1.一种不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定求解坐标系、区分求解区域、针对不同求解区域分别建立拉普拉斯方程或者泊松方程，并列出对应的边界条件；

(2)将直角坐标系下的方程变换到圆柱坐标系，通过分离变量法建立解析通解方程；

(3)结合边界条件，确定电机的解析特解方程；确定电机不同区域处气隙长度，并将永磁阵列的剩余磁化强度分解为轴向分量和周向分量的叠加；

(4)通过建立的拉普拉斯方程或者泊松方程，结合边界条件，分别用傅里叶极数的形式求出不同永磁体磁化强度的轴向分量和周向分量；

(5)将需要求解的分量代入电机的解析特解方程，得出方程系数和解析表达式。

2.根据权利要求1所述的不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)选择无源恒定场，根据电机模型外观和物理特性确定坐标系；

(12)区分求解区域：建立混合励磁Halbach永磁体阵列永磁电机的物理模型，在电机的物理模型中从里到外、从下到上分别定义四个圆周位置和七个不同高度的位置，其四个圆周位置的半径分别为Ri、R1、R2及Ro，七个不同高度位置分别为y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7，利用极坐标系下的半径坐标r和圆柱坐标下的高度z来划分各个区域，其中，rRo且z<0，z>y7的区域由空气组成，Ri

(13)建立拉普拉斯方程或者泊松方程：标量磁位Φm满足圆柱坐标下的拉普拉斯方程，在有效气隙区域为 在永磁区域满足泊松方程

M为永磁体的剩余磁化强度矢量；

(14)列出边界条件：将电机磁路划分为五个区域，在区域内假设各处均未饱和；假设永磁体区域Ⅰ的永磁体2为周向充磁，永磁体1为轴向充磁，上下平面和内外径面，四个面满足如下边界条件：ΦmV(r,θ,z)|z＝y7＝0，表示铁磁材料区域Ⅴ上表面的标量磁位为0；不同位置处的磁场强度H关系，HzI(r,θ,z)|z＝y1＝HzI(r,θ,z)|z＝0＝0，r∈(Ri,Ro)&θ∈(θ3,θ4)，表示永磁体2的上下面场强为0；HrI(r,θ,z)|r＝Ri＝HrI(r,θ,z)|r＝Ro＝0，θ∈(θ3,θ4)&z∈(0,y1)表示永磁体2的内、外径面的场强为0；永磁体区域Ⅰ的轴向充磁的永磁体1，上平面，内径外径面和左右面，五个面满足如下边界条件：BzI(r,θ,z)|z＝y2＝BzII(r,θ,z)|z＝y2，表示永磁体1的上平面上的磁场密度等于气隙域Ⅱ下表面的磁场密度，B表示磁场密度；HrI(r,θ,z)|r＝R1＝HrI(r,θ,z)|r＝R2＝0，此时θ∈(θ1,θ2)&z∈(y1,y2)，HθI(r,θ,z)|θ＝θ1＝HθI(r,θ,z)|θ＝θ2＝0，r∈(R1,R2)&z∈(y1,y2)分别表示永磁体1内径外径面和左右面磁场强度为0；气隙区域Ⅱ、转子区域Ⅲ、气隙区域Ⅳ、铁磁区域Ⅴ之间，满足以下边界条件：BzIII(r,θ,z)|z＝y3＝BzII(r,θ,z)|z＝y3，表示气隙域的上平面上的磁场密度等于转子域下表面的磁场密度；BzIV(r,θ,z)|z＝y4＝BzIII(r,θ,z)|z＝y4，表示转子域的上平面上的磁场密度等于气隙域Ⅳ下表面的磁场密度；BzV(r,θ,z)|z＝y5＝BzIV(r,θ,z)|z＝y5，表示气隙域Ⅳ的上平面上的磁场密度等于铁磁材料区域Ⅴ下表面的磁场密度；z＝0为永磁域的下表面，y1为永磁体2的高度，y2为永磁体1高度和永磁体2高度之和，y3、y4分别表示转子的下表面和上表面的高度，y5表示铁磁材料下表面的高度，y6-y5为铁磁材料的齿高，y7为铁磁材料上表面高度。

3.根据权利要求1所述的不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，所述步骤(2)实现过程如下：

通过分离变量法，得出圆柱坐标系下的三个常微分方程：

可得通解：

其中，m，λ和k为常数，c1、c2、c3、c4、c5、c6是电机结构常数，Jm(λr)为第一类贝塞尔函数，Nm(λr)为第二类贝塞尔函数。

4.根据权利要求1所述的不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，所述步骤(3)实现过程如下：

通过分析电机模型的边界条件可以将通解转换为特解的形式，θ等于0时，气隙磁密具有最大值，故保留余弦函数；当z趋于0时，磁密为零，故c1、c2为相反数；r趋于0的时候，诺依曼函数趋于无穷，故C6为零，特解为： 可得气隙域Ⅱ和气隙域Ⅳ中磁场强度H在r、θ、z方向上的分量：和磁场密度B在r、θ、z方向上的分量：

气隙域Ⅳ的表达式与气隙域Ⅱ的表达式仅相差一个系数，永磁区域需要根据永磁体的充磁方向确定永磁体的剩余磁化方向，假设永磁体区域Ⅰ的永磁体2为周向充磁，永磁体1为轴向充磁，则永磁阵列的剩余磁化强度分解为轴向分量和周向分量的叠加，永磁体2和永磁体1的剩余磁化强度分布MⅠ在θ方向上分布为：永磁体1和永磁体2的剩余磁化强度分布MⅠ在z方向上分布为：

5.根据权利要求1所述的不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，所述步骤(4)实现过程如下：

结合边界 条件 ，采 用傅里叶级 数和汉克 尔变换等数学 方法对等式两边同时乘以rJm(λ’r)sinh(λ’z)，并对r在[Ri,Ro]，z在[0,y1]上积分；可得永磁铁2剩余磁化强度的周向分量：对r在[R1,R2]，z在[y1,y2]上积分；可得永磁铁1剩余磁化强度的周向分量：对等式 两边同时乘以rJm(λ’r)cos(m’θ)，并对r在[R1,R2]，θ在[-τp1/2,τp1/2]上积分，可得永磁体1的剩余磁化强度分布MⅠ在z方向上分布：对r在[Ri,Ro]，θ在[θ3,θ4]上积分，可得永磁体2的剩余磁化强度分布MⅠ在z方向上分布：利用反Hankel变换可得：

S1(r,z)＝sinh(2λy2)-sinh(2λy1)-2λ(y2-y1)(Ro-Ri)S2(r,z)＝(sinh(2λy1)-2λy1)(R2-R1)；

永磁体1和永磁体2的剩余磁化强度分布MⅠ在z方向上分布：S1(r,θ)＝(sin(mτp1)+2mτp1)(R2-R1)S2(r,θ)＝(2m(θ4-θ3)+sin(2mθ4)-sin(2mθ3))(Ro-Ri)；

其中，S(r,θ)和S(r,z)分别表示电机在径向、周向和径向、轴向上的结构函数；Br表示永磁体的剩余磁密。

6.根据权利要求1所述的不对称气隙结构轴向磁场混合励磁电机磁场计算方法，其特征在于，所述步骤(5)实现过程如下：

将需要求解的分量代入电机的解析特解方程，得出两处气隙出的轴向分量表达式和方程系数：

其中，c9和c10分别是永磁体1和永磁体2单独作用时，与电机结构参数相关的待定参数：