1、技术背景　　传统的球磨机、立磨机大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行驱动，导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题（tí）。　　沈（shěn）阳工业大学电机与控制技术研究所（suǒ）与河南日本一二三区视频在线机电设备有限公司联合设（shè）计研发的球磨机、立磨机采用永（yǒng）磁直驱电机,通过将电（diàn）动机与机械结构进行机电一体（tǐ）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（mǎn）足荷载的需求，省去传（chuán）统磨机的减速机（jī），显著提高了电机的效率与功率因数，具有节能（néng）、起动转矩大、过载能力强、系（xì）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（jiàng）低了加工（gōng）、制造、运输等难度，还相（xiàng）当（dāng）于把一个大功率电机做成了多个小（xiǎo）功率电机。模（mó）块化（huà）电机的控制技术可以实现降低大功率电机（jī）的输入电压，但是不增加电机的输入电流（liú），电机不必采用（yòng）高等级绝缘（yuán）。模（mó）块化电机采用多台小功率变频器联合供电，这样设计降低了电机的供电电压（yā）和使用的变频器容量，从而降低成本。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（jī）控制的自由度，球磨机（jī）运行在轻载工况时（shí），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（pǐn）电机的定子采用了一种（zhǒng）自主设计研发的随动（dòng）式结构（gòu），将整圆的定子（zǐ）分成若干个相互存在间隙（xì）的小扇形块，通过（guò）机械结构（gòu）设计，确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏（piān）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。本产品通（tōng）过机械结构设（shè）计保证定子与转子间的间隙恒定，电（diàn）机不（bú）会发生扫（sǎo）膛（táng）现象（xiàng），因此电机的（de）气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小（xiǎo）很多，从而大幅降低电机永（yǒng）磁体（tǐ）用量，降低生产成本，节约（yuē）稀土（tǔ）资源，节（jiē）能用电量。当模块发（fā）生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的模块（kuài）电机即可正常（cháng）运行（háng）。使用本产品完（wán）全不会因（yīn）电机发生故障而影响到生产（chǎn）工期。　　2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述　　本产品的随动式（shì）定子结构（gòu）构成（chéng）一种“小车结构”，滚筒就像（xiàng）公路，定子块就（jiù）像汽车（chē）。滚轮贴合滚筒（tǒng）旋转相当于（yú）汽车在（zài）公路行驶，公路的起伏（fú）不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响（xiǎng）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、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原（yuán）因（yīn）造成电机偏心、气隙不均匀时，仍能正（zhèng）常运转，保证磨机始终运行在性能状态，不必停机检修。同时电机定（dìng）子（zǐ）与转子间的间隙（xì）也（yě）可以做的更小，减少永磁体（tǐ）用量，并且因（yīn）为随动式结构，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（yǒng）磁直驱电机，采（cǎi）用独立的（de）扇形定子块结构，其随动原理是在定子块的轴（zhóu）向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定（dìng）子块径向外侧（cè）设有与支（zhī）撑框架相连的弹性（xìng）机构。弹性机构在（zài）球磨机滚筒不偏心时（shí）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轮，进而带动定（dìng）子块向上移动，上方弹性机构继续压缩（suō）;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸（xī）引力（lì）的同时，定子块上的弹性机构将其向上顶，保证下（xià）方定子（zǐ）块的（de）滚轮依然贴合转筒外表面，使定子块跟随转筒波动而进行（háng）径向（xiàng）与圆周方向的移动，从而保证定子、转子之间的间（jiān）隙不（bú）变。球磨机滚筒向下复位或（huò）继续向下（xià）波动，则（zé）上方定子（zǐ）块在（zài）受到永磁体对其向下的吸引力的同时，弹性（xìng）机构将上方其向下压（yā）,下方定（dìng）子块被转筒向下压。　　本产品（pǐn）弹性装置的压力大小可调，对于不同位置的定子块设（shè）置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大（dà）造成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（gēn）据不同（tóng）功率（lǜ）的（de）电机设计采用不同（tóng）个（gè）数的随动式定子块构（gòu）成一台模块电机，一台（tái）整圆电机由多台模块电机构（gòu）成,多台模块电机共用同一个转子，模块电机（jī）包绕式安装在（zài）球磨机滚筒上。相邻随动式（shì）定子（zǐ）块间设（shè）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型支撑板,用于支撑安装电机（jī）转子铁心及磁钢（gāng）。　　本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷，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（gòu）与定子块之间（jiān）的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向（xiàng）拉出，进行检修（xiū）或更换新（xīn）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、联轴器、减速装（zhuāng）置以及齿轮结构进行驱动。永（yǒng）磁同步电机与感应电（diàn）机相比优（yōu）势是（shì）它有较高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约（yuē）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（yīng）用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环（huán）节，缩短系统的传动链，直驱系统的传动效率将（jiāng）提升至少（shǎo）20%。