永磁电动悬浮是利用移动磁场与导轨中感生电流的相互作用产生电磁力达到悬浮车辆的目的,其结构简单,运行稳定,系统可靠,成为磁悬浮领域的研究热点。但是由于永磁电动悬浮的自身特性,需要车辆达到一定速度才能起浮。本文针对永磁电动悬浮系统中车辆在静止状态下不能悬浮的特点,提出了一种可实现静态悬浮的圆柱形永磁电动悬浮方案。并从理论研究、有限元分析和实验平台搭建,三位一体验证了新提出的悬浮方案的可行性。首先对提出的圆柱形永磁电动悬浮方案进行深入研究,形成了四个3对极Halbach阵列的圆柱形永磁模块和两个U形导轨的组合,通过对悬浮力和导向力的分析,得到了此装置的工作特性。并建立了圆柱形永磁电动悬浮装置的有限元模型,分析了永磁体和导体板之间的磁场特性和结构关系。其次,分析了磁场端部效应对电磁力的影响,发现了磁场端部效应和悬浮装置运行特性的特殊关系,考虑车辆在通过水平曲线时的受力特性,给出了悬浮装置特有的运行方式。再次,根据电磁场理论,提出了一种用于计算此装置悬浮力的二维解析计算方法。通过建立圆柱形永磁体模块的等效二维直线模型,求解其不同区域的磁矢量微分方程,推导出单位长度的垂向电磁力;在圆柱形永磁模型中,对单位长度的垂向电磁力沿半圆形导轨弧向积分,得到了电磁力的二维解析表达式。随后,在二维空间磁场分布的解析表达式的基础上,提出了一个最优浮重比的计算函数,通过计算函数优化Halbach磁体的设计,求得同样重量的永磁铁能够产生最大悬浮力时的结构参数。并分析了圆柱形永磁电动悬浮装置中永磁体模块的转速、永磁体几何参数、导轨的结构、悬浮气隙等不同参数对浮重比、浮功比和悬浮刚度等悬浮性能的影响。最后,建立了一个能够负载60kg的圆柱形永磁电动悬浮装置的实验平台。可测试不同转速、不同气隙、不同导轨结构下的电磁力和功耗等性能指标。通过实验研究证明,提出的圆柱形永磁电动悬浮装置能够实现车辆在静止状态下的悬浮。