由于不受黏着系数的影响,直线感应牵引电机在城市轨道交通领域有着很好的应用前景,其中使用最多的是磁悬浮列车及地铁车辆。但因其两端开断的特殊结构、电机高度耦合、非线性化程度高等特性,直线感应牵引电机将产生不同于旋转电机的独特效应,导致其力特性、电磁特性以及次级板宽度优化研究变得复杂。本论文针对广州地铁四号线用直线感应牵引电机,进行力特性和电磁特性的建模、改进等效电路以实现推力和效率快速准确计算等研究。针对地铁用单边复合次级直线感应电机力特性解析方法中存在的模型构建困难、分析繁琐、计算量大、工程实用性差等问题,提出一种建模过程简单且计算量小的单边复合次级直线感应电机简化二维四区域电磁模型;基于麦克斯韦电磁方程,对各区域的磁场进行研究,推导出电机推力、法向力的表达式,通过将有限元仿真、实验平台测试结果以及解析结果进行对比分析,文中所提出解析表达式的正确性得到充分验证;此外,根据电机主要设计尺寸利用Maxwell2D、3D搭建直线感应电机有限元仿真模型,对其电磁特性进行研究。针对地铁用单边直线感应电机设计过程中由于未考虑次级板端伸长度导致推力和效率达不到额定设计值的问题,提出一种考虑次级板端伸长度的改进等效电路;此等效电路共由5部分组成,且考虑端部效应、饱和效应以及次级集肤效应,根据能量转换关系推导出次级板端伸长度与推力、效率相关的解析计算公式;然后对不同次级板端伸长度进行有限元仿真,并与解析计算结果进行比较,最后由搭建的实验平台进行验证,充分证明推力、效率解析表达式的正确性,该改进等效电路可实现推力、效率的快速准确计算。搭建直线感应牵引电机实验平台并对推力和法向力进行测量,将实验测量值与二维四区域法、考虑次级板端伸长度的改进等效电路理论值进行对比分析,进一步验证二维四区域电磁模型、考虑次级板端伸长度的改进等效电路的正确性;此外,还对直线感应牵引电机进行了相关型式试验。