1.一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：包括转子组件和定子组件；所述定子组件包括两个对称设置的径向定子铁心(7)、轴向定子铁心(4)、两个径向磁化永磁环(5)以及两个对称设置在轴向定子铁心(4)外侧的截面为L型辅助定子铁心(1)；所述轴向定子铁心(4)内侧面设置有左右对称的轴向控制线圈(3)；所述径向定子铁心(7)沿其内圆周均匀分布三个绕制有径向控制线圈(6)的磁极；所述径向磁化永磁环(5)设在轴向定子铁心(4)与径向定子铁心(7)之间；所述L型辅助定子铁心(1)与轴向定子铁心(4)之间还对称设置有恒流源绕组(2)；

所述转子组件包括转轴(11)、径轴向共用磁路铁心(12)、轴向磁路铁心(13)、隔磁环一(15)、隔磁环二(9)、叠压硅钢片(8)及外层永磁体(10)，其中隔磁环二(9)、叠压硅钢片(8)及外层永磁体(10)统称为电机转子(14)；所述转轴(11)贯穿所述轴向磁路铁心(13)，所述隔磁环二(9)设置于径轴向共用磁路铁心(12)外周，叠压硅钢片(8)及外层永磁体(10)依次设置在隔磁环二(9)的外侧；所述隔磁环一(15)嵌入转子铁心中，将转子铁心分为径轴向共用磁路铁心(12)与轴向磁路铁心(13)两部分；所述径轴向共用磁路铁心(12)与所述径向定子铁心(7)位置相形成径向工作气隙(19)，与所述轴向定子铁心(4)形成外轴向气隙(18)；

轴向磁路铁心(13)与所述轴向定子铁心(4)形成内轴向气隙(17)以及内径向气隙(20)，所述L型辅助定子铁心(1)与转子铁心之间形成径向辅助气隙(16)。

2.根据权利要求1所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

所述内径向气隙(20)远大于外轴向气隙(18)、内轴向气隙(17)与径向辅助气隙(16)。

3.根据权利要求1所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

当所述径向磁化永磁环(5)外极性为N，内极性为S时，恒流源绕组(2)上截面电流为向内，下截面电流为向外；当所述径向磁化永磁环(5)外极性为S，内极性为N时，恒流源绕组(2)上截面电流为向外，下截面电流为向内。

4.根据权利要求3所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

所述径向磁化永磁环(5)产生偏置磁通二(22)，所述恒流源绕组(2)通电后产生偏置磁通一(21)；轴向控制线圈(3)通电产生轴向控制磁通(23)；所述偏置磁通二(22)让径向工作气隙(19)中的偏置磁密达到气隙饱和磁密的一半；轴向磁极被隔磁环一(15)分为内外两个，内轴向气隙(17)中的偏置磁密在恒流源绕组(2)作用下达到气隙饱和磁密的一半，外轴向气隙(18)中的偏置磁密在径向磁化永磁环(5)作用下达到气隙饱和磁密的一半。

5.根据权利要求4所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

所述偏置磁通二(22)由径向磁化永磁环(5)N极出发，由定子外沿进入轴向定子铁心(4)，经外轴向气隙(18)进入径轴向共用磁路铁心(12)，再通过径向工作气隙(19)进入径向定子铁心(7)，最后回到径向磁化永磁环(5)S极；恒流源绕组(2)产生的偏置磁通一(21)从L型辅助定子铁心(1)出发进入轴向定子铁心(4)，通过内轴向气隙(17)进入轴向磁路铁心(13)，最后沿径向辅助气隙(16)回到L型辅助定子铁心(1)。

6.根据权利要求4所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

所述轴向控制线圈(3)通电产生轴向控制磁通(23)，轴向控制磁通(23)经过轴向定子铁心(4)、内轴向气隙(17)、外轴向气隙(18)、径轴向共用磁路铁心(12)、轴向磁路铁心(13)形成闭合路径；径向控制线圈(6)通电产生径向控制磁通(24)，径向控制磁通(24)在径向定子铁心(7)的轭部、径向定子铁心(7)的磁极和径向工作气隙(19)间形成闭合路径。

7.根据权利要求1所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于：

与径轴向共用磁路铁心(12)相对应的轴向磁极面积等于径向磁极面积总和。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种恒流源轴向辅助励磁五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述五自由度磁悬浮电机的设计方法具体步骤如下:首先选择铁心材料，确定各气隙饱和磁密值为Bs，选取径向工作气隙(19)距离δr、外轴向气隙(18)和内轴向气隙(17)距离均为δz，径向辅助气隙(16)距离为δa；

步骤1：计算径向单个磁极面积Sr与轴向的磁极面积Sz：

根据需求的最大径向悬浮力Frmax计算出所需的径向磁极面积： 其中μ0为真空磁导率；

外轴向气隙偏置磁密在径向磁化永磁环(5)作用下等于气隙饱和磁密的一半，因此外轴向磁极面积：Sz1＝2Sr，产生的最大悬浮力为：根据最大轴向悬浮力Fzmax以及外轴向气隙偏置磁密在径向磁化永磁环(5)作用下为气隙饱和磁密的一半，所以内轴向有效磁极面积为： 则轴向磁极面积：Sz＝Sz2+Sz1；

步骤2：确定径向磁化永磁环磁动势Fm

当转子处于平衡位置时，径向工作气隙(19)中的磁通由径向磁化永磁环(5)提供，且该磁通产生的径向气隙磁密达到0.5Bs，则所需永磁体磁动势为：步骤3：确定L型辅助定子铁心面积：

步骤4：确定恒流源绕组安匝数NaIa

外轴向气隙在永磁体磁通作用下的气隙磁密为0.5Bs；内轴向气隙在恒流源绕组作用下的气隙磁密为0.5Bs；所需恒流源绕组安匝数NaIa为：步骤5：分别求出轴向控制线圈(3)和径向控制线圈(6)所需安匝数：

确定径向控制线圈(6)安匝数：分析控制机理，以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)的安匝数NrIr；

确定轴向控制线圈(3)的安匝数：将两侧的轴向控制线圈串联通电后，以共同产生的最大值为0.5Bs的轴向控制气隙磁密为准则设计轴向控制线圈(3)的安匝数NzIz；