混合励磁开关磁链电机继承了永磁电机结构简单、体积小和效率高的优点,同时又具有气隙磁场调节能力,在航空航天、新能源发电与驱动等领域具有重要的应用前景。然而,由于混合励磁开关磁链电机双凸极结构,使得其产生较高的齿槽转矩,从而引起较大振动和噪声。本文针对混合励磁开关磁链电机齿槽转矩较大这一问题,展开了相关研究。本文以12/10混合励磁开关磁链电机为例,介绍了该电机的基本结构,分析了该电机的工作原理和调磁原理,建立了相应的基本数学模型。通过有限元仿真分析了不同励磁电流下电机气隙磁密、空载磁链、反电动势和输出转矩的变化情况。介绍了12/10混合励磁开关磁链电机齿槽转矩的产生原因。基于傅里叶分解法和磁路模型推导了两种齿槽转矩的解析表达式,简洁明了地反映出齿槽转矩和电机参数之间的关系。研究了电机参数,即定转子数、气隙和永磁体对齿槽转矩的影响。并以斜极和增大极靴为例,分析了其对齿槽转矩的影响。针对混合励磁开关磁链电机转子结构简单这一优势,在转子侧应用了辅助槽、阶梯齿、极靴和偏心齿四种方法削弱齿槽转矩。四种削弱方法的结构尺寸进行了参数化建模和优化仿真,得出了各削弱方法相应的最优结构。对比分析了不同励磁电流下四种削弱方法对电机齿槽转矩和电机性能的影响。通过一台实验样机对有限元仿真结果进行了验证。研究表明,优化后的各削弱方法均在最大程度上削弱了电机齿槽转矩。不同励磁电流密度下,各削弱方法对电机齿槽转矩和电机性能影响得到研究结论如下:(1)从齿槽转矩削弱程度考虑:在电机弱磁、永磁和增磁状态下,辅助槽方法削弱程度最佳。(2)从电机性能影响程度考虑:V型槽方法对电机磁链、反电动势和输出转矩影响最小。特别是在电机弱磁状态下,采用V型槽转子结构的电机具有较大的平均转矩。