球磨机直驱（qū）系统的传动效率（lǜ）不（bú）仅得到大幅提升，而且直驱系（xì）统的故障（zhàng）率低，维护检修方便，还避免了（le）传统设备因漏油造成（chéng）环境污染。　　由于本（běn）产品电机定子采用了模块化设计，不仅降低了加工，制造（zào），运（yùn）输等难度，还相当于把一个（gè）大功率（lǜ）电机做成了多个小功率电机。模块化电（diàn）机的控制技术可（kě）以实现降低大功率电机的输（shū）入电压，但是不增（zēng）加电机的输入电流，电机不必采用高等级绝缘，模（mó）块化电（diàn）机采用多台小功率变频（pín）器联合供电（diàn）。这样设计降低了电机的供电电压和使（shǐ）用的变频器容量，从而降低成本。球磨（mó）机（jī）运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模（mó）块电机驱动球磨机。　　传统（tǒng）电（diàn）机故障时，会导致电机合成磁动势发（fā）生畸变，谐波含（hán）量增加，平（píng）均转矩下降，转矩波（bō）动显著增加，无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计，每个模块电机都具（jù）有一套（tào）独立的控制系统（tǒng），大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多（duō）电机结构和控制灵活的优势，在发生故障时。可以（yǐ）直接拆卸故（gù）障电机更换新的模块电机即可正（zhèng）常运行。模块化电机具有冗余的模块数，也可切除故障子模（mó）块而控（kòng）制其余正常子模块降额运行。使用（yòng）本产品完全不会因（yīn）电机发（fā）生故障（zhàng）而影响到生产工期。　　球磨机因（yīn）加工（gōng）误差、轴承磨损、滚筒（tǒng）形变或重载产生震动等因素会发生转子（zǐ）偏心现象，偏心严重时还会造成电机扫（sǎo）膛损坏电机，实际生产中常常通过增加气隙大（dà）小来预防扫膛，而气隙（xì）增大会（huì）导致永磁体用量增加（jiā），提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机，能在转筒偏心时保证（zhèng）定子与转子之间的间隙恒定，可（kě）将气隙做的（de）更小，减少永磁体用量，电机不（bú）会发生扫膛现象，同时因为（wéi）该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作，检修次数更少，工（gōng）作（zuò）时间更长，大体积球磨机检修复杂（zá），降低（dī）检修次数就是（shì）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（mó）技术（shù）　　1、立（lì）磨直驱（qū）对比于传（chuán）统感应（yīng）电机的优点( 1）变频调速控（kòng）制，实现（xiàn）负载（zǎi）工况多样性　　传统立磨速（sù）度（dù）单一，工况适应能力差。遇到（dào）突发事件，调整磨鞮高度来改（gǎi）变系统（tǒng）工作环（huán）境，系统反应（yīng）速度慢。永磁同步电机采用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事（shì）件，除（chú）调整（zhěng）磨辗高度外，还增加了速度调节（jiē）以快速适应系统工作环境，系统反应速度更快。　　(2）系（xì）统简（jiǎn）单,可（kě）靠性高　　传统系统因三相感应电机无法在低速实现（xiàn）大转矩输出，需要额外的盘（pán）车系统满足立磨的低速起动。为（wéi）保证在电机起动过（guò）程不对电网（wǎng）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（zhuǎn）矩需要，整个系统构成复杂，系统运行的辅助设备很（hěn）多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动，转矩特性满足需要，无（wú）需盘车系统和减速器（qì），辅助（zhù）系统少，结构简（jiǎn）单。　　(3）变频器软（ruǎn）起动，起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车系统起动，待三相感应电机达到起动条件后，软起动（dòng）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（zǎi）输出。在低速过程需要盘车（chē）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（biàn）频低（dī）速起（qǐ）动，系统直接（jiē）运行，系统控制简（jiǎn）单。变（biàn）频控制起动过程可根据实际工况进行调整，以满足各种工况的需求。低速可过载（zǎi）输出，满足起动需要，取（qǔ）代盘车系统。　　(4）无减速（sù）器，维（wéi）护成本更低,维护次数少　　系统各构成单元均需要时常检查和定期维护（hù），传统系（xì）统构（gòu）成单元多。同时立磨减速（sù）器结构复杂（zá）需要经常维护，维护成本费用高。同时系（xì）统无法实（shí）现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单，变频器（qì）控制永磁同步电机直接驱（qū）动，控制方便。系统内无减速器，无需（xū）额外进行维护，系（xì）统维护成本（běn）低。同时，系（xì）统可实现在电机（jī）低速运行情况（kuàng）下进行系统维护。　　(5）传动效率高,节（jiē）能效果明显　　综上采用直驱永（yǒng）磁电机取代传统驱动系统年节电（diàn）量达181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式（shì）鲲（kūn）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、永磁直驱立磨结构示意图　　本新（xīn）型立磨结构采用永磁直驱电机（jī）驱动,提高（gāo）了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破，通过设计（jì）一种双向载荷扇形（xíng）模块机构替代大直（zhí）径轴（zhóu）承，方便（biàn）加工（gōng）、生产、运输、装配（pèi）、维修，并降低成本,在工程实际中具有很强（qiáng）的实用（yòng）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（jī），代替传（chuán）统的减速机与三相异步电动（dòng）机，永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正与（yǔ）承压的作（zuò）用，并（bìng）且（qiě）方（fāng）便制造、装配维（wéi）护，节省成本（běn）。均已申（shēn）请专 利。

