1、技术背景　　传统的球磨机、立磨机大（dà）都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿（chǐ）轮结（jié）构进行（háng）驱动，导致球磨机的（de）传动系（xì）统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。　　沈阳工业大学电机（jī）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有（yǒu）限（xiàn）公司联合设计研发的球（qiú）磨机、立磨机采用永（yǒng）磁（cí）直（zhí）驱电机,通过将电动机与机（jī）械结构（gòu）进行机电一体化设计，取消动（dòng）力传输的中间环节（jiē），做成直驱方案，能直接满（mǎn）足荷载的需求，省去传统磨机的减速机，显著提高了电（diàn）机的效率与功（gōng）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。　　在控制方面,本产品电机定（dìng）子采用了模块化设计，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（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（jí）绝缘。模块化电机采用多台小（xiǎo）功率变频器联合供电，这样设计降低了电机（jī）的供电电（diàn）压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（lì）的控制系统，大大提升了电机控制的自由度，球磨机运行在轻载工况时，完全可以只运行（háng）部分模块电机驱动球磨机。　　在（zài）结构方面，本产（chǎn）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间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与（yǔ）转子间的间隙恒定，电机不会发（fā）生扫膛（táng）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，从而大幅（fú）降低（dī）电机永磁（cí）体用量，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（kuài）电机即可正常运行。使用本产品完全（quán）不会因电机发（fā）生故障而影响到生产工期。　　2、球磨机专用（yòng）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”，滚筒就像公路，定子（zǐ）块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公（gōng）路行驶，公路的起（qǐ）伏不影响车轮与（yǔ）地面贴合，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（jī）因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机（jī）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，不必停机（jī）检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小，减少（shǎo）永磁体用量，并且因为随动式结构，电（diàn）机不会发生扫膛（táng）现象。　　本（běn）产品电机的定子为随动式（shì）结构,基于模块化永磁（cí）直驱（qū）电（diàn）机，采用独立的扇形（xíng）定子（zǐ）块结构（gòu），其随动原理是在定子块的轴向两侧安装（zhuāng）滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定子块径向外侧（cè）设有与支撑框架相（xiàng）连的弹性机构。弹性机构在（zài）球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球（qiú）磨机滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装（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（kuài）上的弹性机构将其向上顶（dǐng），保证下方定子块的滚（gǔn）轮依然贴合转筒外表面，使定子块跟随转筒波（bō）动而进行径向与圆（yuán）周方向的移动，从而保证（zhèng）定子、转子之间的间隙不变（biàn）。球磨机滚筒向下复位或继续（xù）向下波动，则上（shàng）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（dìng）子块被转筒向下压。　　本（běn）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置不（bú）同的压力,避免因弹性（xìng）装置设置的压力（lì）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）块化控制，根据不同功率的电机设计采用不同个数的（de）随动式定子（zǐ）块构成一台模块（kuài）电机，一台整圆电机（jī）由多台模块（kuài）电机构成,多台模块电机共用同一个转子，模块电（diàn）机包绕式安（ān）装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设（shè）有固定在（zài）支（zhī）撑框（kuàng）架上的（de）挡板来对定（dìng）子块进行圆周方向的限（xiàn）位。球磨机滚筒的法兰（lán）处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。　　本产品的随动式定子（zǐ）块安装拆卸十分便捷，只需要沿球磨机的径向依次拆卸密（mì）封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆（gǎn）、弹性机构支撑架，即可（kě）将定子（zǐ）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（tǒng）磨机的电机驱动系统的优点　　现（xiàn）阶段大多数的球（qiú）磨机仍采用三相感应电动（dòng）机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电（diàn）机与感应电机（jī）相比（bǐ）优势是它有较高（gāo）的效率和功率因数（shù），损耗大大降低，节约了能源。永磁电机通过变（biàn）频器进行调（diào）速，电机运行平稳（wěn），系统响应速度快，感应电机则起动相对困难。