　　近些年永磁同步电动机得到较快发展，永磁直驱系统具有效率高、能耗低、占地空间少、启动扭矩大、运行电流低等诸多优点，系统免维护，调速性能优越，在许多场合开始逐步取代最常用的交流异步电机，其中永磁同步电动滚筒的性能优越，是一种很有前途的节能电机。
　　随着煤矿智能化建设的不断要求，永磁同步电动滚筒已应用于煤矿井下带式输送机。本文重点介绍永磁同步电动滚筒的工作原理及其在矿井下运式带式输送机的应用。
　　1 永磁同步电动滚筒的工作原理
　　永磁同步电动滚筒俗称外转子电动机，主要包括永磁同步电动滚筒、智能同步变频器及水冷装置等。它以磁场为媒介进行电能和机械能的能量转换，利用永磁体建立磁场，当永磁电动机的三相定子绕组通入频率为 f 的三相交流电后，将产生一个以同步转速推移的旋转磁场。永磁同步电动滚筒永磁体由稀土永磁材料钕铁硼制成，取代电励磁，无励磁损耗。转子无绕组，无转子铜耗、铁耗，高性能的钕铁硼稀土永磁材料具有很高的磁能积，它的剩余磁感应强度、矫顽力较大，用较少的钕铁硼永磁体便能产生足够的电机磁能积。将外转子表面作为驱动滚筒表面，采用阻燃性、抗静电性材料进行包胶，直接与输送带接触，依靠摩擦阻力带动输送带运行。
　　2 永磁直驱系统应用特点
　　针对皮带机驱动系统的技术升级，取消原驱动系统的电机，减速机，液力耦合器，联轴器。滚筒即是电机，电机即是滚筒。
　　结构简单，省去减速机、液力耦合器、联轴器等部件，极大地节省井下空间，是原占用空间的20%。
　　外形结构简单，把永磁同步电机直接做成滚筒，STYB系列工业智能滚筒轴固定不动，相当于电机的定子部分；滚筒筒面相当于电机的转子部分，取消了传统的电励磁，当通入对称三相交流电后，电机工作，即滚筒工作。
　　与原系统相比，减少75%的检修维护量和维护材料投入
　　驱动部结构简单，只有驱动器+滚筒的结构，改变了传统的电动机、耦合器+减速器、驱动滚筒三位一体的布置方式，减少了原系统75%的维护量、维护材料投入和检修维护中的安全隐患。
　　减少现有结构中运行时地形变化对设备轴中心对准的问题
　　工业智能滚筒的一体式设计，解决了系统传动中由于巷道地板压力变化，造成原系统轴对接配合错位的问题，极大地提高了系统安装的可靠性，降低故障率。
　　极大的降低能耗，节约用电成本，平均能耗降低20%左右
　　工业智能滚筒，本身就是一台永磁同步电机，主要有以下节能特性：
　　采用一体式结构（把电机直接做成滚筒），直接传动效率高，机械传动效率接近100%。
　　自身效率高。优化的磁路设计+钕铁硼永磁代替电励磁+高导磁硅钢片的应用。
　　运行效率高。25%-100%额定转速时，效率达到93%-97%，10%-100%负载时，STYB系列工业智能滚筒的效率基本不变。
　　功率因素高。随负载的变化，STYB系列工业智能滚筒的功率因素基本不变。
　　3、永磁直驱电动滚筒的实际应用
　　就西南某矿采二区22运煤上山强力皮带永磁电动滚筒的应用分析：
　　采二区22运煤上山强力皮带1800M，倾角10°，3×315KW永磁滚筒正常运行44天，累计880小时，其中空载运行14天，累计280小时；重载运行30天，累计600小时。
　　节电效果明显：
　　恒负荷节电率22.8%
　　吨煤量节电率21.3%
　　空载运行节电率32.6%
　　起动平稳，起动电流小、对电网冲击小。
　　滚筒运行同步性：
　　经现场测试22运煤上山强力皮带在空载状态下，变频器显示：1#驱动运行电流56.3-57.1A,2#驱动运行电流55.8-57.6A。
　　运行噪音小、温度低：
　　经现场测试315KW永磁滚筒运行过程中噪音为59-61分贝；现场检测315KW永磁滚筒重载运行温度57-62摄氏度。
　　占用空间小：
　　永磁滚筒与传统驱动方式相比，减少了电机、减速器、液粘软起（含液压站）、联轴器、液压泵站等设备，不需要设备峒室，节约巷道空间，同时设备少，故障机率减少，减少了检修维护工作量。
　　4、节能效益分析
　　采二区22运煤上山强力皮带使用的3×315KW永磁同步电动滚筒结果可得出节电率25.4%。
　　皮带机节电量350天×16小时×315KW×3×25.4%=134.4万度。按照每度电0.5元计算，每年节约的电费金额为134.4×0.5=67.2万元。
　　该矿统计5年的配件、油脂消耗统计为207.3万元，每年为41.46万，使用嘉轩永磁同步电动滚筒每年的配件、油脂消耗在14.76万，节省26.7万/年。
　　最终统计节约费用每年93.9万。
　　5、结论
　　永磁电动滚筒在矿井下带式输送机中的使用，从短期利益看，节约了巷道施工成本，确保了作业安全;从长期利益看，设备使用及维护成本低，仅用两年的时间便可以将投资回收。特别是结合变频器的使用，实现下运式带式输送机的软制动，解决了带式输送机可能发生飞车、埋机头事故，变频器永磁电动滚筒在矿井将发挥着越来越重要的作用。