1、技（jì）术背景　　传统的（de）球磨机（jī）、立磨机大都采用三（sān）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（de）传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运（yùn）行维护工作量大等问题。　　沈阳（yáng）工业大（dà）学电机与控制技术研究所（suǒ）与河南全新机电设备有限公（gōng）司联合（hé）设计研发的球磨机（jī）、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动（dòng）机与机械结构进行机电一体化设计，取消（xiāo）动力传（chuán）输的中间环节，做成直驱方案，能直接满足荷载（zǎi）的需求（qiú），省去传统磨机的减速机，显著提高（gāo）了电机的效（xiào）率与功率因数，具有节能、起动转（zhuǎn）矩大、过载能力（lì）强、系统免维护、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（jǐn）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（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，但是不增加电机的输入（rù）电流，电机不必采用高等级绝（jué）缘。模块化电机（jī）采（cǎi）用多台小功（gōng）率变频器联合（hé）供电，这样设计降低了电机的供电电（diàn）压和使用的（de）变频器容量，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（de）自由度（dù），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，本（běn）产品电机的定子采用（yòng）了一种自主设（shè）计研发（fā）的随动式（shì）结构，将（jiāng）整（zhěng）圆（yuán）的定子分成若（ruò）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（zhǒng）无（wú）论球磨机转筒是否震动或偏心，定子块始终跟随转筒运（yùn）动从而保持定子与转子间隙恒定（dìng）的结构。本产品通过机械结（jié）构设计保（bǎo）证（zhèng）定子与转子间（jiān）的间隙恒定，电机不会发生扫膛现象（xiàng），因此电机（jī）的（de）气隙可以设计的比普（pǔ）通永磁（cí）直驱电机的小很多（duō），从而大幅降低电机永（yǒng）磁（cí）体用量，降低生产成本，节约稀土资源（yuán），节能用电量。当模块发生故障时，直接拆卸故障（zhàng）电机，更换新的模块电机即可（kě）正常运行。使用（yòng）本产品完（wán）全不会因电机发生故障而影响到生产工期（qī）。　　2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概（gài）述　　本（běn）产品的（de）随动式定子结构构成（chéng）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（háng）驶（shǐ），公路的起伏不（bú）影响车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影响滚（gǔn）轮贴合滚筒，保（bǎo）证定子、转子间隙恒定（dìng），在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震（zhèn）动（dòng）等原因造成电机偏（piān）心、气隙不均匀时，仍能正常（cháng）运（yùn）转，保证磨（mó）机始终运（yùn）行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子（zǐ）与转子间的间隙也可以做的更小，减少永磁体用量（liàng），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（suí）动式结构,基（jī）于模块化永磁直驱电机，采用独立的（de）扇形（xíng）定子块结构，其随动原理是在定子（zǐ）块的（de）轴向两（liǎng）侧安装滚（gǔn）轮且滚（gǔn）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框架相连的弹性机构（gòu）。弹性机构在（zài）球磨机滚筒不偏心（xīn）时处于半压缩状态,如果球（qiú）磨机滚筒向上波动，转（zhuǎn）筒会向上顶定子块上安装的滚轮，进而带动定子块向（xiàng）上移动，上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受（shòu）到永磁体对其向上的吸引力的同时，定（dìng）子（zǐ）块上的弹性机构（gòu）将其向上顶，保证（zhèng）下（xià）方（fāng）定子（zǐ）块的滚轮依然贴合转筒外表面（miàn），使定子块跟随转筒波（bō）动（dòng）而进行径向与圆周方向的移（yí）动（dòng），从而（ér）保证定子、转子之间（jiān）的间隙不（bú）变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动，则上方定（dìng）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不同的压力,避免因弹（dàn）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（yǒng）磁电机采（cǎi）用模（mó）块化控制，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台模块电机，一台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（diàn）机包绕式安（ān）装在球磨（mó）机滚筒上。相邻随动（dòng）式定子（zǐ）块间设有固定在（zài）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（zhī）撑安装电机转子铁心（xīn）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（yào）沿球磨机的径（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（zhī）撑架，即可将（jiāng）定子块沿径向拉出，进行（háng）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优点　　现阶段大多数的球磨（mó）机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁（cí）同步电机与感应电机相比优势是它有较高（gāo）的效率和功率因数（shù），损（sǔn）耗大大降低，节约了（le）能源。