这些也是（shì）近年（nián）来永磁电机（jī）应用越来越（yuè）广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系（xì）统的传动链，直驱系统的传（chuán）动效率将（jiāng）提（tí）升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅得（dé）到大幅提（tí）升，而且直驱系统的故障率低，维护检修方便，还避免了传统（tǒng）设备因漏油造成环境污染。　　由（yóu）于本产品电机定子采用了模（mó）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（xiǎo）功率电机。模块化电机的控制技术可以实现（xiàn）降（jiàng）低大功率电机的输入电压，但是不增（zēng）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（cǎi）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（róng）量，从而降低成本。球磨机运行在轻载工（gōng）况时,完（wán）全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。　　传统（tǒng）电机故障时，会导致电机合成磁动势（shì）发（fā）生畸变，谐波含量增加，平均转矩下降，转（zhuǎn）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（jì），每个模块电机都具有一套独立的控制（zhì）系统，大大提升了电机控制的自由度,可以利用其（qí）多电机结构和控制灵活的优（yōu）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即可正常运行。模块化（huà）电机具有冗（rǒng）余的模块数，也可切除故（gù）障子（zǐ）模块而控制其（qí）余正（zhèng）常子模块降额运行。使用本产品（pǐn）完全不会因电机（jī）发（fā）生故障而影响到生产工期。　　球磨机因加工误差、轴（zhóu）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，偏心严重时还会造（zào）成电机扫膛损坏电机，实际生产中（zhōng）常常通过增加气隙大（dà）小来（lái）预防扫（sǎo）膛，而（ér）气隙增大会导致永磁体用量增（zēng）加，提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机，能在转筒偏心时保证定子与转（zhuǎn）子之间（jiān）的间（jiān）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（yīn）为该（gāi）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，大体积球磨机检修复杂，降低检修次（cì）数就是提高（gāo）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（zhí）驱对比于传统（tǒng）感应电机的优点( 1）变（biàn）频调速控制，实现负载工况多样性　　传统立磨速度单一（yī），工况适应能力差。遇到突发事（shì）件，调整磨鞮高度来改变系统工作环（huán）境（jìng），系统反应速度慢。永磁同步电机采用（yòng）变频调速，适应工况能力强。遇到突发事件，除调整磨辗高度外，还增加了速度调节（jiē）以快速适应系统工作环境，系统（tǒng）反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高（gāo）　　传统系统（tǒng）因三相感（gǎn）应电机无法在低速实现（xiàn）大转矩输出，需要（yào）额外的盘（pán）车系（xì）统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击，需增加软起动装置。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，整个系统构成复杂，系统运行的辅助（zhù）设（shè）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，无需（xū）盘车系（xì）统和减速器，辅助系统少，结构简（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（diàn）机达到起动条件后，软起动装置起动三相感（gǎn）应电机，系统运行。系（xì）统控制复杂，低速无（wú）法实（shí）现过载输出。在低速过程需要盘车系统，将转（zhuǎn）速提高到三相感应（yīng）电机起动（dòng）条件。直驱系统直接变（biàn）频低速起动，系统直接运行，系统控制简单（dān）。变频控制起动过（guò）程可（kě）根据实际工况进行调整，以满足各种工况（kuàng）的（de）需求（qiú）。低速可过（guò）载输出，满足起动需要，取代（dài）盘车系统。　　(4）无（wú）减速器，维护成本更低,维护次数少　　系统各构成单元均需要（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（xū）要经常维护，维护成本费（fèi）用高。同时系统无（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（biàn）频器控制永磁（cí）同步电机直接驱动，控制方便。系统内无减（jiǎn）速器，无需额外进行维护，系统维护成本低。同时，系统（tǒng）可实现在电机低速运（yùn）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—赘述。　　2、永（yǒng）磁直驱立磨结构示意图（tú）　　本新型立（lì）磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴（zhóu）承与（yǔ）压力轴承上进行（háng）突破，通（tōng）过设计一种双向载荷扇形（xíng）模（mó）块机构替代大直径轴承，方便加（jiā）工（gōng）、生产、运输、装配、维（wéi）修（xiū），并（bìng）降低成本（běn）,在工程实际中具（jù）有（yǒu）很强的（de）实用型。　　针对大、中、小（xiǎo）型（xíng）不同尺寸的立磨，分别（bié）设计了三种立（lì）磨专用永磁电机，代替传统的（de）减速（sù）机与三相异步电动机，永磁直驱（qū）电机具有双向载荷机构与不（bú）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，节省成本（běn）。