本发明公开了一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，该电机由同轴设置的定子、转子以及气隙构成。所述定子由若干沿圆周等距间隔排列的U型定子铁心、嵌入相邻U型定子铁心齿之间的永磁体、绕制在相邻U型定子铁心齿上的电枢绕组、爪极旁路组件和励磁线圈构成；所述爪极旁路组件为由通过爪极分别与不同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的初极铁心环、次极铁心环以及连接二者的遮盖铁心环构成，其包围出一种环形空腔结构，所述励磁线圈放置在该环形空腔内；所述转子由转子铁心和转子凸极构成。本发明不改变磁通切换电机主体结构，通过爪极旁路结构放置励磁线圈，结构可靠，可方便实现对气隙磁场的调节，适于宽调速应用场合。
1.一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，该电机包括带有爪极旁路结构的定子(1)、在所述定子(1)内同轴设置的带有凸极的转子(2)，所述定子(1)和转子(2)之间设置有气隙(3)；
所述定子(1)由若干沿圆周等距间隔排列且开口方向沿径向朝向圆心的U型定子铁心(11)、嵌入相邻U型定子铁心齿(112)之间的永磁体(12)、以集中绕组形式绕制在相邻U型定子铁心齿(112)上的电枢绕组(13)、爪极旁路组件(14)和励磁线圈(15)构成，其中U型定子铁心(11)由定子铁心磁轭(111)和定子铁心齿(112)构成；永磁体(12)沿圆周切向充磁，且相邻永磁体(12)充磁方向相反，从而使得相邻U型定子铁心(11)的磁极极性相反，即相隔的U型定子铁心(11)具有相同的磁极极性；
所述爪极旁路组件(14)为由通过爪极分别与相隔的具有相同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)相连接的初极铁心环(141)、通过爪极分别与相隔的具有另一相同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)相连接的次极铁心环(142)、连接初极铁心环(141)和次极铁心环(142)的遮盖铁心环(143)构成，从而包围出一种环形空腔结构；
所述励磁线圈(15)为单个圆环形线圈，放置于爪极旁路组件(14)的环形空腔内；
所述转子(2)由与定子(1)同轴设置的圆环形转子铁心(21)、凸出于转子铁心(21)外表面且沿圆周方向等距间隔设置的转子凸极(22)构成；
所述爪极旁路组件(14)由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭(111)沿轴向一侧延伸出带有轴向Z型爪极(1411)的轴向型初极铁心环(141)、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭(111)沿轴向同一侧延伸出带有轴向直齿型爪极(1421)的轴向型次极铁心环(142)、设置在初极铁心环(141)和次极铁心环(142)轴向同一侧沿径向将二者连接在一起的径向型遮盖铁心环(143)构成；
所述初极铁心环(141)和次极铁心环(142)的轴向长度相等；
所述初极铁心环(141)的圆环直径小于次极铁心环(142)的圆环直径；
所述初极铁心环(141)的轴向Z型爪极(1411)沿圆周等距间隔设置；
所述次极铁心环(142)的轴向直齿型爪极(1421)沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环(141)的轴向Z型爪极(1411)在圆周方向空间位置呈现交替排布形式。
2.根据权利要求1所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，包括设计成沿定子铁心磁轭(111)轴向两侧分别设置爪极旁路组件(14)的双边型旁路励磁结构，且每侧的爪极旁路组件(14)的结构型式设置为相同；
所述两侧的爪极旁路组件(14)的初极铁心环(141)的爪极在空间沿轴向分别连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)，也就是说一侧的爪极旁路组件(14)的初极铁心环(141)的轴向Z型爪极(1411)与另一侧的爪极旁路组件(14)的初极铁心环(141)的轴向Z型爪极(1411)在空间沿轴向各自连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)，即两侧的爪极旁路组件(14)在圆周方向错开一个定子极距而对齐，从而构成双边互补型励磁结构；
