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爪极电机因其制造简单、成本低廉而被广泛应用于汽车工业领域。近年来,汽车整车性能的不断提高对汽车发电机提出了更高的要求,普通的硅整流发电机由于结构较为复杂、可靠性不高、维修不方便,已经无法满足。混合励磁无刷爪极发电机因其具有低速性能好、气隙磁通密度高、功率密度高、励磁损耗低等优点受到了广泛关注。本文提出了一种新型并联式结构混合励磁无刷爪极发电机,介绍了其结构特点及基本原理。利用三维有限元法和等效磁网络法,对电机的磁场性能进行了分析。本文具体的研究工作主要有以下几个方面:(1)针对现有汽车发电机的不足,提出了一种新型并联式结构混合励磁无刷爪极发电机,该电机结合了电励磁电机和永磁电机的优点,又最大程度上克服了两者的缺点,励磁易于调节且实现了无刷化。(2)利用Ansoft/Maxwell3D有限元软件构建了电机一对极下的三维有限元模型,对电机的空载磁场分布、不同励磁电流下的磁场调节特性以及空载漏磁场进行了分析。通过与相同参数下电励磁爪极电机的空载特性对比,发现采用混合励磁结构以后,极大减小了电机的极间漏磁,气隙磁通密度增大,在较小的励磁电流下即可产生较大的气隙磁通密度,极大提高了发电机的励磁效率。(3)通过改变混合励磁爪极电机的爪极转子参数,分析了爪极转子的结构参数对气隙磁密、漏磁及磁路饱和的影响,发现相同结构参数下电励磁爪极电机与混合励磁爪极电机的各场量具有相同的变化规律,并得到了较为合理的爪极转子参数的选择依据。(4)由于爪极电机磁通分布的特殊和复杂性,建立了考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型。建立节点磁位方程组对电机空载磁场分布进行分析。采用等效磁网络法可以大大减少剖分数量、节约计算机内存以及计算时间。且考虑漏磁路的磁网络模型的分析计算结果与三维有限元分析基本一致,满足计算精度的要求。