1.一种五自由度混合磁轴承,其特征在于,包括一对两个半自由度混合磁轴承,一对所述两个半自由度混合磁轴承中间设置间隙,一对所述两个半自由度混合磁轴承均以其中间间隙为轴,左右轴对称设置,每个所述两个半自由度混合磁轴承包括定子和转子,所述定子包括径向定子铁心(1)、永磁体(2)、轴向定子铁心(3);所述径向定子铁心(1)沿其内圆周均匀分布2N个磁极,其中,N个磁极为控制磁极(4),其余N个磁极为分别嵌入了所述永磁体(2)的永磁磁极(5),N个所述控制磁极(4)与N个永磁磁极(5)间隔设置;N个控制磁极(4)上均绕制径向控制绕组(6);所述轴向定子铁心(3)的内侧面沿圆周径向均匀分布2M块弧形控制铁心(7);所述弧形控制铁心(7)上均绕制轴向控制绕组(8);所述径向定子铁心(1)与轴向定子铁心(3)通过隔磁材料(16)相连;所述转子包括转子铁心(9)和转轴(10),所述转子铁心(9)与所述径向定子铁心(1)位置相对,且与2N个磁极形成径向气隙(11),与所述弧形控制铁心(7)形成轴向气隙(12)。
2.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,所述控制磁极(4)圆周弧长是所述永磁磁极(5)的两倍,所述控制磁极(4)下的气隙偏置磁通密度为Bs,则永磁磁极(5)下的偏置磁密为2Bs。
3.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,取N=4,4个所述控制磁极(4)上绕制的径向控制绕组(6)用于径向悬浮两自由度控制,相对的两极绕组反向串联或并联。
4.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,取N=3,3个所述控制磁极(4)上绕制的径向控制绕组(6)用于径向两自由度悬浮控制,且连接为星型绕组。
5.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,取M=1或2或3;2M块所述弧形控制铁心(7)上绕制的轴向控制绕组(8)用于轴向半自由度悬浮控制,在相对的两个绕组反向串联或反向并联之后串联或并联为一个绕组。
6.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,N个所述永磁体(2)为块状结构,其充磁方向为沿径向同极性充磁。
7.根据权利要求1所述的五自由度混合磁轴承,其特征在于,所述径向定子铁心(1)、轴向定子铁心(3)、转子铁心(9)均采用导磁性能的材料制成,所述永磁体(2)均为稀土永磁材料制成。