所述两侧的爪极旁路组件(14)的环形空腔内分别放置的励磁线圈(15)内通入的励磁电流沿圆周的绕行方向相同。
3.一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，该电机包括带有爪极旁路结构的定子(1)、在所述定子(1)内同轴设置的带有凸极的转子(2)，所述定子(1)和转子(2)之间设置有气隙(3)；
所述定子(1)由若干沿圆周等距间隔排列且开口方向沿径向朝向圆心的U型定子铁心(11)、嵌入相邻U型定子铁心齿(112)之间的永磁体(12)、以集中绕组形式绕制在相邻U型定子铁心齿(112)上的电枢绕组(13)、爪极旁路组件(14)和励磁线圈(15)构成，其中U型定子铁心(11)由定子铁心磁轭(111)和定子铁心齿(112)构成；永磁体(12)沿圆周切向充磁，且相邻永磁体(12)充磁方向相反，从而使得相邻U型定子铁心(11)的磁极极性相反，即相隔的U型定子铁心(11)具有相同的磁极极性；
所述爪极旁路组件(14)为由通过爪极分别与相隔的具有相同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)相连接的初极铁心环(141)、通过爪极分别与相隔的具有另一相同磁极极性的U型定子铁心磁轭(111)相连接的次极铁心环(142)、连接初极铁心环(141)和次极铁心环(142)的遮盖铁心环(143)构成，从而包围出一种环形空腔结构；
所述励磁线圈(15)为单个圆环形线圈，放置于爪极旁路组件(14)的环形空腔内；
所述转子(2)由与定子(1)同轴设置的圆环形转子铁心(21)、凸出于转子铁心(21)外表面且沿圆周方向等距间隔设置的转子凸极(22)构成；
所述爪极旁路组件(14)由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭(111)在轴向一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极(1411)构成的径向型初极铁心环(141)、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭(111)在轴向另一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极(1421)构成的径向型次极铁心环(142)、沿轴向将初极铁心环(141)径向外缘和次极铁心环(142)径向外缘连接在一起的轴向型遮盖铁心环(143)构成；
所述初极铁心环(141)和次极铁心环(142)的外径相等，均大于定子铁心磁轭(111)外径；
所述遮盖铁心环(143)的轴向长度和定子铁心磁轭(111)的轴向长度相等；
所述初极铁心环(141)的径向直齿型爪极(1411)沿圆周等距间隔设置；
所述次极铁心环(142)的径向直齿型爪极(1421)沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环(141)的径向直齿型爪极(1411)在圆周方向空间位置呈现轴向相对交替排布形式。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，所述转子(2)的轴向长度和不考虑爪极旁路组件(14)及励磁线圈(15)时的定子部分的轴向长度相等。
5.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，所述定子铁心(11)、爪极旁路组件(14)、转子(2)由铁磁材料构成。
6.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其特征在于，所述的励磁线圈(15)为铜制线圈或由超导线材绕制的超导线圈。
一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种混合励磁磁通切换电机，尤其涉及一种定子在轴向或径向上带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机。
背景技术
[0002] 磁通切换永磁电机是一种新型结构的定子永磁型双凸极电机。相比于传统转子永磁型电机，磁通切换永磁电机定子上装配有永磁体和集中式电枢绕组，转子结构极为简单。由于特殊的绕组互补结构，使得该电机具有高度正弦的永磁磁链和空载感应电动势，较高的转矩输出能力与功率密度。
