夏永洪，刘俊波，李梦茹，刘 冲，熊哲浩

(南昌大学，南昌 330031)

0 引 言

相较于传统电励磁同步发电机，永磁同步发电机以永磁体替代电励磁绕组建立电机主磁场，拥有高效率的特点；同时，引入永磁体可轻松实现电机的无刷化，故永磁电机具有运行可靠的特点；此外，随着近年来高性能稀土永磁材料的发展，永磁体的磁能积与矫顽力大幅提升，令永磁电机拥有高功率密度的特点。为此，永磁同步发电机在诸多领域中，特别在直驱式风力发电系统中应用广泛[1]。

虽然永磁体的低磁导率使得永磁同步发电机外特性较好，但永磁体不同于电励磁绕组，磁场无法直接调节，在一定程度上限制了永磁同步发电机的进一步推广。为了解决该问题，有学者提出了混合励磁电机的概念，在永磁电机的基础上保留部分励磁绕组用以解决调磁问题。其中气隙磁场主要由永磁体建立，电励磁绕组起辅助作用，以调节气隙磁场[2-3]。

电机内各种谐波磁场含量丰富，通过恰当布置谐波绕组，获取电机内谐波磁场作为励磁电源以解决永磁电机的调磁问题，是电机领域的一个新的研究方向[4-5]。相较于三次谐波励磁需要通过电刷或交流励磁机、五次谐波励磁通常需采用集中整距电枢绕组的布置方式，文献[5]提出的齿谐波励磁方案，其原理是利用电机内固有的齿谐波磁场，在转子齿谐波绕组中感应的谐波电动势整流后直接提供给发电机的励磁绕组，如图1所示。……