具有高效、节能和高精度等优点的电机引起了世界各国的高度关注。为了适应现代化发展及减小电机噪声的问题,电机不再选择与传统的机械变速装置连接,而是与负载或工作机直接相连。本文以一种新型永磁多自由度同步电机作为研究对象,此新型电机模型的定子与转子之间充入阻尼液,使电机转子悬浮在定子壳内,并由定子线圈驱动转子的悬浮及运动,以减少电机摩擦损耗。然而该新型电机额定转速接近临界转速时,可能会造成电机多重共振,引发转子偏心、失速等现象。因此研究多自由度电机的振动特性及转子动力学,可以有效预测振动所引起的应力、变形对电机稳定运行所带来的影响。本文主要对电机的模态及动力学特性进行分析,具体研究内容如下:首先,对多自由度电机的背景及意义做了介绍,了解液质悬浮式多自由度电机的结构特点;叙述了该类电机的国内外研究现状;制定该电机的驱动通电策略及模态分析的研究方法及应用;明确电机基本结构尺寸,利用COMSOL软件建立电机的三维数学模型。利用有限元软件对该球形电机电磁场的分布及电磁力的大小进行仿真分析,并且在此基础上利用解析法进行求解,求解结果与有限元法进行对比验证。其次根据磁固耦合理论,在线圈通电情况下,对定子铁芯的应力及温升变化进行了分析研究,计算了铁芯的形变位移及应力变形分布。对电机定子球壳的模态进行了预应力分析,计算了前三阶模态变形及位移分布,与力波分布图进行了对比分析。并利用振动位移传感器对球壳振动情况进行数据收集,与有限元仿真结果进行对比分析。由于径向电磁力是影响电机正常运行主要因素,所以对线圈通电后,对电机整体的模态进行了再次分析。最后,对多自由度电机的转子与包裹转子的油膜进行了流固耦合分析及动力学分析,运用转子系统的动态特性,对不同状态下转子的模态变化进行了对比分析,后又分析了转子在不同刚度情况下临界转速的变化情况,对电机陀螺效应进行了预测分析,排除了陀螺效应对稳定运行的影响;并搭建实验平台对转子的临界转速及定子壳的形变位移进行了实验分析。所做工作对于电机的优化设计具有一定参考价值,为电机进一步优化奠定了理论基础。