砂磨机现有驱动系统都是采用异步电机加皮带机和减速机进行驱动。这种驱动方式存在系统驱动效率低、能源浪费严重、结构复杂、磨损严重、运行可靠性差、维护成本高等缺点,不符合节能减排的要求。本文提出采用永磁电机直接驱动砂磨机,省去皮带机和减速机,提高整体驱动效率,简化机械结构,提升运行可靠性。本文围绕砂磨机驱动系统采用直驱永磁电机的设计及电机性能分析展开研究,主要研究内容如下:首先,确定砂磨机用直驱永磁电机的设计参数,电机采用自然冷却,重点对热负荷的设计进行分析,考虑电机功率和转速、材料、经济性等对热负荷的影响,直驱永磁电机热负荷应限制在1200A/(cm?mm~2)以内。对电机的定子结构、气隙大小和转子结构进行设计。研究分析不均匀气隙对直驱永磁电机齿槽转矩、波形畸变率和转矩脉动的影响,通过选取最佳不均匀气隙倍数X=2.2后,齿槽转矩被削弱到额定转矩的0.83%,波形畸变率和转矩脉动达到最低。对电机性能进行仿真分析,验证电机设计的合理性。其次,对砂磨机用直驱永磁电机的各部分损耗和生热率做出计算,基于传热学理论对电机各部分的导热系数和散热系数进行计算,通过建立电机三维物理模型,计算电机各部分温度场分布情况。结果表明电机各部分温度分布合理,电机绕组最高温度为107.68℃,可以满足电机F级绝缘要求。最后,制造了砂磨机用直驱永磁电机样机。分别对直驱永磁电机和异步电机进行空载和负载实验。实验结果表明,直驱永磁电机相比异步电机空载电流和空载损耗很小,同样负载下电流和功率明显降低。对直驱永磁电机进行温升实验,通过实验温度值和仿真温度值对比可知,实验值与仿真值误差很小,验证了仿真的可靠性。实验得出电机温升为75.3K,验证了电机热负荷设计的合理性。完成现场安装与测试,验证了直驱永磁电机高效节能、高可靠性的性能优势。分析和实验都表明,采用永磁电机直驱砂磨机可以省去皮带机和减速机,满足砂磨机驱动系统的要求。