电励磁双凸极电机是一种新型的无刷电机,它继承了开关磁阻电机的结构简单、可靠性高、能量密度大及高速运行等优点。该电机通过在定子上安装励磁绕组,作为发电机工作时,不仅简化了硬件结构,而且控制更为方便。目前,电励磁双凸极电机构成的无刷直流发电机系统已成为航空、车载电源系统等领域中新兴的研究热点。本文首先简述了汽车发电机系统的构成、工作原理以及工作特性,接着介绍电励磁双凸极电机的结构、电磁特性以及调压器工作原理。根据电机的数学模型,利用MATLAB软件建立电励磁双凸极发电机系统的仿真模型。为了在不改变电机原有结构的前提下,提升发电机系统的输出功率,在基本的三相桥式整流电路中引入两个中性点二极管,形成八管整流模式。本文从谐波成分的角度,介绍了该整流模式的工作原理,论述了中性点二极管导通的条件,并进行了仿真验证,对车载电励磁双凸极发电机系统选择最佳的整流方式具有参考价值。实现高可靠性的发电机系统,故障诊断和容错运行是重要的研究环节。本文针对系统整流电路的故障状态,进行理论和仿真分析,提出了基于小波包能量特征值的故障诊断方法,并进行试验验证,结果表明该信号处理方法具有较高的故障诊断正确率。最后,本文介绍了基于DSP的电励磁双凸极发电机系统的软硬件设计,进行了一系列试验验证工作,结果表明系统具有良好的动稳态性能,具备一定的容错运行能力,验证了电励磁双凸极发电机构成车载低压电源系统方案的可行性。