電機的制作方法

本實用新型涉及，尤其是涉及一種電機。

背景技術：

相關技術中的電機例如徑向磁場電機，當軸向長度縮短到一定程度后，通常會出現端部漏磁比重過大的問題，從而嚴重影響電機的效率。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種電機，所述電機的軸向長度小，結構緊湊。

根據本實用新型實施例的電機，包括：繞組勵磁定子部，所述繞組勵磁定子部包括沿所述電機的軸向間隔設置的第一繞組勵磁定子部和第二繞組勵磁定子部；永磁勵磁轉子部，所述永磁勵磁轉子部包括沿所述電機的軸向間隔設置的第一永磁勵磁轉子部和第二永磁勵磁轉子部，所述第一永磁勵磁轉子部沿所述電機的徑向與所述第一繞組勵磁定子部間隔設置且所述第一永磁勵磁轉子部在所述電機的徑向上位于所述第一繞組勵磁定子部的內側，所述第二永磁勵磁轉子部沿所述電機的徑向與所述第二繞組勵磁定子部間隔設置且所述第二永磁勵磁轉子部在所述電機的徑向上位于所述第二繞組勵磁定子部的內側；磁阻轉子部，所述磁阻轉子部沿所述電機的軸向設在所述第一繞組勵磁定子部和所述第二繞組勵磁定子部之間且設在所述第一永磁勵磁轉子部和所述第二永磁勵磁轉子部之間；輸出軸，其中所述永磁勵磁轉子部和所述磁阻轉子部中的至少一個充當轉子且與所述輸出軸固定連接。

根據本實用新型實施例的電機，通過將第一繞組勵磁定子部和第一永磁勵磁轉子部與第二繞組勵磁定子部和第二永磁勵磁轉子部分別設在磁阻轉子部的兩側，沒有不平衡磁拉力的影響。而且，通過將第一永磁勵磁轉子部沿電機的徑向與第一繞組勵磁定子部間隔設置且將第二永磁勵磁轉子部沿電機的徑向與第二繞組勵磁定子部間隔設置，可以大幅減小電機的軸向長度，并將二者分別布置在磁阻轉子部的同一側，使二者位于氣隙的同一側且不互相干涉，有利于提高電機的轉矩和功率密度。另外，磁阻轉子部的結構簡單、可靠，利用磁阻調制效應產生轉矩，具有高轉矩密度的特點。該電機具有軸向長度小、轉矩密度大、結構緊湊的特點，適合應用到從家用電器到風力發電等一系列民用和工業場合。

根據本實用新型的一些實施例，所述第一繞組勵磁定子部和第一永磁勵磁轉子部與所述第二繞組勵磁定子部和所述第二永磁勵磁轉子部關于所述磁阻轉子部鏡像對稱。

根據本實用新型的一些實施例，所述磁阻轉子部沿所述電機的軸向與所述第一繞組勵磁定子部、所述第二繞組勵磁定子部、所述第一永磁勵磁轉子部和所述第二永磁勵磁轉子部相對設置。

根據本實用新型的一些實施例，所述第一永磁勵磁轉子部沿所述電機的徑向與所述第一繞組勵磁定子部相對設置，所述第二永磁勵磁轉子部沿所述電機的徑向與所述第二繞組勵磁定子部相對設置。

根據本實用新型的一些實施例，所述第一繞組勵磁定子部的中心軸線、所述第二繞組勵磁定子部的中心軸線、所述第一永磁勵磁轉子部的中心軸線、所述第二永磁勵磁轉子部的中心軸線、所述磁阻轉子部的中心軸線和所述輸出軸的中心軸線彼此重合。

根據本實用新型的一些實施例，所述第一繞組勵磁定子部和所述第二繞組勵磁定子部分別包括：繞組鐵芯；繞組，所述繞組繞制在所述繞組鐵芯上。

根據本實用新型的一些實施例，所述繞組鐵芯包括：基板；多個齒塊，多個所述齒塊設在所述基板的朝向所述磁阻轉子部的表面上且沿所述電機的周向間隔排列，所述繞組繞制在多個所述齒塊上。

