1、技术背景　　传（chuán）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、机构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业大（dà）学电机与（yǔ）控制（zhì）技术研究（jiū）所与（yǔ）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,通过将电动机与机械结构进行机电一体化（huà）设计，取消动力传输的中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷（hé）载的需求，省去传统磨机（jī）的减速机，显著提（tí）高（gāo）了电机的效率与功率（lǜ）因数，具有节能、起动转（zhuǎn）矩大、过载能力强（qiáng）、系统免维护、自动化程度高等（děng）优点。　　在控制方面,本产品电机定子采（cǎi）用了模块化设计（jì），不仅降低了加工、制造、运（yùn）输（shū）等难度，还相当于把一（yī）个大功率电机做成（chéng）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率电机的输入（rù）电压，但是不增加电机的输（shū）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电，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。每个模块电机都具有一套独立的控制系（xì）统，大大提升了电机控制的自由（yóu）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。　　在结构方面（miàn），本产品电（diàn）机的定子采用了一种自主设（shè）计研发的随动式结构，将（jiāng）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（shè）计，确定了一种无论（lùn）球磨（mó）机转筒是否（fǒu）震动（dòng）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（chǎn）品通过机械结构设计（jì）保证定子（zǐ）与转子间的间隙恒定，电机不会发（fā）生扫膛现象，因此（cǐ）电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱（qū）电机的小很多，从而大幅降（jiàng）低电机永（yǒng）磁体用（yòng）量，降低生产成本，节约稀土（tǔ）资源，节能用电量。当模块发生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不（bú）会因电机发（fā）生故障而影响到（dào）生产工期。　　2、球磨机专用（yòng）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。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽（qì）车（chē）在公路行驶，公路的起伏不影响车轮与地面贴合，即滚（gǔn）筒偏心浮（fú）动不影响滚轮贴合滚筒，保证（zhèng）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、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时，仍能（néng）正常运（yùn）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（jié）构，电机不会发生扫膛现象。　　本（běn）产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直（zhí）驱电（diàn）机，采用独立的扇形定子块结构，其随动原（yuán）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（zǐ）与转子间的间隙，定子块径向外侧设有与支撑（chēng）框（kuàng）架相连的弹性机构。弹性机构在球（qiú）磨机滚筒不偏心时处（chù）于半压（yā）缩状态（tài）,如果球磨机滚筒（tǒng）向上波动，转筒（tǒng）会向上顶定子块（kuài）上安装的滚轮（lún），进而带动定子块向上移动，上方弹性机（jī）构（gòu）继续（xù）压缩;下方定（dìng）子块在受（shòu）到永磁体对其（qí）向上的吸引力的同时，定（dìng）子块上的弹性机构将其（qí）向上顶，保证下方（fāng）定子块的（de）滚轮依然贴合转筒外表面，使（shǐ）定子块跟随转筒波动而进行径向（xiàng）与（yǔ）圆周方向的移动，从而保证定子、转子之（zhī）间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波（bō）动，则上方定子（zǐ）块在受到永（yǒng）磁体对其向下的吸引力的同时，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可调，对于不同位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（guò）大造成滚轮（lún）或（huò）转筒磨损较快。　　本产品将永磁电（diàn）机采（cǎi）用模块化控制，根据不同（tóng）功率（lǜ）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，一台整圆电机由多台模块电机（jī）构成,多台模块（kuài）电机共（gòng）用同一个转（zhuǎn）子，模块电机包绕式安装在球磨机滚（gǔn）筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上（shàng）的挡板来对（duì）定子块进行圆周方向（xiàng）的限位。球磨机（jī）滚筒的法兰处（chù）衔接T型支（zhī）撑（chēng）板,用（yòng）于支撑安（ān）装电机转子铁心及（jí）磁（cí）钢。　　本（běn）产品的随动式定（dìng）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、弹性机构与定子块之间（jiān）的连（lián）接杆、弹性机构（gòu）支撑架，即可将（jiāng）定子块沿径向拉出，进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本产品代替传统磨机（jī）的电机驱动系统的优点　　现阶段大多数的球磨机仍（réng）采用三相感应电动（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，损耗大大降低，节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速，电机（jī）运行平稳，系统响应速（sù）度快，感应电机则起动（dòng）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（zhí）驱（qū），取消了中间的减（jiǎn）速机、联轴（zhóu）器、及（jí）齿轮的传动环节，缩短系统的传动（dòng）链，直驱系统的（de）传动效率将提升至（zhì）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（xì）统的故障率低，维护检修方便，还避免了（le）传统设备因漏油（yóu）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，运输等难度，还相当于把（bǎ）一个大功率电机做成了多个小（xiǎo）功（gōng）率电（diàn）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（shū）入电（diàn）压，但是不增加电机的输入电流，电机不必采用高等（děng）级绝缘，模块化电机（jī）采用多台小功率变频器联合供电。