[实用新型]一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机

权利要求书

1.一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机，包括永磁励磁部分(1)和电枢绕组部分(2)，永磁励磁部分(1)和电枢绕组部分(2)叠加后留有气隙；其特征在于：

所述的永磁励磁部分(1)，包括二维永磁体阵列(1-1)和轭部(1-2)，二维永磁体阵列(1-1)黏贴于轭部(1-2)靠近电枢绕组部分(2)的一侧，由结构关于X轴和Y轴对称、纵向横截面为梯形的三个永磁模块(1-1-1、1-1-2、1-1-3)和一个导磁模块(1-1-4)组合而成；

电枢绕组部分(2)，包括分别沿X方向放置的绕组(2-1)和Y方向放置的绕组(2-2)，两套绕组均为空心的集中式绕组，两套绕组之间彼此独立 ，沿Z方向呈90度角叠放，绕组采用多相结构，同套绕组中同相绕组相并联或串联，各相之间采用星形或三角形连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机，其特征在于：所述的三个永磁模块，第一个永磁模块(1-1-1)为垂直方向充磁的主磁极模块，为纵向剖面，即Z轴剖面为梯形、水平剖面为正方形的六面体结构，且靠近气隙侧的表面边长τ_1a大于靠近轭部侧的表面边长τ_1c；第二个永磁模块(1-1-2)为水平方向充磁的边部辅助磁极模块，为纵向剖面，即Z轴剖面为梯形、水平剖面为矩形的六面体结构，靠近气隙侧的表面与靠近轭部侧的表面为长短边相反的矩形；第三个永磁模块(1-1-3)为呈对角线方向充磁的角部辅助次级模块，为纵向剖面，即Z轴剖面为梯形、水平剖面为正方形的六面体结构，且靠近气隙侧的表面边长τ_3a小于靠近轭部侧的表面边长τ_3c，充磁方向与水平面平行，由水平剖面中正方形的一角指向对角；所述导磁模块(1-1-4)结构尺寸与第一个永磁模块(1-1-1)结构尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机，其特征在于：所述二维永磁体阵列中，第一个永磁模块(1-1-1)的四个侧面均紧贴放置第二个永磁模块(1-1-2)；第一个永磁模块(1-1-1)的四个角的位置均放置第三个永磁模块(1-1-3)；任两个相同极性的第一个永磁模块(1-1-1)中心点连线的中间部分均放置模块(1-1-4)；当第一个永磁模块(1-1-1)的上下表面侧边与轭部侧边平行时，相同行和相同列下对应的第一个永磁模块(1-1-1)极性相同；相邻的两个极性相反的第一个永磁模块(1-1-1)中心点之间的行和列间距均为一个极距τ；从绕组侧观察，若第一个永磁模块(1-1-1)充磁方向垂直向外，即N极，则周围的第二个永磁模块(1-1-2)和第三个永磁模块(1-1-3)充磁方向指向第一个永磁模块(1-1-1)中心；若第一个永磁模块(1-1-1)充磁方向垂直向内，即S极，则周围的第二个永磁模块(1-1-2)和第三个永磁模块(1-1-3)充磁方向背离第一个永磁模块(1-1-1)中心。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机，其特征在于：所述电枢绕组部分(2)，采用动圈式结构，永磁励磁部分(1)为平面电机的定子部分，所述电枢绕组部分(2)为平面电机的动子部分；或采用动磁式结构，电枢绕组(2)为平面电机的定子部分，永磁励磁部分(1)为平面电机的动子部分。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮多自由度永磁同步平面电机，其特征在于：其特征在于：包括上下对应的两套永磁励磁部分(1)和电枢绕组部分(2)；

电枢绕组部分(2)夹在上下永磁励磁部分(1)中间，电枢绕组部分(2)与上下永磁励磁部分(1)间均存在气隙；上下两层二维永磁体阵列中第一个永磁模块中心相对应，且两者之间极性相反，即N极和S极彼此相对，磁力线经两套永磁体阵列和轭部、两层气隙和电枢绕组形成回路；电机采用动圈式结构，所述永磁励磁部分为平面电机的定子部分，所述电枢绕组为平面电机的动子部分。