根據本實用新型的一些實施例，多個所述齒塊沿所述電機的周向均勻分布在所述基板上。

根據本實用新型的一些實施例，所述第一永磁勵磁轉子部和所述第二永磁勵磁轉子部分別包括：永磁鐵芯；多個永磁體，多個所述永磁體設在所述永磁鐵芯的朝向所述磁阻轉子部的表面上且沿所述電機的周向間隔設置。

根據本實用新型的一些實施例，多個所述永磁體沿所述電機的周向均勻分布在所述永磁鐵芯上。

根據本實用新型的一些實施例，所述磁阻轉子部包括：非導磁固定板，所述非導磁固定板上形成有沿所述電機的周向間隔設置且沿所述電機的軸向貫通的多個安裝孔；多個導磁磁阻塊，多個所述導磁磁阻塊分別設在多個所述安裝孔內。

根據本實用新型的一些實施例，多個所述導磁磁阻塊沿所述電機的周向均勻分布在所述非導磁固定板上。

根據本實用新型的一些實施例，所述導磁磁阻塊沿所述電機的軸向與所述第一繞組勵磁定子部和所述第一永磁勵磁轉子部在所述電機的徑向上的間隙相對設置，且所述導磁磁阻塊沿所述電機的軸向與所述第二繞組勵磁定子部和所述第二永磁勵磁轉子部在所述電機的徑向上的間隙相對設置。

根據本實用新型的一些實施例，所述繞組勵磁定子部由交流電流驅動且產生的旋轉磁場的極對數為p_s，所述永磁勵磁轉子部產生的永磁磁場的極對數為p_f，所述導磁磁阻塊的數量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型實施例的電機的爆炸圖；

圖2是圖1中所示的電機的繞組鐵芯的結構示意圖；

圖3是根據本實用新型一個實施例的電機的剖面圖；

圖4是根據本實用新型另一個實施例的電機的剖面圖；

圖5是根據本實用新型再一個實施例的電機的剖面圖。

附圖標記：

100：電機；

13：第一繞組勵磁定子部；14：第二繞組勵磁定子部；

11：繞組鐵芯；111：基板；112：齒塊；12：繞組；

23：第一永磁勵磁轉子部；24：第二永磁勵磁轉子部；

21：永磁鐵芯；22：永磁體；

30：磁阻轉子部；31：非導磁固定板；311：安裝孔；32：導磁磁阻塊；

40:輸出軸。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

相關技術中的電機例如徑向磁場電機，當軸向長度縮短到一定程度后，通常會出現端部漏磁比重過大的問題，嚴重影響電機的效率。軸向磁場雙定子電機可以解決端部漏磁嚴重的問題，然而該種電機的轉子雙側都有氣隙，不便于進一步提高電機的轉矩和功率密度。為此，本實用新型提出一種電機，該電機利用磁阻調制效應產生轉矩，轉矩密度高，軸向長度小，結構緊湊。

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面結合附圖1-圖5具體描述根據本實用新型實施例的電機100。

如圖1-圖5所示，根據本實用新型實施例的電機100包括繞組勵磁定子部、永磁勵磁轉子部、磁阻轉子部30和輸出軸40。

具體而言，繞組勵磁定子部包括沿電機100的軸向間隔設置的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14，永磁勵磁轉子部包括沿電機100的軸向間隔設置的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24，第一永磁勵磁轉子部23沿電機100的徑向與第一繞組勵磁定子部13間隔設置，第二永磁勵磁轉子部24沿電機100的徑向與第二繞組勵磁定子部14間隔設置，磁阻轉子部30沿電機100的軸向設在第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14之間且設在第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24之間，永磁勵磁轉子部和磁阻轉子部30中的至少一個充當轉子且與輸出軸40固定連接，此時該轉子與輸出軸40之間沒有相對運動。