这（zhè）样设计降低了电机（jī）的供（gòng）电电压和使（shǐ）用（yòng）的变频器（qì）容量（liàng），从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完（wán）全可以只运（yùn）行部分模块电机驱动球磨机（jī）。　　传统电机（jī）故障时，会导（dǎo）致电机合成（chéng）磁动势发生畸变（biàn），谐波含量（liàng）增加，平均转矩下降，转矩（jǔ）波动显著增加，无法继续正常运（yùn）行。而（ér）本产品进行了模块化设计，每个（gè）模块电机都具有一套独立的控制系统，大大（dà）提升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（yōu）势，在发生故障时（shí）。可以（yǐ）直接拆卸故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，也可切除故障子模块而控制其余正（zhèng）常子模（mó）块降额（é）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。　　球磨（mó）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（sù）会发生转子偏心现象，偏心严重时还（hái）会造成电机扫膛损坏电机，实际生产中常常（cháng）通（tōng）过增加气隙大小来预防扫膛，而气隙增大会导（dǎo）致永磁体用量（liàng）增加，提（tí）高电机制造成本。随动式定子结（jié）构的模块电机，能在转筒（tǒng）偏心时保证定子与转子（zǐ）之（zhī）间的间隙恒定，可将气隙做的更小，减少（shǎo）永磁体用量，电机不（bú）会发生扫膛现象（xiàng），同（tóng）时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常（cháng）工作（zuò），检修次数更少（shǎo），工作时间更长，大（dà）体积球（qiú）磨机检修复杂，降低检修次数就是提高（gāo）生产效率。　　4、随动式球（qiú）磨机装配示意（yì）图　　二、永磁（cí）直驱立磨技术　　1、立磨直驱对（duì）比于（yú）传统感应电机的优点( 1）变频调速控制，实现负载（zǎi）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（dù）来改变（biàn）系统工作环境（jìng），系统反（fǎn）应速度慢（màn）。永磁同（tóng）步电（diàn）机采用变频调速，适（shì）应工（gōng）况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外（wài），还增（zēng）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　　传统系统因三相感应电机无法（fǎ）在低速实现大转矩输出，需要额外的盘（pán）车（chē）系统满足（zú）立（lì）磨的低速起动。为保（bǎo）证在（zài）电机起（qǐ）动过程不对电网造成过大的冲（chōng）击，需增加软起（qǐ）动装（zhuāng）置。三相感（gǎn）应电机起动后，通过减（jiǎn）速器满足系统转矩需要，整个（gè）系统构成复杂，系（xì）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（yóu）低速盘车系统起动（dòng），待（dài）三相感应电机达到（dào）起动条件后，软起动（dòng）装置起动三相感应电机，系统运行（háng）。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（xì）统，将转速提高到三相感应电机起动条件（jiàn）。直驱系统直（zhí）接变频低速起动（dòng），系统直接运行，系（xì）统控制简单。变频控制起动过程可根据实（shí）际（jì）工况进行调整，以满足各（gè）种工况的需求。低速可过（guò）载输（shū）出，满足起动需要，取代盘车系（xì）统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数（shù）少　　系统各构成单元均需要时常（cháng）检查和定期维护（hù），传统系（xì）统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护，维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的（de）情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单，变频器控制永磁同（tóng）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，系统可实现在电机低速运行情况（kuàng）下进行（háng）系统维护。　　(5）传动效率（lǜ）高,节能效果明（míng）显　　综上采用（yòng）直驱永磁电机取（qǔ）代传统驱动系统年节电量达181万元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直（zhí）驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁直驱（qū）立磨（mó）结构示意图　　本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提（tí）高了立磨（mó）效率。在立磨扶正轴承与压力轴（zhóu）承上进行突破，通过设计一种双向载荷扇形模块（kuài）机构替（tì）代大（dà）直径轴承，方便加工、生产、运输、装（zhuāng）配、维修，并降（jiàng）低成本（běn）,在工程实际中具有很强的实（shí）用（yòng）型。　　针对大、中、小型（xíng）不同尺寸的立磨，分别设（shè）计了三种立磨（mó）专用永磁电机，代替传统的减速机与三相异步电（diàn）动机，永磁直驱（qū）电机具有双向载荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便制（zhì）造、装配维护，节省成（chéng）本。均已申（shēn）请专 利。

