电励磁电机因磁场可调符合电动汽车电驱动系统无稀土、低成本、宽速域的需求,得到越来越多的重视,但其有刷结构限制了应用;磁耦合谐振无线供电技术经磁场耦合产生谐振来实现电能的非接触传输,具有高功率密度的优点。本文基于磁耦合谐振无线电能传输原理,提出了一种谐振耦合励磁同步电机系统,对系统工作原理、磁场调制分析、绕组结构构型、系统参数设计方法等方面进行研究。对所提出的谐振耦合励磁同步电机系统工作原理进行了阐述,系统复用定子电枢绕组作为励磁发射端,通过电流调制,磁场谐振发射高频能量到转子侧,建立励磁磁场,与电枢磁场作用产生动力转矩输出。分析了气隙磁场的耦合与作用机理,明晰了基频电枢磁场与励磁绕组作用产生转矩,高频磁场与接收绕组作用传输励磁能量的基本原理。同时指出基频磁场与接收绕组、高频磁场与励磁绕组、接收绕组磁场与励磁绕组相互作用会造成转矩脉动及励磁端交流扰动的问题及解耦条件。提出了调制高频磁场分布的定子绕组高频励磁电流注入的三种方式,为后续绕组结构设计奠定基础。针对气隙双频磁场中存在的耦合问题,对绕组结构设计展开研究。结合三种高频注入方式下基、高频磁场的空间分布情况,完成励磁绕组空间排布设计消除高频磁场的交流扰动,进行了无线励磁接收绕组排布和连接方式设计及能量获取分析。提出一种绕制于同一铁心下的“绕组1-绕组2-绕组1”式双绕组正交解耦排布方式,应用于本系统“励磁-接收-励磁”结构,实现了励磁、接收绕组的互感为0,无能量耦合。对三种高频注入方式下电机输出与无线励磁耦合机构性能的相互影响展开对比分析,确定了双通道独立传能、励磁能量传输利用率高的分段正反相高频注入方式。为解决复用结构实现电机转矩输出和无线励磁能量传输所带来的参数耦合问题,对系统参数设计方法和流程展开研究。进行了电励磁电机基本参数设计,确定了电机侧的尺寸和电枢绕组参数;针对无线励磁侧的设计,进行了参数分类,建立了源端电压、发射电流、电枢与接收绕组互感等特性参数的解析模型,分析了定转子齿槽参数对系统输出的影响规律,为设计参数的取值和设计步骤提供理论支撑。最后,给出了系统参数设计的具体流程,经迭代后得出了参数设计结果。建立仿真模型,对电机系统运行进行了仿真分析,研究了电机磁密分布特点、转矩输出、效率特性、扩速能力、外特性曲线及励磁调节特性,仿真表明,电机输出效率达95.3%,恒功率性能优越,三倍扩速时输出功率达到最大功率的92.8%,无线励磁侧可全范围调节励磁电流。