本實(shí)用新型涉及，尤其是涉及一種電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，電機(jī)的調(diào)速功能也逐漸得到了更多的重視。通常，由于電網(wǎng)或者驅(qū)動系統(tǒng)母線電壓的限制，電機(jī)要想兼顧轉(zhuǎn)矩特性的情況下大范圍改變工作轉(zhuǎn)速，就需要進(jìn)行特殊的控制或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前比較常用的方法是采用弱磁控制，然而，這種方式對電機(jī)的參數(shù)有著一定的限制，無法兼顧低速大轉(zhuǎn)矩工作區(qū)和高速低轉(zhuǎn)矩的高效率運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種電機(jī)，該電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)，同時(shí)能夠通過不同運(yùn)行狀態(tài)的切換使得電機(jī)在不同負(fù)載工況下始終工作在高效率區(qū)間。

根據(jù)本實(shí)用新型的電機(jī)，包括：勵磁定子部，所述勵磁定子部包括沿所述電機(jī)的軸向間隔設(shè)置的第一勵磁定子部和第二勵磁定子部；勵磁轉(zhuǎn)子部，所述勵磁轉(zhuǎn)子部包括沿所述電機(jī)的軸向間隔設(shè)置的第一勵磁轉(zhuǎn)子部和第二勵磁轉(zhuǎn)子部，所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的徑向與所述第一勵磁定子部間隔設(shè)置，所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的徑向與所述第二勵磁定子部間隔設(shè)置；磁阻轉(zhuǎn)子部，所述磁阻轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的軸向設(shè)在所述第一勵磁定子部和所述第二勵磁定子部之間且設(shè)在所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部和所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部之間；切換機(jī)構(gòu)，所述切換機(jī)構(gòu)通過可選地固定所述勵磁定子部、所述勵磁轉(zhuǎn)子部和所述磁阻轉(zhuǎn)子部中的兩個(gè)的相對位置以選取所述勵磁轉(zhuǎn)子部和所述磁阻轉(zhuǎn)子部中的至少一個(gè)充當(dāng)可相對所述勵磁定子部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；輸出軸，所述輸出軸由所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的電機(jī)，通過將第一勵磁定子部和第一勵磁轉(zhuǎn)子部與第二勵磁定子部和第二勵磁轉(zhuǎn)子部分別設(shè)在磁阻轉(zhuǎn)子部的兩側(cè)，沒有不平衡磁拉力的影響。而且，通過設(shè)置切換機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的多種狀態(tài)的切換，電機(jī)在不同狀態(tài)下的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，在不改變電機(jī)的繞組連接前提下、拓寬了電機(jī)的轉(zhuǎn)速工作范圍。當(dāng)電機(jī)工作在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較高的運(yùn)行狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)電機(jī)工作在高速運(yùn)行區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較小的運(yùn)行狀態(tài)，在無需進(jìn)行弱磁控制的狀態(tài)下自然滿足高速工作需求，且因?yàn)楣ぷ黝l率降低，效率大幅提升。因此，該電機(jī)的最佳效率區(qū)間可以在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間和高速低轉(zhuǎn)矩區(qū)間之間切換，而不僅僅局限于傳統(tǒng)電機(jī)所在的“轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線”拐點(diǎn)附近的高效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的全工作范圍高效率運(yùn)行，十分適用于負(fù)載頻繁變化的場合，如電動汽車、洗衣機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等。再者，該電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度遠(yuǎn)高于常規(guī)永磁電機(jī)，在相同電機(jī)體積的前提下、可以輸出更大的轉(zhuǎn)矩和功率。因此，該電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)，同時(shí)能夠通過不同運(yùn)行狀態(tài)的切換使得電機(jī)在不同負(fù)載工況下始終工作在高效率區(qū)間，適用于負(fù)載工況經(jīng)常變化的應(yīng)用場合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述第一勵磁定子部和第一勵磁轉(zhuǎn)子部與所述第二勵磁定子部和所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部關(guān)于所述磁阻轉(zhuǎn)子部鏡像對稱。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述切換機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間可切換，所述輸出軸與所述磁阻轉(zhuǎn)子部固定連接，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第一狀態(tài)時(shí)固定所述勵磁定子部與所述勵磁轉(zhuǎn)子部的相對位置，所述磁阻轉(zhuǎn)子部充當(dāng)轉(zhuǎn)子帶動所述輸出軸旋轉(zhuǎn)，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第二狀態(tài)時(shí)固定所述勵磁轉(zhuǎn)子部與所述磁阻轉(zhuǎn)子部的相對位置，所述磁阻轉(zhuǎn)子部和所述勵磁轉(zhuǎn)子部充當(dāng)轉(zhuǎn)子帶動所述輸出軸旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述切換機(jī)構(gòu)包括：勵磁定子固定環(huán)，所述勵磁定子固定環(huán)與所述勵磁定子部的相對位置固定；勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)，所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述勵磁轉(zhuǎn)子部的相對位置固定；磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)，所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述磁阻轉(zhuǎn)子部的相對位置固定；同步器，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第一狀態(tài)時(shí)，所述同步器分別與所述勵磁定子固定環(huán)和所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)配合，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第二狀態(tài)時(shí)，所述同步器分別與所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)和所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)配合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述勵磁定子固定環(huán)與所述勵磁定子部固定連接，所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述勵磁轉(zhuǎn)子部固定連接，所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述輸出軸固定連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述同步器、所述勵磁定子固定環(huán)、所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)和所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)上分別設(shè)有卡齒，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第一狀態(tài)時(shí)，所述同步器上的卡齒分別與所述勵磁定子固定環(huán)上的卡齒和所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒嚙合，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述第二狀態(tài)時(shí)，所述同步器上的卡齒分別與所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒和所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒嚙合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述同步器上的卡齒分布在所述同步器的外周面和內(nèi)周面上，所述勵磁定子固定環(huán)上的卡齒分布在所述勵磁定子固定環(huán)的內(nèi)周面上，所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒分布在所述勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)的內(nèi)周面上，所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒分布在所述磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)的外周面上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述輸出軸的兩端分別構(gòu)成軸伸端，所述切換機(jī)構(gòu)為兩個(gè)，且兩個(gè)所述切換機(jī)構(gòu)分別鄰近所述輸出軸的兩個(gè)所述軸伸端設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述磁阻轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的軸向與所述第一勵磁定子部、所述第二勵磁定子部、所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部和所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部相對設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的徑向與所述第一勵磁定子部相對設(shè)置，所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部沿所述電機(jī)的徑向與所述第二勵磁定子部相對設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述第一勵磁定子部的中心軸線、所述第二勵磁定子部的中心軸線、所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部的中心軸線、所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部的中心軸線、所述磁阻轉(zhuǎn)子部的中心軸線和所述輸出軸的中心軸線彼此重合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述第一勵磁定子部和所述第二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(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述繞組鐵芯包括：基板；多個(gè)齒塊，多個(gè)所述齒塊設(shè)在所述基板的朝向所述磁阻轉(zhuǎn)子部的表面上且沿所述電機(jī)的周向等間距設(shè)置，所述繞組繞制在多個(gè)所述齒塊上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部和所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部分別包括：永磁鐵芯；多個(gè)永磁體，多個(gè)所述永磁體設(shè)在所述永磁鐵芯的朝向磁阻轉(zhuǎn)子部的表面上且沿所述電機(jī)的周向等間距設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述磁阻轉(zhuǎn)子部包括：非導(dǎo)磁固定板，所述非導(dǎo)磁固定板上形成有沿所述電機(jī)的周向等間距設(shè)置且沿所述電機(jī)的軸向貫通的多個(gè)安裝孔；多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊，多個(gè)所述導(dǎo)磁磁阻塊分別設(shè)在多個(gè)所述安裝孔內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述導(dǎo)磁磁阻塊沿所述電機(jī)的軸向與所述第一勵磁定子部和所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部在所述電機(jī)的徑向上的間隙相對設(shè)置，且所述導(dǎo)磁磁阻塊沿所述電機(jī)的軸向與所述第二勵磁定子部和所述第二勵磁轉(zhuǎn)子部在所述電機(jī)的徑向上的間隙相對設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述勵磁定子部由交流電流驅(qū)動且產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)為p_s，所述勵磁轉(zhuǎn)子部產(chǎn)生的勵磁磁場的極對數(shù)為p_f，所述導(dǎo)磁磁阻塊的數(shù)量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)的爆炸圖；

