随着世界经济的飞速发展，城市系统的日渐庞大，交通负荷越来越重。一类减缓交通负担的新型交通方式——轨道交通引发大量关注。牵引电机作为轨道交通动力体系的主要来源，得到深入地研究。牵引电机中使用直线电机较旋转电机相比，有着结构简单、效率高、响应速度快等优势。对直线电机而言，永磁电机的效率比感应电机有显著的提升。因而在牵引电机领域有着较好的发展趋势。　　全文研究对象为初级永磁游标直线电机，它是一种高推力密度的永磁游标直线电机。分析了电机的静态特性;构建了电机的有限元仿真模型;确定电机最理想的尺寸;并且根据电机的参数制造模型样机，证明了本文提出的永磁游标直线电机较一般电机有较好的特性。本文的研究成果主要包括以下几个方面:　　1)以已有的永磁游标直线电机为基础，为解决其容错性能较差的问题，提出一种新型的容错式永磁游标直线电机，建立了三相电机的有限元仿真分析模型，并且通过有限元方法，研究比较了改进前后电机的静态特性，主要有磁力线分析、电感、空载反电势、定位力以及推力。　　2)以已有永磁游标直线电机为基础，为解决其推力密度不高的问题，提出一种新型的高推力密度永磁游标直线电机，研究其静态特性，主要有磁力线、电感、空载反电势、定位力及谐波分析;并且研究定转子两种不同的坐标系下的数学模型，证实了推力表达的一致性，为研究该类电机打下基础。　　3)根据所提出的电机结构，衍生出不同类型的电机结构进行优化分析，包括不同的永磁体单元数，不同的极槽组合，最终确定电机的最优结构，并且将该结构的电机与已有的永磁游标电机进行对比分析，改善了已有电机推力密度不高的缺点，凸显了本文电机的优势。　　4)制作加工了实验样机，且进行实验测试。