直线电机广泛应用在直线加工的各个场合中,作为一种特殊类型的电机,它能够直接将电能转换成直线运动,而不需要滚珠丝杠等中间转换机构,相较于传统旋转电机,它具有体积小、效率高、响应快、精度高等优点。圆筒型永磁直线电机作为直线电机众多结构中的一种,它兼具直线电机和永磁电机的优点。由于它的初级铁心开有槽,会产生齿槽力;初级铁心是开断的,左右两端部的磁场会发生畸变,会产生端部力,齿槽力和端部力合称为永磁直线电机的磁阻力。永磁直线电机在运动过程中会产生较大的磁阻力,该磁阻力会使推力产生波动,会恶化电机伺服控制性能。本课题来自于国家自然科学基金项目——软磁复合材料的圆筒型永磁直线电机推力波动与材料铁耗特性研究的资助。文中主要从圆筒型永磁直线电机本体结构上来进行相关研究。针对上述提到的问题,本文设计了一台圆筒型永磁直线电机,并对其磁阻力进行了研究。主要做了以下几个方面的内容:首先,介绍了圆筒型永磁直线电机的基本结构及工作原理;基于理论分析及计算对圆筒型永磁直线电机电磁结构进行设计,确定了本课题研究的圆筒型永磁直线电机的主要结构尺寸。对圆筒型永磁直线电机磁阻力的产生机理进行了深入研究,并利用有限元法分析了不同初级铁心长度,气隙长度,槽宽,极弧系数等因素对圆筒型永磁直线电机磁阻力的影响。然后,提出了一种圆筒型永磁直线电机初级斜端部结构来减小磁阻力的方法,并推导出了斜端部圆筒型永磁直线电机端部力的解析式,根据解析式确定了使端部力最小时的初级斜端部长度,然后采用有限元仿真计算,验证了理论分析,并制造出样机进行实验验证。将初级斜槽运用到圆筒型永磁直线电机中,研究了初级斜槽距离对磁阻力的影响,得到最优的初级斜槽距离,并通过有限元分析得到验证。最后,提出了一种圆筒型永磁直线电机初级端部附加齿结构来减小磁阻力的方法。基于侧向力的方法推导出了电机的端部力的表达式,并在此基础上得到初级端部附加齿的圆筒型永磁直线电机的总端部力表达式,根据表达式,得到了端部附加齿的最优尺寸,并通过有限元仿真进行验证。