永磁同步電機具有結構簡單、體積小、重量輕和效率高等優點，受到了國內外學者的重視，并被越來越多的應用于工業領域。在電力牽引、主軸驅 動、風力發電等系統中，需要電機在寬速度范圍內 運行。在基速以上，永磁同步電機只能通過 d 軸電 流弱磁來提高電機轉速，但永磁體磁阻很大，氣隙 磁場調節困難；另一方面，過大的 d 軸電流可能引 起永磁體永久退磁。所以，永磁同步電機很難在寬 速度范圍內運行。傳統的直流電機可以通過改變勵 磁電流來調節速度，電勵磁同步電機同樣也可以通 過改變勵磁電流調節氣隙磁場強度，實現寬調速運 行。但是，勵磁損耗的存在降低了電機的效率，很 難實現電機的高功率密度和高效率運行，其應用也 受到一定限制。由于永磁同步電機與電勵磁同步電 機都存在各自的缺陷，因此學術界一直在尋找一種 結合它們的優點同時又克服各自缺點的新電機。 早在 20 世紀 80 年代末，美國學者提出了“混 合勵磁”的思想[1]。混合勵磁同步電機(hybrid excited synchronous machine，HESM)，又稱組合勵磁同步 電機或雙勵磁同步電機 (double excitation synchronous machine，DESM)，是指將永磁與電勵磁兩種勵磁方式進行合理結合而發展起來的一種電 機[2-12]。混合勵磁電機內存在兩個磁勢源，一個是由 永磁體產生的，另一個是電勵磁產生的。永磁體產 生主磁通，電勵磁產生輔助磁通，通過增磁與弱磁 調節永磁體產生的磁通，由它們相互作用實現電磁 能量轉換。因此，HESM 既保留了永磁同步電機與 電勵磁同步電機的優點，又克服了各自的缺點。 混合勵磁同步電機工作可靠穩定，相對于永磁 同步電機，氣隙磁通調節方便，調速范圍寬；同時， 也減小了永磁體體積，節約了永磁體用量。由于利 用了永磁體，所以混合勵磁同步電機能夠提供比電 勵磁同步電機更高的轉矩密度與功率密度。混合勵 磁同步電機特別適合寬速度范圍、輸出電壓穩定、 調速范圍大，以及轉矩及功率大的場合。 本文主要論述混合勵磁同步電機的基本特點， 分析幾種典型混合勵磁同步電機的結構特征、工作 原理和它們的優缺點。在此基礎上，提出一種新型 拓撲結構混合勵磁同步電機。推導混合勵磁同步電 機的數學模型，基于分區控制策略構建控制系統， 研究目前已有的幾種混合勵磁同步電機控制技術， 并詳細比較各種控制技術的特點。針對這幾種控制 技術存在的不足，提出一種混合勵磁同步電機效率 最優控制策略。探究混合勵磁同步電機及控制技術 的發展趨勢、研究方向與應用場合。更多詳細內容請見附件
混合勵磁同步電機及其控制技術綜述和新進展_趙紀龍.pdf
永磁同步電機轉子初
