1、技术背（bèi）景　　传统的球（qiú）磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以（yǐ）及齿轮结构进行驱动，导致球磨机的传动（dòng）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（wèn）题。　　沈阳（yáng）工业大学电机（jī）与控制技术研究所与河南全（quán）新机（jī）电设备有限公司联合设计研（yán）发的球磨机、立磨（mó）机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机（jī）械结构进行机电一体化设计（jì），取消动力传输的中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷载的需求（qiú），省去（qù）传统磨机的减速机，显著提高了电机的效率与功（gōng）率因数（shù），具有节能、起动转矩大、过载能力强（qiáng）、系（xì）统免维护、自（zì）动化（huà）程度高等优点。　　在控制方面,本产（chǎn）品电机（jī）定子采用（yòng）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（gè）大功率电机（jī）做成了多个小功率（lǜ）电机。模块化电机的控（kòng）制技术可以实现降低大功率电机的输入电压，但是不增（zēng）加电机的输入电（diàn）流，电机不必采用（yòng）高等级绝缘。模块化电机采用（yòng）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和使用的变频器容量，从而降低成本。每个（gè）模块电机都具有一套独（dú）立的控（kòng）制系统，大大提升（shēng）了电机控制的（de）自由度，球磨机运行在轻载工（gōng）况时，完全可以只（zhī）运行部（bù）分模块电机驱动球磨机。　　在结构方（fāng）面，本产品电机的定子采用了一种自主设计（jì）研发（fā）的随（suí）动式结构，将（jiāng）整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小（xiǎo）扇形块，通过机械（xiè）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（yùn）动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机（jī）械结构设计保证定（dìng）子与转子间（jiān）的间隙恒定，电机（jī）不会发生扫膛现（xiàn）象，因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机（jī）的小很多，从而大幅降低电机永磁（cí）体用（yòng）量，降低生产成（chéng）本，节约稀土资源，节能用电量。当模块发生（shēng）故障时，直接（jiē）拆卸故障电机，更换新的模块电机（jī）即可正常运行。使用本产品（pǐn）完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨（mó）机（jī）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”，滚筒就（jiù）像公路，定子块就像汽（qì）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（fú）不影响车轮（lún）与地面贴合，即滚筒（tǒng）偏心浮动不影响滚（gǔn）轮贴合滚筒，保证（zhèng）定子、转子间隙恒（héng）定，在球磨机因装配误差、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（réng）能正常运转，保证磨机始终运行在性（xìng）能状态，不必（bì）停机（jī）检修。同时电机定子与转子间的（de）间隙也可以（yǐ）做的更小，减少永磁（cí）体用量，并且因为随动式结构，电机不会发生扫膛现象（xiàng）。　　本产品电机的定子为（wéi）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间的间隙，定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性（xìng）机（jī）构（gòu）在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩（suō）状态,如（rú）果球（qiú）磨机滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装的滚轮，进而带动定子（zǐ）块向上移动，上方弹性机构继续压（yā）缩;下方定子块在受到永磁体对（duì）其（qí）向上的吸引力的同时，定子块上的弹性机构将其向上顶，保证下方定子（zǐ）块的滚轮依然贴合转筒外表面（miàn），使定子块跟随转（zhuǎn）筒波动而进行径向与圆周方向的移动，从（cóng）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（xiàng）下（xià）波动（dòng），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（gòu）将上方其（qí）向下压（yā）,下方定子块被转筒向下压。　　本产品弹性装（zhuāng）置的压力大小可调，对于（yú）不同位置的定（dìng）子块（kuài）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。　　本产品将永磁电机采用模（mó）块（kuài）化控制（zhì），根据（jù）不同功率的电机（jī）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（yóu）多台模块电机构（gòu）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磨机滚筒上。相邻随（suí）动式定子块（kuài）间设有固定在支撑框（kuàng）架上的挡板来对定子块进行圆周方向（xiàng）的（de）限位。球磨机滚筒的法兰处衔（xián）接（jiē）T型支撑板（bǎn）,用于支撑安（ān）装（zhuāng）电机（jī）转子铁心及（jí）磁钢。　　本产品的随动式定子块安（ān）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（xìng）机构（gòu）与（yǔ）定（dìng）子块之（zhī）间的连接杆、弹性机构支撑架（jià），即可将定子块沿径（jìng）向拉（lā）出（chū），进行检修或更换新的定（dìng）子块。　　3、采用本产品代替传统磨机（jī）的电机驱动系（xì）统（tǒng）的优点（diǎn）　　现阶段大多数的球磨机（jī）仍采用三（sān）相感应电（diàn）动机、联轴器（qì）、减速装置以及齿轮结构进（jìn）行驱动（dòng）。永磁（cí）同步电机与（yǔ）感应电机相比优势是它有较高的效率和功（gōng）率因数，损耗大大降低，节约了能源。