圖2是圖1中所示的電機(jī)的繞組鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)在切換機(jī)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中圈示的A部的放大圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)在切換機(jī)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5中圈示的B部的放大圖。

附圖標(biāo)記：

100：電機(jī)；

13：第一勵磁定子部；14：第二勵磁定子部；

11：繞組鐵芯；111：基板；112：齒塊；12：繞組；

23：第一勵磁轉(zhuǎn)子部；24：第二勵磁轉(zhuǎn)子部；

21：永磁鐵芯；22：永磁體；

30：磁阻轉(zhuǎn)子部；31：非導(dǎo)磁固定板；311：安裝孔；32：導(dǎo)磁磁阻塊；

40：輸出軸；50：切換機(jī)構(gòu)；

51：勵磁定子固定環(huán)；52：勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)；

53：磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)；54：同步器。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)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(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)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(shù)特征的數(shù)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(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)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(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

隨著科技的發(fā)展，電機(jī)的調(diào)速功能也逐漸得到了更多的重視。通常，由于電網(wǎng)或者驅(qū)動系統(tǒng)母線電壓的限制，電機(jī)要想兼顧轉(zhuǎn)矩特性的情況下大范圍改變工作轉(zhuǎn)速，就需要進(jìn)行特殊的控制或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前比較常用的方法是采用弱磁控制，但這種方式對電機(jī)的參數(shù)有著一定的限制，無法兼顧低速大轉(zhuǎn)矩工作區(qū)和高速低轉(zhuǎn)矩的高效率運(yùn)行。

一方面，相關(guān)技術(shù)中的變極感應(yīng)電機(jī)工作在固定的電網(wǎng)頻率下，通過改變定子繞組的連接方式，達(dá)到轉(zhuǎn)子鼠籠中感應(yīng)出的轉(zhuǎn)子極數(shù)變化，從而調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。但該種方法不適用于同步電機(jī)，并且需要改變定子繞組的連接，在直流變頻電機(jī)發(fā)展的大趨勢下已經(jīng)十分落伍。而另一方面，有學(xué)者提出可以通過采用AlNiCo等低矯頑力永磁體構(gòu)成記憶電機(jī)，通過繞組對轉(zhuǎn)子永磁體的充磁方向度進(jìn)行在線調(diào)整，以達(dá)到同步電機(jī)變極的目的，然而該種方法采用的低矯頑力永磁體磁能級較低，容易造成電機(jī)的整體功率密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)的問題。

為此，本實(shí)用新型提出一種電機(jī)，該電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)，同時(shí)能夠通過不同運(yùn)行狀態(tài)的切換使得電機(jī)在不同負(fù)載工況下始終工作在高效率區(qū)間，適用于負(fù)載工況經(jīng)常變化的應(yīng)用場合。

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

下面結(jié)合附圖1-圖6具體描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100。

如圖1-圖6所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100包括勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30、切換機(jī)構(gòu)50和輸出軸40。

具體而言，勵磁定子部包括沿電機(jī)100的軸向間隔設(shè)置的第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14，勵磁轉(zhuǎn)子部包括沿電機(jī)100的軸向間隔設(shè)置的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23沿電機(jī)100的徑向與第一勵磁定子部13間隔設(shè)置，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24沿電機(jī)100的徑向與第二勵磁定子部14間隔設(shè)置，磁阻轉(zhuǎn)子部30沿電機(jī)100的軸向設(shè)在第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14之間且磁阻轉(zhuǎn)子部30沿電機(jī)100的軸向設(shè)在第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24之間，切換機(jī)構(gòu)50通過可選地固定勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30中的兩個(gè)的相對位置以選取勵磁轉(zhuǎn)子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30中的至少一個(gè)充當(dāng)可相對勵磁定子部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，輸出軸40由該轉(zhuǎn)子驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

其中，如圖1-圖6所示，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23在電機(jī)100的徑向上位于第一勵磁定子部13的內(nèi)側(cè)，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24在電機(jī)100的徑向上位于第二勵磁定子部14的內(nèi)側(cè)。當(dāng)然，可以理解的是，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23在電機(jī)100的徑向上還可以位于第一勵磁定子部13的外側(cè)，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24在電機(jī)100的徑向上位于第二勵磁定子部14的外側(cè)(圖未示出)。