[0003] 但由于永磁材料的强磁场特性，永磁电机内气隙磁场基本保持恒定，难以调节，限制了其在电动汽车等需要宽调速性能的场合应用。如何实现气隙磁场的有效调节与控制一直是永磁电机研究的热点和难点。合理改变永磁电机结构，引入辅助电励磁绕组，实现气隙磁场灵活调节的“混合励磁”思想的提出，得到了国内外电机界学者的广泛认可和关注。通过控制励磁电流的大小和极性，增加了一个自由度的控制量，可以容易地克服传统永磁电机最大恒转矩与最高恒功率运行转速之间的矛盾。
[0004] 但是，传统的混合励磁磁通切换电机的电枢绕组、励磁绕组以及永磁体都放置在U型定子铁心上，因此，在电机设计时会压缩永磁体或电枢绕组的设计空间，而且电枢绕组和励磁绕组均包围着永磁体，所产生的热量极易引起永磁体热不稳定退磁，从而影响电机的综合性能。而专利201520089512.X提出的一种转子励磁型极爪式混合励磁电机，将永磁体和励磁绕组均放置在转子上，也未脱离永磁体和励磁绕组直接耦合的空间束缚，既降低了转子的机械可靠性，而且永磁体和励磁绕组散热也不方便，存在永磁体热不稳定退磁的隐患。对此，本专利提出了一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，有效解决了传统混合励磁磁通切换电机设计存在的问题。
发明内容
[0005] 技术问题：本发明为了解决传统混合励磁磁通切换电机由于励磁绕组放置位置对电机性能产生不利影响所带来的缺陷，提供了一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机。
[0006] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，该电机包括带有爪极旁路结构的定子、在所述定子内同轴设置的带有凸极的转子，所述定子和转子之间设置有气隙。
[0007] 所述定子由若干沿圆周等距间隔排列且开口方向沿径向朝向圆心的U型定子铁心、嵌入相邻U型定子铁心齿之间的永磁体、以集中绕组形式绕制在相邻U型定子铁心齿上的电枢绕组、爪极旁路组件和励磁线圈构成。其中U型定子铁心由定子铁心磁轭和定子铁心齿构成；永磁体沿圆周切向充磁，且相邻永磁体充磁方向相反，从而使得相邻U型定子铁心的磁极极性相反，即相隔的U型定子铁心具有相同的磁极极性；
[0008] 所述爪极旁路组件为由通过爪极分别与相隔的具有相同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的初极铁心环、通过爪极分别与相隔的具有另一相同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的次极铁心环、连接初极铁心环和次极铁心环的遮盖铁心环构成，从而包围出一种环形空腔结构；
[0009] 所述励磁线圈为单个圆环形线圈，放置于爪极旁路组件的环形空腔内；
[0010] 所述转子由与定子同轴设置的圆环形转子铁心、凸出于转子铁心外表面且沿圆周方向等距间隔设置的转子凸极构成。
[0011] 根据本发明优选的，所述爪极旁路组件由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭沿轴向一侧延伸出带有轴向Z型爪极的轴向型初极铁心环、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭沿轴向同一侧延伸出带有轴向直齿型爪极的轴向型次极铁心环、设置在初极铁心环和次极铁心环轴向同一侧沿径向将二者连接在一起的径向型遮盖铁心环构成；
[0012] 所述初极铁心环和次极铁心环的轴向长度相等；
[0013] 所述初极铁心环的圆环直径小于次极铁心环的圆环直径；
[0014] 所述初极铁心环的轴向Z型爪极沿圆周等距间隔设置；
[0015] 所述次极铁心环的轴向直齿型爪极沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环的轴向Z型爪极在圆周方向空间位置呈现交替排布形式。
[0016] 根据本发明优选的，所述爪极旁路组件也可设计成沿定子铁心磁轭轴向两侧分别设置爪极旁路组件的双边型旁路励磁结构，每侧的爪极旁路组件结构形式均与由U型定子铁心磁轭沿轴向一侧延伸出的初极铁心环、次极铁心环以及遮盖铁心环构成的爪极旁路组件结构形式一致；
[0017] 所述两侧的爪极旁路组件的初极铁心环的爪极在空间沿轴向分别连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭，也就是说一侧的爪极旁路组件的初极铁心环的轴向Z型爪极与另一侧的爪极旁路组件的初极铁心环的轴向Z型爪极在空间沿轴向各自连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭，即两侧的爪极旁路组件在圆周方向错开一个定子极距而对齐，从而构成双边互补型励磁结构；