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（kuài），感应电（diàn）机则起动相对（duì）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（xiāo）了中间（jiān）的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系统的传动（dòng）链，直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的（de）传动效率不仅（jǐn）得到大幅提升，而且直驱系统的故障率低，维护检修方便，还避（bì）免了传统设备因漏油造成环境污染（rǎn）。　　由于本产品电（diàn）机（jī）定（dìng）子采用了模（mó）块化（huà）设计，不仅降低了加工，制（zhì）造，运输等难度，还相当于把一（yī）个大功率（lǜ）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）降低大功率电机的输入电压，但是不增加电机的（de）输入电流，电机不必采用（yòng）高等级绝缘，模块化电机采用多台（tái）小功率变频器（qì）联合供电。这样设计降低了电机的供（gòng）电电压和使用的变频器容量，从而降低成本。球（qiú）磨机运行在轻（qīng）载工况时,完全可以只运行部分模块电（diàn）机（jī）驱动球磨机。　　传统电机故障时（shí），会导致电机合成磁（cí）动势发生畸变，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。而本产品进行了模块化设计，每个模块电机都具有一套独立的控制系统，大大提（tí）升了电机控（kòng）制的（de）自由度,可以（yǐ）利用其多电机结构和（hé）控制灵活的优势（shì），在（zài）发生故障时。可（kě）以直接拆卸（xiè）故障电机更换（huàn）新的模块（kuài）电机即可正常运行。模块（kuài）化电机具（jù）有冗余的模块数（shù），也可切除（chú）故障子模块而控制其余正常（cháng）子模块降（jiàng）额运行。使用本（běn）产品完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（biàn）或重载产生震（zhèn）动等因素会发生转（zhuǎn）子（zǐ）偏心现象，偏心严（yán）重时还会造成电机扫膛损坏电机（jī），实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛，而气隙增大（dà）会导致（zhì）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机，能（néng）在转筒（tǒng）偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定，可（kě）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（suí）动式定子结构在偏心时能继（jì）续正常工作，检修次数更少，工作（zuò）时间更长，大体积球（qiú）磨机检修复杂，降低检修次数就是提高生产效率。　　4、随（suí）动式球磨机装配示意图　　二、永磁（cí）直驱立磨技（jì）术　　1、立磨（mó）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　　传统立磨速（sù）度单一，工况适应（yīng）能力差。遇到突（tū）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（bù）电机采用变频调速（sù），适应（yīng）工况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增加了速度（dù）调节以快速适应系（xì）统工作环境（jìng），系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠（kào）性高　　传统系统因三相（xiàng）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（zú）立磨（mó）的低速起动。为保证在电机起动（dòng）过程不对电（diàn）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，系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁（cí）同步电机起动，转矩特性满足（zú）需要，无需盘车系统和（hé）减速器（qì），辅助（zhù）系统（tǒng）少（shǎo），结构简单。　　(3）变频（pín）器软起动，起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车（chē）系统起动，待（dài）三相感应电（diàn）机达到起动条件后，软起动装置起动三相感应电（diàn）机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现（xiàn）过（guò）载输出。在低速过程需要盘车（chē）系统，将（jiāng）转（zhuǎn）速提高（gāo）到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起（qǐ）动，系统直接（jiē）运行，系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况（kuàng）进行调整，以满足各种工况的需求。低速可过（guò）载输出，满足起动需要，取代盘车系统。　　(4）无减（jiǎn）速器，维护成本更（gèng）低,维护（hù）次数少　　系统各构（gòu）成单元均需要时常检查（chá）和定期维护，传统系统构成单（dān）元多。同时立（lì）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）运行的情况下进行系统维护（hù）。直驱系统构成单元简单，变频器控制（zhì）永磁同步电机直接驱动，控制方便。系统内无减速器，无需额外进行维护，系统维护（hù）成本低。同时，系统可（kě）实现在（zài）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（guǒ）明（míng）显　　综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年（nián）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势与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁（cí）直驱立磨结构示意图　　本新型立磨结（jié）构采用（yòng）永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力（lì）轴承（chéng）上进行突（tū）破，通过设计一（yī）种双向（xiàng）载荷（hé）扇形模块机构（gòu）替代大直径轴承，方便加（jiā）工、生产、运输（shū）、装配（pèi）、维修，并（bìng）降低成本,在工程实际中具有（yǒu）很强的实（shí）用型。　　针对大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分别设计了三种立磨专用（yòng）永磁电机，代替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荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正与承压（yā）的作用（yòng），并且方便制造、装配维护，节省成本。均已申请专 利。

