增程式电动汽车融合了传统汽车和纯电动汽车的优点,同时解决了续驶里程短和环境污染问题,发展前景广阔,但目前增程器中使用的永磁发电机存在磁场调节困难、易退磁等缺点,可靠性较差。因此,本文提出了一种增程器用多相电励磁爪极发电机结构,展开对高可靠性增程器发电机的研究。在充分考虑发电机噪声、损耗以及各参数约束关系后,给出了增程器用四相、五相和六相电励磁无刷爪极发电机的极槽配合方案以及多相分数槽绕组布置方式。分别建立了四相、五相和六相爪极发电机三维有限元分析模型,对爪极发电机内部三维磁场以及发电机空载和负载输出特性进行了分析,并总结出不同多相爪极发电机的运行特点。理论分析得到了影响爪极发电机性能的关键因素,以四相爪极发电机为例,对多相爪极发电机定子与转子尺寸匹配关系、极弧系数、爪极尺寸等参数进行优化设计,得到了多相爪极发电机的最佳尺寸,达到减小漏磁、提高发电机功率密度和材料利用率的目的。对多相爪极发电机的短路故障进行理论分析,指出了短路电流对电机系统的危害,并验证了理论分析的正确性;提出将短路故障转换为开路故障的解决思路,分别对四相、五相和六相电励磁爪极发电机在二极管开路故障和电枢绕组开路故障时的空载输出电压波形、带负载能力进行了分析,证明了多相电励磁爪极发电机具备较高容错运行能力。运用三维有限元分析软件与电路分析软件的联合仿真,分别对不同值的稳压二极管、电容以及电阻进行分析,总结出稳压二极管对控制三极管导通条件、限流电阻对功率三极管放大倍数以及电容对控制三极管开关频率的影响规律,完成增程器用多相电励磁爪极发电机稳压电路设计。制作电压调节器与四相电励磁无刷爪极发电机样机,搭建增程器用四相爪极发电机实验平台进行了实验,对发电机空载和负载输出特性以及单相绕组开路故障时的容错性能进行了验证。