　　1、技（jì）术背景　　传统的球磨机（jī）、立磨机（jī）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动，导致球磨机的传（chuán）动系统存（cún）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。　　沈阳工业大学电（diàn）机与控制技（jì）术研究所与河南全新（xīn）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（yǒng）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，取（qǔ）消（xiāo）动力传输的（de）中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷载的需求（qiú），省（shěng）去传统磨机的减速机，显著提高了电（diàn）机的（de）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（dòng）化程度（dù）高等优点。　　在控制方面,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、运输（shū）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。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电（diàn）机的（de）输入电压（yā），但是不增（zēng）加电机（jī）的输入电流，电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率（lǜ）变频器联合供电，这（zhè）样（yàng）设计降低了电机的供电（diàn）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（xì）统，大大提升了电机控制的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完（wán）全（quán）可以只运行部分模（mó）块电机驱动球磨机。　　在结构方面，本产（chǎn）品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构，将整圆的定（dìng）子分成若干个（gè）相互存在间隙的（de）小扇形块，通过机（jī）械结构设计，确定了一种无论球磨机转筒是否震（zhèn）动或偏心，定子块始终跟随（suí）转筒运动从而保持定子与转（zhuǎn）子间隙恒（héng）定的结构。本产品通（tōng）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（zhí）驱电机的小（xiǎo）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（yuán），节能用电量。当模（mó）块发生（shēng）故（gù）障时，直接拆卸故障电机，更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发（fā）生故（gù）障而影响到生产工期。　　2、球磨机（jī）专用随动式（shì）永磁直驱电机概述　　本产品（pǐn）的随动式定子（zǐ）结构构（gòu）成（chéng）一种（zhǒng）“小车（chē）结构（gòu）”，滚筒就像公路，定子块就像汽车。滚轮贴合滚（gǔn）筒旋转相当（dāng）于汽车在公路行驶，公路的起伏不影响（xiǎng）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、转子间隙（xì）恒定，在球磨机因（yīn）装配误差、轴承（chéng）磨（mó）损、滚（gǔn）筒形变、重载震动等原因造（zào）成电机偏（piān）心、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（bú）必停机检修。同时电机定（dìng）子与转子间的间隙也可以做的更小，减少永磁体用量（liàng），并且因（yīn）为随（suí）动式（shì）结构，电机不（bú）会发生扫膛现象。　　本产品电机的定子（zǐ）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（jié）构，其随动原理（lǐ）是在定子块（kuài）的轴向（xiàng）两侧安装（zhuāng）滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙（xì），定子块径向外侧设（shè）有与支撑框（kuàng）架相连的弹性机构。弹性（xìng）机构在球磨机（jī）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（huì）向上顶定子块上安（ān）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;下方定子（zǐ）块在受到永磁体（tǐ）对其向上（shàng）的吸引力的同时，定子块上（shàng）的弹性机构将其向上（shàng）顶，保证下方定（dìng）子块的滚轮依然贴合转筒外表面，使（shǐ）定子块跟随转筒波动而进行径向与圆（yuán）周方向的（de）移（yí）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（xiàng）下波动，则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（zhuǎn）筒向下压。　　本产品弹性装（zhuāng）置的压力大（dà）小可调，对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装（zhuāng）置设置的压力（lì）过大造成滚轮或转筒（tǒng）磨损较快。　　本产品将永磁电机采用模（mó）块化控（kòng）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（zǐ）块构成一台模块电（diàn）机（jī），一台整（zhěng）圆电机由（yóu）多台（tái）模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子，模块（kuài）电（diàn）机包绕式（shì）安装在球磨机（jī）滚（gǔn）筒上。相邻随（suí）动式定子块间设有固定在支撑框（kuàng）架上的（de）挡板来对（duì）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（zhī）撑板,用于支撑安装电机转子（zǐ）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（xū）要沿球磨机的径向依次拆卸（xiè）密封外（wài）壳、弹性（xìng）机构、弹（dàn）性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架（jià），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（chǎn）品代替传统磨机的电机驱动系统的优点　　现阶段大（dà）多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结（jié）构进行驱动。永磁同步电机（jī）与（yǔ）感（gǎn）应电机相比优势是它（tā）有较高的效率和功（gōng）率因数，损耗大大（dà）降低，节约了能源。