換言之，該電機(jī)100主要由勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30、切換機(jī)構(gòu)50和輸出軸40組成，其中，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14分別大致形成沿電機(jī)100的周向延伸的環(huán)形，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14的中部分別具有沿電機(jī)100的軸向(如圖1所示的左右方向)貫通的定子安裝通道，電機(jī)100在工作時(shí)，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14作為電機(jī)100的定子均相對于電機(jī)100的殼體靜止不動。

進(jìn)一步地，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別大致形成沿電機(jī)100的周向延伸的環(huán)形，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的中部分別具有沿電機(jī)100的軸向貫通的轉(zhuǎn)子安裝通道，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23設(shè)在第一勵磁定子部13的定子安裝通道內(nèi)且第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的外側(cè)壁與第一勵磁定子部13的內(nèi)壁面間隔開布置，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24設(shè)在第二勵磁定子部14的定子安裝通道內(nèi)且第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的外側(cè)壁與第二勵磁定子部14的內(nèi)壁面間隔開布置。

磁阻轉(zhuǎn)子部30設(shè)在第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14之間且磁阻轉(zhuǎn)子部30設(shè)在第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24之間，磁阻轉(zhuǎn)子部30與第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23在電機(jī)100的軸向上間隔開布置以形成氣隙，且磁阻轉(zhuǎn)子部30與第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24在電機(jī)100的軸向上間隔開布置以形成氣隙，輸出軸40穿過第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子安裝通道且輸出軸40與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定相連，使其作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子，在電機(jī)100工作時(shí)，相對于電機(jī)100的殼體運(yùn)動。

因此，通過將第一勵磁轉(zhuǎn)子部23沿電機(jī)100的徑向與第一勵磁定子部13間隔設(shè)置，并將第二勵磁轉(zhuǎn)子部24沿電機(jī)100的徑向與第二勵磁定子部14間隔設(shè)置，可以大幅減小電機(jī)100的軸向長度，并將第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23、以及第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別布置在磁阻轉(zhuǎn)子部30的同一側(cè)，使上述二者分別位于氣隙的同一側(cè)且不互相干涉，有利于提高電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩和功率密度。

切換機(jī)構(gòu)50在第一位置和第二位置之間互動，并可選擇地與勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30中的兩個(gè)相連使與其相連的兩個(gè)部件相對靜止，從而選取勵磁轉(zhuǎn)子部作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子或者定子。

由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100，通過將第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23與第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別設(shè)在磁阻轉(zhuǎn)子部30的兩側(cè)，沒有不平衡磁拉力的影響。而且，通過設(shè)置切換機(jī)構(gòu)50，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的多種狀態(tài)的切換，電機(jī)100在不同狀態(tài)下的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，在不改變電機(jī)100的繞組12連接前提下、拓寬了電機(jī)100的轉(zhuǎn)速工作范圍。

當(dāng)電機(jī)100工作在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較高的運(yùn)行狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)電機(jī)100工作在高速運(yùn)行區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較小的運(yùn)行狀態(tài)，在無需進(jìn)行弱磁控制的狀態(tài)下自然滿足高速工作需求，且因?yàn)楣ぷ黝l率降低，效率大幅提升。因此，該電機(jī)100的最佳效率區(qū)間可以在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間和高速低轉(zhuǎn)矩區(qū)間之間切換，而不僅僅局限于傳統(tǒng)電機(jī)所在的“轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線”拐點(diǎn)附近的高效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的全工作范圍高效率運(yùn)行，十分適用于負(fù)載頻繁變化的場合，如電動汽車、洗衣機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等。

再者，該電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩密度遠(yuǎn)高于常規(guī)永磁電機(jī)100，在相同電機(jī)100體積的前提下、可以輸出更大的轉(zhuǎn)矩和功率。因此，該電機(jī)100具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)，同時(shí)能夠通過不同運(yùn)行狀態(tài)的切換使得電機(jī)100在不同負(fù)載工況下始終工作在高效率區(qū)間，適用于負(fù)載工況經(jīng)常變化的應(yīng)用場合。

其中，如圖3-圖5所示，第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23與第二勵磁定子部1414和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24關(guān)于磁阻轉(zhuǎn)子部鏡像對稱，勵磁定子部和勵磁轉(zhuǎn)子部對稱地分布在磁阻轉(zhuǎn)子部的兩側(cè)，可以進(jìn)一步保證沒有不平衡磁拉力的影響。

切換機(jī)構(gòu)50在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間可切換，輸出軸40與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定連接，此時(shí)輸出軸40與磁阻轉(zhuǎn)子部30之間沒有相對運(yùn)動，切換機(jī)構(gòu)50處于第一狀態(tài)時(shí)固定勵磁定子部與勵磁轉(zhuǎn)子部的相對位置，磁阻轉(zhuǎn)子部30充當(dāng)轉(zhuǎn)子帶動輸出軸40旋轉(zhuǎn)。

具體地，如圖1和圖3所示，當(dāng)切換機(jī)構(gòu)50位于第一位置時(shí)，即處于第一狀態(tài)，此時(shí)切換機(jī)構(gòu)50分別與勵磁定子部的第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14與勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24相連，使二者的位置相對固定，即在此狀態(tài)下、電機(jī)100工作時(shí)，勵磁定子部的第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14與勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24作為電機(jī)100的兩個(gè)定子，而磁阻轉(zhuǎn)子部30作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子，輸出軸40的兩端穿過勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子安裝通道且與勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24間隔開，輸出軸40的中部與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定連接以輸出轉(zhuǎn)矩。