　　1、技术背景　　传统的球磨机、立（lì）磨机大都（dōu）采用（yòng）三相异（yì）步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进（jìn）行驱动（dòng），导致球磨机的传动系统存（cún）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（gōng）业大（dà）学电机与控制（zhì）技（jì）术研究所与河南日本一二三区视频在线机电设（shè）备有（yǒu）限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电（diàn）动机与机械结构进行机电一体化（huà）设（shè）计，取消动力传输（shū）的（de）中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷载的需（xū）求，省去传统磨机（jī）的减速机，显著提高了电机的（de）效率与功率因数（shù），具有（yǒu）节能（néng）、起动转矩大、过载能（néng）力强、系统免维护、自动化程（chéng）度（dù）高等优点。　　在（zài）控制方面,本产品电机定子采用了模（mó）块化设计，不仅降低了加（jiā）工、制造、运（yùn）输等难度，还相当于把一个大功（gōng）率电机做成了多个小功率电机。模（mó）块化电机的控制技（jì）术可以实（shí）现降低大功率电机的（de）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（diàn）机采（cǎi）用多台小功率（lǜ）变（biàn）频（pín）器联合供电，这样设计降低了电机的供电电压（yā）和使用的变频器容量，从而降低成（chéng）本。每个（gè）模块（kuài）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，球磨机运行在轻载工况时，完全可（kě）以只运行部分模块电机（jī）驱动球磨机。　　在结构（gòu）方面，本产品电机的定子采用了一种自主（zhǔ）设计研发的随动式结构，将整圆（yuán）的定子分成若干个相互（hù）存在间隙的小扇形块，通过机械结构设计，确定了一种无论（lùn）球磨机转筒是否（fǒu）震动或偏心，定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的（de）结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定，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磁直驱电机的小很多（duō），从而大幅降低电机（jī）永（yǒng）磁体用量，降低生产成本，节约稀土资源，节能用电量。当模（mó）块发生故障时（shí），直（zhí）接拆卸故障（zhàng）电机，更换新的（de）模块电机即可正常运行。使用本产品完（wán）全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨机（jī）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，定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒（tǒng）旋转（zhuǎn）相当于（yú）汽（qì）车在公路行（háng）驶，公路的（de）起伏不影响车轮（lún）与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响滚轮（lún）贴合滚筒，保证定子、转子间隙恒定，在球磨机因装配误差、轴承（chéng）磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机（jī）偏心、气隙不均（jun1）匀时，仍（réng）能正常运转，保证磨机始终运行在性能（néng）状态，不必停机（jī）检修。同（tóng）时电机定子与转子间的间隙（xì）也可以做的更小，减少永磁（cí）体用（yòng）量，并且因为随动式结（jié）构，电机不会发生扫膛现象。　　本产品电机（jī）的定子为随（suí）动式结构,基（jī）于模块化永磁直驱电机，采用独立的扇形定子块（kuài）结构，其随动（dòng）原理是在定（dìng）子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子（zǐ）间的间隙（xì），定子块径向外侧设有与支撑框架相连（lián）的（de）弹性机构。弹性机构（gòu）在球磨机滚筒不（bú）偏心时处于（yú）半压（yā）缩状态,如果球（qiú）磨机滚（gǔn）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，上方弹性机构继续压缩;下（xià）方定子块在受到永磁体对（duì）其向上的吸引力的同时（shí），定子块上的弹性机构将其向上顶，保证下方定（dìng）子块的滚轮（lún）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（zé）上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时，弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向（xiàng）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不同的（de）压力（lì）,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（kuài）。　　本产品将（jiāng）永磁电机采用模块化控制，根（gēn）据不同功率的电机设计采用不（bú）同个数的（de）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（zǐ），模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相（xiàng）邻随动式定子块（kuài）间设有固定在支撑框架上的挡板来对（duì）定子块进行圆周方向的限位。球磨（mó）机滚筒（tǒng）的（de）法兰处衔接T型支撑板,用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，只需要沿球磨机（jī）的径向依次（cì）拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆（gǎn）、弹性机构支撑架（jià），即可将定子块沿径向拉（lā）出，进行检修（xiū）或更换新的定子块。　　3、采（cǎi）用本产品代替传统磨机的电机驱动系统（tǒng）的优点　　现阶段（duàn）大多数的球磨机仍（réng）采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及（jí）齿轮结构进行驱（qū）动。永磁同步（bù）电机与感应电机相比优势是它有较高的效（xiào）率和功（gōng）率因数，损耗大大降低，节约了能源。永磁电机（jī）通过变频器进行调速，电机运行平稳，系统响应速度快，感应电机则起动相（xiàng）对困难。这些也是近年来永（yǒng）磁电机应用越（yuè）来越广泛的原因。　　