　　1、技术背景　　传统的（de）球磨机、立磨机大都采用三相（xiàng）异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱（qū）动，导致球磨机（jī）的传动（dòng）系（xì）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（děng）问题。　　沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南日本一二三区视频在线机电设备（bèi）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,通过将（jiāng）电动机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（zhí）接满足荷（hé）载的需求，省去传统磨（mó）机的减速机，显著提高了电机（jī）的效率与功率因数（shù），具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。　　在控制方面,本（běn）产品电机定子采用（yòng）了模块化设计，不仅降（jiàng）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功率电机。模块化电机的控制（zhì）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（de）输入电流，电机不必（bì）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电，这样设（shè）计（jì）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。每（měi）个模块电机都具有一（yī）套独立的控制系统，大（dà）大提升了电机控制（zhì）的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完全可以（yǐ）只运行部分模块电机驱动球磨机。　　在结构（gòu）方面（miàn），本产品电机的定子采用了一种自主设计（jì）研发的随动式结（jié）构，将整圆的定子分成若干个相互存在（zài）间隙的小扇形块，通过机械结（jié）构设计，确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心，定（dìng）子块始终跟随转筒运动从而保（bǎo）持定子与转子间隙恒定（dìng）的结构。本产品通过（guò）机（jī）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（yīn）此电机的气隙可（kě）以设计的比普通永磁直驱电（diàn）机的小很多（duō），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，节能用电（diàn）量。当模块发生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的模（mó）块电机即可正常运行。使用（yòng）本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨机专用（yòng）随动（dòng）式永磁直驱电机概述（shù）　　本产品的（de）随动式定子结构（gòu）构成一种“小车结构”，滚筒就像公路，定（dìng）子块就像汽车。滚轮贴合滚筒（tǒng）旋转相当于汽车（chē）在公路行驶，公路的起伏（fú）不影响车轮与地面贴合，即滚筒（tǒng）偏心（xīn）浮动不影响滚轮贴合滚筒，保证定子、转（zhuǎn）子间隙（xì）恒定，在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚（gǔn）筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀（yún）时，仍能正常运转，保证磨机始终运（yùn）行在性能状态，不必停机（jī）检修。同（tóng）时电机定子与转子间的间隙也可以做的（de）更小，减少永（yǒng）磁体用量，并且因为随动式结构（gòu），电机不会发生（shēng）扫膛现象。　　本（běn）产品电机的定子为（wéi）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（jié）构，其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴（tiē）合滚筒来确定定子（zǐ）与转子（zǐ）间的间隙，定子块径向外侧设有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（shí）处于半压缩状态（tài）,如果（guǒ）球磨机滚筒向上波动，转筒（tǒng）会向上顶（dǐng）定子（zǐ）块上安装的滚轮，进而带动定子块向上移动，上方弹性机构（gòu）继续压缩;下方定子块在受到（dào）永磁体对其向（xiàng）上的吸引力的同时，定子块上的弹性机构将其向上（shàng）顶，保证下方定子块的滚轮依然贴合（hé）转筒外表面，使定子块跟随（suí）转筒波动而进行径向与（yǔ）圆（yuán）周方向（xiàng）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）到永磁体对其向下的吸引力的同时，弹性机构将上方其向下压,下方（fāng）定子块被转筒向下压。　　本产品弹性装（zhuāng）置的压力大小可调，对于不同位置的定子（zǐ）块设置不同的压力,避免（miǎn）因弹（dàn）性装置设（shè）置的压力过大造（zào）成滚轮（lún）或转筒磨损（sǔn）较快。　　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用不同个数（shù）的随动式定子块构成一（yī）台模块电机，一台整圆（yuán）电机由多台模（mó）块电（diàn）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（dòng）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（xíng）支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的随动式定子块安装（zhuāng）拆卸十分便捷，只需要沿球磨机的径（jìng）向依次拆卸密封（fēng）外壳（ké）、弹性机构、弹性机构与定子块之间（jiān）的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定（dìng）子块沿径向拉出，进行检修或更换新的定子块。　　3、采（cǎi）用本产品代替传统磨机（jī）的电（diàn）机驱动系统的（de）优点　　现阶段大多数的球（qiú）磨（mó）机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速（sù）装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电（diàn）机（jī）与感应电机相比优势是（shì）它有较高的效率和功率因数（shù），损耗大大降低，节约了能（néng）源。