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电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱（qū）动，导致球（qiú）磨机的传动系（xì）统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行（háng）维（wéi）护工作量大等问题。　　沈（shěn）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（jī）,通过将（jiāng）电动机与机械（xiè）结构进行机（jī）电（diàn）一体（tǐ）化设计（jì），取消动力传输的中间环节，做成直驱方案（àn），能直接满足荷载的需求（qiú），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（qǐ）动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度（dù）高等优点。　　在控制方面,本产品电机定子采用了（le）模块化设计，不仅降低（dī）了加工、制造、运（yùn）输等难度，还相当（dāng）于把一个大功率电机做（zuò）成（chéng）了多个小功率电机（jī）。模（mó）块化（huà）电（diàn）机的控（kòng）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（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（chéng）本。每个模块电机都具有一套独（dú）立的控制系统，大（dà）大提升了（le）电机控制的自由度，球磨机运行在（zài）轻载工（gōng）况时，完全可以只运行部分模（mó）块电机驱动球磨机。　　在结构方面（miàn），本产品电机的定（dìng）子采用（yòng）了一种自主设计研（yán）发的随动式结（jié）构，将整圆的定（dìng）子分成（chéng）若干个相互存在（zài）间隙的小扇形块，通过机（jī）械结构设计，确定了一种无（wú）论球磨机转筒（tǒng）是否震（zhèn）动或偏心，定子块始终跟（gēn）随转筒运动从（cóng）而保持定子与转子间（jiān）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（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磁直驱电（diàn）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（yuán），节能用电（diàn）量（liàng）。当模块（kuài）发生故障时，直（zhí）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（wán）全不会因电机发生故障而影响到生产工（gōng）期。　　2、球（qiú）磨机（jī）专用随（suí）动式永磁直驱（qū）电机概述　　本产（chǎn）品的随动式定子结构构成一种“小车结构”，滚筒就像公（gōng）路，定子块就像汽车。滚轮（lún）贴合滚筒旋转相当于汽车在（zài）公路行驶，公路的起伏不影响车轮与地面贴合，即（jí）滚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（yīn）装配误差（chà）、轴承磨损（sǔn）、滚筒形变（biàn）、重（chóng）载震动等原（yuán）因造成电机（jī）偏心、气隙不均匀时，仍（réng）能正常（cháng）运转，保证磨机始终运行在性能状（zhuàng）态，不必停机检（jiǎn）修。同时电机定（dìng）子与转子间的间隙（xì）也可以做的更小，减少永磁体用量，并（bìng）且因（yīn）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（gòu）,基于模块（kuài）化永磁直驱电机，采用独立的扇形（xíng）定子块（kuài）结构，其随动原理（lǐ）是在定子块的轴向两侧安装滚轮（lún）且（qiě）滚轮贴合（hé）滚筒来（lái）确定（dìng）定子与转子间（jiān）的（de）间隙，定子块径向外侧设有与支（zhī）撑（chēng）框架相连的（de）弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒（tǒng）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（shàng）顶定子块上安装的滚轮，进而带（dài）动定子块向上移动，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（xī）引力的同（tóng）时，定子块（kuài）上的弹性机构将其（qí）向上（shàng）顶，保证下方定（dìng）子块的滚轮依然贴（tiē）合转筒外表面，使定子块跟随转（zhuǎn）筒（tǒng）波动而进行径（jìng）向与圆周方向的（de）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（wèi）或继续向下波动，则上方定子块在受到永（yǒng）磁体对其向下的吸引力的同时，弹性机构（gòu）将上方其向下压,下方定子块被转筒向下（xià）压。　　本产品弹性装置的压力大小可调（diào），对（duì）于不同位置的（de）定（dìng）子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的（de）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模块化控制，根据不同功率的电机设计采用（yòng）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（gǔn）筒（tǒng）的法兰处（chù）衔接T型（xíng）支撑板,用于支撑安装电机（jī）转子铁心及磁钢。　　本产品的随动式定子块安装拆卸十分（fèn）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（jìng）向拉出，进行检修或更换新的定子块。　　3、采用本（běn）产品代替传统磨机的电机驱动系（xì）统的优点　　现（xiàn）阶段大多数的球（qiú）磨机仍采用三相感应电动机、联（lián）轴器、减速装置以及齿轮结构进行（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）。永磁电机通过变频器进行调速，电机运行平稳，系（xì）统响应速度快，感应电机则（zé）起动相对困难。这些也是（shì）近（jìn）年（nián）来（lái）永磁电机应用（yòng）越来越广泛的原因。　　采用永磁（cí）直驱（qū），取消了中间的减速（sù）机、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（jiāng）提升至（zhì）少20%。