电励磁双凸极电机具有转子结构简单、可靠性好、功率密度高、励磁可调等优点，因而受到国内外学者的大量关注。本文在现有电励磁双凸极电机的研究基础上，采用了理论分析，有限元仿真和实验验证的方法，研究了电励磁双凸极电机发电运行时和电动运行时的原理特性。首先介绍了三相电励磁双凸极电机的基本结构和工作原理，根据电路和磁路原理建立了数学模型，分析了标准角度控制方式并建立了模态方程。针对一台12/8极37kW的电励磁双凸极电动机，设计了基于CPLD和DSP的驱动系统，详细介绍了硬件和软件设计过程并对系统进行了调试。对样机分别进行发电和电动时的空载和负载实验，给出了主要波形和测试数据，实验结果验证了理论分析和系统的正确性。针对24/18极四相电励磁双凸极电机，利用电机仿真软件ANSOFT建立发电机的2D有限元仿真模型。分析了电机在不同发电方式下的磁场分布、气隙磁密、绕组磁链、电感、相电流、相电势、输出转矩等一系列稳态特性。研究了改变电机结构参数对电机稳态特性的影响，从加宽转子极和加宽定子极两个方面进行了优化，并对比了优化前后的功率特性，为合理地设计电机提供了参考。