高速磁悬浮列车作为一种新型无接触地面交通运输方式,主要用于解决人们对快速出行的需求。直线同步电机是实现磁悬浮列车驱动与悬浮的关键结构,其性能的好坏决定列车能否平稳安全地运行。为了对直线同步电机的输出性能进行分析,本文基于有限元分析方法研究了不同参数变化对电磁特性的影响,在考虑电机损耗的基础上分析了定子铁心的温升特性,并结合直线同步电机实际供电情况,建立基于逆变器供电的场路耦合模型,分析了不同故障状态对牵引悬浮特性及电机温升的影响。首先,根据高速磁悬浮列车的结构组成,建立了直线同步电机有限元仿真模型,计算了不同运行时刻磁场的分布,并讨论了悬浮间隙中磁通密度的分布。在此基础上,对电机的牵引悬浮特性进行了计算,并与试验样车在时速50km/h、40km/h工况下的实际测试数据进行了对比,对仿真模型进行了验证。其次,分析了参数变化对直线同步电机电磁性能的影响,针对定子电流、励磁电流、悬浮间隙长度、功角及运行速度的变化,讨论了对牵引力、悬浮力、反电动势及损耗的影响。然后,考虑了定子段大电流产生的损耗对温升的影响,建立了有限元三维温度场分析模型,对定子铁心全域温度分布及各结构温升变化进行了分析,并针对不同运行时速研究了定子域温度的变化,分析了高速运行条件下定子绝缘的温升变化。最后,基于SPWM控制方式建立了直线同步电机的场路耦合模型,分析了载波比、调制度变化对定子输入电流及牵引悬浮力的影响。在此基础上,研究了定子绕组单相接地故障和逆变器故障前后电流瞬态变化过程,分析了故障对电磁力及电机温升的影响。逆变器故障包括单个功率管断路、单相桥断路及单个功率管短路,根据仿真结果分析各类故障的发生对牵引力和悬浮力的波动影响。