混合励磁同步电动机作为一种新型永磁电机,由永磁磁极和电励磁磁极组成,可通过励磁绕组调节励磁磁势,克服了永磁同步电动机气隙磁场难于调节的缺陷,在电动汽车等宽范围调磁领域具有十分广阔的应用前景。在混合励磁同步电动机数学模型的基础上,针对其高速性能和低速性能进行分析。低速运行采用最大转矩电流比控制,保持了永磁同步电动机高转矩密度、高功率密度和高效率的优点;高速运行时采用功率因数为1弱磁控制,可提高电机运行效率、带负载能力和运行范围。基于气隙磁导法和虚位移法,推导了混合励磁同步电动机电磁转矩的表达式,分析了转矩脉动产生的机理,并有针对性的采取了多种措施对其转矩脉动进行削弱,取得了较好的效果。此外,以电磁转矩、转矩脉动和电机铁耗为优化目标,以永磁体宽度b_m、永磁体厚度h_m、V形磁槽夹角θ_m、铁磁极宽度a_r,以及铁磁极磁轭高度b_r等5个参数为优化变量,运用混合Taguchi遗传算法对混合励磁同步电动机进行了优化,提高了电机的运行性能。利用Matlab/Simulink软件,搭建了基于分区控制策略的混合励磁同步电动机控制系统,分别对2500r/min的低速运行性能和6000r/min的高速运行性能进行了详细的分析,得到了较理想的运行效果,验证了理论分析的正确性。研制了混合励磁同步电动机和永磁同步电动机2台样机,搭建了电动机性能测试平台,对混合励磁同步电动机的调磁性能以及两台样机的低速性能和弱磁性能进行了测试,实验结果验证了理论推导的正确性和有限元法的准确性。