球磨机直（zhí）驱系统的传动效（xiào）率不仅得到大（dà）幅提升，而且直驱系（xì）统的故障率低，维护检（jiǎn）修方便，还避（bì）免了传统（tǒng）设备因漏油造成（chéng）环境污染。　　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，运输等难度，还相当于把一个大（dà）功率电机做成了（le）多个小功（gōng）率电机。模块化电机（jī）的控制技术可（kě）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（cǎi）用（yòng）高等级绝（jué）缘（yuán），模块（kuài）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（jiàng）低成（chéng）本。球磨机运行在轻载工况（kuàng）时,完全可以只运（yùn）行部分（fèn）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（cí）动势发生畸变（biàn），谐波含量增加（jiā），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）产品进行了模块化（huà）设计，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（kě）以利用其多电机结构（gòu）和控制灵活（huó）的（de）优势（shì），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）即可正常运行。模块化电机具有冗余的（de）模块数，也可切除故（gù）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（zhàng）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（biàn）或重载产生震动等（děng）因素会发生转（zhuǎn）子偏心现象，偏心严重（chóng）时还会造成电机扫（sǎo）膛损坏（huài）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（huì）导（dǎo）致永磁体用量增加，提高电机（jī）制造成本（běn）。随动（dòng）式定子结构的（de）模块电机，能在转（zhuǎn）筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定，可将（jiāng）气隙做的更小，减少永（yǒng）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）构在偏心时能继续正常工（gōng）作，检（jiǎn）修次数（shù）更少，工作时间更（gèng）长，大体积球磨机检（jiǎn）修复杂，降低检修次数（shù）就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机（jī）装配示意图　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨（mó）直驱对比于传统感应电机的优点( 1）变（biàn）频调（diào）速控制，实现负载工况多样性　　传统立磨速度（dù）单一，工况适应能力差。遇到突发事件，调整磨鞮高度来改变（biàn）系统工作（zuò）环境，系统反应速度慢。永磁（cí）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）调整磨辗高（gāo）度外，还增加（jiā）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（jiǎn）单（dān）,可靠性（xìng）高　　传统系统因三相感应电机无法在低速实现大（dà）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对电网造（zào）成过大的冲击，需增加软起动装置。三相感应电机（jī）起动后，通过减速器满足（zú）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（duō）。直驱系统（tǒng）由变（biàn）频控（kòng）制系统控制永磁同步（bù）电机起动，转矩特性满足需要，无需盘车系统和减速器（qì），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（dī）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（zhuāng）置起动三（sān）相感（gǎn）应电机，系统运行。系统控制复杂，低速无法（fǎ）实现过（guò）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（yīng）电机起动条件。直驱系统直（zhí）接变（biàn）频低速起动，系（xì）统（tǒng）直接（jiē）运行，系统控制简单（dān）。变频控制起动过程可根据实际工况进（jìn）行调整，以满足各种工况的需求。低速可过载输出（chū），满足起动（dòng）需要，取代（dài）盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低,维护次数少　　系统各构成单元均需（xū）要时常检查和定期维护，传统系统构成单元多。同（tóng）时立磨减速器结构复杂需（xū）要经常维护，维护成本费（fèi）用高。同时系统（tǒng）无法实现在低速运行的情况下（xià）进行系统维护（hù）。直驱系（xì）统构成单元简单，变（biàn）频器控制永磁同步电机直接（jiē）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（xì）统（tǒng）可实现在电机低（dī）速（sù）运行情况（kuàng）下进行系统维护。　　(5）传动（dòng）效率高,节能效果明显　　综上采用直驱永磁电机（jī）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（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（lì）磨结构示意图　　本新型（xíng）立磨结构（gòu）采用永磁直驱电机驱动（dòng）,提高了立磨效率。在立（lì）磨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形模块机构替代大直径轴承，方（fāng）便加工、生产（chǎn）、运输、装配、维（wéi）修，并降低成本,在工程实（shí）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（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步（bù）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（zhì），均能达到扶正与承压的作（zuò）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　　传统的球磨机、立磨机大都（dōu）采用（yòng）三相异步（bù）电动机（jī）、联轴器、减速（sù）装置以及齿（chǐ）轮结构（gòu）进行驱动，导致球磨（mó）机的传动系统存（cún）在机械传动链冗长（zhǎng）、效率低、机构复杂、运行（háng）维护工作量大等问（wèn）题。　　