永磁电（diàn）机通过变频器进行调速，电机运行平稳，系统响应（yīng）速度快，感应电机则（zé）起动相对（duì）困（kùn）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（yǒng）磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节（jiē），缩短系统的传动链，直驱（qū）系统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（jǐn）得到大幅提升，而且直驱系统的故障率低（dī），维护检修方（fāng）便，还（hái）避免了传统设（shè）备因漏油造成环境（jìng）污染。　　由于本（běn）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，还相当于把一个大功率电机（jī）做成了多个小功率电机。模块（kuài）化电机的控制技术可以实现降低大功率电（diàn）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（yòng）高等级绝缘，模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低（dī）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（qiú）磨机运行在轻载工况时（shí）,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。　　传统电机故障（zhàng）时，会导致电机合成（chéng）磁动势发生畸变，谐波含量增加，平均（jun1）转矩下降，转矩波动显著增加，无法继续正（zhèng）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（tào）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（kòng）制灵活的优势，在发生（shēng）故障时。可以直（zhí）接拆卸故障电（diàn）机更换新的模块电机即可正常运行（háng）。模块化电（diàn）机具有冗余的（de）模块数，也可切除故障子模块而（ér）控制其余（yú）正常子模块降额运行。使用本产品完全不（bú）会因电机发生故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误（wù）差、轴承磨损、滚筒形变或重载产（chǎn）生震动等因素会（huì）发生转子偏心现象，偏心严重时（shí）还会造成电机扫膛损坏电机，实际生产中常常（cháng）通过增加气隙（xì）大小来预防扫膛，而气隙增大会导致（zhì）永磁体用量增加，提高（gāo）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（xì）恒定（dìng），可将气隙做的更小，减少永磁体（tǐ）用量，电机不会（huì）发生扫膛现象，同时因为（wéi）该随动（dòng）式定子结构在偏心时能（néng）继续正常工（gōng）作，检修（xiū）次（cì）数更少，工作时间更长，大体积球磨机检修复（fù）杂，降低（dī）检修次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨（mó）机装配示意图　　二（èr）、永（yǒng）磁直驱立（lì）磨技术　　1、立磨直驱对比于传统感应（yīng）电机的优点( 1）变频调速控制，实现负载工况多样（yàng）性　　传统立磨速度单一，工况适应能力差。遇到突发事（shì）件，调（diào）整磨鞮高度来（lái）改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速，适应工况（kuàng）能力强。遇到（dào）突发事（shì）件，除调整磨辗高度外，还增加了速（sù）度调节以快速适应系统（tǒng）工（gōng）作环（huán）境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单（dān）,可靠性高　　传统系统因三相感（gǎn）应电机无法在低速实现大转矩输出，需要额外的盘车（chē）系统满足立磨的低速起（qǐ）动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击（jī），需增加软起（qǐ）动（dòng）装置。三相感应电机（jī）起动后（hòu），通过减速器满足系统转矩需要，整个系统构（gòu）成复杂，系统（tǒng）运行的辅助（zhù）设（shè）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（tǒng）和减速器，辅（fǔ）助系统少，结构简单。　　(3）变频器（qì）软起动，起（qǐ）动过程随意设定　　传统系统（tǒng）先由低速盘车系统起动，待三相感（gǎn）应电机达到（dào）起动条件后，软起动（dòng）装置（zhì）起动三相感（gǎn）应（yīng）电机，系统（tǒng）运行。系统控制复杂，低速无法（fǎ）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（diàn）机起动条（tiáo）件。直驱系统直接变频低速起动，系统（tǒng）直接（jiē）运行，系统控制简（jiǎn）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。低速可过载输出（chū），满足（zú）起动需（xū）要，取代盘车系统（tǒng）。　　(4）无减速（sù）器，维护（hù）成本更低,维护次数少　　系统各构成单元均需（xū）要（yào）时常检查和定（dìng）期维护，传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护，维护成本（běn）费用（yòng）高。同时系统无法实现在低速运行（háng）的情况（kuàng）下进行系统维护。直驱系统构成单元简单（dān），变频器控（kòng）制永磁同步电机直接驱动（dòng），控制方便。系统内（nèi）无减速器，无需额外进（jìn）行维护，系统维护成本低。同（tóng）时，系统可实（shí）现（xiàn）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（zōng）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。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲（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（yī）—赘述。　　2、永磁直驱（qū）立磨结构示意图　　本新型立磨结构采（cǎi）用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正（zhèng）轴承与压力轴承上进行突破，通（tōng）过设计（jì）一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承，方便加工、生产、运输、装配、维修（xiū），并降低成本,在（zài）工程实际中具有很强的实（shí）用（yòng）型。　　