1.一种12/14无轴承开关磁阻电机的设计方法,包括定子和转子,皆为双片式结构,其特征在于:所述定子包括2个悬浮铁心(1、2),第一悬浮铁心(1)有4个悬浮极Plx+、Ply+、Plx‑、Ply‑,第二悬浮铁心(2)有4个悬浮极Prx+、Pry+、Prx‑、Pry‑,悬浮极两两对称,第一悬浮铁心(1)和第二悬浮铁心(2)中间夹着永磁环(3),径向每两个悬浮极中间有通过隔磁铝块(11、12、
13、14、15、16、17、18)连接在悬浮铁心上的转矩铁心,每个转矩铁心有两个转矩极,一共16个转矩极Tr1~Tr8、Tl1~Tl8,转矩极和悬浮极上分别绕制有转矩绕组(19、20、21、22)和悬浮绕组(23),径向相对的悬浮绕组串联,径向相对的4个转矩极绕组串联,都是通以直流电;第一转子(6)外侧均匀布置转子极Rr1~Rr14,第二转子(7)外侧均匀布置转子极Rl1~Rl14,转子极弧度与转矩极弧度一致,二者弧度均为悬浮极弧度的一半,转子极与转矩极之间为气隙(9、
10);
具体涉及步骤如下:
步骤1:根据该电机转矩绕组设计的额定功率P,求出电磁功率Pem,其中,转矩绕组提供的电磁功率Pem公式:
,
式中η为电机额定效率;
步骤2:根据电磁功率Pem,得出转子铁心外径Dro,其中:,
式中ki为绕组电流系数,取值0.48~0.51;B为磁负荷;A为电负荷;km为方波电流系数,km≤1;n为电机转速;λ为电机细长比;
步骤3:根据转子铁心外径Dro,得出转矩铁心外径Dso和转矩铁心内径Dsi分别为:,
,
式中g为气隙;
步骤4:得出转矩铁心轴向总长度lT为:
;
步骤5:根据悬浮力Fx为:
,
式中Φlx+和Φlx‑分别为Plx+和Plx‑处的合成磁通,μ0为真空磁导率,S为磁极面积;
得出悬浮极轴向总长度lF:
,
式中S为磁极面积,β为悬浮极弧度;
步骤6:取lT和lF中较大者为转子铁心的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的一种12/14无轴承开关磁阻电机的设计方法,其特征在于:所述转矩极Tr1~Tr8、Tl1~Tl8弧度为12.857°,转子极Rr1~Rr14、Rl1~Rl14弧度为12.857°,悬浮极Plx+、Ply+、Plx‑、Ply‑、Prx+、Pry+、Prx‑、Pry‑弧度为25.714°;当悬浮极Plx+、Plx‑和Prx+、Prx‑与转子极Rl1、Rl8和Rr1、Rr8+对齐时,转矩极Tl1、Tl2和Tr1、Tr2逆时针超前转子极Rl2、Rl3和Rr2、Rr36.428°,转矩极Tl3、Tl4和Tr3、Tr4逆时针滞后转子极Rl6、Rl7和Rr6、Rr76.428°,转子极Rl4、Rl11和Rr4、Rr11逆时针滞后悬浮极Ply+、Ply‑和Pry+、Pry‑12.857°;当转矩极Tl1、Tl2和Tr1、Tr2与转子极Rl1、Rl2和Rr1、Rr2对齐时,转子极Rl3、Rl10和Rr3、Rr10逆时针滞后悬浮极Ply+、Ply‑和Pry+、Pry‑6.428°,转矩极Tl3、Tl4和Tr3、Tr4逆时针滞后转子极Rl5、Rl6和Rr5、Rr612.857°,转子极Rl7、Rl14和Rr7、Rr14逆时针超前悬浮极Plx+、Plx‑和Prx+、Prx‑6.428°。