采用永（yǒng）磁直（zhí）驱，取消了（le）中间的减速机、联轴器、及齿轮的（de）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（mó）机直驱系统的传动效率不仅得到大幅提升（shēng），而且直驱系统的（de）故障率低（dī），维护检修方便，还避免（miǎn）了（le）传统设备（bèi）因漏油造成环境污染。　　由于本（běn）产品电机定子采（cǎi）用了（le）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（dà）功率电机做成（chéng）了多个小功率电（diàn）机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率（lǜ）电（diàn）机的输入电（diàn）压，但是不（bú）增（zēng）加电机的输入电流，电机（jī）不（bú）必采用高等级绝（jué）缘（yuán），模（mó）块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设（shè）计（jì）降低了电机（jī）的供电电压和（hé）使用的变频（pín）器容量，从而降低（dī）成（chéng）本。球磨机运行在轻载工况（kuàng）时,完（wán）全可以只运行部分模块电机驱动球（qiú）磨机。　　传统电机故（gù）障时，会导致电机合成磁动势发生畸变，谐波含量（liàng）增加，平均转（zhuǎn）矩下降，转矩波动显著增加，无法继续（xù）正常运行。而本产品进行了（le）模块化（huà）设计，每个模块电机都具有（yǒu）一套独立的控制系统，大大提（tí）升了电（diàn）机控制（zhì）的自（zì）由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势（shì），在发生故障（zhàng）时。可以直接拆卸故障电机更（gèng）换新的（de）模块电机即可正常运行。模（mó）块化电机具有（yǒu）冗（rǒng）余的模块（kuài）数，也可切（qiē）除故障（zhàng）子（zǐ）模块（kuài）而控制（zhì）其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因（yīn）电机（jī）发生故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误差（chà）、轴承磨损、滚筒形（xíng）变或重载（zǎi）产生震动等因素会发生转子偏心（xīn）现象，偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机，实际生（shēng）产中常常通过增加气隙大小来预防（fáng）扫（sǎo）膛，而气隙增大会导致永磁体用量增加，提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电（diàn）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，减少永磁体用量，电机不会发生扫膛现象，同时因为该随动式定子结（jié）构在偏心时（shí）能继续正常工作，检修次数更（gèng）少，工作时间更（gèng）长，大体积球磨（mó）机检修复杂，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、立磨直驱对比于传统感应电（diàn）机的优点( 1）变频调速控制（zhì），实（shí）现负载工况多样性　　传统立磨速度单一，工况适应能力差。遇（yù）到突发事件，调整磨鞮高度来改变系统工作（zuò）环境，系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速，适应工况能力强。遇（yù）到突发事件，除调整磨辗高度外，还增（zēng）加了速度（dù）调节以快（kuài）速适应系统工作（zuò）环境，系统反应速度更快。　　(2）系（xì）统简单,可（kě）靠性高　　传统系（xì）统因三（sān）相感应电机（jī）无（wú）法（fǎ）在低（dī）速实现（xiàn）大转矩输出，需要额外的盘车系统满足立（lì）磨的（de）低速起动。为保证在电机（jī）起动过程不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（tōng）过减速器满足系统转矩需要，整个（gè）系统构（gòu）成复（fù）杂，系统（tǒng）运行的辅（fǔ）助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电（diàn）机起动，转矩特性满足需要，无需盘车系统和减（jiǎn）速器，辅助（zhù）系统少，结构（gòu）简（jiǎn）单。　　(3）变频器软起动，起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车系统起动，待三相感应电机达到起动条件后，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（shū）出。在低速过程需（xū）要盘（pán）车系统，将（jiāng）转速提高到三相感应电机起动条件（jiàn）。直驱系统直接变频低速起动，系统直接运行，系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整，以满足各种工况的需求（qiú）。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　　系统各构成单元均需要时常检查和定期维护，传统系统构成单元多。同时立磨减速（sù）器结构复杂需要经常维护，维护成本费（fèi）用高。同（tóng）时系统无法实现在低速运（yùn）行的情况下进行系（xì）统维（wéi）护。直驱系统构（gòu）成单（dān）元简（jiǎn）单，变（biàn）频器控（kòng）制永磁同步电（diàn）机直接驱动，控制方便。系统内无减速器，无需额外进行维护，系统（tǒng）维护成本低。同时，系统可实现在电机低速运行情（qíng）况下进行系统维（wéi）护（hù）。　　(5）传动效率高,节能效果明显　　综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优（yōu）势与球磨机（jī）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　　本新型立磨结构采用永磁直驱电（diàn）机驱动,提高了（le）立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行（háng）突破，通过设计一（yī）种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承，方便加工、生产、运（yùn）输、装配、维（wéi）修，并降低成本,在工程实际（jì）中具有（yǒu）很强（qiáng）的实用型（xíng）。　　针对大、中（zhōng）、小（xiǎo）型不同尺寸的立磨，分别设计（jì）了三种立（lì）磨专用永磁电机，代替传统的减速机与三相异步电动机，永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位（wèi）置，均能达到扶正与承压（yā）的作（zuò）用，并（bìng）且方便制造、装配维护，节省成本。均已申请专 利。

