1.一种轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,包括同轴安装的凸极结构的第一转子(2)和第二转子(3)以及一个双凸极轴向对称结构的定子(1),所述第一转子(2)和所述第二转子(3)的结构完全相同且对称设置在所述定子(1)的轴向两侧,所述定子(1)与所述第一转子(2)、所述第二转子(3)之间均具有气隙,所述第一转子(2)和所述第二转子(3)固定连接构成转子本体;所述定子(1)径向分为内定子(8)和外定子(4),所述内定子(8)外径通过轴承(7)与所述外定子(4)内径转动连接;所述转子本体径向分为内转子(19)和外转子(15),所述内转子(19)外径和所述外转子(15)内径间通过非导磁圆环形磁隔(18)实现内、外转子的隔磁和固定;
所述外定子(4)包括均匀交替布置成圆环形的Pso个“H”形铁心单元(10)和Pso个梯形聚磁中间齿(11),所述梯形聚磁中间齿(11)的梯面朝向所述转子本体,且满足Pso=6 n,其中n为正整数;
所述内定子(8)包括内定子轭(14)和自所述内定子轭(14)向轴向每侧凸出的Psi个内定子磁极(8‑1),所述Psi个内定子磁极(8‑1)沿圆周方向均匀设置。
2.根据权利要求1所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,相邻的两个所述外定子“H”形铁心单元(10)和梯形聚磁中间齿(11)之间存在间隙,在间隙内固定嵌满沿圆周方向交替充磁的稀土永磁材料(6),形成Pso个外定子磁通切换磁极(4‑1),每个外定子磁通切换磁极(4‑1)由两块外定子聚磁端齿(10‑1)、一块梯形聚磁中间齿(11)和两块稀土永磁材料(6)组成;穿过所述外定子磁通切换磁极(4‑1)圆周两侧外定子槽,环绕每个所述外定子磁通切换磁极(4‑1)缠绕一组集中绕组线圈。
3.根据权利要求2所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,自所述外定子“H”形铁心单元(10)的轭部(12)沿轴向每侧凸出三个外定子导磁极(4‑2),三个所述外定子导磁极(4‑2)沿圆周方向等间隔布置,每个所述外定子导磁极(4‑2)均由一块铁氧体永磁材料(5)及一个导磁齿(9)组成,并按照轭部(12)、铁氧体永磁材料(5)、导磁齿(9)的顺序依次轴向固定;穿过所述外定子导磁极(4‑2)圆周两侧外定子槽,环绕每个与所述外定子磁通切换磁极(4‑1)相邻的所述外定子导磁极(4‑2)缠绕一组外定子集中绕组线圈(22 57)。
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4.根据权利要求3所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,所述外定子(4)轴向两侧共6Pso组所述外定子集中绕组线圈(22~57),6Pso组所述外定子集中绕组线圈(22~
57)分成三组,同相所述外定子集中绕组线圈(22 57)串联,形成三相外电枢绕组。
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5.根据权利要求1所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,每个所述内定子磁极(8‑1)包括三个平行的内定子齿(13),即一个内定子中间齿(13‑1)及其圆周两侧的两个内定子端齿(13‑2),三个所述内定子齿(13)之间存在两个形状相同的且开口朝向所述转子本体的平行凹槽;圆周方向相邻的两个所述内定子磁极(8‑1)之间存在一个开口面向所述转子本体的扇形凹槽,且其径向内侧槽口小于径向外侧槽口。
6.根据权利要求5所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,穿过相邻两个所述平行凹槽,分别环绕各所述内定子磁极(8‑1)的内定子中间齿(13‑1)、环绕所述扇形凹槽圆周两侧相邻两个所述内定子端齿(13‑2)缠绕直流磁化线圈,所述内定子轴向两侧共4Psi组所述直流磁化线圈串联或并联,形成直流磁化绕组;同一直流磁化线圈槽内的直流磁化线圈中的电流流向相同,相邻两个直流磁化线圈槽内的直流磁化线圈中的电流流向相反。
7.根据权利要求5所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,穿过相邻两个所述扇形凹槽,环绕每个所述内定子磁极(8‑1)缠绕一组内定子集中绕组线圈(58 69),所述~内定子(8)轴向两侧共2Psi组所述内定子集中绕组线圈(58~69),2Psi组所述内定子集中绕组线圈(58 69)分成三组,同相内定子集中绕组线圈(58 69)串联,形成三相内电枢绕组。
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8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,所述内转子(19)包括内转子轭(21)和自内转子轭(21)向定子(1)方向凸出的沿圆周均匀分布的梯形内转子齿(20),所述梯形内转子齿(20)的数量Pri满足:Pri=Psi±2N1,其中N1为正整数;所述梯形内转子齿(20)的梯面朝向内定子(8)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的轴向磁场复合型磁通切换电机,其特征在于,所述外转子(15)包括外转子轭(17)和自外转子轭(17)向定子(1)方向凸出的沿圆周均匀分布的梯形外转子齿(16),所述梯形外转子齿(16)的数量Pro满足:Pro=Pso±2N2,其中N2为正整数;所述梯形外转子齿(16)的梯面朝向外定子(4)。