混合勵(lì)磁電機(jī)技術(shù)（Hybrid Excitation Motor Technology）由俄羅斯學(xué)者于1988年提出，其是一種結(jié)合了永磁電機(jī)和電勵(lì)磁電機(jī)優(yōu)點(diǎn)的新型電機(jī)，通過(guò)同時(shí)利用永磁體和電勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)性能的靈活控制。以下是其核心特點(diǎn)和工作原理：

1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

ü 雙磁源配置： 電機(jī)內(nèi)部同時(shí)存在永磁體和電勵(lì)磁繞組兩個(gè)磁動(dòng)勢(shì)源。永磁體產(chǎn)生恒定的氣隙磁場(chǎng)，提供基礎(chǔ)磁通；電勵(lì)磁繞組通過(guò)外部直流電源供電，用于調(diào)節(jié)合成磁場(chǎng)的大小和方向。

ü 磁路耦合方式： 常見(jiàn)的磁路耦合方式有串聯(lián)磁路、并聯(lián)磁路和串并聯(lián)混合磁路。并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)因勵(lì)磁效率高、永磁體退磁風(fēng)險(xiǎn)低，是目前研究的主流方向。

ü 典型結(jié)構(gòu)形式： 包括混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)、混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)、混合勵(lì)磁爪極電機(jī)等，不同結(jié)構(gòu)在功率密度、散熱性能、弱磁能力等方面各有優(yōu)勢(shì)。

2. 工作原理

ü 磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制： 通過(guò)控制電勵(lì)磁電流的大小和方向，實(shí)現(xiàn)氣隙磁場(chǎng)的靈活調(diào)節(jié)。在低速大轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)，電勵(lì)磁繞組通入與永磁體磁極極性相同的電流，產(chǎn)生“助磁”作用，增加氣隙磁通密度，提升輸出轉(zhuǎn)矩；在高速恒功率運(yùn)行時(shí)，電勵(lì)磁繞組通入與永磁體磁極極性相反的電流，產(chǎn)生“去磁”作用，削弱氣隙磁通密度，擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍。

ü 運(yùn)行模式切換： 可根據(jù)工況在永磁主導(dǎo)模式、混合勵(lì)磁模式和電勵(lì)磁主導(dǎo)模式之間靈活切換。低速或輕載時(shí)，電機(jī)主要依靠永磁體磁場(chǎng)運(yùn)行；中速或重載時(shí)，電勵(lì)磁電流參與調(diào)節(jié)；極端高速或強(qiáng)去磁需求時(shí)，電勵(lì)磁電流起主導(dǎo)作用。

3. 優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

該電機(jī)兼具永磁電機(jī)的高效率、高功率密度和電勵(lì)磁電機(jī)的磁場(chǎng)可控性，具有寬調(diào)速范圍、高效率、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，還能減少對(duì)高性能稀土永磁材料的依賴(lài)，降低制造成本。廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)、航空航天電源系統(tǒng)、船舶推進(jìn)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域，尤其適合對(duì)動(dòng)力性能、調(diào)速范圍和效率要求較高的場(chǎng)合。

混合勵(lì)磁電機(jī)的測(cè)量需關(guān)注其獨(dú)特的兩勵(lì)磁源特性，關(guān)鍵測(cè)量?jī)?nèi)容包括：

ü ?磁場(chǎng)測(cè)量?：需分別測(cè)量永磁體產(chǎn)生的靜態(tài)磁場(chǎng)以及電勵(lì)磁繞組電流變化下的動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)合成效果，評(píng)估氣隙磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)范圍和線(xiàn)性度。湖南永磁測(cè)控表磁測(cè)量設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁體或轉(zhuǎn)子表面磁場(chǎng)分布進(jìn)行高速高精準(zhǔn)的測(cè)量。并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制表磁分布曲線(xiàn)二維及三維圖，能有效協(xié)助使用者更全面更直觀的了解其表磁分布情況。

ü ?電氣參數(shù)測(cè)量?：包括勵(lì)磁繞組電阻、電感、電樞繞組參數(shù)，以及在不同勵(lì)磁電流下的電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)。

ü ?性能測(cè)試?：重點(diǎn)測(cè)試其寬調(diào)速性能，測(cè)量弱磁與增磁控制下的最大轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)矩及效率圖譜。作為發(fā)電機(jī)時(shí)，需測(cè)試其在不同轉(zhuǎn)速下的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍與穩(wěn)定性。

ü ?控制特性驗(yàn)證?：驗(yàn)證電樞電流與勵(lì)磁電流的協(xié)調(diào)控制策略效果，測(cè)量動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)精度。

混合勵(lì)磁電機(jī)通過(guò)融合兩種勵(lì)磁方式的優(yōu)勢(shì)，為電機(jī)性能的優(yōu)化和應(yīng)用拓展提供了新的解決方案，是當(dāng)前電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一

審核編輯 黃宇