其中，如圖1-圖5所示，第一永磁勵磁轉子部23在電機100的徑向上位于第一繞組勵磁定子部13的內側，第二永磁勵磁轉子部24在電機100的徑向上位于第二繞組勵磁定子部14的內側。當然，可以理解的是，第一永磁勵磁轉子部23還可以在電機100的徑向上位于第一繞組勵磁定子部13的外側，第二永磁勵磁轉子部24在電機100的徑向上位于第二繞組勵磁定子部14的外側(圖未示出)。

換言之，該電機100主要由繞組勵磁定子部、永磁勵磁轉子部、磁阻轉子部30和輸出軸40組成。其中，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的中部分別具有沿電機100的軸向(如圖1所示的左右方向)貫通的定子安裝通道；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的中部分別具有沿電機100的軸向貫通的轉子安裝通道，第一永磁勵磁轉子部23設在第一繞組勵磁定子部13的定子安裝通道內且第一永磁勵磁轉子部23的外側壁與第一繞組勵磁定子部13的內壁面間隔開布置，第二永磁勵磁轉子部24設在第二繞組勵磁定子部14的定子安裝通道內且第二永磁勵磁轉子部24的外側壁與第二繞組勵磁定子部14的內壁面間隔開布置。

進一步地，磁阻轉子部30沿電機100的軸向與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23間隔設置，磁阻轉子部30沿電機100的軸向與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24間隔設置，磁阻轉子部30位于第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14之間且位于第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24之間，且第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23設在磁阻轉子部30的一側(如圖3所示的右側)，第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24設在磁阻轉子部30的另一側(如圖3所示的左側)。

電機100在工作時，繞組勵磁定子部作為電機100的定子，相對于電機100的殼體靜止不動，而永磁勵磁轉子部和磁阻轉子部30中的其中一個可以作為電機100的轉子，永磁勵磁轉子部和磁阻轉子部30中的另一個作為電機100的另一個定子；或者，永磁勵磁轉子部和磁阻轉子部30均作為電機100的轉子。輸出軸40與電機100的轉子(例如永磁勵磁轉子部和/或磁阻轉子部30)相連以隨轉子一起轉動，從而輸出轉矩做功。

由此，根據本實用新型實施例的電機100，通過將第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24分別設在磁阻轉子部的兩側，沒有不平衡磁拉力的影響。而且，通過將第一永磁勵磁轉子部23沿電機100的徑向與第一繞組勵磁定子部13間隔設置且將第二永磁勵磁轉子部24沿電機100的徑向與第二繞組勵磁定子部14間隔設置，可以大幅減小電機100的軸向長度，并將二者分別布置在磁阻轉子部30的同一側，使二者位于氣隙的同一側且不互相干涉，有利于提高電機100的轉矩和功率密度。另外，磁阻轉子部30的結構簡單、可靠，利用磁阻調制效應產生轉矩，具有高轉矩密度的特點。該電機100具有軸向長度小、轉矩密度大、結構緊湊的特點，適合應用到從家用電器到風力發電等一系列民用和工業場合。

其中，如圖3-圖5所示，第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24關于磁阻轉子部鏡像對稱，繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部對稱地分布在磁阻轉子部的兩側，可以進一步保證沒有不平衡磁拉力的影響。

磁阻轉子部30沿電機100的軸向與第一繞組勵磁定子部13、第二繞組勵磁定子部14、第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24相對設置。如圖1-圖5所示，磁阻轉子部30設在第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23的一側、且磁阻轉子部30位于第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24的另一側，磁阻轉子部30與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23、第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24在左右方向上均正對布置。由此，通過將磁阻轉子部30在電機100的軸向上、與繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部相對布置，使電機100的結構更加緊湊，可以進一步提升轉矩密度。

