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行星式球磨儀的運轉方式類似于恒星和行星之間的運轉，當設備工作時，主輪盤朝一個方向高速轉動，而罐座內部的軸朝反方向轉動，兩種相反方向轉動的作用力同時疊加作用在球磨罐上，球磨罐內部的研磨介質獲得的能量就非常大了。此時獲得能量的研磨介質對樣品進行撞擊、擠壓和摩擦，就能完成樣品的研磨。當儀器啟動時，點擊帶動公共的太陽輪轉動，而位于太陽輪上的研磨罐則圍繞自身的軸做自轉運動，研磨罐自轉的方向與太陽輪的方向正好相反。太陽輪與研磨罐的轉速比一般為1：-2。研磨球與研磨罐一起運轉時，受到自轉偏向力的疊加影響，在這種影響下，研磨球釋放出大量的動能，樣品不斷受到研磨球地撞擊，同時與研磨內壁產生大量摩擦，從而樣品被高度粉碎。
如果主輪盤公轉和球磨罐自轉的轉速增加，作用力就跟著增加，研磨能量也就變大，樣品就可能被研磨的更加細致，所以轉速是考量行星式球磨儀性能的一個重要因素。
行星式球磨儀相比傳統球磨儀除了作用力增大，提高了研磨效果和效率的特點以外，還有其它優勢，如體積小、噪音小等。
行星式球磨儀的球磨罐可進行拆卸，所以就能根據樣品特性更換使用多種材質的球磨罐和研磨球，如瑪瑙、氧化鋯、剛玉、尼龍等等，另外還能更換使用可控溫、可抽真空或充惰性氣體的球磨罐，增加了樣品研磨的適用范圍。
