双凸极发电机具有重量轻、效率高、散热性能优良、能在比较恶劣的环境下长期运行、动态响应快、功率密度高等优点而受到电机设计者的青睐。电励磁双凸极电机的结构简单,也比较容易控制,便于实现发电机和整流设备的一体化集成,非常适合作为车载发电机。本文首先介绍了车载发电机的性能要求,国内外车载发电机的研究现状和发展趋势,通过比较各种类型的车载发电机的优缺点,选择了最能满足性能要求的电励磁双凸极无刷直流发电机。然后介绍了双凸极发电机的基本结构并建立了双凸极电机的数学模型。根据车载发电机设计任务书中性能指标的要求,对发电机本体进行设计,本文从定转子的极对数、定子极宽与极距的比值、转子极宽以及转子槽型等关键部分入手,对发电机主要部分的设计细节做了详细介绍。电机电磁场是研究电机的最重要的理论,有限元软件Ansoft是仿真分析电机磁场最常用的软件,因此本文在第四章对电机电磁场理论和有限元软件进行了介绍,并运用有限元仿真软件对本文所设计的电机进行了二维有限元静磁场、空载磁场和负载磁场做了仿真分析。输出电压是衡量发电机性能的重要指标,因此本文用Ansoft仿真软件对电机的输出电压和电流进行仿真,结果表明本文所设计的电机具有良好的性能2,符合发电机的性能指标要求。最后介绍了电励磁双凸极无刷直流发电机的调压系统的简单设计。针对电励磁双凸极无刷直流发电机非线性特性,采用了变参数PI励磁控制方法,给出了一种易于工程实现的变参数PI励磁控制算法。构建励磁调节电路模型,此模型与发电机模型一起构成整个发电调压系统,并设计了调压控制策略。利用所建模型对负载突变的情况进行了仿真分析,验证了调压控制方法的有效性和正确性。