可選地，第一永磁勵磁轉子部23沿電機100的徑向與第一繞組勵磁定子部13相對設置，第二永磁勵磁轉子部24沿100電機的徑向與第二繞組勵磁定子部14相對設置。參照圖3-圖5，第一繞組勵磁定子部13套設在第一永磁勵磁轉子部23的外側，第二繞組勵磁定子部14套設在第二永磁勵磁轉子部24的外側，且第一繞組勵磁定子部13的內側壁與第一永磁勵磁轉子部23的外側壁間隔開布置形成氣隙，第二繞組勵磁定子部14的內側壁與第二永磁勵磁轉子部24的外側壁間隔開布置形成氣隙，第一繞組勵磁定子部13的位于其軸向的中心橫截面與第一永磁勵磁轉子部23的位于其軸向的中心橫截面重合，第二繞組勵磁定子部14的位于其軸向的中心橫截面與第二永磁勵磁轉子部24的位于其軸向的中心橫截面重合。

由此，將磁阻轉子部30沿電機100的軸向與繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部相對設置，有利于減小電機100的軸向長度，且二者之間的氣隙使第一繞組勵磁定子部13與第一永磁勵磁轉子部23之間、以及第二繞組勵磁定子部14與第二永磁勵磁轉子部24之間互不干涉，有利于提高電機100的轉矩和功率密度，從而提升電機100的性能。

優選地，第一繞組勵磁定子部13的中心軸線、第二繞組勵磁定子部14的中心軸線、第一永磁勵磁轉子部23的中心軸線、第二永磁勵磁轉子部24的中心軸線、磁阻轉子部30的中心軸線和輸出軸40的中心軸線彼此重合。

換言之，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別形成沿電機100的軸向延伸的環形結構，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別形成沿電機100的軸向延伸的環形結構，磁阻轉子部30形成沿電機100的軸向延伸的環形結構，其中，第一繞組勵磁定子部13外套在第一永磁勵磁轉子部23的外側且第一繞組勵磁定子部13的中心軸線與第一永磁勵磁轉子部23的中心軸線重合，第二繞組勵磁定子部14外套在第二永磁勵磁轉子部24的外側且第二繞組勵磁定子部14的中心軸線與第二永磁勵磁轉子部24的中心軸線重合，磁阻轉子部30設在第一繞組勵磁定子部13的一側(如圖3所示的右側)，且與第一繞組勵磁定子部13沿電機100的軸向(如圖3所示的左右方向)間隔開布置，磁阻轉子部30設在第二繞組勵磁定子部14的一側(如圖3所示的左側)，且與第二繞組勵磁定子部14沿電機100的軸向(如圖3所示的左右方向)間隔開布置，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的中心軸線均與磁阻轉子部30的中心軸線重合。該種形式的電機100的結構簡單、緊湊，利用磁阻調制效應產生轉矩，端部漏磁少，具有高轉矩密度的特點。

其中，如圖1所示，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別包括繞組鐵芯11和繞組12，繞組12繞制在繞組鐵芯11上。與相關技術中的電機相比，結構更加簡單、緊湊。

在本實用新型的一些具體實施方式中，如圖2所示，繞組鐵芯11包括基板111和多個齒塊112。具體而言，多個齒塊112設在基板111的朝向磁阻轉子部30的表面上且沿電機100的周向間隔排列，繞組12繞制在多個齒塊112上。

參照圖1和圖2，繞組鐵芯11主要由基板111和多個齒塊112組成，其中，繞組鐵芯11的基板111形成環形板件，例如圓環形板件，基板111的中部形成沿其厚度方向貫通的定子安裝通道，多個齒塊112沿基板111的周向間隔開布置，且設在基板111的同一側表面上，在多個齒塊112的周向上、相鄰兩個齒塊112之間限定出齒槽，齒槽的數量與齒塊112的數量相等，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的繞組12的線圈分別繞制在對應的多個齒塊112上，從而形成第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14。該繞組鐵芯11的結構簡單，加工、制造容易，且繞組12在繞制時更加方便，容易實現，有利于提高電機100的生產效率。

優選地，多個齒塊112沿電機100的周向均勻分布在基板111上。換言之，多個齒塊112沿電機100的周向均勻、間隔開布置，每個齒塊112的中心線沿電機100的徑向延伸，且齒塊112的中心線為對稱軸線，相鄰兩個齒塊112的中心線的圓心角相等，即相鄰兩個齒槽的中心線的圓心角相等。