[0018] 所述两侧的爪极旁路组件的环形空腔内分别放置的励磁线圈内通入的励磁电流沿圆周的绕行方向相同。
[0019] 根据本发明优选的，所述爪极旁路组件由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭在轴向一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极构成的径向型初极铁心环、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭在轴向另一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极构成的径向型次极铁心环、沿轴向将初极铁心环径向外缘和次极铁心环径向外缘连接在一起的轴向型遮盖铁心环构成；
[0020] 所述初极铁心环和次极铁心环的外径相等，均大于定子铁心磁轭外径；
[0021] 所述遮盖铁心环的轴向长度和定子铁心磁轭的轴向长度相等；
[0022] 所述初极铁心环的径向直齿型爪极沿圆周等距间隔设置；
[0023] 所述次极铁心环的径向直齿型爪极沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环的径向直齿型爪极在圆周方向空间位置呈现轴向相对交替排布形式。
[0024] 根据本发明优选的，所述转子的轴向长度和不考虑爪极旁路组件及励磁线圈时的定子部分的轴向长度相等。
[0025] 根据本发明优选的，所述定子铁心、爪极旁路组件、转子由铁磁材料构成，优选硅钢片叠压而成。
[0026] 根据本发明优选的，所述的励磁线圈可为常规的铜制线圈，也可为由超导线材绕制的超导线圈。
[0027] 本发明的有益效果：本发明提供了一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，与现有的混合励磁磁通切换电机相比，具有以下优点：
[0028] 1、传统混合励磁磁通切换电机在设计制造时，电枢绕组、励磁绕组以及永磁体都放置在U型定子铁心上，因此，励磁绕组的放置位置会压缩永磁体或电枢绕组的空间，从而影响电机的性能特性。
[0029] 本发明的定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，励磁绕组放置在由通过爪极分别与不同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的初极铁心环、次极铁心环以及用于连接两者的遮盖铁心环构成的环形空腔内。实现了电枢绕组和永磁体与励磁绕组的物理分离，提高了混合励磁磁负荷的独立设计余度，有效解决了传统混合励磁磁通切换电机设计存在的问题。
[0030] 2、传统混合励磁磁通切换电机励磁方式一般通过控制通入励磁线圈电流的大小和极性来调节气隙磁场的大小，通常设定产生与永磁磁动势同向电励磁磁动势的电流为正向励磁电流，从而增大气隙磁通，达到增磁的效果；设定产生与永磁磁动势反向电励磁磁动势的电流为反向励磁电流，从而减小气隙磁通，达到弱磁的效果。但是，这种励磁方式容易使定子铁心过饱和，限制了调速范围。
[0031] 本发明的定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，采用的励磁方式与传统混合励磁磁通切换电机原理不同，在不施加电励磁时，通过建立轴向磁路对永磁磁通进行分流，此时径向磁通与轴向磁通同时存在，径向磁通与传统磁通切换电机永磁磁通一致，轴向磁通由永磁体N极出发，经过定子铁心、初极铁心环、和次极铁心环，最后经由定子铁心回到永磁体S极；当施加正向电励磁时，电励磁磁动势与永磁磁动势反向，从而封锁轴向磁路，使得经过气隙的永磁径向磁通增加，实现增磁效果，此时电励磁磁动势不直接作用于气隙磁场，而是通过直接影响永磁轴向磁通，对气隙磁场起到间接调节的作用；当施加反向电励磁时，电励磁磁动势反向，此时轴向磁路中永磁磁动势与电励磁磁动势同向，磁路饱和度不高时，永磁轴向磁通与电励磁磁通互不影响，而电励磁磁动势则可经由径向磁路直接作用于气隙磁场，实现弱磁效果。这种励磁方式调磁效果明显，具有较宽的调速范围。
[0032] 3、本发明定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，所述爪极旁路组件为由通过爪极分别与相隔的具有相同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的初极铁心环、通过爪极分别与相隔的具有另一相同磁极极性的U型定子铁心磁轭相连接的次极铁心环、连接初极铁心环和次极铁心环的遮盖铁心环构成，从而包围出一种环形空腔结构。此环形空腔结构用于放置单个圆环形励磁线圈，这样可以省去线圈端部，节省材料，降低电阻和铜耗，有效提高电机效率，而且仅需一个励磁线圈，制造安装方便。
