本發(fā)明涉及電機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

永磁電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度和高效率，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、家用電器、電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電和航空航天等領(lǐng)域。不同的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得磁路不同，這就使得電機(jī)性能、控制系統(tǒng)、制造工藝和適用場(chǎng)合也不同。根據(jù)永磁同步電機(jī)的坐標(biāo)變換理論，表面式永磁電機(jī)的直軸磁路和交軸磁路。直軸磁路：永磁體→氣隙→定子鐵心→氣隙→相鄰的永磁體→轉(zhuǎn)子鐵心→回到永磁體。(圖中定子鐵心和氣隙沒有畫出，但是行業(yè)內(nèi)都知道)。交軸磁路：兩個(gè)永磁體的邊界處→氣隙→定子鐵心→氣隙→相鄰的兩個(gè)永磁體的邊界處→轉(zhuǎn)子鐵心→回到開始兩個(gè)永磁體的邊界處。

可見，其直軸磁路的磁阻與交軸磁路的磁阻相等，所以其直軸電感等于交軸電感。

永磁同步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩te表達(dá)式，如式(a)所示。

式(a)中，p為電機(jī)的極對(duì)數(shù)，ψpm為永磁磁鏈，ld和lq分別為直軸電感和交軸電感，id和iq分別為電樞繞組的直軸電流和交軸電流。ia是正弦相電流的峰值，β是電流相位角。tpm和tr分別是永磁轉(zhuǎn)矩分量和磁阻轉(zhuǎn)矩分量。

由于表面式永磁電機(jī)的直軸電感等于交軸電感，所以其磁阻轉(zhuǎn)矩分量為0。只含有永磁轉(zhuǎn)矩分量，即表面式永磁電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩te表達(dá)式，可由式(b)所示。

表面式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制造工藝簡單，其輸出轉(zhuǎn)矩中不含有磁阻轉(zhuǎn)矩分量，故控制方法簡單，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)器人和醫(yī)療器械等伺服傳動(dòng)場(chǎng)合。傳統(tǒng)的表面式永磁電機(jī)使用大量價(jià)格較高的稀土永磁材料，是其生產(chǎn)成本較高的主要原因。為了降低其成本，申請(qǐng)?zhí)枮?00710010915.0的發(fā)明專利，提供了一種表面式永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子，永磁體與“假極”交替布置，永磁體的數(shù)量僅為傳統(tǒng)表面式永磁電機(jī)的一半，節(jié)省了永磁材料，從而降低了電機(jī)的總成本。

然而，正如ieee磁學(xué)會(huì)刊發(fā)表的文章：comparativeanalysisofendeffectinpartitionedstatorfluxreversalmachineshavingsurface-mountedandconsequentpolepermanentmagnets，所指出的，交替極結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)，其端部漏磁比較嚴(yán)重。

另外，交替極表面式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)軸端部會(huì)有單極性漏磁，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)軸端部發(fā)生磁化，這將對(duì)整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的可靠性和安全性產(chǎn)生影響。發(fā)明專利201611011019.1提出采用轉(zhuǎn)子分段的方法，在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸內(nèi)部提供漏磁路徑，削弱了轉(zhuǎn)軸端部的磁化。然而，兩段轉(zhuǎn)子交界處的漏磁會(huì)降低轉(zhuǎn)矩輸出能力，永磁體的利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，該采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子能在節(jié)省電機(jī)成本和削弱交替極表面式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)軸漏磁的同時(shí)，進(jìn)一步提高交替極表面式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心段、導(dǎo)磁環(huán)、高能量密度永磁體和低能量密度永磁體。

轉(zhuǎn)子鐵心段至少有兩個(gè)，且均同軸設(shè)置；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段之間同軸設(shè)置一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)。

交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子能作為內(nèi)轉(zhuǎn)子，也能作為外轉(zhuǎn)子。

當(dāng)交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)，布設(shè)方式包括。

1)轉(zhuǎn)子鐵心段和導(dǎo)磁環(huán)均同軸套裝在轉(zhuǎn)軸上。

2)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的外凸極，其中，p為電機(jī)極對(duì)數(shù)；相鄰兩個(gè)外凸極之間形成一個(gè)外弧形槽，每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體。