由此，由于齒塊112作為繞組12的線圈的支撐結構，將多個齒塊112沿電機100的周向均勻布置在基板111上，加工、制造容易，有利于實現繞組12的線圈的均勻布置，從而使繞組勵磁定子部產生的磁場更加均勻，提升電機100的性能。

有利地，多個齒塊112和基板111一體成型，一體成型的結構不僅成型簡單、方便，使結構更加緊湊、穩定，而且可以省去多余的連接件，減少部件數量，從而降低生產成本，再者，還有利于提高電機100的生產效率。

其中，如圖1所示，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別包括永磁鐵芯21和多個永磁體22，多個永磁體22設在永磁鐵芯21的朝向磁阻轉子部30的表面上且沿電機100的周向間隔設置。

也就是說，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別主要由永磁鐵芯21和多個永磁體22組成，永磁鐵芯21形成沿電機100的周向延伸的環形板件，永磁鐵芯21的中部具有沿電機100的軸向延伸的轉子安裝通道，輸出軸40穿過轉子安裝通道與磁阻轉子部30或者永磁勵磁轉子部固定連接以輸出轉矩，多個永磁體22沿永磁鐵芯21的周向間隔開布置，且位于永磁鐵芯21的同一側表面上。第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的結構簡單，永磁鐵芯21和多個永磁體22組裝方便，第一永磁勵磁轉子部23和第一繞組勵磁定子部13布置在磁阻轉子部30的同一側、且第二永磁勵磁轉子部24和第二繞組勵磁定子部14布置在磁阻轉子部30的同一側，使第一永磁勵磁轉子部23和第一繞組勵磁定子部13位于氣隙的同一側且不互相干涉，第二永磁勵磁轉子部24和第二繞組勵磁定子部14位于氣隙的同一側且不互相干涉，有利于提高電機100的轉矩和功率密度。

優選地，多個永磁體22沿電機100的周向均勻分布在永磁鐵芯21上。換言之，多個永磁體22沿電機100的周向均勻、間隔開布置，每個永磁體22的中心線沿電機100的徑向延伸，且永磁體22的中心線為對稱軸線，相鄰兩個永磁體22的中心線的圓心角相等，可以保證永磁勵磁轉子部產生均勻的磁場，從而提升電機100的性能。

在本實用新型的一些具體實施方式中，磁阻轉子部30包括非導磁固定板31和多個導磁磁阻塊32，非導磁固定板31上形成有沿電機100的周向間隔設置且沿電機100的軸向貫通的多個安裝孔311，多個導磁磁阻塊32分別設在多個安裝孔311內。

具體地，如圖1所示，磁阻轉子部30主要由非導磁固定板31和多個導磁磁阻塊32組成，非導磁固定板31形成沿電機100的徑向延伸的板件，例如圓形板件，多個導磁磁阻塊32沿非導磁固定板31的周向間隔開布置，每個導磁磁阻塊32沿電機100的徑向延伸。該磁阻轉子部30的結構簡單、緊湊，利用磁阻調制效應產生轉矩，具有高轉矩密度的特點，從而提升電機100的性能。

可選地，多個導磁磁阻塊32沿電機100的周向均勻分布在非導磁固定板31上。也就是說，多個導磁磁阻塊32沿電機100的周向均勻、間隔開布置，每個導磁磁阻塊32的中心線沿電機100的徑向延伸，且每個導磁磁阻塊32的中心線為對稱軸線，相鄰兩個導磁磁阻塊32的中心線的圓心角相等。

有利地，導磁磁阻塊32沿電機100的軸向與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23在電機100的徑向上的間隙相對設置，且導磁磁阻塊32沿電機100的軸向與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24在電機100的徑向上的間隙相對設置。