针对大、中、小型不同（tóng）尺寸的立（lì）磨，分别设计了三种立（lì）磨专用永磁电机，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（yǔ）承压（yā）的作用，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（tǒng）的球磨机、立磨机（jī）大都采用三相异（yì）步电（diàn）动机、联轴器、减速（sù）装置以（yǐ）及齿轮结构进行驱动，导致球磨机的传（chuán）动系统存在机械传动（dòng）链冗长、效（xiào）率低、机构复杂、运行维护工作量大（dà）等（děng）问题。　　沈阳（yáng）工业大学电机（jī）与控制技术研究所与河南全新机电设（shè）备（bèi）有限公司联合设计研发的球磨机、立（lì）磨机采用永磁直驱电（diàn）机,通过将电动机与机（jī）械结（jié）构进行机电一体化设计，取消动力传输（shū）的中间（jiān）环节，做（zuò）成直驱方案，能直接满（mǎn）足荷载的（de）需求，省去传统磨机的减（jiǎn）速机，显著提高了电机的效率与功率因数，具有（yǒu）节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维（wéi）护、自动化程度高等优点。　　在控制方面,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（shū）等难（nán）度（dù），还相当于把一个大功率电机做（zuò）成了（le）多个（gè）小功率电机。模块化电（diàn）机的控制技术可以实现降低大（dà）功率电（diàn）机的输入电压，但是（shì）不增加电机（jī）的输入电流，电机不必采用高等（děng）级绝缘。模块化电机（jī）采用多台小功（gōng）率变（biàn）频器（qì）联合供电，这样设计降低了电（diàn）机的供电电压和使用的变频器容量（liàng），从而降低（dī）成本。每个模（mó）块电机都具有一套独立的控制系（xì）统，大大提升了电机控制（zhì）的自由度，球磨机运行在轻载（zǎi）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（zǐ）采用（yòng）了一种自主设（shè）计研发的随动式结构，将整圆的定子分成若干个相（xiàng）互存在间隙的小扇形块，通过机械结（jié）构（gòu）设（shè）计，确定了一种无论球磨机（jī）转筒是（shì）否震动或偏心，定子（zǐ）块始终跟随（suí）转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保（bǎo）证定子与转（zhuǎn）子间的间隙恒定，电机（jī）不会发生（shēng）扫膛现象，因（yīn）此电机的气隙可以设计的（de）比普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，节约稀土资源，节能用电量。当模块发生故障时，直接拆卸（xiè）故障电机，更换新的模块电机即可正常运行。使（shǐ）用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工（gōng）期。　　2、球（qiú）磨机专用随（suí）动式永磁直（zhí）驱电机概述（shù）　　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（chē）。滚轮贴合（hé）滚筒（tǒng）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合（hé），即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒，保证（zhèng）定子、转子间隙恒定，在球磨机因装配误差、轴（zhóu）承磨损（sǔn）、滚筒形变、重载震（zhèn）动等原因造成（chéng）电机偏心（xīn）、气隙不（bú）均匀时，仍能正常运转，保证磨机始终（zhōng）运（yùn）行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子（zǐ）与转子间的（de）间隙也可以做的更小，减（jiǎn）少（shǎo）永（yǒng）磁体用量，并且因为随（suí）动（dòng）式结构，电机不（bú）会发（fā）生扫膛现象。　　本产品电机的定子（zǐ）为（wéi）随动式结构,基于模（mó）块化永磁（cí）直驱电机（jī），采用独立的扇形定子块结构，其随动原理是在定子块（kuài）的轴向两侧安装（zhuāng）滚轮且滚轮（lún）贴合滚筒来确定定子与转（zhuǎn）子间的（de）间隙，定子块径向外侧设有与（yǔ）支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机（jī）滚筒（tǒng）不偏心（xīn）时处（chù）于半压缩状态,如果球磨（mó）机滚筒（tǒng）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（dòng），上（shàng）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同时（shí），定子块上的弹性机构将其向上（shàng）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而进行径向与（yǔ）圆周（zhōu）方向（xiàng）的移动，从而保证定子（zǐ）、转子之（zhī）间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或（huò）继续向下波动，则上方定子块在受到永磁体（tǐ）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（yā）力大（dà）小可调，对于不同位置的定子块设置不同的压力,避（bì）免因弹性装置设置的（de）压力过大造成滚轮或转筒（tǒng）磨损较快（kuài）。　　本产品将永磁电机采用模块化控制，根据不同功率的电机（jī）设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机（jī），一台（tái）整圆电机（jī）由（yóu）多台模块电机构成,多台模块电机共用同一（yī）个转子，模块电机包绕式安装在（zài）球（qiú）磨机滚筒（tǒng）上。相邻随动式定子块间设有固（gù）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。球磨机滚筒（tǒng）的法兰处衔接T型支撑板（bǎn）,用于支撑安装电机转子铁（tiě）心及磁钢。　　本产（chǎn）品的随动式定子块安装拆卸（xiè）十（shí）分便捷，只需要沿（yán）球磨机的径（jìng）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（jià），即可将定子块沿径向拉（lā）出，进行检修或更换新的定子（zǐ）块。　　3、采用本（běn）产品代替传统磨（mó）机的电机驱动系统的优点　　现阶段（duàn）大（dà）多数的球（qiú）磨（mó）机（jī）仍采用三相感（gǎn）应（yīng）电动机、联轴器、减速装置以（yǐ）及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与（yǔ）感应电机相（xiàng）比优势是它有较高的效率和（hé）功率因数，损耗大大降低，节约（yuē）了能源。永磁电机通过变频（pín）器进行调速，电机运（yùn）行平稳，系统响应速度快，感应电机则起动相对困难。