直线感应电机可以直接产生直线运动无需传动机构,使得其机械结构简单、噪音低并且不受黏着系数的影响。目前,由于直线感应电机拥有转弯曲线较小、牵引能力强和具有较强的爬坡能力等诸多突出优势,已经成功运用在城市轨道交通中,但直线电机也存在一定的问题,例如:效率和功率因数较低。因此,本论文主要是针对提升直线感应电机的效率,改善电机性能进行研究。由于格栅型次级结构可以规范次级感应涡流的路径,削弱横向边端效应,所以本文主要对格栅型次级直线感应电机的本体设计与电磁特性分析做了详细的研究。首先,介绍了格栅型直线电机的原理与结构,分析了格栅型直线电机的受力情况和涡流分布,对格栅型次级的具有的优缺点进行了总结。其次,根据旋转电机的理论,选用两组典型的初、次级槽配合,对两种槽配合下的格栅型次级直线感应电机进行有限元计算,分析了不同初、次级槽配合对格栅型直线感应电机的影响,得到了不同槽配合下直线电机的电磁特性,如:电磁推力、法向力和涡流分布以及横向磁场分布,考虑工程实际还计算了净推力并对两类格栅型次级对不同槽配合的敏感程度进行了总结。接下来是对格栅型次级直线电机的电磁设计,先介绍了格栅型直线感应电机的等效电路,以及等效电路参数和相关电磁特性的计算公式。然后确定格栅型直线电机的主要尺寸和电磁负荷的选择,主要研究了确定次级厚度和电磁气隙的方法,依据格栅型次级直线电机的等效电路以及设计步骤,运用MATLAB编撰了脚本文件,确定了电机的气隙和次级导电板厚度。最后,运用有限元方法进一步分析了格栅型次级结构的导条宽度和次级端部长度的变化对格栅型直线电机的电磁推力、垂直力以及净推力等电磁性能的影响,得出最合适的次级导条宽度和端部连接长度的范围。对已经设计完成的格栅型直线电机进行建模,在三维场下进行有限元计算,分析了格栅型直线电机的电磁特性,并与平板型次级进行了对比,得出结论:格栅型次级能够改善直线电机的性能,提升直线电机的效率以及功率因数。