永磁电机通过变频（pín）器（qì）进行调速，电机（jī）运行平稳，系统响应速度（dù）快，感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永（yǒng）磁电机应用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱（qū），取消（xiāo）了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动（dòng）环节，缩短系统的传动链（liàn），直驱系统的传动效率将提升（shēng）至少20%。球磨机直驱（qū）系（xì）统的（de）传（chuán）动效率不（bú）仅得到大幅提升，而且直驱系统的故（gù）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。　　由（yóu）于本产品（pǐn）电机定子采用了模块化设计，不仅降低了加工，制（zhì）造，运输等难度，还相当于把（bǎ）一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电（diàn）机的控（kòng）制技术可以实（shí）现降低大功率电机的（de）输入电压，但是不增加电（diàn）机的输（shū）入电流，电机不必采用高等级绝缘，模（mó）块化电机采用多台小功（gōng）率变频器（qì）联合供电。这样设计（jì）降低（dī）了电机的供电（diàn）电压（yā）和使用（yòng）的变频器（qì）容量，从（cóng）而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可（kě）以只运行（háng）部分模块电机驱动球磨机。　　传（chuán）统电机故障时，会导致电机合成磁动（dòng）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（běn）产品（pǐn）进行了模块化设计，每个模块电机都（dōu）具有一套独立的控制系统，大大提升了电机控制的自由度,可以（yǐ）利用其多电机（jī）结（jié）构和控制灵（líng）活的优（yōu）势，在发生故障时。可以直接（jiē）拆卸故障电机更换（huàn）新的模块（kuài）电机即可正常运（yùn）行。模块化电机具有（yǒu）冗余的模块数，也可切除故障子模块而（ér）控制其（qí）余（yú）正常子模块降（jiàng）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。　　球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变（biàn）或重载（zǎi）产生震动等因素会（huì）发生转子偏心现象，偏心严重（chóng）时还会造成电机扫膛损坏电机，实际生产中（zhōng）常常通过增加气隙大小来预防扫（sǎo）膛，而气隙增大会导致永磁体用（yòng）量增加（jiā），提高电机制造成本。随动式（shì）定子（zǐ）结（jié）构的模（mó）块电（diàn）机，能在转筒偏心时保证定（dìng）子与转子之间的间隙（xì）恒定，可将气隙做的更小，减少永（yǒng）磁（cí）体用（yòng）量，电机不会发生扫膛现（xiàn）象，同时因为（wéi）该随动式定子结构在偏心时能继（jì）续正（zhèng）常工作，检修次（cì）数更少，工（gōng）作时间更长（zhǎng），大体（tǐ）积（jī）球磨机（jī）检修复杂，降低检（jiǎn）修次数就是提高（gāo）生（shēng）产效率。　　4、随动（dòng）式球磨机（jī）装配示意图　　二、永（yǒng）磁直驱立（lì）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（sù）控制，实现负载（zǎi）工况多（duō）样性　　传统立磨速度单一，工况（kuàng）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（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（gōng）况能力强。遇（yù）到突（tū）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（sù）适应系统（tǒng）工作环（huán）境，系统反应速度更快（kuài）。　　(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，需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证（zhèng）在电机起动过程不对电网造成（chéng）过大的冲击，需增（zēng）加软起动装置。三相感应电机起动后（hòu），通过减速器满足系（xì）统（tǒng）转矩（jǔ）需要（yào），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同步电机起动，转矩特性（xìng）满足需要，无需盘车（chē）系统和减速器，辅助系统少（shǎo），结构简单。　　(3）变频器软起动，起动（dòng）过程随意设定　　传统系统先由低速盘车系统起（qǐ）动，待三相感应电（diàn）机达到起动条件后，软起动装置起动三相感应电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法实现过载输出（chū）。在低速过程需要盘车系（xì）统，将转速提高（gāo）到三相（xiàng）感应电机起动条（tiáo）件。直驱系统直接（jiē）变（biàn）频低速起动，系统直接运（yùn）行，系统控制简（jiǎn）单。变频（pín）控制（zhì）起动过程可根据实际工况进行（háng）调整，以满足各种工况的需求。低速可过载输出，满足（zú）起动需要，取代盘车系统（tǒng）。　　(4）无减速器（qì），维护成本更低（dī）,维护次数少　　系统各构成单元（yuán）均需要时常检查和定期（qī）维护，传统系统构成单元多。同时立（lì）磨减速器结（jié）构复杂需要（yào）经常维护，维护成（chéng）本费用高。同时系统无法实现（xiàn）在低速运行的情况下进行系统维护（hù）。直（zhí）驱系统（tǒng）构（gòu）成单元简单，变频（pín）器（qì）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（dī）。同时，系统可实现在电机低速运行情况（kuàng）下进行系统维（wéi）护。　　(5）传动效率高,节能（néng）效果明显　　综上（shàng）采用直驱永磁电机取代（dài）传统驱动系统年节电量达（dá）181万元。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲磨机直（zhí）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（chéng）上进行突破，通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴（zhóu）承，方便加工、生产、运输、装配、维修（xiū），并降低（dī）成本,在工程实际（jì）中（zhōng）具有很强的实用型。　　