水冷式永磁直线电机(PMLMs)具有高加速度、高速度、高精度等优点,适用于数控机床、半导体加工设备等高速精密设备,是目前直线电机研究领域的研究热点。本文在广泛阅读国内外文献的基础上,针对两种水冷式PMLMs,完成以下工作：针对单边型水冷12槽/14极PMLM,建立二维温度场有限元分析(FEA)模型和一维热网络分析(TRA)模型,详细分析了建模难点和计算流程。基于这两种模型,首先计算了连续工作制时的温度场分布,优化了水流速度,并分析了水管槽数目和绝缘材料导热性能对温升的影响,显示了水冷系统的重要作用。两种模型的分析结果一致,并由实验进行了验证。其次,基于FEA模型分析了电机短时运行电流与最大持续时间之间的关系,以及负载持续率的影响,并计算了推力波动／平均推力比值最小时电机短时运行和断续周期运行时的热特性。最后,分析了温升对电机推力、效率和功率因数的影响。针对双边型水冷12槽/11极PMLM,利用有限元模型分析了电枢或磁极错位方法对推力波动的削弱效果,优化了结构参数,确定了最佳错位距离,并与单边型结构比较,显示出错位式双边型结构的优势。错位方法的有效性也在12槽/13极、12槽/14极两种结构上得到了验证。另外,分析结果还显示了错位式双边型PMLMs极数比槽数多的槽极配合结构具有更优的力性能。