參照圖3-圖5，電機100主要由第一繞組勵磁定子部13、第二繞組勵磁定子部14、第一永磁勵磁轉子部23、第二永磁勵磁轉子部24、磁阻轉子部30和輸出軸40組成，其中，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別包括繞組鐵芯11和繞組12，繞組鐵芯11包括基板111、多個齒塊112，基板111形成沿電機100的徑向延伸的環形板件，多個齒塊112設在基板111的朝向磁阻轉子部30的表面上且沿電機100的周向間隔排列，繞組12繞制在多個齒塊112上；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別包括永磁鐵芯21和多個永磁體22，永磁鐵芯21形成沿電機100的徑向延伸的環形結構，且永磁鐵芯21設在繞組鐵芯11的基板111的內側，多個永磁體22設在永磁鐵芯21的朝向磁阻轉子部30的表面上且沿電機100的周向間隔設置。

進一步地，磁阻轉子部30包括非導磁固定板31和多個導磁磁阻塊32，非導磁固定板31形成沿電機100的徑向延伸的圓形板件，非導磁固定板31上形成有沿電機100的軸向貫通的多個安裝孔311，多個安裝孔311沿電機100的周向間隔排布，多個導磁磁阻塊32分別安裝在多個安裝孔311內，多個導磁磁阻塊32的兩側表面分別與第一繞組勵磁定子部13、第一永磁勵磁轉子部23、和第二繞組勵磁定子部14、第二永磁勵磁轉子部24間隔開且正對布置。

由此，將磁阻轉子部30沿電機100的軸向與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23、以及第一繞組勵磁定子部14和第一永磁勵磁轉子部24分別相對設置，沒有不平衡磁拉力的影響，有利于減小電機100的軸向長度，且二者之間的氣隙使繞組勵磁定子部與永磁勵磁轉子部之間互不干涉，有利于提高電機100的轉矩和功率密度，從而提升電機100的性能。

此外，繞組勵磁定子部由交流電流驅動且產生的旋轉磁場的極對數為p_s，永磁勵磁轉子部產生的永磁磁場的極對數為p_f，導磁磁阻塊32的數量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

例如，設計繞組12為三相對稱繞組，當注入三相對稱電流時使其產生旋轉磁場極對數p_s為4，因此可以將繞組鐵芯11的齒塊112的個數設計為12；永磁勵磁轉子部的永磁鐵芯21由高磁導率材料構成，永磁體22軸向充磁，沿圓周均勻地安裝在永磁鐵芯21上，極性交替布置，在電機100的軸向上、與繞組12處于同側，并產生極對數p_f為6的永磁磁場；磁阻轉子部30的導磁磁阻塊32沿圓周均勻地安裝在非導磁固定板31上，并與繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部間隔固定的氣隙相對，滿足優選公式，將導磁磁阻塊32的數量p_r設計為10，繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部作為定子固定不動，磁阻轉子部30與軸相連接，作為電機100的輸出軸40，電機100的等效工作極對數p_r為10。

這里，需要說明的是，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24可以分別采用常規永磁轉子的任何安裝形式，即內置式(IPM)，表面貼裝式(SPM)，表面嵌裝式(Inset-SPM)等等；第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的繞組鐵芯11、第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的永磁鐵芯21、磁阻轉子部30的導磁磁阻塊32可以分別采用但不限于硅鋼片、鈷鋼片、坡莫合金、SMC等高磁導率材料制作；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的永磁體22可以采用但不限于鋁鐵硼、鐵氧體、釤鈷、鋁鎳鈷等高矯頑力永磁材料制成；第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的繞組12可以為單相繞組或多相繞組，繞組12形式可以為分數槽繞組或整數槽繞組，繞組12材料可以采用但不限于銅漆包線、鋁漆包線等。

下面結合多個實施例對本實用新型實施例的電機100例如雙定子盤式電機進行詳細描述。

電機100例如雙定子盤式電機主要包含第一繞組勵磁定子部13、第二繞組勵磁定子部14、第一永磁勵磁轉子部23、第二永磁勵磁轉子部24以及磁阻轉子部30這三個主要部分，其中第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23位于氣隙的同一側且相互之間保持徑向間隔，第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24位于氣隙的同一側且相互之間保持徑向間隔，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別由繞組鐵芯11和其上繞指的繞組12構成，繞組12可以為集中繞組12，相數可以為單向或多相，當注入對應相數的AC電流后形成極對數為p_s的旋轉磁場。

