与传统永磁电机相比,混合励磁电机由永磁体与电励磁绕组组成励磁磁源,具有电磁场均匀可调、调转速范围广、功率密度高等优势,在新能源电动汽车、风力发电等领域具有广阔的应用前景。本课题研究的混合励磁同步电机电枢绕组和励磁绕组均设置在定子槽内,非晶合金模块化定子齿、轭采用燕尾槽模块化拼接。为提供轴向磁通路径,定子齿叠压方向为轴向,定子轭卷绕方向为径向。非晶合金叠压或卷绕方向上导热系数较小,定转子散热较为困难,故设计一个高散热效率的冷却系统对降低电机的温升、提高电机的可靠性至关重要。本文首先介绍了本课题研究的新型混合励磁同步电机的结构及运行原理,设计了一台100k W混合励磁同步电机并对其进行了电磁场分析,得到了电机在额定运行、最大增磁和最大去磁状态下三维空载气隙磁密分布。采用有限元的方法计算了电机的定子铁耗和永磁体涡流损耗,得到了额定运行状态下的定子轭铁耗、定子齿铁耗、铁磁极铁耗随时间变化曲线。分析了永磁体沿轴向分段对永磁体涡流损耗的影响,计算了三种运行状态下的定子铁耗、永磁体涡流损耗、铁磁极损耗、电枢绕组铜耗以及励磁绕组铜耗。然后,对电机定子槽内交直流绕组进行了等效,建立了电机的三维温度场计算模型,采用计算流体力学（CFD）的方法,对电机自然散热条件下温度场进行了计算并分析了该电机的传热特点。针对新型电机的热量传递特点,设计了水冷板冷却系统,介绍了水冷板冷却结构,分析了不同水冷板厚度、水道个数对水冷板散热能力的影响。计算了水冷板厚度为15mm、20mm时,不同入水口流速对电机各部件最高温升的影响,得到了不同水冷板厚度下的最佳水流量。将水冷板冷却结构与传统机壳螺旋水套冷却结构在相同水流量条件下的电机各部件最高温升进行对比分析,证明了水冷板冷却能够有效降低电机的各部件温升。为进一步降低转子的温升,在水冷板冷却结构的基础上,设计了空水复合冷却结构,分别对内风路、内风扇进行了分析,并比较分析了空水复合冷却结构与水冷板冷却结构下的电机各部件最高温升。最后,根据电机的热源分布及结构特点,建立了电机在空水复合冷却下的等效热网络模型,采用CFD法分析了计算热阻时所需的对流散热系数,编写程序计算了电机的各部件温升,并将计算结果和CFD法的计算结果进行了对比分析,证明了等效热网络法计算结果的准确性。