近些年来,随着压缩机领域对节能减排的需求不断增加,各国学者都致力于设计出高效率的压缩机。直线振荡电机无需任何中间转换装置便可实现往复运动,具有结构简单、噪声小、效率高等特点,因而在压缩机领域得到广泛的应用。在节能减排这一背景下,研制出具有更高效率、更高推力密度的直线振荡电机具有显著的意义。针对传统的C字型双定子直线振荡电机功率密度和效率较低这一问题,提出一种C字型双定子双绕组的直线振荡电机,并将两种模型的磁链幅值、反电势有效值、平均推力、功率密度以及效率分别在匀速和变速的运行状况下进行对比,并分析其产生差异原因;采用解析法推导出电机电磁性能的表达式,将有限元仿真和解析法对比,分析其误差产生原因。为了追求更大推力、功率密度以及效率,通过模块化结构设计出E字型双定子双绕组直线振荡电机,采用不同于C字型的绕组绕线方式,降低了电机铜损;将E字型模型与C字型模型的平均推力、功率密度以及效率等电磁性能进行对比,分析其产生差异的原因。在此基础上,将E字型模型的永磁体厚度、内定子内径和中间齿齿宽度作为优化变量、以效率和功率密度为优化目标,对电机进行参数优化,在保证电机体积和匝数不变的前提下,优化后电机的效率提高了0.54%,功率密度提高了2.16%。通过对E字型直线振荡电机的磁阻力产生的原理的分析,推导出了磁阻力的表达式,在保证电机整体体积不变以及输出功率满足要求的情况下,提出了两种优化磁阻力的方法,并对比了两种优化方法的优劣,兼顾高效率和高功率密度的前提下,优化磁阻力使其降低为原来的13.08%。在上述研究的基础上,对E字型直线振荡电机在工作时温度分布情况进行研究,分析了温度场分布情况,校验其温升是否满足绝缘以及材料性能的要求。在此基础上讨论了在风冷条件下,风速的大小对电机温升的影响。采用电磁—热的双向间接耦合以迭代的方式计算出了电机的初始温度,进而分析温升对电机散热的影响。