第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別由永磁鐵芯21和固定在其上的永磁體22構成，永磁體22可以采用軸向充磁、交替極性沿圓周排布，從而形成極對數為p_f的永磁磁場。

磁阻轉子部30在電機100的軸向上、設在氣隙的另一側，磁阻轉子部30由非導磁材料構成的非導磁固定板31和設在其上的多塊導磁磁阻塊32構成，各導磁磁阻塊32沿圓周方向均勻排布，塊數為p_r，優選地，p_r＝|p_s±p_f|。

以上三個主要部分可以有三種不同的排列組合方式：

實施例一

如圖1和圖3所示，在本實施例中，該電機100主要由繞組勵磁定子部、永磁勵磁轉子部、磁阻轉子部30和輸出軸40組成，其中，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14、永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24作為電機100的定子，磁阻轉子部30作為電機100的轉子。

具體地，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的中部分別具有沿電機100的軸向(如圖1所示的左右方向)貫通的定子安裝通道；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的中部分別具有沿電機100的軸向貫通的轉子安裝通道，第一永磁勵磁轉子部23設在第一繞組勵磁定子部13的定子安裝通道內且第一永磁勵磁轉子部23的外側壁與第一繞組勵磁定子部13的內壁面間隔開布置，第二永磁勵磁轉子部24設在第二繞組勵磁定子部14的定子安裝通道內且第二永磁勵磁轉子部24的外側壁與第二繞組勵磁定子部14的內壁面間隔開布置。

進一步地，第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23設在磁阻轉子部30的一側(如圖3所示的右側)，第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24設在磁阻轉子部30的另一側(如圖3所示的左側)，磁阻轉子部30與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23在電機100的軸向上、間隔開布置，且與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24在電機100的軸向上、間隔開布置，輸出軸40穿過繞組勵磁定子部的定子安裝通道和永磁勵磁轉子部的轉子安裝通道，并與磁阻轉子部30的非導磁固定板31固定相連。

電機100在工作時，繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部作為電機100的定子，相對于電機100的殼體靜止不動，而磁阻轉子部30作為電機100的轉子，輸出軸40與電機100的轉子(即磁阻轉子部30)相連以隨轉子一起轉動，從而輸出轉矩做功，此時電機100的等效工作極對數為p_r。

本實施例中的繞組鐵芯11的齒塊112的個數為12，繞組12為三相對稱繞組，當注入三相對稱電流時產生旋轉磁場極對數p_s為4；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的永磁鐵芯21分別由高磁導率材料構成，永磁體22軸向充磁，沿圓周均勻地安裝在永磁鐵芯21上，極性交替布置，在電機100的軸向上、與繞組12處于同側，并產生極對數p_f為6的永磁磁場；磁阻轉子部30的導磁磁阻塊32沿圓周均勻地安裝在非導磁固定板31上，并與繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部間隔固定的氣隙相對，導磁磁阻塊32的數量p_r為10，滿足優選公式，繞組勵磁定子部和永磁勵磁轉子部作為定子固定不動，磁阻轉子部30與軸相連接，作為電機100的輸出軸40，電機100的等效工作極對數p_r為10。

實施例二

如圖1和圖4所示，在本實施例中，該電機100主要由繞組勵磁定子部、永磁勵磁轉子部、磁阻轉子部30和輸出軸40組成，其中，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14、磁阻轉子部30作為電機100的定子，永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24作為電機100的轉子。

具體地，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的中部分別具有沿電機100的軸向(如圖1所示的左右方向)貫通的定子安裝通道；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的中部分別具有沿電機100的軸向貫通的轉子安裝通道，第一永磁勵磁轉子部23設在第一繞組勵磁定子部13的定子安裝通道內且第一永磁勵磁轉子部23的外側壁與第一繞組勵磁定子部13的內壁面間隔開布置，第二永磁勵磁轉子部24設在第二繞組勵磁定子部14的定子安裝通道內且第二永磁勵磁轉子部24的外側壁與第二繞組勵磁定子部14的內壁面間隔開布置。