　　1、技术（shù）背景　　传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱（qū）动，导（dǎo）致球磨（mó）机（jī）的传动系（xì）统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护（hù）工作量大等问题。　　沈阳（yáng）工业大学电机与控制技术研究所（suǒ）与河南（nán）日本一二三区视频在线机（jī）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）过将（jiāng）电动机与机（jī）械结构进行（háng）机电一体化设计，取消动（dòng）力传输的中间环节，做成直驱方（fāng）案，能直接（jiē）满足荷载（zǎi）的需求，省去传统磨机的减速机，显著提高了电机的效率与功率因（yīn）数，具有节能、起动转（zhuǎn）矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。　　在控制方面（miàn）,本产品电机定子采用了模块化设（shè）计（jì），不仅降低了加工、制（zhì）造、运输等（děng）难度，还相当于把一（yī）个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机（jī）的控制（zhì）技术可以（yǐ）实现降低大功率电机的输入电压，但是不增加电机（jī）的输入电流，电机不必采用（yòng）高（gāo）等级绝缘。模块化（huà）电机采（cǎi）用多台小功率变频器联合供电，这样设计降低了电机的（de）供电电压和（hé）使用的变频器容（róng）量，从而降低成本。每（měi）个模块电机都（dōu）具有一（yī）套独立的控制系统，大大提升了电机控制的自由度，球磨机（jī）运行在轻载工况时，完全可以（yǐ）只（zhī）运行部分（fèn）模块电机驱（qū）动（dòng）球磨机。　　在结构方面，本产品电（diàn）机的定子采用了一种自主（zhǔ）设计（jì）研发的随动式（shì）结构，将整圆的（de）定子分（fèn）成若干个（gè）相互存在间（jiān）隙的小扇形块，通过（guò）机械（xiè）结构设计，确定了一种无论球磨机（jī）转筒（tǒng）是否震动或偏心（xīn），定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子（zǐ）间隙恒定的结构。本（běn）产品通过机械结构设计保证（zhèng）定子与转子间（jiān）的间隙恒定，电机不会（huì）发生扫膛现象，因此电机（jī）的气隙可以设计的比普（pǔ）通永磁直驱电机的小很多，从而大幅降低电机永磁体用量，降低生产（chǎn）成本，节约稀（xī）土资（zī）源（yuán），节能用（yòng）电量。当模块发生故障时，直接（jiē）拆卸故障电机，更换（huàn）新的模块（kuài）电机即可正常（cháng）运行（háng）。使用本产品完全不会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（zhí）驱（qū）电（diàn）机概述　　本产品的随动（dòng）式定子结构构成一种“小车结构”，滚筒就像公路，定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转（zhuǎn）相（xiàng）当于汽车在公路行驶，公（gōng）路的起伏不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响（xiǎng）滚轮贴（tiē）合滚筒，保证定子、转子间隙（xì）恒定，在（zài）球磨机因（yīn）装配误（wù）差、轴（zhóu）承磨损、滚筒形（xíng）变、重（chóng）载震动等原（yuán）因造成电机偏心、气隙不均匀时，仍能正常运转，保（bǎo）证磨（mó）机始终运行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子与转子间的间（jiān）隙也可以做（zuò）的更小，减少永磁体用量，并且（qiě）因为随动式结构，电机不会发生扫膛（táng）现象（xiàng）。　　本产品电机的定子为随动式结构,基（jī）于模块化（huà）永磁直（zhí）驱电机，采（cǎi）用独立的扇形定子块结构，其随动原理是在定子块的轴向两（liǎng）侧（cè）安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定子块径向外侧设有与支撑框架相（xiàng）连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时（shí）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轮，进而带动定（dìng）子块向上移动，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（de）吸引力的同时，定子块上的弹性机（jī）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，使定子（zǐ）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（dìng）子、转子之间的间隙不变（biàn）。球磨机滚筒向下复位或继续向下波（bō）动，则上方定子块在受（shòu）到永磁体对其向下的吸引力的同时，弹性机构将（jiāng）上方其向下压,下方定（dìng）子块被转筒向下压。　　本产品弹性装置（zhì）的压力大（dà）小可调，对于不同位置的定子块设置（zhì）不同的压力,避免因（yīn）弹性装置设置（zhì）的压力过大（dà）造成滚轮或转（zhuǎn）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计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电（diàn）机，一台整圆电（diàn）机由多台模块电机构成,多台（tái）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（tǒng）上（shàng）。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（háng）圆周方向（xiàng）的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支（zhī）撑板,用于支（zhī）撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的（de）随（suí）动式定子块安装拆卸十分便捷（jié），只需要沿球磨机的径（jìng）向依次拆卸密封外壳、弹性（xìng）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（xiàng）拉出，进行检修或更换新的定（dìng）子（zǐ）块。　　3、采用本产（chǎn）品代替传统磨机的电机驱动系统的优点　　现阶段（duàn）大多数的球磨机仍采用三相（xiàng）感应电动机、联轴器（qì）、减速装置以及齿轮结构进行（háng）驱（qū）动（dòng）。永磁同步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（dà）大（dà）降低，节（jiē）约了能源。永磁电机通过变频器进行调速，电机运行平稳（wěn），系统响应速度快，感应电机则起动（dòng）相对困难。