1.一种三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，包括定子(1)和转子，所述定子(1)包括径向定子铁心(2)、轴向定子铁心(3)、永磁环(4)以及两个对称设置在轴向定子铁心(3)外侧的辅助铁心(13)；所述径向定子铁心(2)沿其内圆周均匀分布若干控制磁极(5)，所述永磁环(4)设在轴向定子铁心(3)和径向定子铁心(2)之间；所述控制磁极(5)上均绕制径向控制线圈(6)；所述轴向定子铁心(3)内侧面对称绕制轴向控制线圈(7)；所述辅助铁心(13)与轴向定子铁心(3)之间还对称的设置有恒流源线圈(12)；

所述转子包括转子铁心(8)、转轴(9)和隔磁铝环(18)，所述转轴(9)贯穿所述转子铁心(8)，隔磁铝环(18)镶嵌在转子铁心(8)内，将转子铁心(8)分为上转子铁心(20)和下转子铁心(21)两部分；

所述转子铁心(8)与所述径向定子铁心(2)位置相对，且与控制磁极(5)形成第一径向气隙(10)，与所述轴向定子铁心(3)形成上轴向气隙(11)、下轴向气隙(19)与第二径向气隙(16)，所述辅助铁心(13)与转子铁心(8)之间形成径向辅助气隙(17)。

2.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，当所述永磁环(4)内外极性为SN，则恒流源线圈(12)上截面电流为向内，下侧电流为向外；当所述永磁环(4)内外极性为NS，则恒流源线圈(12)上截面电流为向外，下侧电流为向内。

3.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，所述第二径向气隙(16)远大于上轴向气隙(11)、下轴向气隙(19)与径向辅助气隙(17)。

4.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，所述永磁环(4)产生偏置磁通一(14)，经过第一径向气隙(10)和轴向定子铁心(3)、上轴向气隙(11)、上转子铁心(20)、径向定子铁心(2)形成闭合路径；所述恒流源线圈(12)通电产生偏置磁通二(15)，偏置磁通二(15)经过轴向定子铁心(3)、下轴向气隙(19)、下转子铁心(21)、径向辅助气隙(17)、辅助铁心(13)形成闭合路径；

所述偏置磁通一(14)让第一径向气隙(10)中的偏置磁密为气隙饱和磁密的一半，轴向气隙偏置磁密则分为上下两个，下轴向气隙偏置磁密在恒流源线圈(12)作用下为气隙饱和磁密的一半，上轴向气隙偏置磁密则由永磁环(4)作用下为气隙饱和磁密的一半。

5.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，与上转子铁心(20)相对应的轴向磁极面积等于径向磁极面积之和的一半。

6.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，所述永磁环(4)材料为稀土永磁材料制成，所述径向定子铁心(2)、轴向定子铁心(3)、转子铁心(8)均采用导磁性能的材料制成。

7.根据权利要求1所述的三自由度混合励磁磁轴承，其特征在于，所述三自由度混合励磁磁轴承的参数设计方法如下：选择铁心材料，确定各气隙饱和磁密值为Bs，选取第一径向气隙(10)长度gr、上轴向气隙(11)和下轴向气隙(19)长度为gz，径向辅助气隙(17)长度为ga；

步骤一：径向和轴向磁极面积Sr、Sz计算

根据需求的最大径向和轴向悬浮力Frmax、Fzmax，并假设若干磁极数为4，真空磁导率μ0，根据公式计算出所需径向磁极的面积：上轴向气隙偏置磁密在永磁环(4)作用下为气隙饱和磁密的一半，上轴向磁极面积：Sz1＝2Sr，所产生的最大悬浮力：根据最大轴向悬浮力Fzmax以及上轴向气隙偏置磁密在永磁环(4)作用下为气隙饱和磁密的一半，所以轴向有效磁极面积：假设隔磁铝环的截面积为Sal，则轴向磁极面积：Sz＝Sz2+Sz1+Sal；

步骤二：永磁环磁动势Fm确定

转子处于平衡位置时，第一径向气隙(10)中的磁通由永磁环提供，且该磁通产生的径向气隙磁密达到0.5Bs，求出所需永磁体磁动势为：步骤三：根据永磁体工作点，求取永磁体磁化面积Sm和永磁体厚度hm：三自由度混合励磁磁轴承的永磁环磁动势Fm和总磁通φm可以表示为：其中，Fc＝2Fm和φr分别是永磁环矫顽磁势和永磁环剩余磁通；

永磁环剩余磁通φr： 永磁体磁化面积Sm： Br为永磁体剩余磁感应强度；

永磁体厚度hm：

k为永磁体材磁性能参数；

步骤四：确定恒流源线圈匝数NaIa：

上轴向气隙在永磁体磁通作用下的气隙磁密为0.5Bs：

下轴向气隙在恒流源线圈磁通作用下的气隙磁密为0.5Bs：

所需恒流源线圈安匝数NaIa为：

步骤五：确定辅助铁心面积：

步骤六：分别求出轴向控制线圈(7)和径向控制线圈(6)所需安匝数：径向控制线圈(6)安匝数确定：分析控制机理，以在控制线圈并联产生的径向控制气隙磁密最大值为0.5Bs为准则设计径向控制线圈(6)安匝数NrIr：轴向控制线圈(7)安匝数确定：以将两侧的控制线圈串联后，共同通电产生的最大轴向气隙控制磁密为0.5Bs计算轴向控制线圈(7)安匝数NzIz：