能量變換器是剛出現的直接并網高壓發電機，本項目對凸極能量變換器的基本結構及其電磁理論進行探索。通過對XLPE高壓電纜下定轉子磁場、槽內導體電磁力、端部電磁場、空載電勢波形等的研究，尋找定子鐵心與繞組的最佳結構形式、主磁極和阻尼繞組的最佳設計準則以及基本電磁參數的算法。為開發可靠高效的能量變換器提供理論依據、設計方法和準則。

凸極是從軛部向氣隙方向伸出的一種磁極，轉子有凸極，凸極安裝在轉子磁軛上。凸極轉子，包括轉子鐵芯，在轉子鐵芯上套設有轉子勵磁繞組，其特征在于在轉子鐵芯的凸起下部設有氣隙。

某直線同步電機實用新型專利是在保持直線電機電磁力和氣隙磁場基本不變的基礎上，降低了成本；與德國TR08型直線電機磁懸浮結構相比，轉子結構仍然維持凸極，削弱了轉子槽之間的距離，使得氣隙均勻，從而使維持氣隙的磁場波形不變；鐵心轉子在機車上，節省材料意味著對所需的直線電機懸浮力減少；常導式直線電機的懸浮力與牽引力之比不高，隨著速度的增高，比例還會下降，因此減輕轉子鐵心部分約1/7倍重量。

傳統凸極轉子結構簡單結實，便于加工，而磁障式磁阻轉子加工工藝繁瑣，不利于實際生產應用推廣，但是磁障式磁阻轉子磁場調制效果好，電機損耗小，運行穩定，而傳統凸極轉子的形狀決定了其磁場調制效果不理想，擁有大量諧波磁場，電機損耗高。

本書對雙凸極直流發電機近年來的技術發展進行了系統的總結，對單相、兩相、三相直至多相的雙凸極電機的電磁關系和運行特點進行了歸納，比較了SRG、DSGl、DSG2三種常用的發電方式下的運行特性；對三相雙凸極電機的空載、短路、外特性和調節特性進行了分析，研究了換相重疊和電樞反應對雙凸極直流發電機負載運行特性的影響；提出了新型的五相雙凸極電機，分析了三種結構五相電機的工作特性，研究了五相雙凸極電機的容錯性能；提出將永磁體和電勵磁有效結合的新型混合勵磁雙凸極結構，揭示了混合勵磁電機的磁場調節原理，并對電機的空載、負載特性進行了探討。

本書可作為高等院校電氣工程學科的碩士生，博士生和教師的參考書，也可供從事起動發電系統、電氣傳動和風力發電機研究開發的工程技術人員閱讀。