这些（xiē）也（yě）是近年来永磁电（diàn）机应用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取（qǔ）消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系统的传动链，直驱系（xì）统的传动（dòng）效率（lǜ）将提升至少20%。球磨机直驱系统的（de）传动效（xiào）率不仅得到大幅提升，而且（qiě）直驱系（xì）统的故障率低，维（wéi）护检修方便，还避免了（le）传统（tǒng）设（shè）备（bèi）因漏油造成环境污染（rǎn）。　　由于本产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（gōng）率电机做成了多个小功率电机。模（mó）块化电机的控制技术可以（yǐ）实现降低大功率电机（jī）的输入电压，但是不增加电机的（de）输入（rù）电（diàn）流，电机不必采用高等级绝缘，模块化电机采用多台小（xiǎo）功率变频器（qì）联合供电（diàn）。这样设计降低了电机的供电电压和使用的（de）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）只运行部分模块电（diàn）机驱动球磨机。　　传统电机故障时，会导致电（diàn）机合成磁动势发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降（jiàng），转矩波动显著增加，无法继续正常运行。而本产（chǎn）品（pǐn）进（jìn）行了模块化设（shè）计（jì），每个（gè）模块电机都具有一套独立的控制系统，大大提升了电机（jī）控制的自由度,可以利用其多（duō）电机结构和控制灵活的优势，在发（fā）生故障时。可以直接拆卸故障电（diàn）机更换新的（de）模块电（diàn）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控制其余正常子（zǐ）模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期（qī）。　　球磨机因（yīn）加工误差、轴承磨损、滚筒形（xíng）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（jī）扫膛损坏电机，实际生产中常常通过（guò）增加气隙大小来预防扫膛，而气隙增大会导致永磁（cí）体用量增加，提高电机制造成本。随动式定子结（jié）构的（de）模块电机，能在转筒偏心时保证定子与（yǔ）转子之（zhī）间的间隙恒（héng）定，可将气隙做的更小，减（jiǎn）少永磁体（tǐ）用量，电机（jī）不会（huì）发生扫膛（táng）现象，同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作，检修次数更少，工作（zuò）时间更长，大体积球磨机检（jiǎn）修复杂，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）比于传统感应电机的（de）优点( 1）变频调（diào）速控（kòng）制，实现负载工况（kuàng）多样性　　传统立磨速度单一，工况适应能力差。遇到突发事（shì）件，调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统反（fǎn）应速度慢。永磁同步电机采用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高（gāo）度外，还（hái）增加了速度调节以（yǐ）快（kuài）速适应系统工作（zuò）环（huán）境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统（tǒng）因三相感应（yīng）电机无（wú）法在低速实现大转矩输出，需要（yào）额外的盘车（chē）系统满足立磨的低速（sù）起动。为保证在电机起动过程不对（duì）电网造成过大的冲击，需增加软起动装置。三相感应电机起（qǐ）动后，通过减速器满足系统转矩需（xū）要，整个系统构成复杂，系统（tǒng）运行的辅助设备很多。直驱（qū）系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动，转（zhuǎn）矩特性（xìng）满足（zú）需（xū）要，无需盘车系统和减速器，辅助系（xì）统（tǒng）少，结构简单。　　(3）变频（pín）器（qì）软起动，起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车（chē）系统起动，待三相感应电机达到起动条件后，软起动装置起动三相感应（yīng）电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统，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，系统直接运行，系统控制简单。变频（pín）控制起动过程（chéng）可根据实际工况进行调整，以满足各种工况的需求。低速可过载输（shū）出，满足起动需（xū）要，取代（dài）盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护（hù）次数（shù）少　　系统各构成单元均需要时常检查和定（dìng）期维护，传统系统构成单元多。同时立磨减速（sù）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运（yùn）行的情（qíng）况下进行系统维护。直（zhí）驱系统构成单元简单，变频器控制永磁同步电机直接驱动，控制方便。系统内无减速器，无需额（é）外进行维护，系统维护成本低。同时，系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。　　(5）传动效率高,节能效果明显（xiǎn）　　综上采用直驱永磁电机取代传统驱（qū）动系统年节电量达181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机（jī）直驱（qū）系（xì）统的优势与球磨（mó）机直驱系统相同，这里不再一（yī）—赘述。　　2、永磁直（zhí）驱立磨结构示意图　　本新型立磨结构采（cǎi）用永磁直驱电机驱（qū）动,提（tí）高了立磨效率。在立（lì）磨扶（fú）正轴承与压（yā）力轴承（chéng）上进行突破，通过设计一种（zhǒng）双向载荷扇形模块（kuài）机构替代大（dà）直径轴承，方便（biàn）加工、生产、运输、装（zhuāng）配（pèi）、维修，并降低成本,在（zài）工程实（shí）际中具有很强的实用型。　　针对（duì）大、中、小型不同尺寸的立磨，分（fèn）别设计了三种立磨专用永磁电机，代替（tì）传统的减速机与三相异（yì）步电动机，永磁直驱电机具有双向载（zǎi）荷机构与不同的放（fàng）置位（wèi）置（zhì），均能达到扶正与承压的（de）作用，并且（qiě）方便制造、装配（pèi）维（wéi）护，节省成本。均已申请专 利。

