开关磁链永磁直线电机(FSPMLM)是一种初级永磁型电机,是一种适用于长行程的低成本结构。本文先介绍了开关磁链永磁电机(FSPMM)的国内外研究现状、优缺点以及永磁体用量少的结构,重点分析了FSPMLM的结构特点及研究状况,在此基础上,进行了以下工作,具有创新性。(1)分析了定子／转子极数配合对FSPM电机性能的影响和选择原则,以及绕组系数的计算方法和特点,特别解释说明了短距系数的计算方法及特殊性,之后分析了相绕组连接方式。(2)设计了1kN推力的FSPMLM应用于冲压设备,确定了结构类型及关键参数,着重探讨了永磁体尺寸选择规律、槽形选择、次级齿高选择、轭部高度选择等其他文献尚未深入剖析或者展开的问题。(3)提出了一种多齿结构FSPMLM,以公式定性分析,FEM定量计算,分析了端部结构和参数对性能的影响。分析了电枢高度和永磁体高度对推力性能的影响,提出了电枢和永磁体非等高度的方案,并对结构参数进行了优化分析,之后分析了气隙对结构参数的影响。设计了样机,给出了样机参数,基于研制的样机和实验平台进行了测量,实验数据验证了计算结果,表明了分析和计算具有指导意义。(4)分析推导了永磁直线电机(PMLM)斜极(斜齿)的作用,指出了PMLM斜极角选择原则和依据,提出了计算永磁体斜极角度的二维有限元方法,适用于非对称运动模型,可快速有效选择直线电机斜极角度。分析了斜极方法在多齿FSPMLM上的应用,结果表明因为推力波动谐波次数较低,直接应用斜极来减小推力波动不够经济。