3)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)內(nèi)弧形槽，且n≥p；每個(gè)內(nèi)弧形槽的內(nèi)徑均大于轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)徑，相鄰兩個(gè)內(nèi)弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成內(nèi)加強(qiáng)筋；每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體。

當(dāng)交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為外轉(zhuǎn)子時(shí)，布設(shè)方式包括。

(1)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)外弧形槽，且n≥p；每個(gè)外弧形槽的外徑均小于轉(zhuǎn)子鐵心段的外徑，相鄰兩個(gè)外弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成外加強(qiáng)筋；每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體；

(2)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的的內(nèi)凸極，相鄰兩個(gè)內(nèi)凸極之間形成一個(gè)內(nèi)弧形槽，每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體。

交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子無論作為內(nèi)轉(zhuǎn)子，還是作為外轉(zhuǎn)子，均還具有如下布設(shè)方式。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的高能量密度永磁體沿周向偏移的電周期角度為360°/2p。

位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有外瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體和內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體的充磁方向相反；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

每個(gè)外瓦片式永磁體和每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體的兩側(cè)均設(shè)置有隔磁槽。

高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb1為高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，θm1為高能量密度永磁體的圓心角；kc1取值范圍為0-0.2。

低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb2為低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，kc2取值范圍在0-0.2之間。

導(dǎo)磁環(huán)的外周或內(nèi)周同軸套設(shè)有軸向充磁永磁體；假設(shè)軸向充磁永磁體的外徑為r1，高能量密度永磁體的外徑為r3，高能量密度永磁體的內(nèi)徑為r4，則r3≤r1≤r4。

位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段兩側(cè)的兩個(gè)軸向充磁永磁體的充磁方向相反。

導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度系數(shù)其中l(wèi)a為導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度，lef為電機(jī)整機(jī)的有效軸向長度；ka取值范圍為0-0.1。

高能量密度永磁體的極弧系數(shù)αp1＝θm1p/(2π)，其中θm1為高能量密度永磁體的圓心角，αp1取值范圍為0.35-0.75。

低能量密度永磁體的極弧系數(shù)αp2＝θm2n/(2π)，其中n為低能量密度永磁體槽的個(gè)數(shù)，θm2為低能量密度永磁體的圓心角，αp2取值范圍為0.7-0.99。

高能量密度永磁體為釹鐵硼，低能量密度永磁體為鐵氧體。

本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，能在節(jié)省電機(jī)成本和削弱交替極表面式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)軸漏磁的同時(shí)，進(jìn)一步提高交替極表面式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。

附圖說明

圖1顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)轉(zhuǎn)子鐵心段的二維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段中永磁體充磁方向二維示意圖。

圖3顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子且不含軸向充磁永磁體時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)轉(zhuǎn)軸端部漏磁磁通路徑圖。

圖5顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)低能量密度永磁體的主磁通路徑圖。

圖6顯示了本發(fā)明作為內(nèi)轉(zhuǎn)子且含有軸向充磁永磁體時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7顯示了本發(fā)明作為外轉(zhuǎn)子時(shí)相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段中永磁體充磁方向二維示意圖。

圖8顯示了本發(fā)明作為外轉(zhuǎn)子時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9顯示了本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)比(半個(gè)電周期)。

其中有：

10.轉(zhuǎn)子鐵心段；11.外凸極；12.外弧形槽；13.內(nèi)加強(qiáng)筋；14.內(nèi)弧形槽；15.隔磁槽；16.內(nèi)凸極；17.外加強(qiáng)筋；

21.高能量密度永磁體；22.低能量密度永磁體；

30.導(dǎo)磁環(huán)；31.軸向充磁永磁體；

40.轉(zhuǎn)軸；50.轉(zhuǎn)軸端部漏磁磁通路徑；60.主磁通路徑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明以10極電機(jī)(5對(duì)極，即p＝5)為例，分別以作為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子單獨(dú)進(jìn)行說明。

一、交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為內(nèi)轉(zhuǎn)子使用

如圖1至圖6所示，一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心段10、導(dǎo)磁環(huán)30、高能量密度永磁體21和低能量密度永磁體22。