　　1、技术背景　　传（chuán）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（chǐ）轮结构进行驱动，导（dǎo）致球磨机的传动系统存在机械传（chuán）动链冗长（zhǎng）、效率低、机构复（fù）杂、运行维护工作（zuò）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（quán）新机电设备有限公（gōng）司联合设计研发的球磨（mó）机（jī）、立（lì）磨机采用永磁（cí）直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计，取消动力传输（shū）的（de）中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷（hé）载的需求，省去传统磨机的减速机（jī），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、系统免维护、自（zì）动化程度高等优（yōu）点。　　在控制方面（miàn）,本产品电机定子采用了（le）模块化设计，不仅降低了加工、制造、运（yùn）输等难度，还相（xiàng）当于把一个（gè）大功率电机（jī）做成了多个小功（gōng）率电机。模块化（huà）电机的控制技术可以实现降低大功率电机（jī）的输入（rù）电压，但是不增加电机（jī）的输入电流，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（qì）联合供电，这样设计降低了电机（jī）的供（gòng）电电压和使（shǐ）用的变频器（qì）容量（liàng），从（cóng）而降低成本。每（měi）个模块电机都（dōu）具有一套独立的控（kòng）制系统，大大提升了电机控（kòng）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（qiú）磨机。　　在结构（gòu）方面，本产品电机的定子采用了（le）一种自（zì）主设计研发的随动式结构（gòu），将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块，通过机械结构设计，确定了一种无论球磨机转筒是否（fǒu）震动或偏心，定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械（xiè）结构设（shè）计保（bǎo）证定子与转子间的间隙恒定，电机（jī）不会发生扫膛现象，因此电机的（de）气（qì）隙可以设计的比普通永磁直驱电机（jī）的小很多，从而大幅（fú）降低电（diàn）机永磁体（tǐ）用量，降低生产（chǎn）成本，节约（yuē）稀土资源（yuán），节（jiē）能用电量。当模（mó）块（kuài）发生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的模块电机即可正常运（yùn）行。使用（yòng）本产品完全不会因电机发生故障而影（yǐng）响到生产工期。　　2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述　　本产（chǎn）品的随动式定子结构构成一种“小车结构”，滚（gǔn）筒就像公路，定子块（kuài）就（jiù）像（xiàng）汽车。滚轮贴（tiē）合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶，公路的起伏不影响车轮与地面贴（tiē）合，即滚筒偏心浮动不（bú）影响滚轮贴（tiē）合滚筒，保证定子、转子间隙恒定，在（zài）球磨机因（yīn）装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成（chéng）电机偏心、气隙不均匀时，仍能正常运转，保（bǎo）证磨机始终运（yùn）行在性能状态，不必停机检修。同时（shí）电机定（dìng）子与转子间的间隙也可以做的更（gèng）小，减少永磁体用量，并且因为随动式结构（gòu），电机不会发生扫膛现象。　　本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机，采用独立的扇形定子块结构，其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子（zǐ）间的间隙，定子块（kuài）径向外侧设有（yǒu）与支撑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（yú）半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动（dòng），转（zhuǎn）筒会向（xiàng）上顶（dǐng）定子块上安装（zhuāng）的滚轮，进而带动定子块向上移动，上（shàng）方弹性（xìng）机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸（xī）引力的同时，定子块上的弹（dàn）性机构将其向上（shàng）顶，保证下方定子（zǐ）块的滚（gǔn）轮依然贴合转（zhuǎn）筒外表面（miàn），使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向（xiàng）的移动，从而保证定子、转子之间的间隙不变。球（qiú）磨机滚筒向下复位（wèi）或（huò）继（jì）续向（xiàng）下波（bō）动，则上方定（dìng）子块在受到永磁体（tǐ）对其向下的吸（xī）引力的同时，弹性机构将上方其向下（xià）压,下方定子块被转（zhuǎn）筒向下压。　　本产品弹性装置的（de）压力大小可调，对于不同位（wèi）置的定子块设置不同的压力,避免（miǎn）因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较（jiào）快。　　本产品将永磁电机采用模块化控制（zhì），根据不同功率的电机设计采（cǎi）用不（bú）同（tóng）个数（shù）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）块电机构成,多台模块（kuài）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（lín）随动式定子块间设有固定在支撑框架（jià）上的挡板来（lái）对定子块进行圆（yuán）周方（fāng）向的限位。球磨机滚筒（tǒng）的法兰处衔接T型（xíng）支撑（chēng）板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢（gāng）。　　本产品的随动式定子块安装拆卸（xiè）十分便捷，只需要（yào）沿球磨机的径向依次拆（chāi）卸密封外壳（ké）、弹（dàn）性机（jī）构、弹性机构与定子块之间的连接（jiē）杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉出，进行检修或更换新的（de）定子块。　　3、采用本产品代替传统磨（mó）机的电机驱（qū）动系统的优（yōu）点　　现（xiàn）阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减（jiǎn）速装置以（yǐ）及齿轮结构进行驱动。永磁同步（bù）电机与感应电机相比（bǐ）优势是它有较高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约（yuē）了（le）能源（yuán）。