针对大、中、小型（xíng）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（dòng）机，永磁直驱电机具有（yǒu）双向载荷机构与不同的放置位置，均能达到扶正与承（chéng）压的作用，并且方便制造（zào）、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，导致球磨机的传动系统存（cún）在机械传动（dòng）链冗长（zhǎng）、效率低、机构复杂（zá）、运行维护工（gōng）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（xiàn）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（yǔ）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（de）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（lǜ）因数（shù），具有节能、起动转矩大、过载能力强（qiáng）、系统（tǒng）免维护、自动化程度高等优点。　　在控（kòng）制方面,本产品电机定子（zǐ）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（dāng）于把（bǎ）一个大功率（lǜ）电机做成了多个小功率电机。模块化电（diàn）机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压，但是（shì）不增加电机的输入电流，电机不必采用（yòng）高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率（lǜ）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（dī）成本。每个模（mó）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（de）自由度，球磨机（jī）运行在轻载工况时，完全可以只运行（háng）部分模块电机驱动球磨机。　　在结构方面，本（běn）产品电机的定子采用了一种自主设计研发（fā）的随（suí）动式结构，将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形（xíng）块，通过机械结构设计（jì），确定了一种无论球磨机转（zhuǎn）筒是否震动或偏心（xīn），定子块始终跟随转筒运动从而保持（chí）定子与转子（zǐ）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，电机不会发生扫膛现象，因此电机的气隙可以设计的比（bǐ）普通永磁直驱电机的小很多，从而（ér）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（néng）用电量。当模块发生故障时，直接拆卸故障电机，更换新的（de）模（mó）块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电（diàn）机发生故障而影（yǐng）响到生产工期。　　2、球磨机专用随动式永（yǒng）磁直驱电（diàn）机概述　　本产品（pǐn）的随动式定子结构构成一种“小车结构（gòu）”，滚筒就像公（gōng）路，定子块就像汽车。滚轮贴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合，即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒，保证定子、转子间（jiān）隙恒定，在球磨机因装配（pèi）误差（chà）、轴承磨（mó）损、滚筒形变、重载震动等（děng）原因造成电机偏心、气隙不均匀时，仍（réng）能正常运转，保证磨机始终运行在性能状（zhuàng）态，不必停机检（jiǎn）修。同（tóng）时电机定子与转子（zǐ）间的间隙也可（kě）以做的更小，减少永磁体用量（liàng），并（bìng）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（dìng）子为随动式结构,基于模块化永磁直驱（qū）电机，采用独立的（de）扇形定子块结构，其随动原理是（shì）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（dìng）子块径向外（wài）侧设有与支撑框架相连的弹性机（jī）构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心（xīn）时处于半压缩（suō）状态,如果球磨机滚筒向（xiàng）上波动，转筒会向上顶定子块上安装（zhuāng）的滚轮，进（jìn）而带动定子块向上移动，上（shàng）方弹性机构继续压缩;下方定子（zǐ）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（xìng）机构将其向（xiàng）上顶，保证下方定子块的（de）滚轮依然贴（tiē）合转筒外表面，使定子块跟随转筒波动而进行径（jìng）向与（yǔ）圆周方向的移动，从而保证定子、转子之（zhī）间（jiān）的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或（huò）继续向下波动，则上（shàng）方定子块（kuài）在受到永磁（cí）体对其向下的吸引力的（de）同（tóng）时，弹性（xìng）机构将上方（fāng）其向下压,下（xià）方定子块被转筒向下压。　　本产品弹性装（zhuāng）置（zhì）的压力大小可调，对于不同位置的定子块（kuài）设置不同的压力,避免因弹性装置设置的（de）压力过大造成滚轮或转（zhuǎn）筒磨损较快。　　本产品将永磁电机采用模块化控制，根据不（bú）同功率的电机设计采用不同个数的（de）随动式定子块构成一台模块电机，一台整圆（yuán）电机（jī）由多台模块电机构成,多台模块电机（jī）共用同一个转子，模块电（diàn）机包绕式安装（zhuāng）在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间（jiān）设有（yǒu）固定在支撑框架上的挡板来（lái）对定子块进行圆周方向的限位。球（qiú）磨（mó）机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装（zhuāng）电（diàn）机转子铁心及（jí）磁钢。　　本产品的随（suí）动式定子块安装（zhuāng）拆卸十分便捷，只需要沿球磨机的（de）径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机（jī）构与定子块之间的连接杆、弹性（xìng）机（jī）构支撑架，即可将定子块沿径向拉出，进行检修或更（gèng）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统的优点　　现阶段大多（duō）数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器（qì）、减速装置（zhì）以及齿轮结构进（jìn）行驱动。