磨机作为水泥行业传统的加工设备已有一百多年的历史。目前,大多数水泥磨机采用异步电机-减速机-开式齿轮-磨机筒体的传动方式,此类驱动系统效率差、功率因数低、传动链长、需要频繁维护,齿轮传动系统的功率上限制约了球磨机大型化。以低速大转矩永磁电机直驱水泥磨机,可以实现高效的驱动系统。针对水泥磨机用低速大转矩直驱永磁电机体积大、安装运输困难等问题,本文对一种水泥磨机模块化包绕直驱永磁电机进行分析。包括对电机采用的去线圈模块化绕组、模块化包绕结构、模块化Z字型水路进行分析。主要研究内容如下:模块化包绕直驱永磁电机采用去线圈模块化绕组。去线圈模块化绕组是将分数槽集中绕组的一部分线圈去除,使其等分为多个模块绕组,各模块独立供电,模块间电气解耦。本文计算了去线圈模块化绕组的定子磁动势,分析定子磁动势的谐波次数,发现去线圈模块化绕组与相同极槽配合的常规分数槽集中绕组的工作次谐波相同,绕组去掉线圈后,仍然对应原电机转子极数。对比去线圈模块化绕组电机与常规绕组电机的空载反电势、电磁转矩与热负荷,分析模块化包绕直驱永磁电机设计特点。设计了一台四模块包绕直驱永磁电机,并对其电磁性能进行了仿真,分析了电机电感参数及起动性能。模块化包绕结构是在去线圈位置将定子铁心、机壳分割为定子模块,实现机械解耦。将各个模块包绕于磨机外圆周并连接起来,安装于定子支撑框架内。用轮式轴承保持定子模块与转子间的气隙,解决了转子偏心问题。分析并仿真了转子支架应力,计算了磨机筒体振动频率,仿真定子结构的振动模态,避免结构强度不足和产生共振问题。仿真分析电机各部分损耗,设计了模块化Z字型水路,仿真电机各部分温度状况。设计并制作了一台水泥磨机四模块包绕直驱永磁电机样机,搭建实验平台进行实验。测试了样机的空载反电势及额定转速下的效率及功率因数。测试了电机不同位置的额定温升。并将测试结果与理论计算结果进行对比,理论计算结果与实验数据基本吻合。