永磁电机通过变频器进行调速，电机运行平稳，系统响应速度快，感应电机则起动（dòng）相对困（kùn）难。这些（xiē）也是近年来永磁电机应用（yòng）越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及（jí）齿轮的传动环节，缩短系统的传动（dòng）链，直驱（qū）系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系（xì）统的传动效率不仅得到大幅提升，而且直驱系统的故障率低，维（wéi）护检修方便，还（hái）避免了传统设备因漏油造成环（huán）境污染。　　由于本产品电机定子采用了模块化设计，不仅降低了加工，制造，运（yùn）输等难度，还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率（lǜ）电机。模块化电机的控（kòng）制技（jì）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（bú）必采用高等级绝缘，模块（kuài）化电机采用（yòng）多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量，从而降低成本。球磨机运行在轻载工况（kuàng）时,完全可以只（zhī）运行（háng）部分模块电机驱动球磨机。　　传统电机故障时，会导致电机合成磁动势（shì）发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降，转矩波动显著增加，无法继续正常运行。而本产品（pǐn）进行了模块化设计（jì），每个模块电机都具（jù）有（yǒu）一套独立的控制系统，大大提升（shēng）了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势，在发（fā）生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电（diàn）机即可正常运行。模块化电机具（jù）有（yǒu）冗余的模块数，也可切除故障子（zǐ）模块而控制其（qí）余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生（shēng）故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误差、轴承（chéng）磨损、滚筒形（xíng）变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象（xiàng），偏心严重（chóng）时还会造（zào）成电机扫膛损坏电机，实际生产中常常通过增加气隙大小来（lái）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。随动式（shì）定子结构的模块电机，能在（zài）转筒偏心时保（bǎo）证定子（zǐ）与转子之间的间隙（xì）恒定，可将气隙做的（de）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（shì）定（dìng）子结构在（zài）偏心时能（néng）继续正常工作（zuò），检修次数更少，工作时间更长，大体积球磨机检修复杂，降低检修（xiū）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（qū）对比于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　　传统立磨速度单一，工况适应能力差。遇到突发事件，调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步电机采用变（biàn）频调速，适应工况能力强（qiáng）。遇到突发事（shì）件，除调整磨辗高度外（wài），还增加了速度调节以快速适应系统工作环境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相感（gǎn）应电机无（wú）法（fǎ）在低速实现大转矩（jǔ）输出，需（xū）要额外的盘车（chē）系统满足立磨的低速（sù）起动。为保证（zhèng）在（zài）电机起动（dòng）过程不对电网造成过大的冲击，需增加软起动装置。三相感应电（diàn）机起动后，通过减速（sù）器满足系统（tǒng）转矩需要，整个系统构成复（fù）杂，系统运行的辅助设备很多。直驱系（xì）统由变频（pín）控制系统（tǒng）控制永磁同步电机起动，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（dān）。　　(3）变频器软起动（dòng），起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车（chē）系统起动，待三相感应电机（jī）达到起动条件后，软起动（dòng）装置起（qǐ）动三相感应电（diàn）机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统，将（jiāng）转速提高到三相感应电（diàn）机起动条件（jiàn）。直驱系统直接变频低速起动，系统直接运行，系统（tǒng）控制简（jiǎn）单。变频控制起动过（guò）程可根据实际工况进行调整，以满足各种工况的需求。低速可过载输（shū）出，满足（zú）起动需要，取代盘车系统（tǒng）。　　(4）无（wú）减速器，维护成本更低,维护（hù）次数少　　系统各（gè）构（gòu）成单元均需要（yào）时常检查和（hé）定期维（wéi）护，传统系统构成单元多。同时立磨减速（sù）器结构复（fù）杂需要（yào）经常维护，维护成本费用高。同时系统无法实（shí）现在低速运行的（de）情况（kuàng）下进行（háng）系统维护。直驱（qū）系统构成单元简单，变（biàn）频器控制永磁同步电机直接驱动，控制方便（biàn）。系统内无减速器，无（wú）需额外进行维护，系统维护成本（běn）低。同时（shí），系统（tǒng）可实现（xiàn）在电机低速运行情况下进行（háng）系统维护。　　(5）传动效（xiào）率高,节能效果（guǒ）明显　　综上采用直驱永磁电机（jī）取代（dài）传统驱动系统年节电量达181万元。（按照5000h,0.6元（yuán）/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优势（shì）与（yǔ）球磨（mó）机直驱系统相同，这里不再一—赘（zhuì）述。　　2、永磁直驱立磨结构示意图　　本新型立磨结（jié）构采（cǎi）用永磁（cí）直驱电机驱动,提高了立磨效（xiào）率。在（zài）立磨扶正轴承与（yǔ）压力轴承上进行突（tū）破，通过设计一种双向载荷（hé）扇形模块机构替代大直径轴承，方便加工、生产、运输、装配、维修，并降低成本,在工（gōng）程（chéng）实际中具有很强的实用型。　　针对大、中、小型不（bú）同尺寸（cùn）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（yì）步电动机，永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正与承压的作用，并（bìng）且方便制造、装配维（wéi）护，节（jiē）省成本。均（jun1）已申请专 利（lì）。