永磁（cí）电机通过变频器进行调（diào）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（nán）。这些也是近年来永（yǒng）磁电机应（yīng）用越（yuè）来越广泛的（de）原因。　　采用（yòng）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，缩短系统的传动链，直（zhí）驱系统的传（chuán）动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统（tǒng）的传动效率不仅得到大幅提（tí）升，而且直驱系统的故（gù）障率低，维护检（jiǎn）修方（fāng）便，还避免了（le）传统设（shè）备因（yīn）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（zhì）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（jī）。模块化电机的控制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，电机不必采用高等级绝缘，模块（kuài）化电机采用多台小功率变频器联合供电（diàn）。这样设计降低了电机（jī）的供电电压和使用的变频器（qì）容量，从而（ér）降低成本。球（qiú）磨（mó）机运行在轻载工况时,完全可以只运行（háng）部分模（mó）块电机驱动球磨机。　　传统电机故障时，会导致电机合（hé）成磁动（dòng）势发生畸变，谐波含量增加，平均转（zhuǎn）矩下降，转矩波动显著增加（jiā），无法继续正常运行。而本产品进行了模块（kuài）化设计，每个模块电机都具有一套独立（lì）的控制系统，大大（dà）提升了电机控（kòng）制的自（zì）由度,可以利用其多电机（jī）结构和（hé）控制灵活的优势，在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的（de）模块电（diàn）机即可正常运行。模块化电机（jī）具有冗余的模块数，也可（kě）切除故（gù）障子模块而控制其余正常子模块降额（é）运行。使用本产品完全不会因电机（jī）发生故（gù）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（dòng）等因素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，实际生产中常常通过增加气隙大小（xiǎo）来预防扫膛，而气隙增大会导致（zhì）永磁（cí）体用量（liàng）增加，提高（gāo）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（kě）将气隙做的更小（xiǎo），减少永磁体用量，电机不会发生扫（sǎo）膛现象，同（tóng）时因为该（gāi）随动（dòng）式定子结构在（zài）偏心时能继续（xù）正常工（gōng）作，检修次数更少（shǎo），工作（zuò）时间更长，大体积（jī）球磨（mó）机检修复（fù）杂，降低检（jiǎn）修次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机装配示（shì）意图　　二、永（yǒng）磁直驱立磨技术　　1、立磨直驱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（xìng）　　传统立（lì）磨速（sù）度单一，工况适应能力差。遇（yù）到突发事（shì）件，调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统（tǒng）反应速度慢。永（yǒng）磁同步电机采用（yòng）变频调速，适应工况能力强。遇到突发事（shì）件，除调整磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应（yīng）系统工作环境，系统反（fǎn）应速度更快。　　(2）系统简单,可（kě）靠性高　　传统系统因三相感应电机无法（fǎ）在低速实（shí）现大转矩输出，需要额外的（de）盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在（zài）电机起动过程不对电网造（zào）成过大的冲击，需增加软起动装（zhuāng）置。三（sān）相感应电机起动后，通过减（jiǎn）速（sù）器满足系统转矩需要，整个系统构成复杂，系统（tǒng）运行的辅助设（shè）备很多（duō）。直驱系统由变频控制（zhì）系统控制永磁同步电机起动，转矩特性满足需要，无需盘车系统和减速器，辅助系统（tǒng）少，结构简单。　　(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（jī）达到起动条件后，软起动装置起动三相感应电机（jī），系（xì）统运行。系统控制复杂（zá），低速无法实（shí）现（xiàn）过载输出（chū）。在低速过（guò）程需要盘（pán）车系统（tǒng），将转速提高到三相感应电（diàn）机起动条件。直（zhí）驱系统直接变（biàn）频低速（sù）起动，系统直接运行，系统控制简单。变（biàn）频控制起动过程可（kě）根据（jù）实际工况进行调整，以满（mǎn）足各种（zhǒng）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，维护成（chéng）本更低,维护次数少　　系统（tǒng）各构（gòu）成单（dān）元均需要时常检查（chá）和定期维护，传（chuán）统（tǒng）系统构成单元多。同时立磨（mó）减速器结（jié）构复杂需要（yào）经常维护（hù），维护成本（běn）费用高。同时系统无法实（shí）现在低速运行的情况下（xià）进（jìn）行系统维护（hù）。直驱系统构成单元简单，变（biàn）频器控制永磁同步电机直接驱动，控（kòng）制方便。系统内无减速器，无需额外进行维护（hù），系统（tǒng）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（lǜ）高（gāo）,节能效果（guǒ）明显　　综上采用直驱（qū）永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。（按（àn）照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优势（shì）与球磨机直（zhí）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机驱动,提高（gāo）了立磨效（xiào）率。在立（lì）磨（mó）扶正轴承与压力轴承（chéng）上进行突破，通过设计一种双（shuāng）向载（zǎi）荷扇（shàn）形模块机构替代大（dà）直径轴（zhóu）承，方便加工、生产、运输、装配、维修（xiū），并（bìng）降低成本,在（zài）工程实际（jì）中具有很强的实用型。　　针对大、中、小型不（bú）同（tóng）尺寸的立磨，分别设计了三种立磨专用永磁（cí）电机，代替传统的减速（sù）机与三相异步电动机，永（yǒng）磁直驱（qū）电机具有双向载荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正（zhèng）与承（chéng）压的作用，并且方便制造、装配维护，节省成本（běn）。均（jun1）已申请（qǐng）专 利。