这些（xiē）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（jiān）的减速机、联（lián）轴器、及齿轮（lún）的传动环节，缩短系统的传动链，直（zhí）驱（qū）系统的传（chuán）动效率将（jiāng）提升至少20%。球磨机直（zhí）驱系统的传动效率不仅（jǐn）得到大幅提升，而且直驱系统（tǒng）的故（gù）障率低，维护检修方便，还避免了传统设备因漏油造成环（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，运输等难（nán）度（dù），还相（xiàng）当于把一个大功率电机做成了多个小（xiǎo）功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功（gōng）率电机的（de）输入电压，但是不增加电（diàn）机的输入电流，电机不（bú）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（liàng），从而降低成本。球磨机运行在（zài）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（gù）障时，会导致电机合成磁动势发（fā）生畸变，谐（xié）波含量增加，平均转矩下降，转矩波动显（xiǎn）著增加，无法继续正常运行（háng）。而本产品进行了模块化设计，每个模块电（diàn）机（jī）都具（jù）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灵活的优势，在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换（huàn）新的模块电机即可正（zhèng）常运行。模块化电（diàn）机具有冗余的模块数，也可切除故障子模块而控（kòng）制其余正常（cháng）子模块降（jiàng）额运行。使用本产（chǎn）品完全不会因电机发（fā）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（biàn）或重载产生震动等因（yīn）素会发生转子偏心现象，偏心严重时还会造成（chéng）电机（jī）扫膛损坏电机，实际（jì）生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛，而气（qì）隙增大会导致永磁体（tǐ）用量增（zēng）加，提高（gāo）电机制造成本。随（suí）动（dòng）式定子结构的模块电机，能（néng）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（yòng）量，电机不会发生扫膛现象，同时因为该随动式定（dìng）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杂，降低检修次（cì）数就是提高生产效率。　　4、随动（dòng）式球磨机装配示意图　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨（mó）直（zhí）驱对比于（yú）传统感应电机的（de）优点( 1）变频调速控制，实现（xiàn）负载工况（kuàng）多样性　　传统立磨（mó）速度单（dān）一，工况（kuàng）适应能力差。遇到突发事件（jiàn），调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统反应速度慢。永磁同步（bù）电机采用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事（shì）件，除调整磨辗高度（dù）外，还增加了速度调节以快速适应系统工作环境，系统反（fǎn）应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三（sān）相感应电机无法在低速实现大转矩输出，需要额（é）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对（duì）电网造成过大（dà）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要，整（zhěng）个系统构（gòu）成复杂，系统运行的辅助（zhù）设备很多。直驱系统由（yóu）变频控（kòng）制系统控制永磁同步电机起动，转矩特性满足需要，无需（xū）盘车（chē）系统和减速器，辅助系统（tǒng）少（shǎo），结构简单。　　(3）变频（pín）器软起动，起动过程随意设（shè）定　　传统（tǒng）系统先由低速盘车系统起动，待三相感应电（diàn）机达到起动条件后（hòu），软起动装置起动三相感应电机，系统运行（háng）。系统控制（zhì）复杂，低速无法实现（xiàn）过载输出。在低速过程需要盘（pán）车系统，将转速提高到三相感应电（diàn）机起动条件（jiàn）。直驱系统直接变（biàn）频（pín）低速起动，系统直接运行，系统控制（zhì）简（jiǎn）单。变频控制起动过程可根据（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（chū），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（xì）统各（gè）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。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护（hù），维护成本费用（yòng）高。同时系（xì）统无（wú）法实现在低速运（yùn）行的情况下进行系（xì）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，控制方便。系统内（nèi）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（dī）速运行情况下进行系统（tǒng）维护。　　(5）传动（dòng）效率高,节能效果明显　　综上采用直驱永磁电机取代传（chuán）统（tǒng）驱动（dòng）系统年节（jiē）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、永磁直驱立磨结构示意图　　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（shè）计一种双向载荷扇形模块机构替代大（dà）直径轴承，方便加（jiā）工、生产、运输（shū）、装配、维修，并（bìng）降低成本（běn）,在工程（chéng）实际（jì）中具有（yǒu）很强的实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别设计了三种立磨专用（yòng）永磁（cí）电机，代替传（chuán）统的减速机与三相异步电动机，永磁直驱电机（jī）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（de）作用，并（bìng）且（qiě）方便制造、装配维护，节省成本。均已申请专（zhuān） 利。