沈阳工业大学（xué）电机与控制（zhì）技术研究所与河（hé）南全（quán）新机（jī）电（diàn）设（shè）备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁（cí）直驱（qū）电（diàn）机,通过将电动机与机械（xiè）结构进行机电一体化设计（jì），取消动力传输的中（zhōng）间环节（jiē），做成直驱方案，能直接满足荷载的需求，省（shěng）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（shù），具有节能、起动（dòng）转矩（jǔ）大、过载能（néng）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（zǐ）采用了模块化（huà）设计，不仅（jǐn）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电机。模（mó）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（liú），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（lián）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。每个模块电机都具有一套独（dú）立的控制系统，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（yǐ）只（zhī）运（yùn）行部分模（mó）块电机驱动球磨机。　　在结构方面，本产品电机（jī）的定子采用了一（yī）种（zhǒng）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块，通过机械结构设计，确（què）定了（le）一种无论球磨机转筒是否震动或偏心，定子块始终跟随转筒运动（dòng）从而保持定子与转子间隙恒（héng）定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间（jiān）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（tōng）永磁直驱电机（jī）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，节能用电量。当模块发（fā）生（shēng）故障时，直接拆（chāi）卸（xiè）故障电机，更换新（xīn）的模块（kuài）电机即（jí）可（kě）正常运行。使用本产品完全不会因电机（jī）发生故障而影响到生产工期。　　2、球（qiú）磨机专用随动式永（yǒng）磁（cí）直驱电（diàn）机概述　　本产（chǎn）品的随动式定子结构构成一种“小车结（jié）构”，滚筒（tǒng）就像公（gōng）路，定子块（kuài）就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公（gōng）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（xiǎng）滚轮贴合滚筒，保证定（dìng）子、转子间隙恒定，在球磨机因装配误差、轴（zhóu）承磨损、滚筒形变、重载震（zhèn）动等原（yuán）因造成电机（jī）偏心、气隙不均匀时，仍（réng）能正常运转，保证磨机始终运行在（zài）性能状态，不必停机（jī）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（liàng），并且因为随动（dòng）式（shì）结构，电机不会发生扫膛（táng）现象。　　本产品电机的定子为随动式结构（gòu）,基于（yú）模块化永磁直（zhí）驱（qū）电机，采用独立的扇形（xíng）定子块结构（gòu），其随动（dòng）原理是在定子（zǐ）块的轴（zhóu）向两侧安装滚轮且滚轮贴（tiē）合滚筒来确定定子与转子间的间隙，定（dìng）子（zǐ）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（qiú）磨机滚筒不偏心时处于半（bàn）压缩状态（tài）,如果球磨机滚筒向上波动，转筒会向上顶定子块上安装的（de）滚轮，进而带动定子块（kuài）向上移动，上方弹性机构继续压（yā）缩（suō）;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（dàn）性机构将其向（xiàng）上（shàng）顶，保证下方定子块的滚轮依然贴合（hé）转筒外（wài）表面，使定子块跟随转筒（tǒng）波动而进行径向与圆周方向（xiàng）的移动，从而保证定（dìng）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（zài）受到永（yǒng）磁（cí）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（yā）。　　本（běn）产品弹性装置的压力大（dà）小可调，对于不同位（wèi）置的（de）定子块设置不同的压力,避（bì）免因弹性装（zhuāng）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计采用不同个数的随动式（shì）定（dìng）子块构成一台模（mó）块电机（jī），一台整圆电（diàn）机由多台（tái）模块电机构成,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（gù）定在支撑框架上的（de）挡板来对定子（zǐ）块进行圆（yuán）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（de）随动式（shì）定子块安装拆卸十分便捷，只需（xū）要沿球磨机的径向依（yī）次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架，即可将定子块沿径向拉出，进行检（jiǎn）修或（huò）更换（huàn）新的定子块（kuài）。　　3、采用本产品代替（tì）传统磨机的（de）电机驱动系统的优点　　现阶段大多数的球（qiú）磨机仍采（cǎi）用（yòng）三相感（gǎn）应电（diàn）动机、联轴器、减（jiǎn）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（jī）相比优势（shì）是它有较高的效率（lǜ）和功率因数，损（sǔn）耗大大（dà）降低（dī），节约（yuē）了能源。