从诞生到现在刚刚十几年的无轴承电机是一种新型结构的电机。与传统电机的最大不同之处是它不需要另外的轴承，电机本身既可产生转矩，又能产生支撑转子的磁悬浮力，使转子能够实现无机械摩擦旋转。本文对无轴承电机的磁悬浮机理和控制方法进行了研究。 首先，在综述国内外无轴承电机研究进展和现状的基础上，重点分析了无轴承电机的磁悬浮机理。分别用二维场—路耦合法和解析法建立了磁悬浮力模型。该模型揭示了无轴承电机的磁悬浮机理，对无轴承电机的设计和控制具有指导意义。在分析对比不同转子结构的转矩和磁悬浮力的基础上，本文提出了一种永磁与铁心转子相结合的混合式转子无轴承电机。借助于二维和三维磁场分析和电磁力计算，设计并研制了一台混合式转子无轴承电机样机。 其次，讨论了无轴承电机的磁悬浮力解耦控制以及转子位移控制方法。利用混合式转子无轴承电机的转子特点，将磁悬浮力模型转变为电流空间矢量方程，提出了一种新的磁悬浮力解耦控制方法。应用复合矢量概念，对比了静止坐标系和同步旋转坐标系PI电流调节器组成电流闭环系统的稳态误差，并用根轨迹法对转子位移控制系统的校正环节进行了研究。 然后，研究了无轴承电机的转子位移检测技术。对比分析了目前在无轴承电机上使用的非接触式位移传感器的性能、特点和应用范围，重点对所选用的电涡流传感器进行了静态和动态特性的试验研究。分析了所采用的电涡流传感器位移测量系统出现的误差来源，并提出了消除误差的方法。为确定转子中心点，本文提出了一种在线自校正的方法。 最后，为满足解耦控制和位移控制的需要，设计了以DSP(TMS320C32)为核心、可编程逻辑器件(XC9572)为接口电路的数字控制系统。对所研制的混合式转子无轴承电机样机及其控制系统进行实验研究，验证了本文提出的磁悬浮力解耦控制的机理与控制方法和混合式转子无轴承电机的可行性和合理性。