　　1、技术背景　　传统的球磨机、立磨机大都采（cǎi）用三相异（yì）步（bù）电动机、联轴器、减速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（dòng）链冗长、效（xiào）率（lǜ）低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业（yè）大学电机与（yǔ）控制技术研究所（suǒ）与河南全新机电设备有限公司联合（hé）设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱（qū）电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计，取消（xiāo）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，省去传统磨机的减速机，显著提高了（le）电机的效率与功率因数，具有节能、起动转矩大、过（guò）载（zǎi）能力强、系统免维护、自动化程（chéng）度高等（děng）优点。　　在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计，不仅降低了加（jiā）工、制造、运输等难度，还相（xiàng）当于把一个大功率电机做（zuò）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（dàn）是不增加电机（jī）的输入电流，电机不必采用（yòng）高等级绝缘（yuán）。模块化电机采用多台小功率变频器联合（hé）供电，这样设计降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。每个模块电机都具有一套独立（lì）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（yùn）行部分模块（kuài）电机驱动（dòng）球磨机。　　在（zài）结构方（fāng）面，本产品电（diàn）机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构，将整圆的定（dìng）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（gòu）设计，确定了一种（zhǒng）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（dìng）的结构。本产品通过（guò）机械结构设计（jì）保证定（dìng）子与转（zhuǎn）子间的（de）间隙恒定，电（diàn）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（jī）的小很多，从而（ér）大幅降低电机永磁体用量，降低生产成本（běn），节约稀土资源，节能用（yòng）电量。当模块（kuài）发生故障时（shí），直接拆卸故障电机，更换新的模块电机即可正常运行。使用本（běn）产品完（wán）全不会因电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球磨机专用（yòng）随动式永磁直驱电机（jī）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（xiàng）汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于（yú）汽车（chē）在公路行驶，公路的起（qǐ）伏不影响车轮（lún）与地面贴合，即滚筒偏心（xīn）浮动（dòng）不影（yǐng）响滚轮贴合滚筒，保证定子、转子（zǐ）间隙（xì）恒定，在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等（děng）原（yuán）因造（zào）成电机偏心、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（bì）停机检（jiǎn）修。同时电机定子与转子间的间（jiān）隙也可以做的更小（xiǎo），减少永磁体（tǐ）用量（liàng），并且因为（wéi）随动式结构，电机（jī）不会发生扫膛现象（xiàng）。　　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，采用独立的扇形定子块结（jié）构，其随动原理是在定子块的轴向（xiàng）两侧（cè）安装滚轮（lún）且（qiě）滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定子块（kuài）径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构（gòu）。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半（bàn）压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动，转筒会向（xiàng）上（shàng）顶定子块（kuài）上安装的滚轮（lún），进而（ér）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（dào）永磁体对其向（xiàng）上的吸（xī）引力（lì）的同时，定子块（kuài）上（shàng）的弹性机构将其向上顶，保证（zhèng）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而进行（háng）径向与圆周方向的移动，从而保证定子、转（zhuǎn）子之间的间隙不变。球磨机滚（gǔn）筒向下复位或继续向下波动，则上方（fāng）定（dìng）子块在受到（dào）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（yā）力大小可调，对于不同位（wèi）置的定子（zǐ）块设置不同的压力,避免因弹性装置设（shè）置的压力过大造成滚轮或转筒磨损（sǔn）较快。　　本产品将（jiāng）永磁电机采用模块化控制，根据不（bú）同功率（lǜ）的电机设计采用不同个数的随动式（shì）定子块（kuài）构成一台模块电机，一台整圆电机由多（duō）台模块电机构成（chéng）,多台模（mó）块电机共用同一个转子，模块电机（jī）包绕式（shì）安装在球磨机滚（gǔn）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（mó）机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转（zhuǎn）子铁心及磁钢。　　本产品的（de）随动（dòng）式定子块安装拆卸十分便捷，只需（xū）要沿球（qiú）磨机的径向依（yī）次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块（kuài）之间的连接（jiē）杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉（lā）出，进行检修或（huò）更（gèng）换新的定子（zǐ）块。　　3、采用本产品代替传统磨机的电（diàn）机驱动系统的优点　　现阶段大多数（shù）的球（qiú）磨机仍采用（yòng）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。