切換機(jī)構(gòu)50可以為電磁式或機(jī)械式，其作用在于切換電機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的組成形式于三種運(yùn)行狀態(tài)之間，進(jìn)而改變勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30的在電機(jī)100運(yùn)行過程中處于可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)或者固定的狀態(tài)。具體而言，第一運(yùn)行狀態(tài)下，勵磁定子部和勵磁轉(zhuǎn)子部固定不動，充當(dāng)定子，磁阻轉(zhuǎn)子部30為旋轉(zhuǎn)部件并與輸出軸40相連，充當(dāng)轉(zhuǎn)子，第一運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)100的等效轉(zhuǎn)子極數(shù)為p_r，電機(jī)100的工作電頻率為ω_np_r，所述ω_n為電機(jī)轉(zhuǎn)軸的機(jī)械轉(zhuǎn)速。第二運(yùn)行狀態(tài)下，勵磁定子部固定不動，充當(dāng)定子，勵磁轉(zhuǎn)子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30相連作為轉(zhuǎn)動部件，一同與轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，充當(dāng)轉(zhuǎn)子，第二運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子極數(shù)為p_s，電機(jī)100的工作電頻率為ω_np_s。第三運(yùn)行狀態(tài)下，勵磁定子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30固定不動，充當(dāng)定子，勵磁轉(zhuǎn)子部為旋轉(zhuǎn)部件并與輸出軸40相連，充當(dāng)轉(zhuǎn)子第三運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子極數(shù)為p_f，電機(jī)100的工作電頻率為ω_np_f。以上三種運(yùn)行狀態(tài)之間的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)，和相同轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速下的工作電頻率之比均為p_s:p_r:p_f。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，即輸出機(jī)械轉(zhuǎn)速相同時(shí)，以上所述三種運(yùn)行狀態(tài)之間的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率之比為p_s:p_r:p_f，進(jìn)而可以通過切換電機(jī)100的不同運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)變極運(yùn)行。

在實(shí)際實(shí)施時(shí)，電機(jī)100可以包含以上所述三種運(yùn)行狀態(tài)中的任意兩種或者全部三種。

因此，通過設(shè)置切換機(jī)構(gòu)50，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的多種狀態(tài)的切換，電機(jī)100在不同狀態(tài)下的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，在不改變電機(jī)100繞組的12連接前提下、拓寬了電機(jī)100的轉(zhuǎn)速工作范圍。

進(jìn)一步地，切換機(jī)構(gòu)50處于第二狀態(tài)時(shí)固定勵磁轉(zhuǎn)子部與磁阻轉(zhuǎn)子部30的相對位置，磁阻轉(zhuǎn)子部30和勵磁轉(zhuǎn)子部充當(dāng)轉(zhuǎn)子帶動輸出軸40旋轉(zhuǎn)。

參照圖1和圖5，當(dāng)切換機(jī)構(gòu)50位于第二位置時(shí)，即處于第二狀態(tài)，此時(shí)切換機(jī)構(gòu)50分別與勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24以及磁阻轉(zhuǎn)子部30相連，使二者的位置相對固定，即在此狀態(tài)下、電機(jī)100工作時(shí)，勵磁定子部的第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14作為電機(jī)100的定子，而勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24與磁阻轉(zhuǎn)子部30作為電機(jī)100的兩個(gè)轉(zhuǎn)子，輸出軸40的兩端穿過勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子安裝通道且與勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24相連，輸出軸40的中部與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定連接以輸出轉(zhuǎn)矩。由此，通過設(shè)置切換機(jī)構(gòu)50，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的多種狀態(tài)的切換，電機(jī)100在兩種狀態(tài)下的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，在不改變電機(jī)100的繞組12連接前提下、拓寬了電機(jī)100的轉(zhuǎn)速工作范圍。

在本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例中，如圖1-圖6所示，切換機(jī)構(gòu)50包括勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52、磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53和同步器54。具體而言，勵磁定子固定環(huán)51與勵磁定子部的相對位置固定，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與勵磁轉(zhuǎn)子部的相對位置固定，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與磁阻轉(zhuǎn)子部30的相對位置固定，切換機(jī)構(gòu)50處于第一狀態(tài)時(shí)，同步器54分別與勵磁定子固定環(huán)51和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52配合，切換機(jī)構(gòu)50處于第二狀態(tài)時(shí)，同步器54分別與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53配合。

也就是說，勵磁定子固定環(huán)51與勵磁定子部固定相連，電機(jī)100在工作時(shí)，由于勵磁定子部作為電機(jī)100的定子、相對于電機(jī)100的殼體靜止不動，因此勵磁定子固定環(huán)51也相對于電機(jī)100的殼體靜止不動。勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與勵磁轉(zhuǎn)子部固定相連以隨勵磁轉(zhuǎn)子部一起運(yùn)動。

進(jìn)一步地，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定相連，電機(jī)100在工作時(shí)，由于磁阻轉(zhuǎn)子部30作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子、相對于電機(jī)100的殼體運(yùn)動，因此磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53隨著磁阻轉(zhuǎn)子部30一起運(yùn)動。同步器54通過可選地固定勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52、磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53中的兩個(gè)的相對位置以選取勵磁轉(zhuǎn)子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30中的至少一個(gè)充當(dāng)可相對勵磁定子部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，輸出軸40由該轉(zhuǎn)子驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

由此，通過在勵磁定子部上設(shè)置勵磁定子固定環(huán)51，在勵磁轉(zhuǎn)子部設(shè)置勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52，在磁阻轉(zhuǎn)子部30上設(shè)置磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53，以便于與同步器54配合，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的兩種工作狀態(tài)的切換，同步器54作為切換機(jī)構(gòu)50中的活動件，可以固定勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52、磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53中的兩個(gè)的相對位置，從而保證狀態(tài)切換的連續(xù)性和可靠性。

可選地，勵磁定子固定環(huán)51與勵磁定子部固定連接，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與勵磁轉(zhuǎn)子部固定連接，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與輸出軸40固定連接。此時(shí)勵磁定子固定環(huán)51與勵磁定子部之間沒有相對運(yùn)動，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與勵磁轉(zhuǎn)子部之間沒有相對運(yùn)動，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與輸出軸40之間沒有相對運(yùn)動。例如，勵磁定子固定環(huán)51與勵磁定子部之間、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與勵磁轉(zhuǎn)子部之間、磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與輸出軸40之間可以分別通過齒輪傳動結(jié)構(gòu)、鏈傳動結(jié)構(gòu)或者帶傳動結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)位置的相對固定，從而利于實(shí)現(xiàn)切換機(jī)構(gòu)50的兩種狀態(tài)的切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的兩種工作狀態(tài)的切換。

優(yōu)選地，同步器54、勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上分別設(shè)有卡齒，切換機(jī)構(gòu)50處于第一狀態(tài)時(shí)，同步器54上的卡齒分別與勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒嚙合，切換機(jī)構(gòu)50處于第二狀態(tài)時(shí)，同步器54上的卡齒分別與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒嚙合。

