刮板输送机作为“三机配套”设备的重要一环,承担着煤炭运、装、卸的任务。为改进传动系统的结构降低系统的故障率,提高传动效率,本文提出使用永磁同步电机直接驱动刮板输送机系统。然而由于刮板输送机严苛复杂多变的运行工况导致永磁电机中永磁体有可能在运行过程中产生局部失磁故障和均匀失磁故障。为了能在失磁故障产生的初期给予及时准确的诊断以进行有效的控制和处理,本文基于永磁直驱刮板输送机系统的机电耦合特性,通过理论数学建模、数值仿真分析、搭建实验平台等方式,开展永磁直驱刮板输送机系统失磁故障特性及状态监测方法研究。主要工作内容包括:（1）分析了刮板输送机动力学模型、永磁电机矢量控制模型和永磁体退磁机理。首先,基于矿用刮板输送机机械组成结构以及链轮链环传动系统结构特点,构建了刮板输送机动力学模型。然后,通过采用坐标变换的方式,对三相永磁同步电机复杂的数学模型进行解耦,结合矢量控制策略,对di=0的控制思路进行了分析。最后,介绍了电机失磁故障产生的机理并介绍了均匀失磁故障、局部失磁故障两种不同的故障类型。（2）构建了永磁直驱刮板输送机系统机电耦合模型,基于MATLAB/Simulink仿真平台分析了失磁状态下的动态特性,设计了磁链观测器对转子磁链进行在线监测。首先,构建永磁直驱刮板输送机系统机电耦合动力学模型并基于Simulink进行仿真。然后,通过改变永磁同步电机的磁通,模拟系统在失磁情况下的运行状态,研究系统在失磁故障下的动态特性。仿真结果表明当系统发生失磁故障时,电机电流幅值增大,转速下降,刮板链链速随之下降,多边形效应减弱,转矩波动也随之减小。最后,基于永磁同步电机的数学模型和EKF的方法设计了一种磁链观测器,仿真结果表明观测器能有效观测刮板输送机永磁直驱系统的磁链值。（3）刮板输送机永磁驱动系统实验平台搭建、磁链监测系统软硬件设计与磁链监测实验验证。首先,根据参数等比例缩放原则及动态负载模拟技术,在实验室环境下搭建了一套永磁直驱传动系统实验平台并通过对通信接口电路、模拟量采集电路、电源供电电路、硬件控制系统和上位机软件的设计开发了一套磁链监测系统。然后,通过施加突变负载验证了实验台的负载模拟性。最后,结合刮板输送机系统的工况条件,利用磁粉式测功机在实验室环境下实现永磁直驱刮板输送机系统的负载模拟,采集数据进行磁链观测。实验结果表明:本文所设计的磁链观测器能有效监测刮板输送机永磁直驱系统的磁链值,从而实现对系统失磁状况的在线监测。（4）基于小波包分析、PCA降维及最小二乘支持向量机实现了失磁特征量的提取和失磁故障的分类。由于在实际中难以采集到真实不同失磁故障类型下的数据集,故基于Maxwell仿真平台建立了永磁同步电机在均匀失磁和局部失磁故障类型下的二维有限元仿真模型,通过对永磁同步电机运行中采集的A相电流进行小波包分析提取失磁特征量并基于PCA降维实现故障特征的降维处理,采用最小二乘支持向量机进行故障识别,完成对故障的分类。仿真结果表明本文所提出的方法对判别失磁故障的类别有良好效果。该论文有图69幅,表9个,参考文献90篇。