　　1、技术背景　　传统的（de）球磨机、立磨机大都采用（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（hù）工作量大等问题。　　沈阳工业大学电机与控制技术研（yán）究所与河南日本一二三区视频在线机电设备有限公司联合设计研（yán）发（fā）的（de）球磨机（jī）、立磨机采用永（yǒng）磁直驱电机,通（tōng）过将电动（dòng）机与机械结（jié）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（jiē）满足荷载的需求，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、自动化程度高等优点。　　在（zài）控制方面,本产品电机（jī）定子采用了模块化设计（jì），不仅降低（dī）了（le）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（le）多个小功（gōng）率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压（yā），但是不增加电机的输入电流，电机不必采用高等级绝缘（yuán）。模块化电机采用多台小功率变频器联（lián）合供电，这样设计降（jiàng）低了电机的供电电压和使用的变（biàn）频器容量，从而降低成本。每个（gè）模（mó）块电机（jī）都具有（yǒu）一套独立的（de）控制系统，大大提（tí）升了电机控制（zhì）的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完全可以只运行（háng）部分模块电机（jī）驱动球磨机。　　在结构方面，本产品电机的定子采用了（le）一（yī）种自主设计研发的（de）随动式结构，将整圆的定子分成若干个相互存在（zài）间隙的小扇形（xíng）块，通过机械结构设计，确定了一种无论球（qiú）磨机转筒是（shì）否震动或偏心，定子（zǐ）块始终（zhōng）跟随转（zhuǎn）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（táng）现象，因此电机的气隙可以（yǐ）设计的比普通永磁直（zhí）驱电机的小很多，从而大幅降低电机永磁体用量，降低（dī）生产成本，节约稀土（tǔ）资源，节能用（yòng）电量。当模块发生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的模块电（diàn）机即可正（zhèng）常运行（háng）。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、球磨机专用随动式永磁直（zhí）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（tǒng）就像公路，定子块就像汽（qì）车。滚轮贴合滚筒旋转相（xiàng）当于汽车（chē）在公路行驶，公路的起伏不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心（xīn）浮动不影响滚轮贴合滚筒（tǒng），保证定子、转（zhuǎn）子间隙恒（héng）定，在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形（xíng）变、重载震（zhèn）动等原因造（zào）成电机偏心（xīn）、气隙不均匀时（shí），仍能正常运转，保证磨机始终运行（háng）在性（xìng）能状态，不必停机检修。同（tóng）时电机定（dìng）子（zǐ）与转子间（jiān）的间隙也可以做的更（gèng）小，减少永磁体用（yòng）量，并且因为随动式结（jié）构，电机（jī）不会发生扫膛现象。　　本产（chǎn）品电机的定子为随动式结（jié）构,基于模块（kuài）化永磁直驱电机，采用独立的扇形定子（zǐ）块结构（gòu），其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚（gǔn）轮贴（tiē）合滚（gǔn）筒来确定定子与（yǔ）转子间的间隙（xì），定子（zǐ）块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机（jī）构。弹（dàn）性机构在球磨机滚筒（tǒng）不偏心时处于半压缩状态,如（rú）果球磨机（jī）滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装的滚轮，进而带（dài）动定子块（kuài）向（xiàng）上移动，上方弹性（xìng）机构继续压缩（suō）;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，保证下方定子块的滚轮依然（rán）贴合转筒外表面，使定（dìng）子块跟随转（zhuǎn）筒（tǒng）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（fù）位或继续向下波（bō）动，则上方定子（zǐ）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下压。　　本产品弹性装置的压力大小可调，对于不同位置（zhì）的定子块设置不同的压力,避免因弹（dàn）性装（zhuāng）置设置的压力过大造（zào）成滚轮或转（zhuǎn）筒磨（mó）损较快。　　本产品（pǐn）将永磁电机采用模块化控制（zhì），根据不同功率的电机（jī）设计采用不同个数的（de）随动式定子块构成一台模（mó）块电机，一台整圆（yuán）电（diàn）机由多台模块电机构成,多台模块（kuài）电机共用同一个转子，模（mó）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（jiān）设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方（fāng）向的限（xiàn）位。球磨机滚（gǔn）筒的法兰（lán）处衔接T型（xíng）支（zhī）撑板,用于（yú）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（yán）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（dàn）性机构支撑架，即可将定子（zǐ）块沿径向拉出，进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本产（chǎn）品代替传统磨机的电机驱动系（xì）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、减速装置以（yǐ）及齿轮结构进行（háng）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。