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因（yīn）数，损耗大大降低（dī），节约了（le）能源。永磁电机通过变频器进行调速（sù），电机运行平稳（wěn），系统响应速度快，感应电机（jī）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（yuán）因。　　采用永磁直（zhí）驱，取消了（le）中间的减速机、联轴（zhóu）器、及齿轮的传动环（huán）节，缩短系（xì）统的传（chuán）动链，直（zhí）驱系统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（jǐn）得到大幅提升，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（lòu）油造成环境污染。　　由于本（běn）产品电机定子采用（yòng）了模块化设计，不仅降低了加工，制造，运输等难度，还相当于把一个大功率电（diàn）机做成了（le）多个小功率电机。模块化电（diàn）机的控制（zhì）技术可以实现降低大功率（lǜ）电机的输入电压，但是不增加电机的输入电流，电（diàn）机不（bú）必采用高等级绝缘（yuán），模块化电机（jī）采用多台小功（gōng）率变频器（qì）联（lián）合（hé）供电。这样设计降低了（le）电机的（de）供电电压和使用的变频器容量，从而降低成（chéng）本。球磨机运行在轻载工况（kuàng）时,完全可（kě）以只运行部分模块（kuài）电机（jī）驱动球磨机。　　传统电机故障时，会（huì）导致（zhì）电（diàn）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（xiǎn）著增加，无法继续正常运行。而本产品进行了模块（kuài）化设计（jì），每（měi）个模块电机都（dōu）具有一套独立的控制系统，大大提升了电机控制的自（zì）由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势，在发生（shēng）故障时。可以直接拆卸故障（zhàng）电机更换新的模块（kuài）电机（jī）即可正常运行。模块化电（diàn）机具有（yǒu）冗余的模块数，也可切（qiē）除（chú）故障子模块而控制其余正常子模块降（jiàng）额运行。使（shǐ）用本产品完（wán）全不会因电（diàn）机发生故障（zhàng）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（huò）重（chóng）载产生震动等因素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增加气隙大小来预防扫膛（táng），而气隙增大会导致永磁体用量（liàng）增加，提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机，能在转筒（tǒng）偏心时保证定子与转子之（zhī）间的（de）间隙恒（héng）定，可将气隙做的更小，减少永磁体用量，电机不会发生（shēng）扫（sǎo）膛现象，同时因为该随（suí）动式定子结构在偏心时能继续正常（cháng）工作，检修次数更少，工作时间更长，大体积球磨机检修复杂，降低检修次（cì）数就是提高生产效（xiào）率。　　4、随动式球磨（mó）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（tǒng）感应电机的优点（diǎn）( 1）变频调速控制，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（zhěng）磨鞮高度来改变系统工作环（huán）境，系统（tǒng）反应速度慢。永磁同（tóng）步电机采用变频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应系（xì）统工作环境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出，需要额外的盘（pán）车系统满（mǎn）足立磨的低速起动。为保证在电机起（qǐ）动过程不对电（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（tōng）过减速器满（mǎn）足系统转矩需要，整个系统构成复杂，系统运行（háng）的辅助设备很多。直驱系统由变频控制（zhì）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（xì）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（qǐ）动装置起动三相感（gǎn）应电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统，将转速提高到三（sān）相感（gǎn）应电机起（qǐ）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。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整，以满足各种工况（kuàng）的需求。低速可过载输（shū）出，满足起动需要，取代盘车（chē）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（chá）和定期维护，传统（tǒng）系统构成单元多。同时立磨减速器结构（gòu）复杂需要（yào）经常维护，维护成本费用高（gāo）。同（tóng）时（shí）系统无法实现在（zài）低速运行的情况下进行系（xì）统维护。直驱（qū）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（xū）额外进行维护，系（xì）统维护（hù）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（guǒ）明显　　综上采用直驱（qū）永（yǒng）磁（cí）电机（jī）取代传统驱动系统（tǒng）年节电量达181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直驱系统（tǒng）的（de）优势与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永（yǒng）磁（cí）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,提高了立磨效率。在（zài）立磨扶正轴承（chéng）与（yǔ）压力轴承上进行突破，通过设计一种（zhǒng）双向载（zǎi）荷（hé）扇形模块机构替代大直径（jìng）轴承，方便加（jiā）工、生产、运输、装配、维修，并降低（dī）成本,在工程实际中（zhōng）具有很强的实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别（bié）设计了（le）三种立磨专（zhuān）用（yòng）永磁电机，代替传统的减（jiǎn）速机与三相异步电（diàn）动机，永磁直驱电机（jī）具（jù）有双向载荷机构与不同的放置位置，均（jun1）能达到扶（fú）正与承压的作用，并且方便制造、装配维护（hù），节省成本。均已申请（qǐng）专 利。