随着我国宏观经济的稳定增长,城镇化比率不断提高,不仅促进了商业地产的发展,还带动了城市基础设施的建设。为了展示城市形象,节约用地,通常选择大规模建设超高层建筑,电梯作为现代建筑内必不可少的设备得到了快速发展。尽管目前市场上电梯品种繁多,但绝大多数仍采用电力拖动、钢丝绳曳引式结构。然而,随着现代建筑物高度的不断增加,曳引驱动方式的弊端逐渐暴露出来,作为一种全新的电梯驱动方式,直线电机驱动受到了国内外学者和行业界的广泛关注。初级永磁型直线电机是一种新型的永磁直线电机,由于价格昂贵的永磁体和电枢绕组均放置在短初级上,而长次级仅由导磁材料构成,结构简单。因此,该类电机不仅具有永磁同步直线电机高功率密度以及高效率的优点,而且具有开关磁阻直线电机次级结构简单、可靠性高、低成本等优势,可为长距离驱动系统提供一种高效率、低成本的驱动方案,具有非常好的应用前景。基于此,本文提出了一种双边初级永磁型游标直线(Double-sided Linear Primary Permanent Magnet Vernier,DSLPPMV)电机,该电机基于磁齿轮原理运行,具有低速、大推力特性,非常适合类似于电梯驱动、轨道交通等长行程工况。本文的研究内容主要包括以下几点:1.提出了一种适用于电梯驱动的DSLPPMV电机,对其基本结构及绕组连接进行了描述,并基于等效磁路法以及磁齿轮效应分析了该电机的工作原理,揭示了该电机低速、大推力的本质。2.基于等效磁路法分析了DSLPPMV电机一些重要参数的选取原则,如永磁体厚度、次级齿宽、齿高等参数,并用有限元法对其进行优化,折中选取了最优值;其次对比了电枢电流和温升对两种不同永磁材料性能参数的影响,证明了所选永磁材料的合理性;最后将电机系列参数进行了汇总。3.使用2D有限元法对DSLPPMV电机的静态特性进行了分析,包括电机的定位力、空载磁链、空载感应电势以及电磁推力等,并对比分析了DSLPPMV电机的饱和电感和不饱和电感。4.对DSLPPMV电机的损耗进行了分析,包括铁耗、永磁体涡流损耗以及铜耗,其中对铁耗即铁心涡流损耗和磁滞损耗的计算进行了详细说明,并建立了使用有限元法计算该类电机铁耗的一般方法。最后根据各损耗值计算了电机效率。5.利用3D有限元法对DSLPPMV电机进行了温度场仿真,重点研究了散热系数对电机温升的影响,为电机冷却系统的研究奠定了理论基础。