永磁电（diàn）机通过变频器进（jìn）行调速，电机（jī）运行平稳，系统响应（yīng）速度快，感应电机则起动相（xiàng）对困难。这些也是近年来永（yǒng）磁电机应用越来越广泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴（zhóu）器、及齿（chǐ）轮的传动环节，缩短系统的传动（dòng）链（liàn），直（zhí）驱系统的传（chuán）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（dào）大幅提升，而且直驱系统的故障率低，维（wéi）护检修方便，还避免了（le）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（mó）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。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（jiā）电机的输入电流，电机不必采用高等级绝缘，模块（kuài）化电（diàn）机采用多台小功率变（biàn）频器联（lián）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（róng）量，从而（ér）降低成本。球磨机运行（háng）在（zài）轻载工（gōng）况时,完全可以只运行部分模块电机驱动（dòng）球（qiú）磨机。　　传统（tǒng）电（diàn）机故障时，会导致（zhì）电（diàn）机合成磁动势发（fā）生畸变，谐（xié）波含量增（zēng）加，平（píng）均转矩下降，转矩波动显著增加，无（wú）法继续（xù）正（zhèng）常运行。而本产品进行了（le）模块化设（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（yóu）度,可以利用其多电机结构（gòu）和控（kòng）制灵活的优（yōu）势，在发生故障时。可以直接（jiē）拆卸故障电机更换（huàn）新的模块电机即可正（zhèng）常运行。模（mó）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转子偏（piān）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（liàng）增加，提高电机制造成（chéng）本。随动式定子结构的模块（kuài）电机，能在转筒偏心时保证定子与转子（zǐ）之间的间（jiān）隙恒定，可将气隙做（zuò）的更小，减少永磁体用量，电机不会（huì）发生扫膛现象，同时因为该（gāi）随动式定子结构在偏（piān）心时能继续正常工作，检修次数更少，工（gōng）作时间更长，大体（tǐ）积球磨机检修（xiū）复（fù）杂，降低检修次数就（jiù）是提高生产效率。　　4、随动式球磨机装配（pèi）示意图　　二、永磁直驱立磨技术　　1、立磨直（zhí）驱对比于传统感（gǎn）应电机的优点( 1）变频调速控（kòng）制，实现负载工况多样性　　传统立磨（mó）速度（dù）单一，工况适应能（néng）力差。遇到突发事件，调（diào）整磨鞮高度来改变系统工作环（huán）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，除调整磨辗（niǎn）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（sù）度更（gèng）快。　　(2）系统（tǒng）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）车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击，需（xū）增加软起动装置（zhì）。三相感应（yīng）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（yùn）行的辅助设备很多（duō）。直驱系统由（yóu）变频控制系统控制永磁同步电机起动，转（zhuǎn）矩特性满足需要，无需盘车系统和（hé）减速器，辅助系统少（shǎo），结构（gòu）简单。　　(3）变（biàn）频器软起动，起动过程随意设定　　传统系统先由低（dī）速盘车系统起动，待三相感应电机达到起动（dòng）条件后（hòu），软起动装置起动三相感应（yīng）电机，系（xì）统运行。系统控（kòng）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（dào）三（sān）相感应电机起（qǐ）动条件。直驱系统（tǒng）直接变频低速（sù）起动，系统直接（jiē）运行，系统控制简单。变频控制起动过程可（kě）根据实际工况进行调整，以（yǐ）满足各种工况的需求。低速可过载输（shū）出，满足起动（dòng）需要，取代盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本（běn）更低,维护次数少　　系统各构成单元均需（xū）要时常检查和（hé）定期维护，传统系统构成单元多。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（xiàn）在低速（sù）运行的情况下进（jìn）行系统维（wéi）护（hù）。直驱系统构成单元（yuán）简单，变频器控制永磁同步电机直（zhí）接（jiē）驱动，控制方便（biàn）。系统内无减速器，无需额外（wài）进行维护，系统维（wéi）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（jiē）能效果明显（xiǎn）　　综上（shàng）采用直驱永磁电机取代传统驱动系（xì）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（xiàng）同，这里不再一—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（le）立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突（tū）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，并降低成本（běn）,在（zài）工程实际中具有很强的实用（yòng）型。　　针对大、中、小型不同尺寸的立磨，分别设计了三种立磨（mó）专用永磁电机，代替传统的减速机与三相异步电动机，永（yǒng）磁直驱电（diàn）机具有双向载荷机构与不同（tóng）的放置位置，均能达到扶正与承压的（de）作用，并且方（fāng）便制造、装配维护，节省（shěng）成本。均已申请专 利。

