混合勵磁電機技術(shù)（Hybrid Excitation Motor Technology）由俄羅斯學(xué)者于1988年提出，其是一種結(jié)合了永磁電機和電勵磁電機優(yōu)點的新型電機，通過同時利用永磁體和電勵磁繞組產(chǎn)生磁場，實現(xiàn)對電機性能的靈活控制。以下是其核心特點和工作原理：

1. 結(jié)構(gòu)特點

ü 雙磁源配置： 電機內(nèi)部同時存在永磁體和電勵磁繞組兩個磁動勢源。永磁體產(chǎn)生恒定的氣隙磁場，提供基礎(chǔ)磁通；電勵磁繞組通過外部直流電源供電，用于調(diào)節(jié)合成磁場的大小和方向。

ü 磁路耦合方式： 常見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)因勵磁效率高、永磁體退磁風險低，是目前研究的主流方向。

ü 典型結(jié)構(gòu)形式： 包括混合勵磁雙凸極電機、混合勵磁磁通切換電機、混合勵磁爪極電機等，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。

2. 工作原理

ü 磁場調(diào)節(jié)機制： 通過控制電勵磁電流的大小和方向，實現(xiàn)氣隙磁場的靈活調(diào)節(jié)。在低速大轉(zhuǎn)矩運行時，電勵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；在高速恒功率運行時，電勵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，擴大恒功率調(diào)速范圍。

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

3. 優(yōu)勢與應(yīng)用

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

混合勵磁電機的測量需關(guān)注其獨特的兩勵磁源特性，關(guān)鍵測量內(nèi)容包括：

ü ?磁場測量?：需分別測量永磁體產(chǎn)生的靜態(tài)磁場以及電勵磁繞組電流變化下的動態(tài)磁場合成效果，評估氣隙磁場的調(diào)節(jié)范圍和線性度。湖南永磁測控表磁測量設(shè)備，可實現(xiàn)對永磁體或轉(zhuǎn)子表面磁場分布進行高速高精準的測量。并對測試結(jié)果進行統(tǒng)計分析并繪制表磁分布曲線二維及三維圖，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)測量?：包括勵磁繞組電阻、電感、電樞繞組參數(shù)，以及在不同勵磁電流下的電機反電動勢、轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線。

ü ?性能測試?：重點測試其寬調(diào)速性能，測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)電機時，需測試其在不同轉(zhuǎn)速下的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍與穩(wěn)定性。

ü ?控制特性驗證?：驗證電樞電流與勵磁電流的協(xié)調(diào)控制策略效果，測量動態(tài)響應(yīng)時間和磁場調(diào)節(jié)精度。

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

審核編輯 黃宇