矿用皮带机用直驱永磁电机驱动系统相比于传统异步电机驱动系统,缩短了传动环节,减小了传动过程中的能量损失,提高了驱动系统的效率和稳定性。永磁电机转子磁极多采用叠片结构,但该种结构存在机械强度低、工艺繁琐等缺点。相较于叠片结构,永磁电机用实心磁极具有结构简单、机械可靠性高、振动和电磁噪声低的优点。但是实心结构会导致磁极内部产生较大的涡流损耗,引起转子温升过高,可能导致永磁体发生不可逆退磁,将会影响永磁电机的工作性能和使用寿命。针对实心磁极永磁电机存在的问题,本文的主要研究内容如下:对于矿用皮带机用直驱永磁电机,给出该种电机每极每相槽数q的选择依据,并对72槽60极和72槽30极两种极槽配合下,电机的齿槽转矩进行对比分析。分析气隙长度变化与永磁体用量的关系,得出永磁体用量随气隙长度增大非线性增长,且增长率逐渐变大。为了解决矿用皮带机工作环境温度高、散热困难的问题,对电机热负荷进行优化设计。根据电机隔爆要求,对电机的止口接合面、转轴接合面的隔爆间隙进行设计。针对实心磁极涡流损耗大的问题,分析定子槽开口和转子不均匀气隙对实心磁极涡流损耗的影响,得出实心磁极涡流损耗随定子槽开口呈二次函数增大关系,随转子不均气隙倍数增大而减小。针对实心、叠片磁极两种结构轴向导热系数不同进行研究,给出两者不同的导热系数并应用到温度场分析中,分别得到实心、叠片磁极电机机壳、定子绕组、转子磁极的温度分布,并进行对比分析。在设计和分析的基础上,分别制造实心、叠片磁极两台样机,搭建实验平台并对样机进行实验,实验测试内容主要包括:温升测试、空载反电势测试、振动噪声测试。计算与实验都表明了研究结果的正确性,为矿用皮带机直驱实心磁极永磁电机的设计与进一步应用提供了参考。