永磁同步电机与感应电机（jī）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（yuán）。永磁电机通过变频（pín）器进行调速，电机运行平稳，系统（tǒng）响应速（sù）度快，感应电（diàn）机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机（jī）应用越来越广泛的原因。　　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（tǒng）的传动链，直驱系（xì）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仅得到大幅提升，而且直驱系统的（de）故障率低，维护检修方便，还避免（miǎn）了传统设备因漏（lòu）油造成（chéng）环境污染。　　由于（yú）本产品（pǐn）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，还相当（dāng）于把一个大功率电机做成（chéng）了多个小功率电机。模（mó）块化电机的控（kòng）制技术可以实现（xiàn）降低大功率电机（jī）的输入电压（yā），但是不增（zēng）加电机的输入电流，电（diàn）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用的变频器容量，从而降低成本。球磨机运行在（zài）轻载（zǎi）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，会导致电机合成磁（cí）动势发生畸变，谐波含量增加，平均转（zhuǎn）矩（jǔ）下（xià）降，转矩波动显著增加，无法（fǎ）继续正常运行。而本产品（pǐn）进行了模块化（huà）设计，每个（gè）模块电机都具有一（yī）套独立的控制系统（tǒng），大大提升了电机控制的（de）自由度,可以利用其多电机（jī）结构和控制灵活的优势，在发生故障时。可（kě）以（yǐ）直接拆卸故障电机更（gèng）换（huàn）新的模块电机即可正常运行。模块（kuài）化（huà）电（diàn）机具有冗（rǒng）余的模块数（shù），也可切除故障子模块而控制其（qí）余（yú）正常子模块降额运行。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。　　球（qiú）磨机因加工误（wù）差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生（shēng）转子偏（piān）心现象（xiàng），偏心（xīn）严重时还（hái）会造成电机（jī）扫（sǎo）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（kuài）电（diàn）机，能在转筒偏（piān）心（xīn）时保证定子与转子之间的间隙恒定，可将气隙做（zuò）的更小，减少永磁体用量，电机不会发生扫膛（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，工作时间更长，大体积球磨机（jī）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（yǒng）磁直驱立磨技术　　1、立磨直驱对比（bǐ）于传统感应电机（jī）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（yī），工况适应（yīng）能力（lì）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频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除（chú）调整磨辗（niǎn）高度外，还增加了速度调节以快速适应系统工（gōng）作环境，系统反应速度更（gèng）快（kuài）。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相感应电机无法在低（dī）速实现大转（zhuǎn）矩输出，需（xū）要额外的盘车系统满（mǎn）足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大（dà）的冲击，需增加软起动装置。三相感应电机起动（dòng）后，通过减（jiǎn）速器满足系统（tǒng）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（zhì）系（xì）统控制永磁同步电机（jī）起动，转矩特性满（mǎn）足需要，无需盘车系统（tǒng）和减速器，辅助系统少，结构简单。　　(3）变频器（qì）软起动（dòng），起动过程随（suí）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）动装置起动三相感应电机，系统运行。系统控（kòng）制复杂，低速无（wú）法实（shí）现过载输出（chū）。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。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整，以满足各种（zhǒng）工况的需求。低速可过载输出，满足起动需要，取代盘车（chē）系统。　　(4）无减速器，维护（hù）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（tǒng）系（xì）统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经（jīng）常维护，维护成本（běn）费用高。同（tóng）时系（xì）统无法实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，变频器控制永磁同步电机直接驱动，控（kòng）制方便（biàn）。系统（tǒng）内无减速器，无需额外进行（háng）维护，系统维护成本低。同时，系（xì）统可（kě）实现在电机（jī）低速运行情况下进行系统维护。　　(5）传动效率高,节（jiē）能效（xiào）果明显　　综上（shàng）采（cǎi）用直驱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与球磨机直驱系统相同，这里不再一—赘（zhuì）述。　　2、永磁（cí）直驱立磨（mó）结构示意图　　本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高（gāo）了立磨效率。在立磨扶（fú）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形模（mó）块（kuài）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,在工程实（shí）际中具有（yǒu）很强（qiáng）的实用型。　　针对大、中、小型（xíng）不同尺寸的立磨，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步电动机，永磁直驱电机（jī）具有双向载（zǎi）荷机构与不同的放置位置，均能达（dá）到扶正与（yǔ）承压的作用，并且方便制造、装配维护，节省成本。均已申请专 利（lì）。

