[0022] 下面结合附图对本发明一种组合式多齿定子铁心混合励磁开关磁通电机的组成结构及其电磁性能作具体介绍：
[0023] 参阅图1所示，本发明一种组合式多齿定子铁心混合励磁开关磁通电机，主要由定子铁心齿部模块1，定子铁心轭部模块2，转子铁心3，电枢绕组4，磁钢5，励磁绕组6，电机机座7，安装隔磁铝套9，铝套端盖10，电机轴12等组成。
[0024] 结合图1和图2所示，所述定子铁心齿部模块1为多齿式结构，其中心同轴开设有间槽21，该间槽的两侧对称设置有齿槽31，所述齿槽31为相邻的一堆凸齿41之间的空间形成，所述定子铁心齿部模块1由单片硅钢片经冲裁或线切割成形后逐片叠压而成。
[0025] 结合图1，图2和图4所示，所述磁钢5安装在所述间槽21中，所述励磁绕组6嵌套在所述齿槽31上，所述电枢绕组4为集中绕组结构，环套在所述定子铁心齿部模块1根部。
[0026] 结合图1和图3所示，所述定子铁心轭部模块2设置为圆弧结构，由单片硅钢片经冲裁或线切割成形后逐片叠压而成。所述定子铁心轭部模块2的两端位置开设有L形的凹部，使得定子铁心轭部模块2的两端位置形成凸缘，所述定子铁心齿部模块1根部对应位置设置有凸部，当定子铁心齿部模块1根部和定子铁心轭部模块2组装在一起时，所述定子铁心齿部模块1根部的凸部刚好卡在定子铁心轭部模块2的凹部内。
[0027] 结合图1，图2，图3，图4和图5所示，在所述的定子铁心齿部模块1依次安装所述磁钢5，励磁绕组6，电枢绕组4后构成一个独立模块，该模块和定子铁心轭部模块2沿周向依次组合排放在所述安装隔磁铝套9内侧，并由所述铝套端盖10轴向固定。
[0028] 所述定子铁心齿部模块1，定子铁心轭部模块2，电枢绕组4，磁钢5和励磁绕组6组成开关磁通电机定子11，所述磁钢5沿周向充磁，周向相邻的磁钢5充磁方向相反，所述电枢绕组4绕线方向相同，沿周向依次设置为A,B,C三相绕组，所述励磁绕组6绕线方向相同，根据电机过载或弱磁升速的不同要求改变输入电流的方向和幅值。所述转子铁心3为带凸齿套筒结构，为开关磁通电机转子，套装在所述电机轴12上。
[0029] 结合图1和图6所示，所述转子铁心3为带凸齿套筒结构，为开关磁通电机转子，套装在所述电机轴12上。
[0030] 结合图7和图8所示，所述电机机座7外圆周布置有轴向冷却液管道71，所述电机机座7内壁设置有绕组进出线通孔72。所述电机机座7轴向两端设置有端盖8，所述端盖8一侧外沿周向设置有冷却液流动腔81，所述冷却液流动腔81沿周向与相邻两个冷却液管道71相连通，从而整体组成一个冷却液循环流动系统。
[0031] 结合图5，图6和图9所示，所述开关磁通定子11通过安装隔磁铝套9放置在电机机座7内，所述转子铁心3通过所述电机轴12设置在所述开关磁通定子11内，所述电机轴12轴向两端分别设置有轴承13，所述前后两个轴承13分别与所述端盖8和所述电机机座7连接。
[0032] 再次参阅图1所示，作为本发明的优选实施例，所述安装隔磁铝套9内侧沿周向放置有6个定子铁心齿部模块1，每个定子铁心齿部模块1对应设置有四个凸齿41，一个磁钢5，一个集中式电枢绕组4，及一个励磁绕组6，对应设置转子铁心上的最佳凸齿个数为19。可根据应用需要，设置定子铁心齿部模块1个数为6的倍数，设置凸齿41个数为4个或6个，并选择最佳对应的转子铁心3的凸齿个数。
[0033] 参阅图10所示，为传统开关磁通电机的拓扑结构，其主要由与图1中本发明电机对应的定子铁心齿部模块1，电枢绕组4，磁钢5和转子铁心3组成，其普遍采用的定转子齿极组合结构为12个定子铁心对应10个转子铁心。与本发明相比，拓扑结构区别在于本发明电机设置定子铁心模块为多齿式结构。利用有限元仿真分析，在相同外形尺寸下，比较本发明电机和传统开关磁通电机在一个极距下的输出转矩波形，如图11所示，可见，相比传统开关磁通电机，本发明多齿式定子铁心开关磁通电机输出转矩的脉动较小，作为机电设备的直接驱动源更为理想。同时，参阅图4所示，本发明通过组合式的定子铁心结构，可使电枢绕组6通过绕线模整体绕制后直接套装到定子铁心齿部模块1上，装配简单方便，克服了多齿式铁心定子绕线困难的问题。
[0034] 参阅图12所示，利用有限元仿真分析，研究所述励磁绕组6对本发明电机磁场的调节性能。本发明电机主磁场由所述磁钢5和励磁绕组6共同作用构成混合励磁磁场，属于一种混合励磁电机。所述电枢绕组4在混合励磁磁场下产生匝链感应磁通。当所述励磁绕组6不通入电流时，电磁磁场完全有所述磁钢5产生，电枢绕组4匝链的磁链为图12中的额定空载磁链，由电机学知识可知，在其他电磁参数不变的情况下，匝链幅值越大，电机输出转矩越大，负载能力越强。因此，对所述励磁绕组6通入一定方向和幅值的直流电流，能使电枢绕组4的磁链幅值上升，使电机的负载过载能力得到提高，如图12所述的过载增磁磁链。另一方面，当对励磁绕组6通入与增磁磁链相反方向的直流电流时，使电枢绕组4的匝链磁链幅值降低，在电枢绕组输入额定电流不变的情况下，降低了电机输出转矩，提高了电机输出转速，起到弱磁升速的作用，能提高电机的调速范围。如图12所示，所述励磁绕组6对磁链幅值有显著的调节效果，从而使本发明电机的过载范围和调速范围大大扩大，这对于机电设备的伺服直接驱动来说，具有显著的优越性。
[0035] 以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