高能量密度永磁體優(yōu)選為釹鐵硼，低能量密度永磁體優(yōu)選為鐵氧體。

轉(zhuǎn)子鐵心段至少有兩個(gè)，相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段之間同軸設(shè)置一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)。

本發(fā)明中將以兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段為例進(jìn)行詳細(xì)說明，導(dǎo)磁環(huán)將為1個(gè)。兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段和一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)均同軸套裝在轉(zhuǎn)軸上。

每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的外凸極，其中，p為電機(jī)極對(duì)數(shù)，本發(fā)明中p＝5。

相鄰兩個(gè)外凸極之間形成一個(gè)外弧形槽，每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體。

每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)內(nèi)弧形槽，且n≥p，本發(fā)明中，優(yōu)選n＝5。

每個(gè)內(nèi)弧形槽的內(nèi)徑均大于轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)徑。

相鄰兩個(gè)內(nèi)弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成內(nèi)加強(qiáng)筋13；每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體(也即高能量密度永磁體)沿周向偏移的電周期角度為360°/2p，本發(fā)明優(yōu)選為36°。

如圖2所示，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有外瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體和內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體的充磁方向相反；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

每個(gè)外瓦片式永磁體和每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體的兩側(cè)均設(shè)置有隔磁槽15。

外瓦片式永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb1為外瓦片式永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，θm1為外瓦片式永磁體的圓心角；kc1取值范圍為0-0.2。

內(nèi)瓦片式永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb2為內(nèi)瓦片式永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，kc2取值范圍在0-0.2之間。

導(dǎo)磁環(huán)的外周同軸套設(shè)有軸向充磁永磁體31，軸向充磁永磁體31既可以是高能量密度永磁體，也可以是低能量密度永磁體，本發(fā)明中優(yōu)選為高能量密度永磁體。

如圖9所示，軸向充磁永磁體31的設(shè)置，能大幅提高交替極永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。

假設(shè)軸向充磁永磁體的外徑為r1，高能量密度永磁體的外徑為r3，高能量密度永磁體的內(nèi)徑為r4，則r3≤r1≤r4。

位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段兩側(cè)的兩個(gè)軸向充磁永磁體的充磁方向相反。

導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度系數(shù)其中l(wèi)a為導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度，lef為電機(jī)整機(jī)的有效軸向長度，也就是所有轉(zhuǎn)子鐵心軸長加上導(dǎo)磁環(huán)的軸長；ka取值范圍為0-0.1。

外瓦片式永磁體的極弧系數(shù)αp1＝θm1p/(2π)，其中θm1為外瓦片式永磁體的圓心角，αp1取值范圍為0.35-0.75。

內(nèi)瓦片式永磁體的極弧系數(shù)αp2＝θm2n/(2π)，其中n為內(nèi)瓦片式永磁體槽的個(gè)數(shù)，θm2為內(nèi)瓦片式永磁體的圓心角，αp2取值范圍為0.7-0.99。

在交替極永磁電機(jī)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)弧形槽，用于放置低能量密度永磁體。由于內(nèi)弧形槽的存在，所以外瓦片式永磁體通過轉(zhuǎn)軸端部的漏磁的磁通路徑中的磁阻變大，因此由外瓦片式永磁體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸端部的漏磁降低了，如圖4所示的轉(zhuǎn)軸端部漏磁磁通路徑50。由于內(nèi)瓦片式永磁體也采用單極性充磁，所以相鄰兩段的低能量密度永磁體的充磁方向相反，這樣磁路可以通過定子鐵心、兩段轉(zhuǎn)子鐵心和導(dǎo)磁環(huán)構(gòu)成閉合的回路：一段內(nèi)瓦片式永磁體→外凸極→氣隙→定子鐵心→氣隙→另一段外凸極→另一段內(nèi)瓦片式永磁體→導(dǎo)磁環(huán)→回到開始的內(nèi)瓦片式永磁體，如圖5所示的內(nèi)瓦片式永磁體的主磁通路徑60。正是因?yàn)閮?nèi)瓦片式永磁體的主磁通路徑經(jīng)過導(dǎo)磁環(huán)閉合，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸端部漏磁很小。另外，內(nèi)瓦片式永磁體可以進(jìn)一步增加電機(jī)的主磁通，從而提高交替極永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。如圖9所示，本發(fā)明的電磁轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)高于背景技術(shù)201611011019.1中的電磁轉(zhuǎn)矩。

