随着电力电子技术的发展,人们对现有的自动控制系统提出了更高的要求,显然,旋转电机组成的传统驱动系统已经不能满足现代自动控制系统的要求,因此更具优势的直线电机构成的驱动系统受到了人们广泛关注。直线电机可以直接产生直线推力,不需要外加转换环节。因此,相对于传统驱动系统,直线电机驱动系统有更高的定位精度和响应速度。最近几年,随着无绳电梯技术的迅猛发展,人们对直线电机电梯系统的研究也不断增加。本文主要研究了一种新型的磁通切换型永磁直线电机,其初级由C型铁心、永磁体和电枢绕组组成,且次级仅由简单的铁心组成。因此,该电机兼具直线感应电机次级结构简单和永磁同步直线电机功率密度高的优势,特别适合应用在长行程领域,可大幅度缩减原始成本。本文主要分为以下五个部分进行:第一,分析了本文电机的结构特点和运行原理,推导了电机的数学模型,根据电机的磁场分析、定位力、绕组电感和静态推力等基本特性详细分析了其电磁特性。第二,根据传统永磁电机的设计方法,提出一套完整的设计该电机的方法,分别对动子尺寸、永磁体尺寸和绕组等几个方面进行详细分析。第三,基于电磁场和有限元理论,利用JMAG软件对电机的极对数配比、永磁体宽度、动子和定子的尺寸进行了优化设计,得到了性能最佳的电机结构。第四,基于该电机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立了相应的仿真模型,并对原理验证,静态特性和矢量控制进行了验证和仿真研究。最后,基于DSP芯片,搭建了该电机的系统平台,对整个系统的设计进行了详细介绍,根据实际需要设计了该系统的硬件电路,为控制系统的实验测试奠定了基础。