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混合励磁爪极电机(Hybrid Excitation Claw Pole Machine, HECPM)是由励磁绕组和永磁体共同提供励磁磁势的爪极电机。爪极电机具有结构简单、易于制造、成本低等优点。电励磁有刷爪极电机能够通过改变励磁电流灵活地调节电机内磁场,但是其极间漏磁、励磁损耗高等问题较严重；传统的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine, PMSM)的励磁磁势无法调节,通常利用增加直轴电流的方式进行弱磁控制,虽然有助于拓宽转速范围但存在铜耗增加、永磁体退磁等问题；HECPM采用电励磁和永磁励磁相结合的方式,既能够方便地调节励磁又有较好的性能,具有很高的研究价值。本文主要研究一种新型结构的混合励磁爪极电机,其爪极形状由常用的等腰梯形改进为直角梯形,以便于在制造时放置极间永磁体；并且转子电励磁绕组经过励磁支架直接焊接于电机的端盖上,舍弃了电刷-滑环结构,实现电机的无刷化。本文围绕该电机的结构特点、三维场分析、磁路计算、电感测量以及电动运行时励磁控制方法的选择等方面进行了如下的研究工作：1.介绍了电机励磁方式的历史变化和发展趋势,从爪极电机和混合励磁电机弱磁控制两个方面对电机的研究现状进行了综述。2.介绍HECPM的结构特点及工作原理,通过建立HECPM的三维有限元静态场和瞬态场分析模型,在分析其磁场分布特点的基础上,对电机内气隙磁场的调节原理以及电机的空载特性进行了分析与研究。3.建立HECPM的等效磁网络模型,分别对电机各部分切分单元的磁阻进行了计算,将电机简化为一个磁网络,建立对应的结点磁位方程。利用Matlab对等效磁网络算法进行编程,得出HECPM的空载磁场结果。4.推导了HECPM中各电感参数间的关系,并采用道尔顿法对样机进行了电感测试。对比参数测试结果与有限元仿真分析结果,验证了该测试方法适用于HECPM的参数测试。5.在dq0坐标系下建立HECPM的数学模型,利用Matlab/simulink软件搭建HECPM的开环调速系统。对HECPM的调速特性进行分析,并与无励磁调节模块的HECPM调速系统进行对比。结果表明有励磁调节模块的HECPM调速系统在高速时能有较宽的恒功率运行范围。