皮带输送机是矿山常用的运输机械,一般采用异步电机、耦合器和减速机组合的驱动形式,存在传动链长、传动效率低、维修成本高等问题,本论文提出一种外转子永磁直驱辊电机。重点对径向结构外转子电机存在的永磁体易损坏问题,同心弧状永磁体气隙磁密波形正弦度差、谐波含量高问题,内定子结构散热问题及低速大转矩电机多支路并联带来的绕组并联支路间环流问题等进行了研究,主要研究成果体现在以下几个方面:(1)针对径向结构外转子永磁电机永磁体易损坏、波形优化困难问题,提出一种切向磁极结构外转子电机。对比分析了不同程度不均匀气隙时的径向结构与切向结构的气隙磁场波形,并计算了气磁密波形畸变率。(2)针对低速大转矩电机多并联支路产生的绕组并联支路间的环流问题,研究了绕组并联支路间环流产生的原因及削弱方法,分析了环流的表达式。建立了三种不同绕组连接方式的仿真模型,分析了削弱环流的绕组连接方法。(3)对切向结构外转子永磁电机电磁场、温度场、制作成本等方面进行了分析,并根据电机的设计方案,生产了一台皮带输送机直驱辊样机。(4)针对皮带机负载波动性大,系统运行效率低问题,设计了变频调速节能控制系统。通过变频器与可编程卡的配合,实现了根据物料多少自动调节电机转速,实现电机高效运行,达到节能控制的目的。