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混合励磁电机有利于拓宽永磁电机调速范围、克服发电运行灭磁困难的问题,并减少稀土永磁体用量。并列式混合励磁电机双向励磁调节能力强,且大大降低永磁体退磁风险,是混合励磁电机研究的重要分支。本文突破同类电机构成并列式混合励磁电机的传统概念,探索研究两种不同类无刷电机有机结合形成新型混合励磁电机的基础问题,充分发挥永磁同步电机高效高功率密度和双凸极电机经济可靠、励磁调节能力强的优势。本文首先从磁路角度对混合励磁电机进行了系统的分类和归纳,特别指出了并联磁势式和并列磁路式混合励磁电机的区别,总结了并列式混合励磁电机的研究现状和发展方向。讨论了集中绕组永磁电机与磁阻电机的原理和特点,根据并列式混合励磁原理,研究了永磁同步电机和磁阻电机组合成并列式混合励磁电机的基本约束条件,包括电机定、转子槽/极数的匹配原则、电枢绕组串联结构形式等。分析了不同转速要求下电励磁部分和永磁部分铁心长度比例设计方法和依据。进一步给出了永磁同步电机和电励磁磁通切换电机等其它电励磁磁阻电机组成并列式混合励磁电机的结构形式。通过二维有限元法分别研究并优化了永磁部分和电励磁部分的磁场特性,得到其电磁和输出特性,为两部分的高效合理组合打下基础。进一步利用三维有限元方法分析了该混合励磁电机双向磁场调节能力。研制了永磁同步/双凸极并列式混合励磁电机的原理样机,完成了空载、负载实验。实验结果表明在空载条件下调磁范围达到6.5:1,带载条件下由于双凸极电机的磁阻效应增强电枢反应,其磁场调节范围将进一步增大;整个并列式混合励磁电机输出功率是永磁部分和电励磁部分的有效叠加之和。本文验证了并列式混合励磁电机的合理结构和优良特性,为实现新型无刷起动发电技术奠定了技术基础。