1、引言
    為安徽銅都銅業股份有限公司冬瓜山工程項目製造的大型礦山球磨機用無刷勵磁同步電機是我公司（哈爾濱電機廠有限責任公司）前身——哈爾濱電機廠自1951nianjianchangzhijinshoucizizhushengchandewushualicitongbudiandongji。gengjuyouyiyideshiweijianglaixiangguandedianjichanpinshengjihuandaijixunzhaojihuidarenguojishichangdiandinglebukehuoquedejichu。qizhong
，xinghaoweiTMW3300-30/2860的兩台電機是我公司自主製造最大功率(3300kW)的球磨機同步電機。在機械部部頒標準(JB/T 1473 2000)中列入的最大規格球磨機同步電機為1250kW，富通新能源銷售球磨機
、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
2
、無刷勵磁同步電機的設計
    該電機有很多獨特之處。與常規球磨機電機的不同主要是兩方麵因素造成的：首先，電機采用傳動端軸頭安裝空氣離合器結構
，改善了起動工況。啟動電流一一堵轉電流小於4倍額定電流，機械部部頒標準(JB／1473-2000)堵轉電流小於7倍額定電流；啟動轉矩…一堵轉轉矩大幹0.4倍額定轉矩，JB／1473 -2000中要求堵轉轉矩大丁1.7倍額定轉矩；牽人轉矩大幹0.5倍額定轉矩，JB／t473-2000中要求牽人轉矩大幹1O額定轉矩。
    其次
，現場環境惡劣，有刷電機難以滿足要求。被迫采用無刷勵磁技術。
    同步電機無刷勵磁機包括兩種形式：yizhong，yizhuanshushitujitongbufadianjizuoweiwuduoliciji。lingyizhong，yiraoxianshiganyingfadianjizuoweiwushualiciji。qianzheyibanweishangpintongbudianjilici。houzhejikeweigongpintongbudianjilici，yekeweibianpintiaosutongbudianjilici。
    我wo們men選xuan用yong前qian一yi種zhong無wu刷shua勵li磁ci桃tao形xing式shi。這zhe主zhu要yao是shi出chu於yu該gai電dian機ji屬shu試shi製zhi階jie段duan，此ci種zhong形xing式shi無wu刷shua勵li磁ci機ji定ding子zi可ke做zuo成cheng鋼gang板ban加jia工gong磁ci極ji結jie構gou

，較jiao之zhi繞rao線xian式shi感gan應ying發fa電dian機ji定ding子zi做zuo成cheng衝chong片pian結jie構gou的de成cheng本ben低di。這zhe樣yang
，若ruo試shi製zhi不bu成cheng，也ye不bu會hui造zao成cheng報bao廢fei模mo具ju的de較jiao大da浪lang費fei。
2.1電磁計算
    電磁方案的研究重點主要落在同步電機主極與旋轉整流盤，旋轉整流盤與無刷勵磁機的接口
，無刷勵磁機電磁計算。圖1為同步電機無刷勵磁原理圖：
    無刷勵磁機的性質為小型三相轉樞式凸極同步發電機，具有半閉口槽
、散線線圈
、磁極線圈分兩個線包結構特點。電磁計算程序主要是在普通凸極同步發電機電磁計算程序的基礎上考慮到這些特點開發的。
    滿足同步電機勵磁的勵磁電壓、勵磁電流由旋轉整流盤輸出端提供。旋轉整流盤所需的三相交流電壓、電流是勵磁機輸出的電壓，電流。
    首先，根據同步電機勵磁的電壓、電流初算勵磁機參數：功率
，電壓、功率因數、電流
、頻率。初算勵磁機的參數有兩套公式，根據最終選定的晶閘管而不同：一種器件為螺檢形，適用於100A以下工況
，另一種器件為平板形，適用於100A以上大電流。
    其次，通過對勵磁機電磁方案的反複調試及優化，最終無刷勵磁機設計成16極（主電機為30極），其參數為：功率68kW，電壓192.34V，電流219,34A，功率因數0,9306，頻率26.67Hz。
    計算結果中勵磁機所需勵磁的參數：勵磁電壓，187.12V，勵磁電流：17.-87A，空載勵磁電流，7.396A，短路勵磁電流，17.7A。
  根據電磁計算結果，可以確定結構設計的核心部分的尺寸。並將以上兩組數據提供給電子設備廠就可以訂購旋轉整流盤了。
2.2結構設計
    無刷勵磁機結構主要分為四大部分：定子