　　1、技术（shù）背景　　传统的球磨机、立（lì）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（jìn）行驱动，导致球磨机的传动系统存（cún）在机械传动链冗长、效率低、机构复（fù）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（yán）究所与河（hé）南全新机电设备有限公司（sī）联合设计研发的球磨机、立（lì）磨机采用永磁直驱（qū）电机,通过将电（diàn）动机（jī）与机（jī）械结构进行机电一体化设（shè）计，取消动力传输的中间环节，做（zuò）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，显著提高了电机的效率与功率因数，具有节能、起动转矩大、过载（zǎi）能（néng）力强、系（xì）统（tǒng）免维护、自（zì）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（jǐn）降低了加工、制造（zào）、运输等难度，还相当于把一个大（dà）功率电机做（zuò）成了多个小功率电机。模块化电（diàn）机的（de）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（de）输入电流，电机不（bú）必采用高等（děng）级绝缘。模块化（huà）电（diàn）机采用多台小功率变频器联合供电，这样设计降低了电（diàn）机的供电电压和使用的变频器容（róng）量，从（cóng）而降低成本。每个模块电机都具有一套（tào）独立的控制系统，大大（dà）提升了电机控制的自（zì）由度，球磨机运行在轻（qīng）载工（gōng）况时，完（wán）全可以（yǐ）只运行部分模块电机驱动球磨机。　　在结（jié）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（yuán）的定子分（fèn）成若干个相（xiàng）互存在间隙的（de）小扇形（xíng）块（kuài），通过机械结构设计，确定了一种无论球磨机（jī）转（zhuǎn）筒是否震动或偏心，定子块始终（zhōng）跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计（jì）保证定子与转子间的间隙恒定，电机不（bú）会发生扫膛现象，因此电机（jī）的气隙可以设计的比普通永磁（cí）直驱电机的小很多，从而大幅降（jiàng）低电机永磁（cí）体用量，降低生产成（chéng）本，节约稀（xī）土资源，节能用电量。当模（mó）块（kuài）发生故障时，直接（jiē）拆卸（xiè）故障（zhàng）电机，更（gèng）换（huàn）新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因（yīn）电机发生故障而影响到生产工期。　　2、球（qiú）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（gòu）构成（chéng）一种（zhǒng）“小车结构”，滚（gǔn）筒就像公路（lù），定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转（zhuǎn）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（gǔn）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（xíng）变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时，仍能正常（cháng）运转，保证磨机始终运行在性能状态，不必停机检修。同时电机定子（zǐ）与（yǔ）转子间的间隙也可（kě）以做的更小（xiǎo），减少永磁体用量（liàng），并且（qiě）因为随动式结构，电机不（bú）会发生扫（sǎo）膛现象。　　本产品电机的定子为随动式结构（gòu）,基于模块化永磁直驱电机，采（cǎi）用（yòng）独立的扇形定子块结构，其随动原理是在定子块的轴（zhóu）向两侧安装滚轮且滚轮（lún）贴（tiē）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。弹性机构在球磨机滚筒不（bú）偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动，转（zhuǎn）筒（tǒng）会向上顶（dǐng）定子块上安（ān）装的滚轮，进而带动定子块（kuài）向上移动，上方弹性机构继续压缩;下方定子（zǐ）块在受到（dào）永磁体对其向上（shàng）的吸引力（lì）的同时，定子（zǐ）块上（shàng）的弹性机构将（jiāng）其向（xiàng）上顶，保证下（xià）方定子块的滚轮依然贴合（hé）转筒外表面，使定子块跟随转筒（tǒng）波动而进行径向（xiàng）与圆周方向的移动，从而（ér）保证定（dìng）子、转子之间的间隙不变。球磨（mó）机滚筒向下（xià）复位或继续向下波动，则上方定子块在受到永（yǒng）磁体（tǐ）对其向下的吸引力的同时，弹性机构将（jiāng）上方其向下（xià）压（yā）,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（zhì）不同的压力,避免因弹性装置（zhì）设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损（sǔn）较（jiào）快。　　本产品将永磁电机采用模块化控制，根据（jù）不同功率的电机（jī）设计采用（yòng）不同个数的（de）随动式定子块构（gòu）成一（yī）台模块电机，一台整圆（yuán）电（diàn）机由多台（tái）模块电机构成,多台模块电机共用同一（yī）个转子，模块（kuài）电机（jī）包绕式安装在（zài）球磨机滚（gǔn）筒上。相邻随动式定子块间设（shè）有固定在支撑框架上的挡板（bǎn）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,用于支（zhī）撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷，只需要（yào）沿球磨（mó）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（gòu）支（zhī）撑架，即可将定子块沿径向拉出，进行检修或更换新的定子块（kuài）。　　