单边平板型有铁心永磁直线同步电机(PMLSM)由于具有推力大,功率密度高等非突出的优点,已经开始在诸多领域得到应用。但由于齿槽效应、端部效应及磁场谐波这些因素的影响,电机在运行中初、次级之间就会存在较大的法向力波动,由于法向力波动的存在,伺服机床的操作加工精度受到了极大的影响。本文针对平板型有铁心永磁直线同步电机法向力波动的产生机理及降低方法进行了理论分析和研究,主要工作如下:首先,在确定电机电磁方案时,本文充分的考虑到电磁参数可能会对电磁振动产生的所有可能影响。电机采用14极12槽分数槽结构,分数槽结构的直线电机具有空载电动势高次谐波少,推力密度大等很多突出的优点;电机绕组采用双层绕组,双层绕组具有相对突出的电磁性能和力矩性能。其次,从气隙磁场储能的角度深入研究,通过解析法分析法向力与推力之间存在的相关性。分析单边平板型PMLSM法向力波动的产生原理,得到引起直线电机法向力波动的主要原因是端部效应和齿槽效应。用电机的无槽模型验证端部效应对直线电机法向力波动的影响,用初级无限长电机验证齿槽效应对直线电机法向力波动的影响。仿真分析得出齿槽效应对直线电机法向力波动的影响占比为28%,是不可忽略的因素。最后,基于铜片结构PMLSM的法向力波动降低了12%。从法向气隙磁密的角度出发,应用铜片结构削弱法向气隙磁密高次谐波。对比分析了加铜片结构前、后PMLSM法向力和推力波动,铜片结构PMLSM的推力和法向力波动比PMLSM都降低。对直线电机初级铁心进行模态分析,计算出电机的模态振型及不同阶次模型对应的固有频率,并且对两个电机初级铁心进行谐响应分析,计算出直线电机初级铁心的频率响应。观察频率响应曲线,PMLSM初级振动速度最大的两个值对应的频率为600Hz和3000Hz,是因为这两个频率分别接近于1阶模态下的固有频率605.91Hz和5阶模态下的固有模型2999.9Hz。