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电励磁双凸极电机是一种以定子集中电励磁、定转子双边凸极为特征的磁阻电机，具有结构简单、可靠性高、适应高速运行和成本低等优点，在航空起动发电系统和新能源汽车电驱动领域具有独特的优势。然而，电励磁双凸极电机相电感非线性强、谐波含量大，传统的标准方波电流控制方法难以充分发挥其转矩输出能力，存在起动转矩小、转矩脉动大、转速范围窄等问题。尽管方波换相角度的优化控制可以改善电励磁双凸极电机的转矩性能，但是由于电流换相模型的复杂度高、非线性强，换相角的优化选取面临精确建模困难、参数优化计算量大以及通用性差等缺陷，限制了电励磁双凸极电机系统的推广应用。
本文在对电励磁双凸极电机电流控制技术进行系统总结的基础上，分别对中低速自适应换相角度控制、高速弱磁控制和低速电流塑形控制技术开展研究和实践。
针对中低转速方波换相角度的优化选取依赖于精确模型且计算量大的问题，本文提出了同步换相控制方法：通过引入附加角度闭环对相电流过零点和定转子极对齐位置进行同步控制，在不需要精确模型的情况下实现了对换相角度的自适应优化；通过将换相电流矢量轨迹塑形为正六边形，减小了换相转矩损失。本文还对控制算法的软硬件实现方案进行了详细描述，并通过实验验证了换相控制的自适应优化效果。
电励磁双凸极电机高转速运行下缺乏有效的方波换相角度与励磁电流协同弱磁分析方法和控制策略。本文一方面研究了基于提出的同步换相控制方法的弱磁运行控制策略。另一方面，基于旋转坐标系下的电感特性分析将电机等效为隐极式电励磁同步电机，并基于旋转矢量模型和双反应理论研究了弱磁控制策略。结果证明基于矢量模型的弱磁控制方法能够较大幅度地提升高速区的转矩输出能力。
低速电流塑形控制方面，由于电励磁双凸极电机相电感谐波含量大，方波电流或正弦电流控制都不能充分利用电感的谐波成分，都会产生大量的谐波转矩。为了得到电流塑形控制期望波形的最优解，本文从谐波角度分析了电机等效模型和转矩成分，在此基础上针对优化绕组损耗和抑制转矩脉动这两个目标分别进行谐波注入算法求解。基于实验辨识得到的样机磁链和电感模型，对电流谐波注入算法进行了仿真分析和有效性验证。
综上，本文研究了适用于不同转速的电流控制方法：中低速运行时，提出了同步换相控制方法改进方波电流的换相控制；高速运行时，从旋转矢量角度分析电机模型和研究弱磁控制策略；低速运行时，从谐波角度分析电机模型和研究电流谐波注入方法。这些电流控制方法提高了中低速状态下转矩电流比并减小转矩脉动率，提升了高转速时的转矩输出能力。
本文在对电励磁双凸极电机电流控制技术进行系统总结的基础上，分别对中低速自适应换相角度控制、高速弱磁控制和低速电流塑形控制技术开展研究和实践。
针对中低转速方波换相角度的优化选取依赖于精确模型且计算量大的问题，本文提出了同步换相控制方法：通过引入附加角度闭环对相电流过零点和定转子极对齐位置进行同步控制，在不需要精确模型的情况下实现了对换相角度的自适应优化；通过将换相电流矢量轨迹塑形为正六边形，减小了换相转矩损失。本文还对控制算法的软硬件实现方案进行了详细描述，并通过实验验证了换相控制的自适应优化效果。
电励磁双凸极电机高转速运行下缺乏有效的方波换相角度与励磁电流协同弱磁分析方法和控制策略。本文一方面研究了基于提出的同步换相控制方法的弱磁运行控制策略。另一方面，基于旋转坐标系下的电感特性分析将电机等效为隐极式电励磁同步电机，并基于旋转矢量模型和双反应理论研究了弱磁控制策略。结果证明基于矢量模型的弱磁控制方法能够较大幅度地提升高速区的转矩输出能力。
低速电流塑形控制方面，由于电励磁双凸极电机相电感谐波含量大，方波电流或正弦电流控制都不能充分利用电感的谐波成分，都会产生大量的谐波转矩。为了得到电流塑形控制期望波形的最优解，本文从谐波角度分析了电机等效模型和转矩成分，在此基础上针对优化绕组损耗和抑制转矩脉动这两个目标分别进行谐波注入算法求解。基于实验辨识得到的样机磁链和电感模型，对电流谐波注入算法进行了仿真分析和有效性验证。
综上，本文研究了适用于不同转速的电流控制方法：中低速运行时，提出了同步换相控制方法改进方波电流的换相控制；高速运行时，从旋转矢量角度分析电机模型和研究弱磁控制策略；低速运行时，从谐波角度分析电机模型和研究电流谐波注入方法。这些电流控制方法提高了中低速状态下转矩电流比并减小转矩脉动率，提升了高转速时的转矩输出能力。