　　1、技术（shù）背景　　传统的球磨机、立磨（mó）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（dǎo）致球磨机的传（chuán）动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复（fù）杂、运行维护工作量（liàng）大等问题。　　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有限公司联（lián）合设计研发的球（qiú）磨机、立（lì）磨机采用永磁直驱电机,通过将（jiāng）电动机与机械结（jié）构进行机电一体化设计（jì），取消（xiāo）动（dòng）力传输的中间（jiān）环节，做成直驱方案，能直接（jiē）满足荷（hé）载的需求，省去传统磨机的（de）减速（sù）机，显著提高了电机的（de）效率与功率因数，具有节能、起动转矩（jǔ）大、过载能力（lì）强（qiáng）、系统免维（wéi）护（hù）、自动化程度高等优点。　　在控制方面,本产品电机定子采（cǎi）用了模块化设计，不仅降（jiàng）低了加工（gōng）、制造、运输等难度，还（hái）相当于（yú）把（bǎ）一个大（dà）功（gōng）率电机做成了多个小功（gōng）率电（diàn）机。模块化电机的控制技术可（kě）以实现降低大功率电机的输入电压，但是不增加（jiā）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（biàn）频器联合供电，这样设计（jì）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。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（jī）驱动（dòng）球磨机。　　在结构方面，本产品电机的定子采用了一种（zhǒng）自主设计研发的随动式（shì）结构，将整圆（yuán）的定子分成若干个相互存在间（jiān）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（tǒng）是（shì）否震动或偏心，定子块始终（zhōng）跟随转筒运动从而保持（chí）定子与转子间隙恒定的结构。本（běn）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（bú）会发生扫膛现象，因此（cǐ）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（běn），节约稀土资源，节能用电量。当模块发生故障时，直接（jiē）拆卸故障电机，更（gèng）换新（xīn）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（shēng）故障而影响到生产工期。　　2、球（qiú）磨机专用（yòng）随动式永（yǒng）磁（cí）直驱电机概述　　本产品的随（suí）动式定子结构构成一种“小车（chē）结（jié）构”，滚筒就像公路，定子块（kuài）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，即滚筒偏（piān）心浮动不影响滚（gǔn）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（chéng）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，仍能正常运转，保证磨（mó）机始终运行在（zài）性能状态，不必停（tíng）机检修。同时电机定子与转子间的间（jiān）隙也可以做的更小，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（dú）立的扇形定子（zǐ）块结构，其（qí）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（jiān）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（qiú）磨机滚筒不偏心时处于半压缩（suō）状态,如果球磨机滚筒向（xiàng）上波动，转筒会向上顶（dǐng）定子块上（shàng）安装的滚（gǔn）轮，进而带动定子块向上移动，上方弹性（xìng）机构（gòu）继（jì）续压缩;下方定子块在（zài）受到永磁体对其向（xiàng）上（shàng）的吸引力的同时，定子（zǐ）块上（shàng）的弹性机构将其向上（shàng）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（tǒng）波动而进行径向与圆周（zhōu）方向的移（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下波动，则（zé）上方定子块（kuài）在受（shòu）到永（yǒng）磁体对其向下的（de）吸（xī）引力的（de）同时，弹性机构将上方其向（xiàng）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（duì）于不同位置的定子块（kuài）设置不同的压力,避免因弹（dàn）性装（zhuāng）置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。　　本产品将（jiāng）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机，一台（tái）整圆电机由多台模（mó）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球磨机（jī）滚筒上。相邻随（suí）动式（shì）定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块（kuài）进行圆（yuán）周方向的限位。球磨机滚筒的法兰（lán）处衔接（jiē）T型支撑板,用（yòng）于（yú）支撑安（ān）装电机转子铁心（xīn）及磁（cí）钢。　　本产品的随动（dòng）式定子（zǐ）块安装拆卸十（shí）分便捷，只（zhī）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（zǐ）块之间的连接（jiē）杆、弹性机构支撑架，即可将（jiāng）定（dìng）子块沿径向拉（lā）出，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（gǎn）应电动机、联轴器、减（jiǎn）速装置以及（jí）齿轮结构进（jìn）行（háng）驱动（dòng）。永磁同步（bù）电机与感应电机相比优势是它有（yǒu）较高的效率和功率因数，损耗大大降（jiàng）低，节约（yuē）了能源。