轴向磁通切换混合励磁同步电机(AFHESM)融合了磁通切换型和轴向磁通永磁电机各自的优势，并具有磁场调节能力。本课题以一台三相12/10极单定子/双转子AFHESM为研究对象，对其工作原理和优化设计进行深入研究，试制新样机，展开试验研究与分析验证，所得结论对该类新型电机进一步深入研究和应用具有一定的参考价值。论文主要研究成果包括以下几个方面：1.新型电机运行原理分析。以一台三相12/10极轴向磁通切换混合励磁同步电机为研究对象，系统分析了电机磁通切换原理与调磁原理，根据电枢绕组的一致性与互补性特点，从本质上解释了磁通高度正弦的形成原因。2新型电机初始设计方案确定。基于有限元分析软件ANSYS平台，建立了AFSHEM的全参数化三维有限元模型，深入分析并推导了电机的相关电磁特性，包括永磁磁链、感应电动势、齿槽转矩等。3.电机优化分析。以提高感应电动势为主要性能目标，综合考虑齿槽转矩因素，分别研究了电机永磁体、转子齿及定子槽形状与尺寸改变对电机性能的影响规律。进行了大量反复计算与比较，确定了该类电机的主要设计参数和主要结构尺寸的选取原则和选取范围，如定子槽形状尽可能采用矩形等，掌握了此类电机的结构优化设计方法，为样机的进一步优化提供了理论基础。4.试制新样机。根据优化分析和仿真结果对初始样机进行改进试制，搭建AFHESM实验系统，进行了比较全面的发电实验研究，具体包括：三相空载感应电动势测定、不同转速下空载感应电动势测定、调磁能力测试等，获得了样机的综合性能特征，得到了一些有益的结果，验证所提出的优化分析理论的正确性。