具體地，如圖1所示，勵磁定子固定環(huán)51的一端與勵磁定子部固定連接，勵磁定子固定環(huán)51的另一端設(shè)有卡齒，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52固設(shè)在勵磁轉(zhuǎn)子部上且勵磁轉(zhuǎn)子部的端部也設(shè)有卡齒，并且勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒在電機(jī)100的軸向上對齊，輸出軸40與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定相連，輸出軸40的外側(cè)壁設(shè)有磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53，且磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的朝向勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的一側(cè)也設(shè)有卡齒，同步器54設(shè)在勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53之間，且同步器54的朝向勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的兩側(cè)分別設(shè)有與勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒以及磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒配合的卡齒。

并且，勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒在電機(jī)100的軸向上平齊，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒在電機(jī)100的徑向上、正對布置，勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒在電機(jī)100的徑向上錯(cuò)開布置。

如圖3和圖4所示，在此狀態(tài)下，同步器54上的卡齒分別與勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒嚙合，使勵磁定子固定環(huán)51和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的位置相對固定，即使勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部的位置相對固定，此時(shí)勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部均作為電機(jī)100的定子，而磁阻轉(zhuǎn)子部30作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子。

如圖5和圖6所示，在此狀態(tài)下，同步器54上的卡齒分別與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒嚙合，使勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的位置相對固定，即使輸出軸40、磁阻轉(zhuǎn)子部30、勵磁轉(zhuǎn)子部的位置相對固定，此時(shí)勵磁定子部均作為電機(jī)100的定子，而磁阻轉(zhuǎn)子部30、勵磁轉(zhuǎn)子部作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子。

當(dāng)電機(jī)100工作在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較高的運(yùn)行狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)電機(jī)100工作在高速運(yùn)行區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較小的運(yùn)行狀態(tài)，在無需進(jìn)行弱磁控制的狀態(tài)下自然滿足高速工作需求，且因?yàn)楣ぷ黝l率降低，效率大幅提升。因此，該電機(jī)100的最佳效率區(qū)間可以在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間和高速低轉(zhuǎn)矩區(qū)間之間切換，而不僅僅局限于傳統(tǒng)電機(jī)所在的“轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線”拐點(diǎn)附近的高效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的全工作范圍高效率運(yùn)行，十分適用于負(fù)載頻繁變化的場合，如電動汽車、洗衣機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等。

有利地，同步器54上的卡齒分布在同步器54的外周面和內(nèi)周面上，勵磁定子固定環(huán)51上的卡齒分布在勵磁定子固定環(huán)51的內(nèi)周面上，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52上的卡齒分布在勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的內(nèi)周面上，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒分布在磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的外周面上。

換言之，同步器54、勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53分別形成沿電機(jī)100的周向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且四個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)同軸布置，其中，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53外套在電機(jī)100的輸出軸40上且與輸出軸40固定相連，磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的外側(cè)壁設(shè)有沿其周向布置的多個(gè)卡齒，勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52外套在磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上且勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的內(nèi)側(cè)壁與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53的外側(cè)壁間隔開布置。

同步器54套設(shè)在電機(jī)100的輸出軸40上且位于勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52和磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53之間，其中同步器54的外側(cè)壁設(shè)有沿其周向布置且與勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的卡齒配合的多個(gè)卡齒，同步器54的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有沿其周向布置且與磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53上的卡齒配合的多個(gè)卡齒；勵磁定子固定環(huán)51的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有沿其周向布置的多個(gè)卡齒且位于勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52的一側(cè)(如圖3所示的右側(cè))。

具體地，如圖1和圖3所示，當(dāng)切換機(jī)構(gòu)50位于第一位置時(shí)，即處于第一狀態(tài)，此時(shí)切換機(jī)構(gòu)50分別與勵磁定子部與勵磁轉(zhuǎn)子部相連，使二者的位置相對固定，即在此狀態(tài)下、電機(jī)100工作時(shí)，勵磁定子部與勵磁轉(zhuǎn)子部作為電機(jī)100的兩個(gè)定子，而磁阻轉(zhuǎn)子部30作為電機(jī)100的轉(zhuǎn)子，輸出軸40的兩端穿過勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子安裝通道且與勵磁轉(zhuǎn)子部間隔開，輸出軸40的中部與磁阻轉(zhuǎn)子部30固定連接以輸出轉(zhuǎn)矩。由此，通過設(shè)置切換機(jī)構(gòu)50，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的多種狀態(tài)的切換，電機(jī)100在不同狀態(tài)下的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，在不改變電機(jī)100的繞組12連接前提下、實(shí)拓寬了電機(jī)100的轉(zhuǎn)速工作范圍。

當(dāng)電機(jī)100工作在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較高的運(yùn)行狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)電機(jī)100工作在高速運(yùn)行區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較小的運(yùn)行狀態(tài)，在無需進(jìn)行弱磁控制的狀態(tài)下自然滿足高速工作需求，且因?yàn)楣ぷ黝l率降低，效率大幅提升。因此，該電機(jī)100的最佳效率區(qū)間可以在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間和高速低轉(zhuǎn)矩區(qū)間之間切換，而不僅僅局限于傳統(tǒng)電機(jī)所在的“轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線”拐點(diǎn)附近的高效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的全工作范圍高效率運(yùn)行，十分適用于負(fù)載頻繁變化的場合，如電動汽車、洗衣機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等。

其中，輸出軸40的兩端分別構(gòu)成軸伸端，切換機(jī)構(gòu)50為兩個(gè)，且兩個(gè)切換機(jī)構(gòu)50分別鄰近輸出軸40的兩個(gè)軸伸端設(shè)置。這樣方便切換機(jī)構(gòu)50的磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與輸出軸40固定連接，從而實(shí)現(xiàn)磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53與磁阻轉(zhuǎn)子部30的固定連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)切換機(jī)構(gòu)50將磁阻轉(zhuǎn)子部30和勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的位置固定的目的，使電機(jī)100可以在兩個(gè)工作狀態(tài)之間切換，操作方便。

可選地，磁阻轉(zhuǎn)子部30沿電機(jī)100的軸向與第一勵磁定子部13、第二勵磁定子部14、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24相對設(shè)置。如圖3和圖5所示，第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23設(shè)在磁阻轉(zhuǎn)子部30的一側(cè)(例如，圖3和圖5中的右側(cè))，第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24設(shè)在磁阻轉(zhuǎn)子部30的另一側(cè)(例如，圖3和圖5中的左側(cè))，且磁阻轉(zhuǎn)子部30與第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23、第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24在左右方向上均正對布置。由此，將磁阻轉(zhuǎn)子部30在電機(jī)100的軸向上、與第一勵磁定子部13、第二勵磁定子部14、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24相對布置，使電機(jī)100的結(jié)構(gòu)更加緊湊，提升轉(zhuǎn)矩密度。