附图说明
[0033] 图1为本发明的定子带有轴向单边爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机整体结构示意图。
[0034] 图2为本发明的定子带有轴向单边爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机三维展开结构示意图。
[0035] 图3为本发明的定子带有轴向双边互补爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机整体结构示意图。
[0036] 图4为本发明的定子带有轴向双边互补爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机三维展开结构示意图。
[0037] 图5为本发明的定子带有径向爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机整体结构示意图。
[0038] 图6为本发明的定子带有径向爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机三维展开结构示意图。
[0039] 图1-6中有：1、定子；11、U型定子铁心；111、U型定子铁心磁轭；112、U型定子铁心齿；12、永磁体；13、电枢绕组；14、爪极旁路组件；141、初极铁心环；1411、轴向Z型爪极/径向直齿型爪极；142、次极铁心环；1421、直齿型爪极；143、遮盖铁心环；15、励磁线圈；2、转子；21、转子铁心；22转子凸极；3、气隙。
具体实施方式
[0040] 以下结合实施例以及结构附图对本发明做详细说明：
[0041] 如图1-6所示。
[0042] 实施例1、
[0043] 如图1、2、3、4、5、6所示。
[0044] 一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，包括带有爪极旁路结构的定子1、在所述定子1内同轴设置的带有凸极的转子2，所述定子1和转子2之间设置有气隙3；
[0045] 所述定子1由若干沿圆周等距间隔排列且开口方向沿径向朝向圆心的U型定子铁心11、嵌入相邻U型定子铁心齿112之间的永磁体12、以集中绕组形式绕制在相邻U型定子铁心齿112上的电枢绕组13、爪极旁路组件14和励磁线圈15构成。其中U型定子铁心11由定子铁心磁轭111和定子铁心齿112构成；永磁体12沿圆周切向充磁，且相邻永磁体12充磁方向相反，从而使得相邻U型定子铁心11的磁极极性相反，即相隔的U型定子铁心11具有相同的磁极极性；
[0046] 所述爪极旁路组件14为由通过爪极分别与相隔的具有相同磁极极性的U型定子铁心磁轭111相连接的初极铁心环141、通过爪极分别与相隔的具有另一相同磁极极性的U型定子铁心磁轭111相连接的次极铁心环142、连接初极铁心环141和次极铁心环142的遮盖铁心环143构成，从而包围出一种环形空腔结构；
[0047] 所述励磁线圈15为单个圆环形线圈，放置于爪极旁路组件14的环形空腔内；
[0048] 所述转子2由与定子1同轴设置的圆环形转子铁心21、凸出于转子铁心21外表面且沿圆周方向等距间隔设置的转子凸极22构成。
[0049] 实施例2、
[0050] 如图1、2所示
[0051] 如实施例1所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其区别在于，所述爪极旁路组件14由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭111沿轴向一侧延伸出带有轴向Z型爪极1411的轴向型初极铁心环141、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭111沿轴向同一侧延伸出带有轴向直齿型爪极1421的轴向型次极铁心环142、设置在初极铁心环141和次极铁心环142轴向同一侧沿径向将二者连接在一起的径向型遮盖铁心环143构成；
[0052] 所述初极铁心环141和次极铁心环142的轴向长度相等；
[0053] 所述初极铁心环141的圆环直径小于次极铁心环142的圆环直径；
[0054] 所述初极铁心环141的轴向Z型爪极1411沿圆周等距间隔设置；
[0055] 所述次极铁心环142的轴向直齿型爪极1421沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环141的轴向Z型爪极1411在圆周方向空间位置呈现交替排布形式。
