永磁电机与电励磁式电机相比，结构简单，运行可靠性高，维护成本相对较低。永磁体提供磁动势使得永磁电机的功率密度比传统电励磁电机的功率密度高。同时，永磁电机没有励磁绕组，可以有效减小电机的铜耗。因此，永磁电机在工业各个领域有着广泛的应用。现有永磁电机多采用转子永磁式结构，将永磁体贴于转子表面或内嵌于转子中提供旋转磁场。根据不同的应用场合决定永磁体的放置方式。由于转子式永磁结构使永磁体处于运动状态，导致永磁体对转子有较大的离心力，这对永磁体的安装和固定提出了更高的要求；其次，转子旋转过程中温升过高，对永磁体的工作造成影响，严重时会使得永磁体发生不可逆退磁。磁通切换电机可以解决传统永磁电机存在的问题。其永磁体和电枢绕组均置于定子侧，避免了转子离心力和温升过高对永磁体造成的影响。磁通切电机的聚磁效应使其功率密度比普通永磁电机功率密度高，在电动汽车和航空等领域有着较好的应用前景。研究在传统磁通切换电机的基础上，提出一种新型的混合充磁的磁通切换电机，并分析全了不同转子齿数对磁链和反电动势的影响。为便于比较，以12/10型和12/11型混合充磁式磁通切换电机为研究对象。
研究提出的混合充磁式磁通切换电机的定子侧结构如图3所示。定子结构依旧采用U形定子轭，相邻U形定子轭之间嵌有切向充磁永磁体；与普通径向磁通切换电机相比，混合充磁式磁通切换电多了沿径向充磁的永磁体和径向永磁体外侧的环形定子轭。
在没有径向充磁永磁体时，电机为传统径向结构的磁通切换电机，其定子及定子中的磁路如图4所示。图4中的切向磁路即为磁通切换电机定子侧的主磁路。由于U形定子轭外部漏磁的存在，使得电枢绕组匝链的主磁链减少，其感应电动势也会相应减小。
研究所提的混合充磁式磁通切换电机的定子侧中的磁通路径如图5中(a)所示，电机的磁力线分布如图5中(b)所示。其中切向磁路由切向充磁永磁体产生，是混合充磁式磁通切换电机的主磁路；径向磁路由径向永磁体产生，作为辅助磁路，主要有两个作用：一是可以在一定程度上减小定子外侧的漏磁通，使切向充磁的永磁体得以充分利用；二是切向磁路的存在增加U形定子轭中的磁通密度，进而U形定子齿中与电枢绕组匝链的磁链增加。
提出了一种混合充磁式磁通切换电机，分析了其拓扑结构的特征，基于有限元计算方法对比分析了12/10型和12/11型电机的磁链和反电动势，得到如下结论：
1)混合充磁式磁通切换电机的绕组结构具有互补性；
2)转子齿数的变化会改变一相电枢绕组中各个绕组的相位差，改变了磁链中各次谐波之间的相位差，进而对电机的谐波特性造成影响；
3)转子齿数的变化会导致一相电枢绕组匝链的磁链幅值变化，进而影响电机的功率密度；
4)为了充分利用磁通切换电机绕组的互补性，转子齿数改变时，电枢绕组的排列方式也需要作适当调整。 2100433B