永磁电机通（tōng）过变（biàn）频器进行调速，电机运行平稳，系统响应速度快，感应（yīng）电机则起动相（xiàng）对困难。这些（xiē）也是近年来永（yǒng）磁电机应（yīng）用越来越广（guǎng）泛的原因。　　采用永磁直驱，取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节，缩短系统的传（chuán）动链，直驱系统的传动效率（lǜ）将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效（xiào）率不仅得到（dào）大幅提升，而且直驱系（xì）统的故障率低，维护检修方便，还避免了传统设备因（yīn）漏油（yóu）造成环境污（wū）染。　　由（yóu）于本产品电机定子采（cǎi）用了模块化设（shè）计，不仅降低了加工，制造，运输等难度，还相当于把一个（gè）大功率电机做成（chéng）了多个小功率电机。模块（kuài）化电机的控制技（jì）术可以实现降低大功率电（diàn）机的输入电压，但是（shì）不增加电机的输入电流，电机不必采用高等级绝缘，模块化电机采用多台小功率变频器（qì）联合（hé）供电（diàn）。这样设计（jì）降低了电机的供电（diàn）电压和使用（yòng）的变频器容量，从而降低成本（běn）。球磨机运（yùn）行在轻载工况时,完全（quán）可以只运行部分模块电机驱动球磨机（jī）。　　传统电机（jī）故障时（shí），会导致电（diàn）机合成磁（cí）动势发生畸变，谐波含量增加，平（píng）均转矩下降，转（zhuǎn）矩波动显著增加，无法继续正常运行。而本（běn）产品进（jìn）行（háng）了模块（kuài）化设计，每个模块电机都具有一套独立的控制系统，大大提升了（le）电机（jī）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（kě）切除故障子模块（kuài）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（fā）生故障而影响到生产工期。　　球磨机（jī）因加工误差（chà）、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，偏心严（yán）重时（shí）还会造成电机扫膛损坏电机，实际生产（chǎn）中常常通过增加气隙大小来预（yù）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（jiān）隙恒定，可将气（qì）隙做的更小（xiǎo），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结构（gòu）在（zài）偏心时（shí）能继（jì）续正（zhèng）常工作，检（jiǎn）修次数更少，工作时间更长，大体积球（qiú）磨（mó）机检修复杂，降低（dī）检修次数就是提高生产效率。　　4、随动式球磨机（jī）装配（pèi）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，实现负载（zǎi）工况多样性　　传（chuán）统立磨速度（dù）单一，工况适应能力差。遇到突发事件，调（diào）整磨鞮高度来改变系统工作环境，系统（tǒng）反应（yīng）速度慢。永磁同步电机采用变（biàn）频调速，适应工况能力强。遇（yù）到（dào）突发事件（jiàn），除调整磨辗高度外，还增加了速度调节以快速适应系统工作环境，系统反应速度更快。　　(2）系统简单,可靠性高　　传统系统因三相（xiàng）感应电机（jī）无法在低速（sù）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（diàn）机起（qǐ）动（dòng）过程不对电网造成过大的冲击（jī），需增加软起动装置。三相感应电机起动后，通（tōng）过减（jiǎn）速器满足系统（tǒng）转矩需要，整个系统构成复杂，系统运行的辅助设备很多。直（zhí）驱系统由变（biàn）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（wú）需盘车系统和减速器（qì），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　　传统系统先由低速盘车系统起动，待三相感应（yīng）电机达到起动条件后，软起动装置起（qǐ）动三相感应电机，系统运行（háng）。系统控制复杂，低（dī）速无法实现过（guò）载输出。在低速过程需要盘车系（xì）统，将转速提高（gāo）到三（sān）相感应电机起动条（tiáo）件。直驱系统直接变频低速起动，系统直接运行（háng），系统控制简单。变频控制起动（dòng）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，满足起动需要，取代盘车系统。　　(4）无减速器，维护成本更低（dī）,维护（hù）次数少　　系统各（gè）构成单元均需要（yào）时常检查和定期维护，传统系统（tǒng）构成单元多。同时立（lì）磨（mó）减速器结构复（fù）杂需要经常维护，维护成本（běn）费用高（gāo）。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系（xì）统（tǒng）构成单元简单，变频（pín）器控制永磁同步电机直接驱动（dòng），控制方便。系统内无减速器，无需（xū）额外进行维护，系统维护成本低。同时，系统可（kě）实现在电机低速运行情况下进行系统维护（hù）。　　(5）传动效率高（gāo）,节能（néng）效（xiào）果明显　　综（zōng）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（zhí）驱系统的优势（shì）与球磨机（jī）直驱系统相同，这里不再一（yī）—赘（zhuì）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,提高了立（lì）磨效率。在（zài）立磨（mó）扶正轴（zhóu）承与压力轴承上进行突破（pò），通（tōng）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，并降低成本,在工程实（shí）际中具有很强（qiáng）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（lì）磨专用永磁电（diàn）机，代替传（chuán）统的减速机与三相异步电（diàn）动机，永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置（zhì）位（wèi）置（zhì），均能达到扶正与承压（yā）的作用，并且方便制（zhì）造、装（zhuāng）配维护，节省成本。均已申请专（zhuān） 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