進一步地，第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23設在磁阻轉子部30的一側(如圖3所示的右側)，第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24設在磁阻轉子部30的另一側(如圖3所示的左側)，磁阻轉子部30與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23在電機100的軸向上、間隔開布置，且與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24在電機100的軸向上、間隔開布置，輸出軸40的至少一部分設在第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的轉子安裝通道內，并與第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的永磁鐵芯21固定相連。

電機100在工作時，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14、磁阻轉子部30作為電機100的定子，相對于電機100的殼體靜止不動，而永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24作為電機100的轉子，輸出軸40與電機100的轉子(即永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24)相連以隨轉子一起轉動，從而輸出轉矩做功，此時電機100的等效工作極對數為p_f。

本實施例的各個部件的描述與實施例一基本相同。其中不同之處在于：在本實施例中，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14、磁阻轉子部30固定不動，作為電機100的定子，而永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24與轉軸相連接，作為電機100的輸出軸40，此時電機100的等效工作極對數為p_f＝6。

實施例三

如圖1和圖5所示，在本實施例中，該電機100主要由繞組勵磁定子部、永磁勵磁轉子部、磁阻轉子部30和輸出軸40組成，其中，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14作為電機100的定子，永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24、磁阻轉子部30作為電機100的轉子。

具體地，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14的中部分別具有沿電機100的軸向(如圖1所示的左右方向)貫通的定子安裝通道；第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24分別大致形成沿電機100的周向延伸的環形，第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的中部分別具有沿電機100的軸向貫通的轉子安裝通道，第一永磁勵磁轉子部23設在第一繞組勵磁定子部13的定子安裝通道內且第一永磁勵磁轉子部23的外側壁與第一繞組勵磁定子部13的內壁面間隔開布置，第二永磁勵磁轉子部24設在第二繞組勵磁定子部14的定子安裝通道內且第二永磁勵磁轉子部24的外側壁與第二繞組勵磁定子部14的內壁面間隔開布置。

進一步地，第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23設在磁阻轉子部30的一側(如圖3所示的右側)，第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24設在磁阻轉子部30的另一側(如圖3所示的左側)，磁阻轉子部30與第一繞組勵磁定子部13和第一永磁勵磁轉子部23在電機100的軸向上、間隔開布置，且與第二繞組勵磁定子部14和第二永磁勵磁轉子部24在電機100的軸向上、間隔開布置，輸出軸40穿過永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的轉子安裝通道，并與磁阻轉子部30的非導磁固定板31、永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24的永磁鐵芯21固定相連。

電機100在工作時，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14作為電機100的定子，相對于電機100的殼體靜止不動，而永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24、磁阻轉子部30作為電機100的轉子，輸出軸40與電機100的轉子(即永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24、磁阻轉子部30)相連以隨轉子一起轉動，從而輸出轉矩做功，此時電機100的等效工作極對數為p_s。

本實施例的各個部件基本描述與實施例一相同。所不同的是，在本實施例中，繞組勵磁定子部的第一繞組勵磁定子部13和第二繞組勵磁定子部14作為定子，永磁勵磁轉子部的第一永磁勵磁轉子部23和第二永磁勵磁轉子部24和磁阻轉子部30同時和轉軸相連接，作為電機100的轉子部件同步旋轉，此時電機100的等效工作極對數p_s為4。

由此，通過將第一永磁勵磁轉子部23沿電機100的徑向與第一繞組勵磁定子部13間隔設置，且將第二永磁勵磁轉子部24沿電機100的徑向與第二繞組勵磁定子部14間隔設置，可以大幅減小電機100的軸向長度，并將二者分別布置在磁阻轉子部30的同一側，使二者位于氣隙的同一側且不互相干涉，而磁阻轉子部30的結構簡單、可靠，利用磁阻調制效應產生轉矩，具有高轉矩密度的特點。該電機100具有軸向長度小、轉矩密度大、結構緊湊的特點，適合應用到從家用電器到風力發電等一系列民用和工業場合。

根據本實用新型實施例的電機100的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。