永磁电机通过变频（pín）器进行调速，电机运行平稳，系统响（xiǎng）应速度快，感应电机则起动（dòng）相对困难。这些也是（shì）近年来（lái）永磁电机应用越（yuè）来越广泛的原（yuán）因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减（jiǎn）速机（jī）、联轴器、及齿轮的传动环节，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（de）传动（dòng）效率（lǜ）不仅得到大幅提升，而且直驱系统的故障率低，维护（hù）检修方便，还避免了传统设备因漏油造成环（huán）境（jìng）污染。　　由于本产（chǎn）品电机定子采用了模块化设计，不仅（jǐn）降低了加工，制（zhì）造，运（yùn）输等难度，还相当于把一个大功率电机做成（chéng）了多个小功率电机。模块化电机的控制技术（shù）可以实现降低大（dà）功率电机的输入电（diàn）压，但是不增加电机的输入电流，电机不必采用高等级（jí）绝缘，模块化电机采用多台小功率变频（pín）器联合供电。这样设计降低了电（diàn）机的供电（diàn）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时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。　　传统电机故障时（shí），会（huì）导致电机合成磁（cí）动势发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降，转矩波动显（xiǎn）著增加，无法继续正（zhèng）常运行。而本产品（pǐn）进行了模（mó）块化设（shè）计，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的自由度,可以利用其多电机结构和控制（zhì）灵活（huó）的优势（shì），在发生故障时。可（kě）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块数，也可切除故（gù）障子（zǐ）模块而控制其余正常子模块降额运行。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。　　球（qiú）磨机因加工（gōng）误差、轴承磨损、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（xīn）严重时还会造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预防扫膛，而气隙增大（dà）会导致永磁体用量（liàng）增加，提高电机制造成本。随动式（shì）定子结构的模块电机（jī），能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙（xì）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（shí）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，工作时间更长，大体积球磨机检（jiǎn）修复杂（zá），降低检修次数就是提高生产效（xiào）率。　　4、随动（dòng）式球磨机装配（pèi）示意图（tú）　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1）变频调（diào）速控制，实现负载工况多（duō）样性　　传统立磨速度单一，工况适应能（néng）力差。遇到突发事件（jiàn），调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统反应（yīng）速度慢。永磁同步电机（jī）采用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应（yīng）系统工作环境，系统反应速度（dù）更快。　　(2）系统简（jiǎn）单,可靠性高　　传统系统因三（sān）相感应电机无法在低速实现（xiàn）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（dòng）过程不对电网造成过大的（de）冲击，需增加软（ruǎn）起动装置。三相感应电机起动后，通（tōng）过（guò）减速器满足（zú）系统转矩需要，整个系统构成（chéng）复杂，系统运行（háng）的辅助（zhù）设备很多。直驱系（xì）统由变频控制系统控制永磁同步电机起动，转矩（jǔ）特性满足（zú）需要，无需盘车（chē）系统和减速器（qì），辅助系统少，结构简单。　　(3）变（biàn）频（pín）器软起动，起动过程随意设定　　传统系统先（xiān）由低速盘（pán）车系统起动（dòng），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（tǒng）运行。系（xì）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（qǐ）动条（tiáo）件。直驱系统直（zhí）接变频低速起动，系统直接运行（háng），系统（tǒng）控制简单。变频控制起动过程可根据（jù）实际工况（kuàng）进行调整，以满（mǎn）足各种工（gōng）况的（de）需求。低速可过载输出（chū），满足起动需要（yào），取代（dài）盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数少　　系统（tǒng）各构成单（dān）元均需要时常检查（chá）和（hé）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，维护（hù）成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进（jìn）行系统维护。直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　　综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年（nián）节电量达181万（wàn）元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统的（de）优（yōu）势与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁直（zhí）驱（qū）立磨结构示意图（tú）　　本新型立磨结构采用永（yǒng）磁直驱电机驱动,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（tōng）过设计一种双（shuāng）向载荷扇形模块机构替代大直径轴承，方便加工、生产、运输、装配、维（wéi）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（mó），分别设计了三种立磨专用永磁电机，代替传（chuán）统的减速机与（yǔ）三相异步电动机，永磁直驱电机具有双向载（zǎi）荷机构与不同的放置（zhì）位（wèi）置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便制（zhì）造、装配（pèi）维护，节省成本。均已（yǐ）申请专 利。