二、交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為外轉(zhuǎn)子使用

如圖7和圖8所示，一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，也包括轉(zhuǎn)子鐵心段10、導(dǎo)磁環(huán)30、高能量密度永磁體21和低能量密度永磁體22。

轉(zhuǎn)子鐵心段至少有兩個(gè)，相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段之間同軸設(shè)置一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)。

本發(fā)明中將以兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段為例進(jìn)行詳細(xì)說明，導(dǎo)磁環(huán)將為1個(gè)。

定子同軸固定套裝在固定軸的外周，兩者形成為一體結(jié)構(gòu)；固定軸兩端分別從定子兩端伸出，并且固定軸的兩個(gè)伸出端各套裝一個(gè)軸承。

兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段和一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)均同軸套設(shè)在定子外周，并且通過支撐體同軸安裝在軸承上。

每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的的內(nèi)凸極，本發(fā)明中優(yōu)選p＝5。

相鄰兩個(gè)內(nèi)凸極之間形成一個(gè)內(nèi)弧形槽，每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體。

每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)外弧形槽，且n≥p，本發(fā)明中優(yōu)選n＝5。

每個(gè)外弧形槽的外徑均小于轉(zhuǎn)子鐵心段的外徑，相鄰兩個(gè)外弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成外加強(qiáng)筋17。

每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的內(nèi)瓦片式永磁體(也即高能量密度永磁體)沿周向偏移的電周期角度為360°/2p，本發(fā)明優(yōu)選為36°。

如圖7所示，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有外瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體和內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體的充磁方向相反；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

每個(gè)外瓦片式永磁體和每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體的兩側(cè)均設(shè)置有隔磁槽15。

高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb1為高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，θm1為高能量密度永磁體的圓心角；kc1取值范圍為0-0.2。

低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θb2為低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，kc2取值范圍在0-0.2之間。

導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)周同軸套設(shè)有軸向充磁永磁體，軸向充磁永磁體既可以是高能量密度永磁體，也可以是低能量密度永磁體，本發(fā)明中優(yōu)選為高能量密度永磁體。

如圖9所示，軸向充磁永磁體31的設(shè)置，能大幅提高交替極永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。

假設(shè)軸向充磁永磁體的外徑為r1，高能量密度永磁體的外徑為r3，高能量密度永磁體的內(nèi)徑為r4，則r3≤r1≤r4。

位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段兩側(cè)的兩個(gè)軸向充磁永磁體的充磁方向相反。

導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度系數(shù)其中l(wèi)a為導(dǎo)磁環(huán)的軸向長度，lef為電機(jī)整機(jī)的有效軸向長度；ka取值范圍為0-0.1。

高能量密度永磁體的極弧系數(shù)αp1＝θm1p/(2π)，其中θm1為高能量密度永磁體的圓心角，αp1取值范圍為0.35-0.75。

低能量密度永磁體的極弧系數(shù)αp2＝θm2n/(2π)，其中n為低能量密度永磁體槽的個(gè)數(shù)，θm2為低能量密度永磁體的圓心角，αp2取值范圍為0.7-0.99。

作為外轉(zhuǎn)子時(shí)，在交替極永磁電機(jī)的外側(cè)設(shè)置有外弧形槽，用于放置低能量密度永磁體。由于外弧形槽的存在，所以內(nèi)瓦片式永磁體通過固定軸端部的漏磁的磁通路徑中的磁阻變大，因此由內(nèi)瓦片式永磁體產(chǎn)生的固定軸端部的漏磁降低了。由于外瓦片式永磁體也采用單極性充磁，所以相鄰兩段的低能量密度永磁體的充磁方向相反，外瓦片式永磁體的主磁通路徑經(jīng)過導(dǎo)磁環(huán)閉合，其產(chǎn)生的固定軸端部漏磁很小。另外，外瓦片式永磁體可以進(jìn)一步增加電機(jī)的主磁通，從而提高交替極永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。