1  引言
    大(da)型(xing)礦(kuang)山(shan)球(qiu)磨(mo)機(ji)用(yong)無(wu)刷(shua)勵(li)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)是(shi)我(wo)公(gong)司(si)首(shou)次(ci)自(zi)主(zhu)生(sheng)產(chan)的(de)無(wu)刷(shua)勵(li)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)。更(geng)具(ju)有(you)意(yi)義(yi)的(de)是(shi)為(wei)將(jiang)來(lai)相(xiang)關(guan)的(de)電(dian)機(ji)產(chan)品(pin)升(sheng)級(ji)換(huan)代(dai)及(ji)尋(xun)找(zhao)機(ji)會(hui)打(da)入(ru)國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)奠(dian)定(ding)了(le)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)基(ji)礎(chu)。其(qi)中(zhong)，型(xing)號(hao)為(wei)TMW3300 - 30/2860的兩台電機是我公司自主製造最大功率(3 300kW)的球磨機同步電機，同時也是迄今為止國內最大功率的球磨機同步電機。在機械行業標準( JB/T 1473 - 2000)中列入的最大規格球磨機同步電機為1 250kW
，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研發
    該(gai)電(dian)機(ji)有(you)很(hen)多(duo)獨(du)特(te)之(zhi)處(chu)。與(yu)常(chang)規(gui)球(qiu)磨(mo)機(ji)電(dian)機(ji)的(de)不(bu)同(tong)主(zhu)要(yao)在(zai)於(yu)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)。首(shou)先(xian)，電(dian)機(ji)傳(chuan)動(dong)端(duan)軸(zhou)頭(tou)安(an)裝(zhuang)空(kong)氣(qi)離(li)合(he)器(qi)，有(you)利(li)於(yu)機(ji)組(zu)起(qi)動(dong)。堵(du)轉(zhuan)電(dian)流(liu)小(xiao)於(yu)4倍額定電流（行業標準中規定堵轉電流小於7倍額定電流），堵轉轉矩大於0.4倍額定轉矩（行業標準中要求堵轉轉矩大於1.7倍額定轉矩），牽人轉矩大於0.5倍額定轉矩（行業標準中要求牽人轉矩大於1.0倍額定轉矩）；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：一種以轉樞式凸極同步發電機作為無刷勵磁機；另一種，以繞線式感應發電機作為無刷勵磁機。前者一般為工頻同步電機勵磁

；houzhejikeweigongpintongbudianjilici，yekeweibianpintiaosutongbudianjilici。womenxuanyongqianyizhongwushualicijixingshi。zhezhuyaoshikaolvgaidianjishushizhijieduan
，qidingzikeyougangbanjiagongchengcijijiegou，jiaozhiraoxianshiganyingfadianjidingzizuochengchongpianjiegoudechengbendi。zheyang，ruoshizhibucheng，yebuhuizaochengbaofeimojuerzaochengjiaodalangfei。
    此次無刷勵磁同步電機的開發重點、難點不在於主機而在無刷勵磁機部分。下麵就這一重點展開介紹。2.1電磁計算
    電dian磁ci方fang案an的de重zhong點dian是shi同tong步bu電dian機ji主zhu極ji與yu旋xuan轉zhuan整zheng流liu盤pan，旋xuan轉zhuan整zheng流liu盤pan與yu無wu刷shua勵li磁ci機ji的de接jie口kou，無wu刷shua勵li磁ci機ji電dian磁ci計ji算suan。同tong步bu電dian機ji無wu刷shua勵li磁ci原yuan理li圖tu，見jian圖tu1。
    無刷勵磁機實質上為小型三相轉樞式凸極同步發電機。采用半閉口槽

、散線線圈、磁極線圈分兩個線包等結構特點。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。
    同步電機所需勵磁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：器件為螺栓形
，適用於100A以下工況；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，見圖2。
    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llOmm厚鋼板在厚度方向開坡口焊接而成，並用數控切割，割出16geciji。cijidejixueyujishendekuanduyizhi，yiquebaocijixianquankeyizhijietaoru。cijixianquanyouliangzuxianbaozucheng。xianbaojiandekongjianyongyucharugudingjia。xianglincijixianquanjiancharurezhangxingcailiaochengjin，bingzaidingzizhengtijinxingVPI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cp5滌綸護套玻璃纖維繩固定於定子鐵心軛部事先布置的螺栓上。這樣做，為下線（套磁極線圈）工作帶來必要的便利，定子結構見圖3。
  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1genjinshangjiagongyoupingjiancao
，qianrudepingjianyudianshutiexinneiyuanjiancaopeihe。zheyang
，congzhudianjizhouchuandiguolaidezhuanjujiukeyitongguozhuanzizhijiachuandaolicijizhuanzibingdaidongxuanzhuanzhengliuqiyikuaixuanzhuan。
    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(ge)半(ban)閉(bi)口(kou)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)起(qi)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)子(zi)支(zhi)架(jia)上(shang)，弧(hu)鍵(jian)兩(liang)端(duan)需(xu)與(yu)線(xian)圈(quan)支(zhi)架(jia)筋(jin)點(dian)焊(han)牢(lao)。轉(zhuan)子(zi)結(jie)構(gou)見(jian)圖(tu)4。
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子電樞
，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)號(hao)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1。對dui於yu多duo極ji數shu的de同tong步bu電dian機ji凸tu極ji效xiao應ying明ming顯xian，異yi步bu起qi動dong牽qian入ru同tong步bu速su度du快kuai，采cai集ji滑hua差cha信xin號hao困kun難nan，可ke以yi比bi較jiao轉zhuan子zi線xian圈quan兩liang端duan的de電dian壓ya
，測ce得de零ling壓ya後hou計ji時shi2s左右，發出信號完成上述投勵動作。
    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。
、qizhuyaoyilaiyuzikongxitonggenjuzhudiandongjifuzaifangxinhaocaijidepanduan。birudangfuzaijiaoda
，xuyaoguolishi
，jiadalicijilicidianliu
，zengdakongzaidianshi
，gonglvyinshujiangdi

，licijidianshudianliuzengjia，congerjiadazhengliuhuiludeshuchudianliu，dadaoguoliyaoqiu。
3結論
    在我國經濟飛速發展，鋼鐵產業、有you色se金jin屬shu產chan業ye相xiang繼ji上shang馬ma
，拉la動dong采cai礦kuang業ye產chan量liang不bu斷duan增zeng長chang，礦kuang山shan球qiu磨mo機ji需xu求qiu量liang呈cheng上shang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。