汽车用混合励磁发电机采用稀土永磁和电磁共同励磁,增大了发电机比功率,减小励磁电流及励磁损耗,提高发电机的效率,既具有电励磁发电机良好的调整特性,又具有永磁发电机的高功率密度、高效率、高可靠性的优点。论述了混合励磁发电机的工作原理,提出电励磁磁场能够完全控制永磁体磁场为原则的设计方法,编制了基于该设计方法的计算机设计程序,对混合励磁发电机的结构参数、性能参数进行设计与计算;根据磁能密度的概念,对永磁体的工作点进行了优化,提高永磁材料的利用率;利用等效磁路法建立了混合励磁发电机的磁路模型,分析计算了空载时永磁部分和电励磁部分的磁导和磁通。利用双反应原理和叠加原理,建立了空载特性的数学模型,获得发电机的电压平衡关系和矢量图,为混合励磁发电机电磁设计打下基础。提出由基准电路、比较电路、控制电路、触发电路和H桥控制电路组成的稳压控制器的设计方案,利用Pretel DXP软件分析了稳压控制器中的主要电子元件的参数对发电机输出特性的影响规律,从而设计出具有最优参数匹配的混合励磁发电机稳压控制器。研发出一台基于气隙磁场可调、无刷爪极电励磁转子与稀土永磁转子并联同轴、共用同一个电枢绕组、输出电压稳定的汽车用混合励磁发电机,该机主要性能指标达到了设计要求,并具有良好的稳压性能。