混合勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)作為一種新型永磁電機(jī)，同時(shí)具備永磁同步電動(dòng)機(jī)高功率密度和高效率的優(yōu)點(diǎn)，以及電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)氣隙磁場(chǎng)易于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。提出了一種混合磁極式的混合勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，推導(dǎo)了該混合勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，得到了混合勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量軌跡

混合勵(lì)磁電機(jī)的調(diào)速特性取決于其勵(lì)磁方式和控制方法。

對(duì)于混合勵(lì)磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，其永磁體和勵(lì)磁線圈都可以提供磁場(chǎng)，因此它的勵(lì)磁方式可以分為串聯(lián)勵(lì)磁和并聯(lián)勵(lì)磁兩種。

對(duì)于串聯(lián)勵(lì)磁的混合勵(lì)磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，其調(diào)速特性與傳統(tǒng)的串聯(lián)勵(lì)磁直流電機(jī)類似，即隨著電樞電流的變化，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速也會(huì)相應(yīng)地變化。但與傳統(tǒng)的串聯(lián)勵(lì)磁直流電機(jī)不同的是，混合勵(lì)磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體，因此其反電動(dòng)勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而線性增加。這就需要根據(jù)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整電樞電流，以保持電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

對(duì)于并聯(lián)勵(lì)磁的混合勵(lì)磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，其調(diào)速特性與異步電機(jī)類似，即其轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載的變化而發(fā)生變化，但其效率和功率因數(shù)要比異步電機(jī)高。在控制上，可以通過(guò)控制電機(jī)的勵(lì)磁電流來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

總的來(lái)說(shuō)，混合勵(lì)磁電機(jī)具有良好的調(diào)速特性和高效率、高功率因數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，但其調(diào)速和控制方法相對(duì)于傳統(tǒng)的電機(jī)會(huì)更加復(fù)雜。

混合勵(lì)磁電機(jī)是電勵(lì)磁同步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的合成，因此，在忽略漏磁和磁飽和的情況下，氣隙內(nèi)的磁鏈?zhǔn)怯来糯艅?dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁鏈和電勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁鏈的合成。

磁鏈方程為：

式中，pm，e——下標(biāo)，分別表示永磁段和電勵(lì)磁段;

下標(biāo)，分別代表永磁段和電勵(lì)磁段的d軸分量;

下標(biāo)，分別代表永磁段和電勵(lì)磁段的q軸分量。

電磁轉(zhuǎn)矩方程為：

式中，Ld——定子繞組的等效d軸電感，Ld=Lpm-d+Le-d，H;

Lq——定子繞組的等效q軸電感，Lq=Lpm-q+Le-q，H。

當(dāng)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，其電磁轉(zhuǎn)矩可表示為：

式中，

永磁體產(chǎn)生的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，V;

電勵(lì)磁繞阻產(chǎn)生的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，V;

x d——定子繞組的等效d軸電抗，Q ;

xq——定子繞組的等效q軸電感，Q。

從式（6-10）可以看出，混合勵(lì)磁電機(jī)的調(diào)速特性綜合了永磁同步電機(jī)和電勵(lì)磁電機(jī)的調(diào)速特性，既可以采用矢量控制方法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也可以控制電勵(lì)磁繞組的電流大小和方向調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的幅值，增加混合勵(lì)磁電機(jī)磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)范圍，以達(dá)到擴(kuò)大混合勵(lì)磁電機(jī)恒功率調(diào)速范圍的效果。