单相永磁式低速直线电机是一种新型电机,靠气隙磁导波变化工作,可直接将电能转换成低速直线运动的机械能,在工程领域具有广泛应用前景,越来越受到国内外众多研究者的青睐。本文部分工作基于前人理论研究基础之上,借鉴轴向励磁式、低速旋转和直线电机的设计经验,对单相永磁式低速直线电机的作用原理、气隙磁场分布、电磁设计及有限元三维仿真分析进行了较系统的研究,为该种电机深入开展工作和产品化奠定了基础。本文提出了单相永磁式低速直线电机的基本模型和裂相运行电路,从电机的工作原理和低速运行条件着手,对该种电机轴向励磁磁势和交流绕组产生的气隙磁场及轴向磁通在气隙中分布等方面进行深入分析。然后对该种电机进行电磁设计,并对电机的电磁参数及性能进行初步计算,最后依据设计参数建立了样机模型。考虑到电机磁路的特殊性,为了得到更加接近电机的实际运行效果,本文运用Magnet软件,对样机的静态和动态特性进行了三维有限元仿真分析,仿真结果说明了该样机设计的正确性及合理性。