混合励磁同步电机是在永磁同步电机基础上发展而成的一类新型电机,力求综合永磁电机高效高功率密度和电励磁同步电机气隙磁场可调的优点,在航空电源、新能源发电等领域引起国内外学者的广泛关注。变频交流电源是现代先进飞机交流主电源系统的发展方向,转子磁分路混合励磁同步电机具有宽广的电压调节范围,在变频交流电源系统中有重要的应用价值。研究混合励磁同步电机输出特性并设计其电压调节器是构建混合励磁同步电机变频交流发电系统的关键和前提。本文探索研究转子磁分路混合励磁同步电机的发电特性、建模方法和数字调压技术,为混合励磁同步电机应用于航空交流电源系统奠定技术基础。首先阐述转子磁分路混合励磁同步电机的结构原理,并通过三维有限元分析研究其气隙磁场调节性能。建立了电机三维瞬态场路耦合分析模型,完成空载特性和外特性的仿真分析,并进行了实验验证。根据电机电压方程,建立出转子磁分路混合励磁同步电机的MATLAB数学模型。针对变频交流电源系统宽转速工作范围特性需求,研究发电机三相交流电压有效值计算方法和电压调节多环控制理论。在电机本体模型基础上进一步构建了电压调节系统闭环仿真模型,完成发电系统稳态和动态性能分析,采用输出电压、励磁电流和负载电流三环控制方法,实现稳压输出。构建了基于dSPACE控制的无刷直流电机驱动系统,并研制出以TMS320F2812型DSP芯片为控制核心的混合励磁同步电机数字电压调节器。实验结果表明:转子磁分路混合励磁同步电机数字调压系统具有良好的稳态性能和动态性能,能够满足飞机变频交流电源系统的基本要求。