、运输、装配、维修，并降低成本,在工程实际中具有很强的实（shí）用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别设计了三种立磨专用永磁（cí）电机，代替（tì）传统的减（jiǎn）速机与三相异步电（diàn）动机，永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放（fàng）置位置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便制（zhì）造（zào）、装配维护，节省成本。均（jun1）已申请专 利。