3、采用本产（chǎn）品代替传统磨机的电机驱动系统（tǒng）的优点　　现阶段大多（duō）数的球磨（mó）机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势（shì）是它有较（jiào）高的效率和功率因数，损耗大大降低，节约（yuē）了能源。永磁电机通过变频器进行调速，电机运行平稳，系统（tǒng）响应速度快，感应电机则起（qǐ）动相对困难。这些（xiē）也是近（jìn）年来（lái）永磁电机应用越来越广泛的原因。　　采（cǎi）用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴（zhóu）器、及齿轮（lún）的传动环节，缩短系统的传动链，直（zhí）驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱（qū）系统的传动效率不仅（jǐn）得到大幅提升（shēng），而且直（zhí）驱系统的故障率低，维护检修方便，还避免了（le）传（chuán）统设备因漏油（yóu）造成环境污染。　　由于本产品电机定子采用了模（mó）块化设计，不仅降（jiàng）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（duō）个小（xiǎo）功（gōng）率电机。模块化电机的控制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，电机不（bú）必（bì）采用高等级绝缘，模块化电机（jī）采用多（duō）台小（xiǎo）功率变（biàn）频器联合供电。这样设（shè）计降低了电机的（de）供电电压（yā）和使用的变频器容（róng）量，从而（ér）降低成本。球磨机运行在轻（qīng）载工（gōng）况时（shí）,完全可以只运行部分模块电机驱动（dòng）球磨机。　　传统电机故障时，会导致电机合成磁动势发生畸变，谐波含量增加，平均转矩下（xià）降，转矩（jǔ）波动显著增加，无法继续正常运行。而本产品进（jìn）行（háng）了（le）模块化设计，每个模块电（diàn）机都（dōu）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（de）模块电机即可（kě）正常（cháng）运行。模块化电机具（jù）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（kuài）降额运行。使用本产品完全不会（huì）因电机发生故障而影（yǐng）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（fā）生转子偏心现象（xiàng），偏心严重时（shí）还会（huì）造（zào）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扫膛，而气隙（xì）增大会导致（zhì）永磁体用量增加，提高（gāo）电机制造成本（běn）。随动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（kě）将气（qì）隙（xì）做的更小，减少永磁体用量，电机不会发生扫膛（táng）现象，同时因为该（gāi）随动式定（dìng）子结构在（zài）偏心时能继续正常工作，检（jiǎn）修次数更少，工作时间更长（zhǎng），大体积球磨机检修复杂，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（gǎn）应电机的优点( 1）变频调（diào）速控制（zhì），实现负载（zǎi）工（gōng）况多样性　　传统立磨速度单一，工况适应能力（lì）差。遇到突（tū）发事件，调整磨（mó）鞮高度来改变系统（tǒng）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（gōng）况能（néng）力强。遇到突发事件，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　　传统系（xì）统因三相感（gǎn）应电机无法在低速实现大转矩输（shū）出（chū），需要额外的盘车系统满足立磨（mó）的低速起动。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（sān）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（kòng）制永磁同步电机起动，转矩（jǔ）特性满（mǎn）足需要，无需盘车系统和减速器，辅助系统少，结构简单。　　(3）变（biàn）频器（qì）软起动（dòng），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（xiàng）感（gǎn）应电机（jī）达到起动条件后，软起动装置起动（dòng）三相感应电机（jī），系统运行。系统（tǒng）控制复（fù）杂，低速无法实现过载输出。在低速过程（chéng）需要盘车系统，将转速提高（gāo）到三相感应电机起动条件。直（zhí）驱系统直接（jiē）变频低速起动，系统直接（jiē）运行，系统控制简单。变频（pín）控制起动过程可根据实（shí）际工况进行调整，以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（pán）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（shí）常检查和定期维护，传统系统构成（chéng）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情况下进行系统维护。直驱（qū）系统构成单元简单，变频器控制（zhì）永磁同步电（diàn）机直接驱动，控制方便。系统内（nèi）无（wú）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（háng）情况下进行（háng）系统（tǒng）维护。　　(5）传动效率高,节能效（xiào）果明显　　综上采用直（zhí）驱永磁电机取代传统驱（qū）动系（xì）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磨机直驱系统相同，这里不再（zài）一—赘述。　　2、永磁直驱立磨结构示意（yì）图　　本新型（xíng）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（zhèng）轴承与（yǔ）压力轴（zhóu）承上进（jìn）行突破，通过设计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，并降（jiàng）低成本,在工程实际中具有很强的实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别（bié）设计了三种（zhǒng）立磨专用永磁电机，代替传统的（de）减速机（jī）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（de）放置位置，均能达到扶正与承压的作用，并且方便制造、装配维护，节省（shěng）成本。均已申请专 利。

