塑料是现代工业中极具代表性的行业，在日常生活中获得了极为广泛的应用。塑料制品大多由挤塑机加工生产而来，其加工方式以螺杆挤出式为主，由异步电机经减速机同螺杆连接进行驱动，因此，传统挤塑机驱动系统能耗大，控制精度低，维修成本高。利用永磁电机对挤塑机的传动系统进行改造不仅省去了齿轮减速机，实现了对挤塑机螺杆的直驱，而且可以达到对挤塑机驱动系统较高的控制精度，对提高塑料产品的质量具有十分重要的意义。本文以挤塑机直驱低速大转矩永磁电机为研究对象，对永磁电机的主要参数进行了详细的设计，采用分数槽绕组对高次谐波的改善起到了较好的作用，燕尾式转子磁路结构改进了永磁体的安装工艺。为提高电机的额定频率并减小电机的体积，电机在设计中采取了近极槽数配合和小气隙，这将不可避免的产生齿顶漏磁现象。本文在对齿顶漏磁的计算问题进行讨论的同时，研究了削弱齿顶漏磁的措施，分析了不均匀气隙对反电动势和漏磁系数的影响，验证了可有效减小齿顶漏磁不均匀气隙比的范围，对电机设计的准确性提供了必要的参考。针对挤塑机料筒中高温状态的塑料将通过螺杆把热量传给电机的问题，本文对自然冷却下电机的温度场进行了分析，根据温度分布的结果对比性的讨论了不同类型的端盖和机壳冷却能够发挥的冷却效果，确定了双螺旋式的冷却水路结构，并将采用强制水冷后的温度场分析结果同自然冷却下的结果进行对比，验证了所设计的冷却系统对电机温升有效的控制作用。最后，本文对永磁电机的控制系统的设计思想和基本框架进行了讨论，利用PLC和变频器搭建了控制系统的基本结构，并通过变频器实现了速度闭环控制，同时，明确了各外围设备在控制系统中所起到的作用，阐述了系统软件的设计框图，并对软件主程序和重要子程序的设计流程进行了必要的说明。