第一勵磁轉(zhuǎn)子部23沿電機(jī)100的徑向與第一勵磁定子部13相對設(shè)置，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24沿電機(jī)100的徑向與第二勵磁定子部14相對設(shè)置。參照圖3和圖5，第一勵磁定子部13套設(shè)在第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的外側(cè)，且第一勵磁定子部13的位于其軸向的中心橫截面與第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的位于其軸向的中心橫截面重合，同樣地，第二勵磁定子部14套設(shè)在第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的外側(cè)，且第二勵磁定子部14的位于其軸向的中心橫截面與第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的位于其軸向的中心橫截面重合。

由此，將磁阻轉(zhuǎn)子部30沿電機(jī)100的軸向與第一勵磁定子部13、第二勵磁定子部14、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24相對設(shè)置，有利于減小電機(jī)100的軸向長度，且二者之間的氣隙使第一勵磁定子部13與第一勵磁轉(zhuǎn)子部23之間、第二勵磁定子部14與第二勵磁轉(zhuǎn)子部24之間互不干涉，有利于提高電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩和功率密度，從而提升電機(jī)100的性能。

優(yōu)選地，第一勵磁定子部13的中心軸線、第二勵磁定子部14的中心軸線、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的中心軸線、第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的中心軸線、磁阻轉(zhuǎn)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，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14可以分別形成沿電機(jī)100的軸向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24可以分別形成沿電機(jī)100的軸向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，磁阻轉(zhuǎn)子部30形成沿電機(jī)100的軸向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中，第一勵磁定子部13外套在第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的外側(cè)且第一勵磁定子部13的中心軸線與第一勵磁轉(zhuǎn)子部23的中心軸線重合，第二勵磁定子部14外套在第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的外側(cè)且第二勵磁定子部14的中心軸線與第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的中心軸線重合，磁阻轉(zhuǎn)子部30設(shè)在第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14之間，且與第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14沿電機(jī)100的軸向(如圖3所示的左右方向)間隔開布置，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14的中心軸線與磁阻轉(zhuǎn)子部30的中心軸線重合。該種形式的電機(jī)100的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，利用磁阻效應(yīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)。

其中，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部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(guān)技術(shù)中的電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊。

可選地，繞組鐵芯11包括基板111和多個(gè)齒塊112，多個(gè)齒塊112設(shè)在基板111的朝向磁阻轉(zhuǎn)子部30的表面上且沿電機(jī)100的周向等間距設(shè)置，繞組12繞制在多個(gè)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(gè)齒塊112組成，其中，繞組鐵芯11的基板111形成環(huán)形板件，例如圓環(huán)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(gè)齒塊112沿基板111的周向間隔開布置，且設(shè)在基板111的同一側(cè)表面(如圖1所示的左側(cè)表面)上，在多個(gè)齒塊112的周向上、相鄰兩個(gè)齒塊112之間限定出齒槽，即齒槽的數(shù)量與齒塊112的數(shù)量相等，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14的繞組12的線圈分別繞制在對應(yīng)的多個(gè)齒塊112上，從而形成第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14。該繞組鐵芯11的結(jié)構(gòu)簡單，加工、制造容易，且繞組12在繞制時(shí)更加方便，容易實(shí)現(xiàn)，有利于提高電機(jī)100的生產(chǎn)效率。

優(yōu)選地，多個(gè)齒塊112沿電機(jī)100的周向均勻分布在基板111上。換言之，多個(gè)齒塊112沿電機(jī)100的周向均勻、間隔開布置，每個(gè)齒塊112的中心線沿電機(jī)100的徑向延伸，且齒塊112的中心線為對稱軸線，相鄰兩個(gè)齒塊112的中心線的圓心角相等，即相鄰兩個(gè)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(jié)構(gòu)，將多個(gè)齒塊112沿電機(jī)100的周向均勻布置在基板111上，加工、制造容易，有利于實(shí)現(xiàn)繞組12的線圈的均勻布置，從而使勵磁定子部產(chǎn)生的磁場更加均勻，提升電機(jī)100的性能。

有利地，多個(gè)齒塊112和基板111一體成型，一體成型的結(jié)構(gòu)不僅成型簡單、方便，使結(jié)構(gòu)更加緊湊、穩(wěn)定，而且可以省去多余的連接件，減少部件數(shù)量，從而降低生產(chǎn)成本，再者，還有利于提高電機(jī)100的生產(chǎn)效率。

其中，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別包括永磁鐵芯21和多個(gè)永磁體22，多個(gè)永磁體22設(shè)在永磁鐵芯21的朝向磁阻轉(zhuǎn)子部30的表面上且沿電機(jī)100的周向等間距設(shè)置。

也就是說，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別主要由永磁鐵芯21和多個(gè)永磁體22組成，永磁鐵芯21形成沿電機(jī)100的周向延伸的環(huán)形板件，永磁鐵芯21的中部具有沿電機(jī)100的軸向延伸的轉(zhuǎn)子安裝通道，輸出軸40穿過轉(zhuǎn)子安裝通道與磁阻轉(zhuǎn)子部30或者勵磁轉(zhuǎn)子部固定連接以輸出轉(zhuǎn)矩，多個(gè)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(cè)表面上。該勵磁轉(zhuǎn)子部的結(jié)構(gòu)簡單，永磁鐵芯21和多個(gè)永磁體22組裝方便，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第一勵磁定子部13布置在磁阻轉(zhuǎn)子部30的同一側(cè)，使二者位于氣隙的同一側(cè)且不互相干涉，且第二勵磁轉(zhuǎn)子部24和第二勵磁定子部14布置在磁阻轉(zhuǎn)子部30的同一側(cè)，使二者位于氣隙的同一側(cè)且不互相干涉，有利于提高電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩和功率密度。

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

進(jìn)一步地，磁阻轉(zhuǎn)子部30包括非導(dǎo)磁固定板31和多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32，非導(dǎo)磁固定板31上形成有沿電機(jī)100的周向等間距設(shè)置且沿電機(jī)100的軸向貫通的多個(gè)安裝孔311，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32分別設(shè)在多個(gè)安裝孔311內(nèi)。