　　1、技术背景　　传统（tǒng）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（zhì）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（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（hé）南全新机（jī）电设备有限公司（sī）联合设计研发的球磨机、立磨机（jī）采用永磁直驱电机,通过（guò）将电动机与机械（xiè）结构进行机电一（yī）体化设计，取（qǔ）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（xū）求（qiú），省去传统磨机的减速机，显著（zhe）提高了电机的效率与（yǔ）功率因（yīn）数，具有节能、起动（dòng）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（dìng）子采用（yòng）了模块化设计（jì），不仅降低了加（jiā）工、制造、运输等难度（dù），还相当于把一个大功率电机做成了多个（gè）小功率电机。模块化电（diàn）机的控（kòng）制技术可以实现降（jiàng）低大功率电机的输入电压，但（dàn）是不增加电机的输入电流，电机不必采用（yòng）高等级绝缘。模块化电机（jī）采用多（duō）台小功率变（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，从而降低成本。每个模块电机（jī）都具有一套独立的控制系统（tǒng），大大提升了电机控制的自由度，球磨（mó）机运（yùn）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，本产品电机的定子采用了一种自主设计研（yán）发的随动（dòng）式结构，将整（zhěng）圆的定子分成若干个相互存在间隙的小（xiǎo）扇形块，通（tōng）过（guò）机械结构设计，确定了一种无论球磨机转筒是否震动或（huò）偏心，定子块始终跟随转筒运动从而保持定子（zǐ）与转子间隙恒（héng）定的结构。本产品通过机械（xiè）结构设计保证定子（zǐ）与转子间的间隙恒（héng）定，电机不会发生扫膛现象，因此电机的气隙可以（yǐ）设计的比普通（tōng）永（yǒng）磁直驱电机的小很多，从而（ér）大幅降（jiàng）低电机永磁体用（yòng）量，降低生产（chǎn）成本，节约稀土资源（yuán），节（jiē）能用电（diàn）量。当模块发生故障时，直接拆卸故障电机（jī），更（gèng）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生故障（zhàng）而影响到（dào）生产工期。　　2、球磨机专用随动式永（yǒng）磁（cí）直驱电机概述　　本产品的随动式定子结构构成一种“小车（chē）结构”，滚筒就像公路（lù），定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶，公（gōng）路的起（qǐ）伏不影响（xiǎng）车轮与地面贴合，即滚筒偏心浮动不影（yǐng）响滚轮贴合滚筒，保证定子、转（zhuǎn）子（zǐ）间（jiān）隙恒定，在球磨机（jī）因装配误差、轴承磨（mó）损（sǔn）、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时，仍能正常运转，保证磨机始终运行在性（xìng）能状态，不必停机检（jiǎn）修。同时电机（jī）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（wéi）随动式（shì）结构，电机（jī）不（bú）会（huì）发生扫（sǎo）膛现象。　　本（běn）产品电机的定子为随动式（shì）结（jié）构,基于模块化永磁直驱（qū）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（tǒng）来确定定子与转子间的间隙（xì），定子块径向外侧设有与支撑框（kuàng）架相连的（de）弹性机构。弹性机构在（zài）球（qiú）磨（mó）机滚筒（tǒng）不（bú）偏心时处于半压缩状态,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（zhuāng）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;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力（lì）的同时，定（dìng）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贴（tiē）合转筒外表面，使定子块跟随转筒波动而进（jìn）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（jī）滚筒向下复位或继续向下波动，则上方定子块在受到永磁体对其（qí）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（kuài）被转筒向下压。　　本产（chǎn）品弹性装置的压力（lì）大小可调，对于不同（tóng）位置的定子（zǐ）块设（shè）置不同的压力,避免因弹性装置设置的压（yā）力过大造成滚轮或转筒磨损较快。　　本产品将永磁电机采用（yòng）模块化控制，根（gēn）据不同功率的电机设计采（cǎi）用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机，一（yī）台整圆电机由多台模块电机构成,多（duō）台（tái）模（mó）块电机共用同一个转子，模块电机包绕式安装（zhuāng）在球磨机滚筒上（shàng）。相邻随动式定子块间设有（yǒu）固定在支撑框架上的挡板（bǎn）来对定子（zǐ）块进行圆周（zhōu）方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接（jiē）T型支（zhī）撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的（de）随动（dòng）式定子块安装拆卸十分（fèn）便捷，只需要沿球（qiú）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，即可（kě）将定子块沿径向拉出（chū），进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本产品代替传统磨（mó）机的电机驱动系统的优点　　现（xiàn）阶段（duàn）大（dà）多数的球（qiú）磨机仍采用三相（xiàng）感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱（qū）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（jiàng）低，节（jiē）约了能源。