随着现代化城市的发展,高层建筑不断涌现,电梯成为高层建筑中不可或缺的运输工具,而传统三相电机作为电梯的驱动源在提升高度、运量以及安全性等方面面临诸多挑战。为此提出一种五相U型永磁凸极直线电机（Five-phase U-shaped Permanent Magnet Salient Pole Linear Motor,FU-PMSPLM）,该电机是综合多相电机、永磁直线电机和凸极电机优越性于一体的新型电机,其具有推力密度大、可靠性高等优点,适用于垂直提升领域,具有良好的应用前景。本论文重点开展对新型电机的基本结构、电磁特性、温度场、缺相容错特性以及实验验证等方面的研究。主要工作如下:1、五相U型永磁凸极直线电机结构分析。提出一种新型五相U型永磁凸极直线电机的拓扑结构,对其工作原理进行阐述,并对几种不同的电机设计方案进行对比,确定所研究的电机方案。给出五相电机极槽配合条件,并对电机绕组进行分析,确定绕组接线方式。对电机的初步结构参数进行设计,确定FU-PMSPLM的主要结构参数,为后续仿真分析提供支撑。2、五相U型永磁凸极直线电机电磁特性分析与性能对比研究。建立五相U型永磁凸极直线电机的有限元仿真模型,对电机的电磁特性进行分析,并分别从推力最大化和永磁用量最小化两个方面对电机进行优化。其次,对五相U型永磁凸极直线电机（FU-PMSPLM）,五相隐极永磁同步直线电机（FNS-PMSLM）,三相U型永磁凸极直线电机（TU-PMSPLM）,三相隐极永磁同步直线电机（TNS-PMSLM）四种电机进行性能对比分析。3、五相U型永磁凸极直线电机的全域温度场研究。通过分析计算电机的热源、表面散热系数、导热系数等参数。建立五相U型永磁凸极直线电机的三维温度场计算模型,分析电机各部件的温升变化情况。并研究不同负载时电机的温度场变化、环境温度对电机温升的影响以及退磁状态下的电机温度场变化。4、五相U型永磁凸极直线电机的故障容错特性分析。对电机的单相缺相故障、相邻两相缺相故障、不相邻两相缺相故障进行仿真,并采用磁动势不变容错控制策略和重构磁场法容错控制策略对缺相故障进行容错补偿,采用磁动势不变容错控制策略时,需要提高剩余相的电流幅值并改变相位,能够有效提高故障状态下的推力,并且在单相缺相和不相邻两相缺相故障时能够降低推力波动;采用重构磁场法容错控制策略可以在电流幅值不变的情况下实现缺相故障容错控制,在单相缺相和不相邻两相缺相故障时能够有效降低推力波动。可以根据应用需求的不同,采用不同的容错控制策略。通过对比分析也验证了所设计电机具有良好的容错性能。5、实验研究。制作实验样机并进行实验验证,对样机空载反电势和静推力进行测试,样机实验数据与有限元数据基本一致,并分析了实验数据与有限元数据存在偏差的原因,通过实验验证了有限元仿真的正确性以及电机设计的合理性。通过对该电机的研究,为其在垂直提升领域的应用提供了一定的参考价值。