具體地，如圖1所示，磁阻轉(zhuǎn)子部30主要由非導(dǎo)磁固定板31和多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32組成，非導(dǎo)磁固定板31形成沿電機(jī)100的徑向延伸的板件，例如圓形板件，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿非導(dǎo)磁固定板31的周向間隔開布置，每個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿電機(jī)100的徑向延伸，該磁阻轉(zhuǎn)子部30的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，利用磁阻效應(yīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，具有高轉(zhuǎn)矩密度的特點(diǎn)，從而提升電機(jī)100的性能。

可選地，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿電機(jī)100的周向均勻分布在非導(dǎo)磁固定板31上。也就是說，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿電機(jī)100的周向均勻、間隔開布置，每個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32的中心線沿電機(jī)100的徑向延伸，且每個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32的中心線為對稱軸線，相鄰兩個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32的中心線的圓心角相等，有利于產(chǎn)生均勻的磁場，從而提高電機(jī)100的性能，提升電機(jī)100的品質(zhì)。

有利地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，導(dǎo)磁磁阻塊32沿電機(jī)100的軸向與第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23在電機(jī)100的徑向上的間隙相對設(shè)置，且導(dǎo)磁磁阻塊32沿電機(jī)100的軸向與第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24在電機(jī)100的徑向上的間隙相對設(shè)置。

參照圖3和圖5，電機(jī)100主要由勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30和輸出軸40組成，其中，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部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(gè)齒塊112，基板111形成沿電機(jī)100的徑向延伸的環(huán)形板件，多個(gè)齒塊112設(shè)在基板111的朝向磁阻轉(zhuǎn)子部30的表面上且沿電機(jī)100的周向間隔排列，繞組12繞制在多個(gè)齒塊112上；第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別包括永磁鐵芯21和多個(gè)永磁體22，永磁鐵芯21形成沿電機(jī)100的徑向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且永磁鐵芯21設(shè)在繞組鐵芯11的基板111的內(nèi)側(cè)，多個(gè)永磁體22設(shè)在永磁鐵芯21的朝向磁阻轉(zhuǎn)子部30的表面上且沿電機(jī)100的周向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，磁阻轉(zhuǎn)子部30包括非導(dǎo)磁固定板31和多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32，非導(dǎo)磁固定板31形成沿電機(jī)100的徑向延伸的圓形板件，非導(dǎo)磁固定板31上形成有沿電機(jī)100的軸向貫通的多個(gè)安裝孔311，多個(gè)安裝孔311沿電機(jī)100的周向間隔排布，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32分別安裝在多個(gè)安裝孔311內(nèi)，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32的兩側(cè)表面分別與第一勵磁定子部13、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23、和第二勵磁定子部14、第二勵磁轉(zhuǎn)子部24間隔開且正對布置。

由此，將磁阻轉(zhuǎn)子部30沿電機(jī)100的軸向與第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23、以及第二勵磁定子部14和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別相對設(shè)置，沒有不平衡磁拉力的影響，有利于減小電機(jī)100的軸向長度，且二者之間的氣隙使勵磁定子部與勵磁轉(zhuǎn)子部之間互不干涉，有利于提高電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩和功率密度，從而提升電機(jī)100的性能。

此外，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，勵磁定子部由交流電流驅(qū)動且產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)為p_s，勵磁轉(zhuǎn)子部產(chǎn)生的勵磁磁場的極對數(shù)為p_f，導(dǎo)磁磁阻塊32的數(shù)量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

例如，本實(shí)施例中齒塊112的個(gè)數(shù)為12，繞組12為三相對稱繞組，當(dāng)注入三相對稱電流時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場極對數(shù)為p_s＝4。第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別由永磁鐵芯21和永磁體22構(gòu)成，永磁鐵芯21由高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成，永磁體22采用軸向充磁，沿圓周均勻地安裝在勵磁轉(zhuǎn)子部的永磁鐵芯21上，并極性交替布置，與繞組12處于軸向同側(cè)，產(chǎn)生極對數(shù)p_f＝6的永磁磁場，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23與第一勵磁定子部13共軸線，并在電機(jī)100的徑向上、處于內(nèi)側(cè)，兩者保持相近的軸向位置，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24與第二勵磁定子部14同理，在此不再贅述。磁阻轉(zhuǎn)子部30由高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成的導(dǎo)磁磁阻塊32和非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的非導(dǎo)磁固定板31構(gòu)成，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿圓周均勻的安裝在非導(dǎo)磁固定板31上，與勵磁定子部和勵磁轉(zhuǎn)子部間隔固定的氣隙相對，導(dǎo)磁磁阻塊32的數(shù)量為p_r＝10，滿足優(yōu)選公式，磁阻轉(zhuǎn)子部30與輸出軸40直接相連接。

這里需要說明的是，第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14的繞組鐵芯11、第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的永磁鐵芯21、磁阻轉(zhuǎn)子部30的導(dǎo)磁磁阻塊32所用高導(dǎo)磁材料可由包含但不限于硅鋼片、鈷鋼片、坡莫合金、SMC等高導(dǎo)磁材料構(gòu)成，非導(dǎo)磁固定板31的相鄰兩個(gè)安裝孔311之間為磁阻間隔塊，磁阻間隔塊所用非導(dǎo)磁材料可由包含但不限于空氣、塑料、高分子聚合物、非導(dǎo)磁金屬等構(gòu)成，磁阻間隔塊與導(dǎo)磁磁阻塊32交替間隔布置；以上所述第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的永磁體22可由包含但不限于釹鐵硼、鐵氧體、鋁鎳鈷、釤鈷等永磁材料構(gòu)成；第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14的繞組12可以為單相或多相繞組，可以為分?jǐn)?shù)槽或整數(shù)槽繞組；第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24的永磁體22安放形式可以為內(nèi)置式或表貼式，可由單層或多層永磁體22構(gòu)成，永磁體22的充磁方向可以為平行、徑向、逆徑向等；切換機(jī)構(gòu)50可以為電磁式或機(jī)械式。

