针对传统比例电磁铁驱动大负载时线圈温升高的不足,提出一种基于阶梯环形极靴和衔铁结构的低功耗力控制型比例电磁铁,其磁路在工作气隙附近分成3部分,形成由1个轴向力和2个径向力综合而成的水平力特性.通过建立有限元模型,仿真分析了该比例电磁铁的磁场分布,探讨了其静态力特性,仿真结果与实验结果吻合,表明该比例电磁铁行程-力特性的水平段行程为1.4 mm,非线性小于4%,滞环小于2%;电流-力特性的非线性小于3%,滞环小于3%;水平力与电流比可达148 N/A,额定功耗仅为7.9 W,与国外Rexroth公