永磁（cí）电机通过变频器进行调速，电机（jī）运行平稳，系统响应速度快，感应电机则（zé）起动相对困难。这些也（yě）是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。　　采用（yòng）永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系统的传动链（liàn），直驱系统的传动效率将（jiāng）提（tí）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（qiě）直驱系（xì）统的故障率低，维护检修方便，还避免了传统设备因漏（lòu）油（yóu）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（yú）把一个（gè）大（dà）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（shū）入电压，但是不增加电机的（de）输入电流，电机不必采用高（gāo）等（děng）级绝缘，模块化电机采用多台小功率变频（pín）器联合供电。这样设计降低了电机的供（gòng）电电（diàn）压（yā）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（qiú）磨机（jī）。　　传统电机故障时，会导致电机合成磁动势发（fā）生畸变，谐波含量增加，平均转矩下（xià）降，转矩波动显著增加，无法继续正常运行（háng）。而本产品进行了模块（kuài）化设计，每个模块电机都具（jù）有一套独立（lì）的（de）控制（zhì）系统，大大提升了电机控制的自由度,可以利（lì）用其多电机结构和控制灵活（huó）的优势，在发生故障时。可以直接（jiē）拆卸故障电机（jī）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（pǐn）完（wán）全不会因电机发生故障而影响（xiǎng）到生产（chǎn）工期（qī）。　　球磨（mó）机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重（chóng）载产生震动等因素会发生转子偏心现象，偏心（xīn）严（yán）重时还会（huì）造成电机扫膛损坏电机，实际生（shēng）产中常常（cháng）通过增加气隙大（dà）小来预防扫（sǎo）膛，而气隙增大会导致永磁体用量增加，提高电机（jī）制造（zào）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（zǐ）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（xiàn）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杂，降低检修次数就是（shì）提高生产效（xiào）率。　　4、随（suí）动式球磨机装配示意图（tú）　　二、永磁直驱（qū）立磨技术　　1、立磨直驱对比（bǐ）于传统感（gǎn）应电机（jī）的优点( 1）变频调速控制，实（shí）现负（fù）载工况多样性　　传统立磨速度单一（yī），工况适应能力差。遇到突发（fā）事件，调整磨鞮高度来改变系统工作环境，系（xì）统反应速度慢。永磁同（tóng）步电机采用变频调速，适（shì）应（yīng）工况（kuàng）能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增（zēng）加了速（sù）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（xì）统因三相感应电机（jī）无法在低速实现大转矩输出，需（xū）要额外的盘车系统满足（zú）立磨的低速起动。为保证在电机起动过（guò）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，通过减速器满（mǎn）足系统转矩需要，整个系（xì）统构成复杂，系统（tǒng）运行（háng）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机起（qǐ）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（qǐ）动（dòng），起动过程随意设定　　传统系统先由低速盘车系统起动，待（dài）三相（xiàng）感（gǎn）应电机达到起动条件后，软（ruǎn）起动装置起动三相感应电机，系统运行。系统控制复（fù）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（zhí）驱系统直（zhí）接变频低速起（qǐ）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（shí）际工况进行调整，以满足各种（zhǒng）工（gōng）况的需求。低速可过载输出，满（mǎn）足起动（dòng）需要，取代盘车系（xì）统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数少　　系统各构（gòu）成单元均需要时常检查和定期维护，传统系（xì）统构成单元多。同时（shí）立磨减速器结构复杂需要经常维护，维护成本费用高。同（tóng）时系统无（wú）法实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，变频器控制永磁同步电机直接驱动，控制方便。系统内无减（jiǎn）速器，无需额外进行（háng）维护，系统维护成本低。同时（shí），系统可实现在电机低速运行情况下进行系（xì）统维护。　　(5）传动效率高,节能效果明显　　综上采用（yòng）直驱永磁电机取（qǔ）代传统驱动系统（tǒng）年节电量（liàng）达181万元（yuán）。（按照5000h,0.6元/kWh）立式鲲（kūn）磨机直驱系统的优势与球磨（mó）机直驱系统相同，这里不再一—赘述。　　2、永磁直（zhí）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（dòng）,提高了立磨（mó）效率。在立磨扶正轴承与压（yā）力轴承上进行突破，通过设计一种（zhǒng）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，并降低成本,在工（gōng）程实际中具有很强的（de）实用型。　　针对大、中、小型不同尺寸（cùn）的立磨，分别设计了（le）三种立磨专用永磁电机，代替传统的减速机与三（sān）相异步电动机，永磁（cí）直驱电（diàn）机具（jù）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，并且方便制造、装配维护，节省成（chéng）本。均已申请专 利。