該電機(jī)100具備高轉(zhuǎn)矩密度特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子極數(shù)和運(yùn)行頻率可受控轉(zhuǎn)化，且電機(jī)100的繞組12在極數(shù)變化的過程中無需任何改變，該電機(jī)100充分結(jié)合了變極電機(jī)100高效率運(yùn)行區(qū)間大范圍調(diào)整的特點(diǎn)，具備高轉(zhuǎn)矩、高功率密度的特點(diǎn)是，適用于從家用電器、電動汽車、風(fēng)力發(fā)電等廣泛應(yīng)用場合。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100由三個(gè)主要部分構(gòu)成，即勵磁定子部、勵磁轉(zhuǎn)子部、磁阻轉(zhuǎn)子部30，勵磁定子部的第一勵磁定子部13和第二勵磁定子部14分別由高導(dǎo)磁材料構(gòu)成的繞組鐵芯11和繞制在其上的繞組12構(gòu)成，繞組鐵芯11由高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成的基板111和其上均勻分布的齒塊112構(gòu)成，本實(shí)施例中齒塊112的個(gè)數(shù)為12，繞組12為三相對稱繞組，當(dāng)注入三相對稱電流時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場極對數(shù)為p_s＝4。勵磁轉(zhuǎn)子部的第一勵磁轉(zhuǎn)子部23和第二勵磁轉(zhuǎn)子部24分別由永磁鐵芯21和永磁體22構(gòu)成，永磁鐵芯21由高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成，永磁體22采用軸向充磁，沿圓周均勻地安裝在勵磁轉(zhuǎn)子部的永磁鐵芯21上，并極性交替布置，與繞組12處于軸向同側(cè)，產(chǎn)生極對數(shù)p_f＝6的永磁磁場，第一勵磁轉(zhuǎn)子部23與第一勵磁定子部13共軸線，并處于徑向內(nèi)側(cè)，兩者保持相近的軸向位置，第二勵磁轉(zhuǎn)子部24與第二勵磁定子部14共軸線，并處于徑向內(nèi)側(cè)，兩者保持相近的軸向位置。磁阻轉(zhuǎn)子部30由高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成的導(dǎo)磁磁阻塊32和非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的非導(dǎo)磁固定板31構(gòu)成，多個(gè)導(dǎo)磁磁阻塊32沿圓周均勻地安裝在非導(dǎo)磁固定板31上，與第一勵磁定子部13和第一勵磁轉(zhuǎn)子部23間隔固定的氣隙相對，且與第二勵磁轉(zhuǎn)子部24與第二勵磁定子部14間隔固定的氣隙相對，導(dǎo)磁磁阻塊32的數(shù)量為p_r＝10，滿足優(yōu)選公式，磁阻轉(zhuǎn)子部30與輸出軸40直接相連接。

在本實(shí)施例中，切換機(jī)構(gòu)50為兩個(gè)，且兩個(gè)切換機(jī)構(gòu)50分別位于輸出軸40的兩個(gè)軸伸側(cè)，每個(gè)切換機(jī)構(gòu)50包括磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53、同步器54、勵磁定子固定環(huán)51、勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52。磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53為徑向外側(cè)有卡齒的齒圈，與輸出軸40直接相連接，同步器54為徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)均有卡齒的齒圈，勵磁定子固定環(huán)51和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52為徑向內(nèi)側(cè)有卡齒的齒圈，且分別固定在繞組鐵芯11和永磁鐵芯21上。

圖3和圖4為本實(shí)施例的電機(jī)100在第一運(yùn)行狀態(tài)下的示意圖，同步器54移動到圖示位置，嚙合勵磁定子固定環(huán)51和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52，在此狀態(tài)下，勵磁轉(zhuǎn)子部和勵磁定子部固定不旋轉(zhuǎn)，磁阻轉(zhuǎn)子部30帶動輸出軸40旋轉(zhuǎn)，電機(jī)100的等效運(yùn)行極對數(shù)為p_r＝10，電機(jī)100在600rpm下的運(yùn)行頻率為100Hz。

圖5和圖6為本實(shí)施例的電機(jī)100在第二運(yùn)行狀態(tài)下的示意圖，同步器54移動到圖示位置，嚙合磁阻轉(zhuǎn)子固定環(huán)53和勵磁轉(zhuǎn)子固定環(huán)52，在此狀態(tài)下，勵磁定子部固定不旋轉(zhuǎn)，勵磁轉(zhuǎn)子部和磁阻轉(zhuǎn)子部30相對保持固定，同步驅(qū)動輸出軸40旋轉(zhuǎn)，電機(jī)100的等效運(yùn)行極對數(shù)為p_s＝4，電機(jī)100在600rpm下的運(yùn)行頻率為僅40Hz。且本實(shí)施例的電機(jī)100在第一、第二運(yùn)行狀態(tài)下的等效極對數(shù)和運(yùn)行頻率的比值為5:2。

因此，該電機(jī)100具備高轉(zhuǎn)矩密度特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子極數(shù)和運(yùn)行頻率可受控轉(zhuǎn)化，且電機(jī)100的繞組12在極數(shù)變化的過程中無需任何改變，該電機(jī)100充分結(jié)合了變極電機(jī)的高效率運(yùn)行區(qū)間大范圍調(diào)整的特點(diǎn)，具備高轉(zhuǎn)矩、高功率密度的特點(diǎn)是，適用于從家用電器、電動汽車、風(fēng)力發(fā)電等廣泛應(yīng)用場合。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100，三種運(yùn)行狀態(tài)的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率差異顯著，實(shí)現(xiàn)了不改變電機(jī)繞組連接前提下的變極運(yùn)行，拓寬了電機(jī)100的轉(zhuǎn)速工作范圍。當(dāng)電機(jī)100工作在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較高的運(yùn)行狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)矩大，當(dāng)電機(jī)100工作在高速運(yùn)行區(qū)間時(shí)，采用等效極對數(shù)較小的運(yùn)行狀態(tài)，在無需進(jìn)行弱磁控制的狀態(tài)下自然滿足高速工作需求，且因?yàn)楣ぷ黝l率降低，效率大幅提升。

而且，基于上述變極運(yùn)行，電機(jī)100的最佳效率區(qū)間可以在低速大轉(zhuǎn)矩區(qū)間和高速低轉(zhuǎn)矩區(qū)間之間切換，而不僅僅局限于傳統(tǒng)的電機(jī)所在的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線拐點(diǎn)附近的高效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)100的全工作范圍高效率運(yùn)行，十分適用于負(fù)載頻繁變化的場合，如電動汽車、洗衣機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等。

另外，由于本實(shí)用新型的電機(jī)100的轉(zhuǎn)矩密度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的永磁電機(jī)，進(jìn)而可以在相同電機(jī)體積的前提下輸出更大的轉(zhuǎn)矩和功率。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

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

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