　　1、技术背景　　传统的球磨机、立磨机大（dà）都采用三（sān）相（xiàng）异步（bù）电动机、联轴器（qì）、减速装置以及齿轮结构进（jìn）行驱动，导致球磨机（jī）的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维（wéi）护工作量（liàng）大等问题。　　沈阳工业大学电机与控（kòng）制技（jì）术（shù）研究（jiū）所与河南日本一二三区视频在线机电设备有限公司联合设计研发的球磨（mó）机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一（yī）体化设计，取消动力（lì）传输的中间环节，做成直驱（qū）方（fāng）案，能直接满足荷载的需求，省去（qù）传统磨机的减速机，显著提高（gāo）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、自动化程度高等优点。　　在（zài）控制方面,本产品电机定子（zǐ）采用了模块化设计（jì），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（xiǎo）功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功（gōng）率电机的输入电压，但（dàn）是（shì）不增加电机的输入电流，电（diàn）机不（bú）必（bì）采用高等级绝缘（yuán）。模块化（huà）电机采用多台小功率变频器联合供电，这样设计降（jiàng）低了电机的供电电压和使用的变频器容量，从而降低成（chéng）本。每个模块电机都具（jù）有一套独立的（de）控制系统，大（dà）大提升了电机控制的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完全可以只运（yùn）行（háng）部分模块电机（jī）驱动球磨机。　　在结构方面，本（běn）产品电机的定子采用（yòng）了一种自主设计研发的（de）随动（dòng）式（shì）结（jié）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（què）定了（le）一种无论球（qiú）磨机转筒是否震（zhèn）动或偏心，定（dìng）子块始终跟（gēn）随转（zhuǎn）筒运动从而保持定子与转子间（jiān）隙恒定的结构。本产品通过机械（xiè）结构设计保证（zhèng）定子与转子间的（de）间隙恒定，电机不会发生扫膛现象，因此电机的气隙（xì）可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多，从（cóng）而大幅降低电机永磁体用量，降低生产成本，节约稀土资源，节能用电量。当模块发生故（gù）障时，直（zhí）接拆（chāi）卸故障（zhàng）电机，更换（huàn）新的模块（kuài）电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨（mó）机专用随动式永磁（cí）直驱电机概述　　本产品的随动式定子结构构成一种（zhǒng）“小车结构”，滚筒就像公路，定子块就（jiù）像汽车。滚轮（lún）贴合滚筒旋转相（xiàng）当于（yú）汽车在公路行驶（shǐ），公路的起伏不影响车轮与地面贴合，即滚筒偏（piān）心浮动（dòng）不影响滚轮贴（tiē）合（hé）滚筒（tǒng），保证定（dìng）子、转子间隙恒定，在球磨机因装配误差、轴承磨（mó）损、滚筒形变、重（chóng）载震动等（děng）原（yuán）因造成电机偏心、气隙不均匀（yún）时，仍能正常运转，保证磨机始（shǐ）终运行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子（zǐ）与（yǔ）转子间的间隙也可（kě）以（yǐ）做的更小，减少永磁（cí）体（tǐ）用量，并且因为随动式结构，电（diàn）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（zhí）驱电机，采用独立的扇形定子块结构，其随（suí）动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且（qiě）滚轮贴合滚筒（tǒng）来确（què）定定子（zǐ）与转子（zǐ）间的间隙（xì），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）机构在球磨机滚筒不偏心（xīn）时处于半压缩状态,如果球磨机（jī）滚筒向上波动，转筒（tǒng）会向上（shàng）顶定子块上安装的滚轮，进而带动定（dìng）子（zǐ）块向上移动（dòng），上方（fāng）弹性机构继续压缩;下方（fāng）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（jī）构将其（qí）向上顶，保证下方定子（zǐ）块（kuài）的滚轮依然贴合转筒外表面，使定子块（kuài）跟随转筒波动而进行径向（xiàng）与圆周方向的移（yí）动，从而（ér）保（bǎo）证定子、转子之间（jiān）的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波（bō）动，则上方（fāng）定子块在受到永磁体对（duì）其向下的吸引（yǐn）力的（de）同时，弹性机（jī）构将上方（fāng）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（zǐ）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（lún）或转筒磨损较快。　　本（běn）产品将永磁电机采（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（shì）定子块构成一台模块电机，一台整圆电（diàn）机由（yóu）多台模块电机构成,多台模块电机共用（yòng）同一（yī）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上的挡板来对定子（zǐ）块（kuài）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（běn）产品的随动式定子块（kuài）安装拆卸十分便捷，只需要沿球（qiú）磨机（jī）的径向依次拆（chāi）卸密封外壳、弹性机构（gòu）、弹（dàn）性机（jī）构与定子块之间的连（lián）接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉出，进行检修或更换新的定子（zǐ）块。　　3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动（dòng）系统的优点　　现阶段大多数的球磨机仍采用（yòng）三相感应电动（dòng）机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永（yǒng）磁同（tóng）步电机与感应电（diàn）机相比优势是它有较高的效率和功率因数，损耗大大（dà）降（jiàng）低，节约了能源。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（zé）起动（dòng）相对困（kùn）难。