、轉子、旋轉整流盤，外罩。
    定子包括：定子鐵心

、磁極線圈、固定夾及熱脹型材料等。定子鐵心由兩塊110mm厚鋼板在厚度方向開坡口焊接幣成，並用數控切割，割出16個(ge)磁(ci)極(ji)。磁(ci)極(ji)的(de)極(ji)靴(xue)與(yu)極(ji)身(shen)的(de)寬(kuan)度(du)一(yi)致(zhi)
，以(yi)確(que)保(bao)磁(ci)極(ji)線(xian)崩(beng)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)套(tao)入(ru)。磁(ci)極(ji)線(xian)圈(quan)有(you)兩(liang)組(zu)線(xian)包(bao)組(zu)成(cheng)。線(xian)包(bao)問(wen)的(de)空(kong)間(jian)用(yong)於(yu)插(cha)入(ru)固(gu)定(ding)夾(jia)。相(xiang)鄰(lin)磁(ci)極(ji)線(xian)圈(quan)閭(lv)插(cha)入(ru)熱(re)脹(zhang)型(xing)材(cai)料(liao)撐(cheng)緊(jin)，並(bing)在(zai)定(ding)子(zi)整(zheng)體(ti)進(jin)行(xing)VPI整浸後固定牢固。需要注意的是
，在磁極線圈下線後要暫時以中5滌綸護套玻璃纖綞繩固定於定子鐵心軛部事先布置的螺栓上。這樣傲
，為下線（套磁極線圈）工作帶來必要的便利。
    轉子包括：電樞鐵心、轉子支架、線圈支架、電樞線圈等。電樞鐵心衝片為整圓矽鋼片，內圓帶有鍵槽。轉子支架輪轂一端與主電機軸固定
，支架8根放射布置的筋的另一端與旋轉整流器間隙配合，並以8個螺栓固定。轉子支架8根筋的外表麵與電樞衝片內圓過盈配合，其中l根gen筋jin上shang加jia工gong有you平ping鍵jian槽cao，嵌qian入ru的de乎hu鍵jian與yu電dian樞shu鐵tie心xin內nei圓yuan鍵jian槽cao配pei合he。這zhe樣yang，從cong主zhu電dian機ji軸zhou傳chuan遞di過guo來lai的de轉zhuan矩ju就jiu可ke以yi通tong過guo轉zhuan子zi支zhi架jia傳chuan到dao勵li磁ci機ji轉zhuan子zi井jing帶dai動dong旋xuan轉zhuan整zheng流liu器qi一yi塊kuai旋xuan轉zhuan。
    電樞線圈為雙層疊繞散線線圈，為了減少相間接線困難
，將兩個線圈做成一組。48組線圈嵌入到92個半閉u槽(cao)內(nei)。線(xian)圈(quan)端(duan)部(bu)伸(shen)出(chu)鐵(tie)心(xin)端(duan)部(bu)的(de)部(bu)分(fen)有(you)線(xian)圈(quan)支(zhi)架(jia)支(zhi)撐(cheng)。線(xian)圈(quan)支(zhi)架(jia)既(ji)超(chao)支(zhi)撐(cheng)線(xian)圈(quan)端(duan)部(bu)的(de)作(zuo)用(yong)也(ye)起(qi)到(dao)壓(ya)緊(jin)鐵(tie)心(xin)的(de)轉(zhuan)子(zi)壓(ya)板(ban)的(de)作(zuo)用(yong)。線(xian)圈(quan)支(zhi)架(jia)在(zai)壓(ya)緊(jin)鐵(tie)心(xin)後(hou)以(yi)弧(hu)鍵(jian)限(xian)位(wei)固(gu)定(ding)於(yu)轉(zhuan)了(le)．支架上
，弧鍵兩端需與線圈支架筋點焊牢。
2.3投勵與控製勵磁
    整個的工作過程是
，同步電機異步起動，無刷勵磁機轉子電樞從電動機吸收機械功率（有功功率）
，切割定子勵磁磁場產生同步的旋轉磁場，共同建立氣隙磁場。氣隙磁場作用於勵磁機轉了I電樞

，感應出3相(xiang)交(jiao)流(liu)電(dian)勢(shi)。在(zai)控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)發(fa)出(chu)投(tou)勵(li)信(xin)芍(shao)之(zhi)前(qian)，同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)轉(zhuan)子(zi)線(xian)圈(quan)感(gan)應(ying)出(chu)的(de)交(jiao)變(bian)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)放(fang)電(dian)電(dian)阻(zu)
，不(bu)至(zhi)於(yu)形(xing)成(cheng)大(da)的(de)電(dian)勢(shi)對(dui)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)構(gou)成(cheng)威(wei)脅(xie)。
    主控模塊通過采集滑差信號，在準同步情況下，發出信號打開整流回路的晶閘管
，同時關斷與放電電阻相連的GTO晶閘管。這樣就完成了投勵動作，參見圖l。duidingduojishudetongbudianjitujixiaoyingmingxian，yibuqidongqianrentongbusudukuai
，caijihuachaxinhaokunnan，keyibijiaozhuanzixianquanliangduandedianya，cedelingyahoujishi2s左右，發出信號完成1：述投勵動作。
    至於調整勵磁機勵磁電流大小，以控製主電動機欠勵過勵狀態。其主要依賴於自控係統根據主電動機負載方信號采集的判斷。
    birudangfuzaijiaoren
，xuyaoguolishi。jiadalicijilicidianliu

，tigaoqikongzaidianshizengda

，gonglvyinshujiangdi
，licijidianshudianliuzengjia，congerjiadazhengliuhuiludeshuchudianliu，dadaoguoliyaoqiu。
3、結論
    在我國經濟飛速發展
，鋼鐵產業，有色金屬產業相繼上馬，拉動采礦業產量不斷增長。礦山球磨機需求鼉成}=升(sheng)趨(qu)勢(shi)。拖(tuo)動(dong)球(qiu)磨(mo)機(ji)的(de)無(wu)刷(shua)勵(li)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)具(ju)有(you)適(shi)應(ying)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)的(de)特(te)點(dian)。並(bing)且(qie)在(zai)各(ge)個(ge)使(shi)用(yong)大(da)型(xing)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)的(de)行(xing)業(ye)裏(li)有(you)很(hen)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。拖(tuo)動(dong)大(da)型(xing)礦(kuang)山(shan)球(qiu)磨(mo)電(dian)機(ji)的(de)無(wu)刷(shua)勵(li)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)開(kai)發(fa)
，填(tian)補(bu)了(le)國(guo)內(nei)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)空(kong)白(bai)。在(zai)新(xin)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)和(he)電(dian)機(ji)產(chan)品(pin)與(yu)國(guo)際(ji)接(jie)軌(gui)方(fang)麵(mian)作(zuo)出(chu)有(you)益(yi)的(de)嚐(chang)試(shi)。