[发明专利]多定子顺极式六相永磁同步驱动电机、应用及其方法

权利要求书

1.一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：包括径向定子、轴向定子和转子，其中，所述转子套装于径向定子内部，与径向定子同轴布设，所述转子的至少一个端部设置有轴向定子，轴向定子与转子同心布设，所述径向定子的定子槽内设置有径向电枢绕组，所述轴向定子的定子槽内设置有轴向电枢绕组；

转子上设有转子槽，所述转子槽内放置永磁体，所述转子槽内永磁体同极性相对，通过聚磁效应使转子上产生径向磁通和轴向磁通，所述转子的端部设有扇环结构，扇环上放置有永磁体，所述永磁体每间隔一个扇环放置，以顺极式形式排布，所述扇环上表贴的永磁体在转子铁芯内侧产生的极性和转子槽内永磁体在转子铁芯上产生的极性相反；

将径向电枢绕组与轴向电枢绕组所产生的三相磁势错开30°或60°，实现所述电机的多种六相运行，根据径向定子和轴向定子所产生的磁势所具体错开的角度，所述电机有对称六相与不对称六相运行方式。

2.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：所述转子上设置的永磁体在转子上共同作用形成径向磁极和轴向磁极，转子上的磁通一部分沿电机的径向方向沿径向磁极通过径向气隙进入到径向定子当中，形成径向主磁通，另一部分沿电机的轴向方向沿轴向磁极通过轴向气隙进入到轴向定子当中，形成轴向主磁通；所述径向主磁通与径向电枢绕组产生的磁场作用，所述轴向主磁通与轴向电枢绕组产生的磁场作用，使得电机的径向、轴向均产生转矩。

3.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：所述径向定子，包括定子槽、定子齿和定子轭部，其中，定子轭部为圆环状，定子齿有多个，沿定子轭部圆周均匀分布，定子齿之间有定子槽，所述定子槽内放置有径向电枢绕组。

4.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：所述轴向定子包括轴向定子背轭、轴向定子槽和轴向定子齿，所述轴向定子背轭位于轴向定子的轴向的一侧，轴向定子齿设置在轴向定子背轭上，轴向定子齿之间设置有轴向定子槽，轴向定子槽内安放有轴向电枢绕组。

5.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：所述径向定子和转子外沿之间存在径向气隙，所述轴向定子和转子端部之间存在轴向气隙。

6.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：所述转子槽内永磁体与扇环上表贴的永磁体共同作用产生的磁通，在转子上形成径向磁极和轴向磁极，径向磁通沿径向气隙进入到径向定子当中，形成径向主磁通，轴向磁通沿轴向气隙进入轴向定子当中，形成轴向主磁通；径向主磁通与径向电枢绕组产生的磁场相互作用产生转矩，轴向主磁通与轴向电枢绕组产生的磁场相互作用产生转矩。

7.如权利要求1所述的一种多定子顺极式六相永磁同步驱动电机，其特征是：

所述电机在径向或轴向定子上的相数分别大于等于3，极对数p≥1，径向电枢绕组和轴向电枢绕组为单层绕组或双层绕组，径向电枢绕组产生的磁场的极数与径向磁极极数相等，轴向电枢绕组产生的磁场的极数与轴向磁极极数相等。

8.基于如权利要求1-7中任一项所述的电机的转矩驱动方法，其特征是：转子上的轴向磁通进入轴向定子中，轴向电枢绕组通电流产生驱动转矩，所述转子上的径向磁通进入径向定子，径向电枢绕组通电流后产生驱动转矩，所述径向定子和轴向定子所产生的合成磁势，可根据其磁势之间的夹角分为两种六相运行模式，具体包括：

对称六相电机运行方式：所述径向定子和所述轴向定子所产生的磁势进行合成，其相带角为60°；

不对称六相电机运行方式：所述轴向定子和所述径向定子所产生的磁势进行合成，其相带角与对称十二相电机一致，为30°。

9.一种驱动机构，其特征是：包括权利要求1-7中任一项所述的驱动电机。