实施方案
[0017] 如图1 3所示的一种盘式无轴承异步电机，以轴向定转子槽数、径向定转子槽数均~等于12为例；包括定子和双盘式转子，所述定子包括从外向内同轴依次相连的轴向定子铁心1、永磁环3、径向定子铁心2；所述轴向定子铁心1的两侧以及径向定子铁心2的内侧分别设置有轴向定子铁心槽、径向定子铁心槽，所述轴向定子铁心槽中沿轴向向外依次设置有极对数不等的轴向悬浮绕组6和轴向转矩绕组4，所述径向定子铁心槽沿径向向外依次设置有极对数不等的径向转矩绕组5和径向悬浮绕组7，所述轴向悬浮绕组6、径向悬浮绕组7均为集中式绕组，采用导电良好的电磁线圈绕制后侵漆烘干而成；所述双盘式转子由贯穿定子的轴向转子铁心11，以及分别同轴连接于轴向转子铁心11左、右两端的左盘式转子8、右盘式转子9、连接于轴向转子铁心11中部的径向转子铁心12组成，所述轴向转子铁心11同轴连接有延伸出左盘式转子8、右盘式转子9外端的转轴10，所述左盘式转子8、右盘式转子9的内端分别设置有十二个轴向转子槽，所述轴向转子槽中分别设置有采用分相结构的左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19，所述径向转子铁心12上设置有采用分相结构的径向转子导条或转子绕组14，所述轴向转矩绕组4和径向转矩绕组5的极对数分别与左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19、径向转子导条或转子绕组14的相同。
[0018] 所述永磁环3采用稀土永磁体或铁氧体永磁体制成，轴向定子铁心1、径向定子铁心2、轴向转子铁心11、左盘式转子8、右盘式转子9、径向转子铁心12均由导磁性能良好材料制成。
[0019] 悬浮原理是：
[0020] 永磁环3产生左静态偏置磁通17、右静态偏置磁通18，其中左静态偏置磁通17从永磁环3的N极出发，经轴向定子铁心1、轴向定子铁心1与左盘式转子8之间的气隙、左盘式转子8、轴向转子铁心11、径向转子铁心12、径向转子铁心12与径向定子铁心2之间气隙、径向定子铁心2返回永磁环3的S极形成闭合路径；右静态偏置磁通18从永磁环3的N极出发，经轴向定子铁心1、轴向定子铁心1与右盘式转子9之间的气隙、右盘式转子9、轴向转子铁心11、径向转子铁心12、径向转子铁心12与径向定子铁心2之间气隙、径向定子铁心2返回永磁环3的S极形成闭合路径。轴向悬浮绕组6和径向悬浮绕组7均由直流电源供电，径向悬浮绕组7通电后产生的径向悬浮控制磁通16，经过径向定子铁心2的一侧、径向转子铁心12与径向定子铁心2间的一侧间隙、径向转子铁心12、轴向转子铁心11、径向转子铁心12与径向定子铁心2间的另一侧气隙、径向定子铁心2的另一侧形成闭合回路；轴向定子铁心1两侧的轴向悬浮绕组6通电方向相同，轴向悬浮绕组6通电后产生轴向悬浮控制磁通15，经过轴向定子铁心1与左盘式转子8间气隙、左盘式转子8、轴向转子铁心11、右盘式转子9、右盘式转子9与轴向定子铁心1间气隙形成闭合回路。
[0021] 轴向悬浮控制磁通15、径向悬浮控制磁通16分别与左静态偏置磁通17、右静态偏置磁通18相互作用产生稳定的径向和轴向悬浮力。
[0022] 根据现有技术，在轴向定子和径向定子上分别安装位移传感器，建立位移闭环系统，当转子偏移轴向和径向平衡位置时，通过位移负反馈，调节轴向悬浮绕组和径向悬浮绕组电流值，产生使转子回到平衡位置的悬浮力，实现转子轴向和径向稳定悬浮。
[0023] 旋转原理是：
[0024] 轴向定子铁心1两侧的左轴向转子导条或转子绕组13数和右轴向转子导条或转子绕组19数目相同；轴向转子槽数、径向转子槽数为偶数，左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19、径向转子导条或转子绕组14采用分相结构，左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19的极对数与轴向转矩绕组4的极对数相同，径向转子导条或转子绕组14的极对数与径向转矩绕组5相同；左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19、径向转子导条或转子绕组14切割轴向转矩绕组4、径向转矩绕组5的磁场，产生的轴向转子旋转磁场、径向转子旋转磁场与轴向转矩绕组4、径向转矩绕组5磁场极对数相同；而轴向悬浮绕组磁场、径向悬浮绕组磁场与永磁环3的磁场在左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19、径向转子导条或转子绕组14中不感应出转子旋转磁场。
[0025] 径向转矩绕组5和轴向转矩绕组4通电使驱动电机旋转，假设电机转速为n，径向转矩绕组5电流频率和极对数分别为fj、Pj，轴向转矩绕组4电流频率和极对数分别为fz、Pz，则必须满足：fj×Pz=Pj×fz。
[0026] 轴向定子槽外层为轴向转矩绕组4，排列参照普通异步电机绕制排列方式；内层为轴向悬浮绕组6，为集中绕组，左右两侧轴向悬浮绕组6相互同向串联或并联。径向定子槽外层为径向转矩绕组5，排列与普通异步电机相同；内层为径向悬浮绕组7，径向悬浮绕组7为集中绕组，分为x方向悬浮控制绕组和y方向悬浮控制绕组，+x方向和—x方向三个齿上的绕组相串联为x方向悬浮控制绕组；+y方向和—y方向三个齿上的绕组相串联为y方向悬浮控制绕组。左盘式转子8、右盘式转子9的凸出部分开有轴向转子槽，在轴向转子槽中浇注左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19；左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19的外层绝缘，通过端接部分将其分相，左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19的极对数要与轴向转矩绕组4的极对数相同，如图2和图3，即笼型导条或转子绕组，分相为：13a、13d、13g、13j短接为一相；13c、13f、13i、13l短接为一相；13b、13e、13h、13k短接为一相，各相自成闭合回路。径向转子导条或转子绕组
14采用相同的分相方式，即：第1、4、7、10导条连接为一相，第2、5、6、11导条连接为一相，第
3、6、9、12导条连接为一相；径向悬浮绕组7、径向转矩绕组5及左轴向转子导条或转子绕组
13、右轴向转子导条或转子绕组19排列同轴向方向排列。按照此种方式设置，在该电机运行时，左轴向转子导条或转子绕组13、右轴向转子导条或转子绕组19仅切割转矩绕组磁场产生转子旋转磁场，切割悬浮绕组磁场和永磁体产生的偏置磁场不产生转子感应磁场。
