永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻和效率高等优点，受到了国内外学者的重视，并被越来越多的应用于工业领域。在电力牵引、主轴驱 动、风力发电等系统中，需要电机在宽速度范围内 运行。在基速以上，永磁同步电机只能通过 d 轴电 流弱磁来提高电机转速，但永磁体磁阻很大，气隙 磁场调节困难；另一方面，过大的 d 轴电流可能引 起永磁体永久退磁。所以，永磁同步电机很难在宽 速度范围内运行。传统的直流电机可以通过改变励 磁电流来调节速度，电励磁同步电机同样也可以通 过改变励磁电流调节气隙磁场强度，实现宽调速运 行。但是，励磁损耗的存在降低了电机的效率，很 难实现电机的高功率密度和高效率运行，其应用也 受到一定限制。由于永磁同步电机与电励磁同步电 机都存在各自的缺陷，因此学术界一直在寻找一种 结合它们的优点同时又克服各自缺点的新电机。 早在 20 世纪 80 年代末，美国学者提出了“混 合励磁”的思想[1]。混合励磁同步电机(hybrid excited synchronous machine，HESM)，又称组合励磁同步 电机或双励磁同步电机 (double excitation synchronous machine，DESM)，是指将永磁与电励磁两种励磁方式进行合理结合而发展起来的一种电 机[2-12]。混合励磁电机内存在两个磁势源，一个是由 永磁体产生的，另一个是电励磁产生的。永磁体产 生主磁通，电励磁产生辅助磁通，通过增磁与弱磁 调节永磁体产生的磁通，由它们相互作用实现电磁 能量转换。因此，HESM 既保留了永磁同步电机与 电励磁同步电机的优点，又克服了各自的缺点。 混合励磁同步电机工作可靠稳定，相对于永磁 同步电机，气隙磁通调节方便，调速范围宽；同时， 也减小了永磁体体积，节约了永磁体用量。由于利 用了永磁体，所以混合励磁同步电机能够提供比电 励磁同步电机更高的转矩密度与功率密度。混合励 磁同步电机特别适合宽速度范围、输出电压稳定、 调速范围大，以及转矩及功率大的场合。 本文主要论述混合励磁同步电机的基本特点， 分析几种典型混合励磁同步电机的结构特征、工作 原理和它们的优缺点。在此基础上，提出一种新型 拓扑结构混合励磁同步电机。推导混合励磁同步电 机的数学模型，基于分区控制策略构建控制系统， 研究目前已有的几种混合励磁同步电机控制技术， 并详细比较各种控制技术的特点。针对这几种控制 技术存在的不足，提出一种混合励磁同步电机效率 最优控制策略。探究混合励磁同步电机及控制技术 的发展趋势、研究方向与应用场合。更多详细内容请见附件
混合励磁同步电机及其控制技术综述和新进展_赵纪龙.pdf
永磁同步电机转子初