[0056] 实施例3、
[0057] 如图3、4所示
[0058] 如实施例2所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其区别在于，也可设计成沿U型定子铁心磁轭111轴向两侧分别设置爪极旁路组件14的双边型旁路励磁结构，每侧的爪极旁路组件14的结构形式均与实施例2所述相同；
[0059] 所述两侧的爪极旁路组件14的初极铁心环141的爪极在空间沿轴向分别连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭111，也就是说一侧的爪极旁路组件14的初极铁心环141的轴向Z型爪极1411与另一侧的爪极旁路组件14的初极铁心环141的轴向Z型爪极1411在空间沿轴向各自连接具有不同磁极极性的U型定子铁心磁轭111，即两侧的爪极旁路组件14在圆周方向错开一个定子极距而对齐，从而构成双边互补型励磁结构；
[0060] 所述两侧的爪极旁路组件14的环形空腔内分别放置的励磁线圈15内通入的励磁电流沿圆周的绕行方向相同。
[0061] 实施例4、
[0062] 如图5、6所示
[0063] 如实施例1所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其区别在于，所述爪极旁路组件14由具有相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭111在轴向一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极1411构成的径向型初极铁心环141、具有另一相同磁极极性的相隔的U型定子铁心磁轭111在轴向另一侧外缘沿径向背离圆心延伸出直齿型爪极1421构成的径向型次极铁心环142、沿轴向将初极铁心环141径向外缘和次极铁心环142径向外缘连接在一起的轴向型遮盖铁心环143构成；
[0064] 所述初极铁心环141和次极铁心环142的外径相等，均大于定子铁心磁轭111外径；
[0065] 所述遮盖铁心环143的轴向长度和定子铁心磁轭111的轴向长度相等；
[0066] 所述初极铁心环141的径向直齿型爪极1411沿圆周等距间隔设置；
[0067] 所述次极铁心环142的径向直齿型爪极1421沿圆周等距间隔设置，且与初极铁心环141的径向直齿型爪极1411在圆周方向空间位置呈现轴向相对交替排布形式。
[0068] 实施例5、
[0069] 如图1、2、3、4、5、6所示
[0070] 如实施例2、3、4所述的一种定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，其区别在于，所述转子2的轴向长度和不考虑爪极旁路组件14及励磁线圈15时的定子部分的轴向长度相等。
[0071] 所述U型定子铁心11、爪极旁路组件14、转子2由铁磁材料构成，优选硅钢片叠压而成。
[0072] 所述的励磁线圈15可为常规的铜制线圈，也可为由超导线材绕制的超导线圈。
[0073] 本发明的定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机，采用定子励磁方式，结构简单，制造方便，利于散热，除了具备传统的磁通切换电机所具有的功率密度高、转矩密度高、反电势正弦度好和转子鲁棒性好的优点外，通过控制放置在爪极旁路组件内的励磁线圈中励磁电流的大小和极性，可方便地调节气隙磁场大小，具有较好的调磁效果和较宽的调速范围，适合于电动汽车等宽调速范围性能需求的场合。因此，本发明提出的定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机在拓扑结构和工作原理上与传统的混合励磁磁通切换电机存在本质不同。专利201520089512.X提出的一种转子励磁型极爪式混合励磁电机，将永磁体和励磁绕组放置在转子上，既降低了转子的机械可靠性，而且永磁体和励磁绕组散热也不方便，存在永磁体热不稳定退磁的隐患。本发明的定子带有爪极旁路结构的混合励磁磁通切换电机不仅解决了传统混合励磁磁通切换电机存在的将电枢绕组、永磁体、励磁绕组均集中设置在定子侧引起的空间紧张和调磁效果差的问题，还解决了转子永磁型混合励磁电机所存在的上述缺陷，并且所述的爪极旁路结构形式还可用于其它类型的永磁体采用沿圆周切向充磁的定子励磁型永磁电机，从而构成混合励磁形式，具有良好的应用前景。
[0074] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