这些也是近年来永（yǒng）磁电（diàn）机应用越来越广泛（fàn）的原因。　　采用永磁直驱，取消（xiāo）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（dòng）链（liàn），直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨（mó）机直驱系统（tǒng）的传（chuán）动效率不仅得到大幅提升，而且直驱系统的故障率低，维护检修方便，还避（bì）免（miǎn）了传统设备因漏油造成环境（jìng）污染。　　由于本（běn）产品电机定（dìng）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（lǜ）电机做成了多个小功率电机（jī）。模块化电机（jī）的控制技术可以实（shí）现降低大功率电机的输（shū）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（mó）块（kuài）化电机采（cǎi）用多台小功率变频器联合供电。这样设（shè）计降低（dī）了电（diàn）机的（de）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时,完全可以（yǐ）只（zhī）运行部分模块电机驱动球磨机（jī）。　　传统电机故障（zhàng）时，会（huì）导致电机合成磁动势发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降，转矩波动显著（zhe）增（zēng）加，无法继续正常运行。而本产品进行了模块化（huà）设计，每个模块电机都具有一套独立（lì）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（duō）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机更换新的模块电机（jī）即可（kě）正常（cháng）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模块降额运行。使用本产品完全（quán）不会因电机发生故障而（ér）影响到生产工期。　　球磨机（jī）因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载（zǎi）产生（shēng）震动等（děng）因素会发生转子偏心现（xiàn）象（xiàng），偏心严重时还会造成电机扫膛（táng）损坏电机，实际（jì）生产中（zhōng）常常通过（guò）增加气隙大小来预防扫膛，而（ér）气隙增大会（huì）导致永磁（cí）体用量增加，提高电机（jī）制造成本。随动式定子结构的模块电机，能在转筒偏（piān）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构在偏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（fù）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（jì）术（shù）　　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），实现负载工况多（duō）样性　　传统（tǒng）立（lì）磨速度单一，工况适应能力（lì）差。遇（yù）到突（tū）发事件，调整磨鞮高（gāo）度来改变系统工作环境，系（xì）统反应（yīng）速度（dù）慢。永磁同步电（diàn）机采用变频调（diào）速（sù），适应工（gōng）况能力强。遇到（dào）突发事件，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（chuán）统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩（jǔ）输出，需要额外的盘车系统（tǒng）满足立磨的低速起动。为保证在电（diàn）机起动过程不对电网（wǎng）造成过（guò）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（yùn）行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统（tǒng）控制永磁同步电机起（qǐ）动，转矩特性满足（zú）需要，无需盘车系统和减速器，辅助系统少，结构（gòu）简单。　　(3）变频器软起动（dòng），起动过程随意设定　　传统系统（tǒng）先由低（dī）速（sù）盘（pán）车（chē）系（xì）统起动，待三相（xiàng）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（háng）。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（chē）系统，将转速（sù）提高（gāo）到三相感应电机起动条件。直驱系统（tǒng）直接（jiē）变频低速起（qǐ）动，系统直接运行（háng），系统控（kòng）制简单。变频控（kòng）制起动过程可根据（jù）实际工况进行调整，以满足各种工况的需求。低速（sù）可过载输出，满足起动需要，取（qǔ）代（dài）盘（pán）车系统。　　(4）无（wú）减速（sù）器，维护成本更低,维护次数少　　系统各（gè）构成单（dān）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（mó）减速器结构复杂需要经常维护，维护（hù）成本费用高。同时系统无法实现在低速（sù）运行的情（qíng）况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单，变频器控制永磁（cí）同步电机直接驱动，控制方便。系统内无减速器，无（wú）需额外进行维护（hù），系统维护成本（běn）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　　综上采（cǎi）用直驱永磁电机取代传统驱（qū）动（dòng）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势与球（qiú）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　　本新型立磨结构采用永磁直驱电机（jī）驱动,提高了立磨（mó）效（xiào）率（lǜ）。在立磨（mó）扶正（zhèng）轴承与压力轴承上（shàng）进行突破，通过设计一种双向载荷（hé）扇形模块机构替代大直径（jìng）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（hěn）强的实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的（de）立磨，分别设计了三种立磨（mó）专用永磁电机，代替传统的（de）减速机与三相异步电动机，永磁直驱电机具有双（shuāng）向载荷机构与不（bú）同的放置（zhì）位置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便（biàn）制造、装配维护，节省成本。均已申请专 利。