CN105024508A - 一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，电机转子采用盘式凸极结构，所述定子嵌在第一转子、第二转子之间，为凸极结构，包括定子铁芯、切向永磁体、增磁永磁体、径向永磁体、电枢绕组。本发明由于在电机定子铁芯中心面添加了增磁永磁体，将整个电机磁路分隔为左右两部分，增磁永磁体对左右转子磁路的耦合具有抑制作用，可以很大程度减小左右转子磁路的耦合，使左右两个转子具备独立运行的能力。同时增磁永磁体与切向永磁体和径向永磁体产生聚磁效应，进而增大电机气隙磁密，提高电机功率密度。转子上既无绕组又无永磁体，结构简单，适合高速运行，且盘式结构转子所需的铁芯材料少，成本低，转动惯量小，具有启动迅速的特点。

Description

一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机

技术领域

本发明涉及一种磁通切换电机，具体来说，涉及一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，属于永磁电机技术领域。

背景技术

轴向磁场电机又称盘式电机，相对于径向磁场电机，此类电机具有气隙为平面、载流导体呈径向放置、气隙磁场为轴向分布等特点，同时还可以克服径向磁场电机转子散热条件不好，转子铁心利用率不高等缺点。世界上第一台电机就是轴向磁场电机，但由于当时材料和制造工艺的限制，盘式电机未能得到进一步发展。随着现代材料科学的发展和制造工艺水平的提高，以往制约轴向磁场电机发展的问题得到逐步地改善和解决，再加上人们对电机及电器提出了小型化和薄形化的发展需求，轴向磁场电机近年来再一次得到了迅速发展，其应用领域也获得了进一步扩大。

然而，一般的轴向磁场永磁无刷电机，大多将永磁体放置在薄型转子的表面，构成表贴式转子。为了克服电机高速运转时产生的离心力，通常需要对转子永磁体采取特殊的加固措施。这就增加了转子结构的复杂性，同时也提高了电机的制造成本，使得轴向磁场电机的应用场合受到限制。

考虑到磁通切换电机转子结构简单，转子上既无绕组又无永磁体的特点，国内有学者将这一特点运用到轴向磁场电机，提出了磁通切换型轴向磁场永磁无刷电机，并获得了授权专利(专利号：ZL200810019783.2)。但是该专利所提出的轴向磁场磁通切换电机，永磁体仅存在于定子单元中间，所能容纳的永磁体体积很有限。为获得较大的气隙磁密，只能增加电机定子轴向长度，这样就导致电机轴向长度增大，永磁体漏磁增加，电机功率密度也难以提高。另有专利(申请号：201310252069.9)提出的双转子电机可以解决永磁体漏磁的问题，但对电机轴向长度增大的问题仍然未给出合理的解决方案。而且该专利中电机运行时两个转子磁路严重耦合，两个转子只能以相同的转速运行，无法实现两侧转子独立运行，本质上还是单转子，只是将转子分为两部分分布在定子两侧。

发明内容

针对传统轴向磁通切换电机存在的轴向尺寸较长和左右转子磁路耦合严重的问题，本发明提供了一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，该电机可以减小轴向尺寸，提高电 机的功率密度，并且可以减小左右转子磁路的耦合，实现两侧转子独立运行。

本发明的技术方案为：一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，包括转子，定子；

所述转子采用盘式带凸极结构，包括第一转子、第二转子、转子隔磁环；第一转子和第二转子关于电机轴向中心面对称，每个转子上带有两圈凸极，每圈凸极均匀分布在转子盘上，两圈凸极中间嵌有转子隔磁环，形成内环转子和外环转子，内环转子和外环转子凸极数量相等，且内环转子和外环转子凸极互差半个电周期；

所述定子嵌在第一转子、第二转子之间，包括定子铁芯、切向永磁体、增磁永磁体径向永磁体、电枢绕组，所述定子铁芯为凸极结构，共包括四个定子铁芯组，分别为内层左侧的定子铁芯组一、内层右侧的定子铁芯组二、外层左侧的定子铁芯组三、外层右侧的定子铁芯组四；每组定子铁芯包含N_s个沿圆周方向均匀排列的U型铁芯单元，U型铁芯单元的U形开口沿轴方向指向两侧转子，每个定子铁芯组相邻的两个U型铁芯单元的齿部侧面之间嵌有切向永磁体；

所述内层左侧的定子铁芯组一和内层右侧的定子铁芯组二之间、外层左侧的定子铁芯组三和外层右侧的定子铁芯组四之间分别嵌有增磁永磁体；

所述内层左侧的定子铁芯组一和外层左侧的定子铁芯组三之间、内层右侧的定子铁芯组二和外层右侧的定子铁芯组四之间分别嵌有径向永磁体；

所述电枢绕组采用三相集中式绕组，ABC三相依次相差120度，每相绕组包含4个线圈，每个线圈分别包绕在内层右侧的定子铁芯组二、外层右侧的定子铁芯组四的定子齿上，或者内层左侧的定子铁芯组一、外层左侧的定子铁芯组三的定子齿上。

进一步，所述切向永磁体为扇形柱状结构，与U型铁芯单元的齿部侧面紧密贴合，沿着电机圆周切向充磁，相邻的两个切向永磁体单元充磁方向相反；所述增磁永磁体为薄片扇形结构，与两个U型铁芯单元底部侧面紧密贴合，充磁方向为电机轴方向，且与切向永磁体相配合，使增磁永磁体在气隙产生的磁场方向与切向永磁体在气隙产生的磁场方向相同，抑制第一转子和第二转子的磁路的耦合；径向永磁体为薄片U型结构，每个增磁永磁体单元与两个U型铁芯单元底部侧面紧密贴合，其U形开口沿电机轴方向指向两侧转子，充磁方向为沿电机圆周半径方向，且与切向永磁体充磁方向相配合，使径向永磁体在气隙产生的磁场方向与切向永磁体在气隙产生的磁场方向相同，进而增大轴向磁通切换双转子电机的气隙磁密。

进一步，所述内环转子或外环转子的相邻凸极间隔弧度γ与转子极数N_r的关系满足γ＝2π/N_r；且内环转子和外环转子凸极交错排列，相差角度η与转子凸极间隔弧度γ的关系 满足η＝γ/2，凸极部分为扇形结构，扇形结构的弧度θ与转子凸极间隔弧度γ的关系满足θ＝γ/4～γ/3，扇形结构的半径m₇与定子半径m的关系满足m₇＝m。

进一步，所述转子隔磁环宽度d₅与径向永磁体径向宽度d₄的关系满足d₅＝d₄，第一转子和第二转子能够一体安装输出相同转速，或者分离安装输出不同转速。

进一步，所述U型铁芯单元齿部端面为扇形，扇形弧度α与电机齿数关系满足α＝π/(2*N_s)；U型铁芯单元的电枢槽面也为扇形，扇形弧度α₁与齿部端面弧度α的关系满足α₁＝α；U型铁芯单元轭部厚度h与U型铁芯单元齿部宽度w关系满足h＝w；整个定子单元弧度β与齿部端面弧度α的关系满足β＝3α，U型铁芯单元的齿部高度l和定子半径m为非关键参数，根据电机功率大小选取。

进一步，所述电枢槽数N_s和单个转子极数N_r满足其中，m是电机相数，N_c为每相定子电枢绕组线圈个数。

进一步，所述增磁永磁体宽度为切向永磁体宽度的三倍。

进一步，所述定子铁芯、第一转子、第二转子均由硅钢片叠压而成。

进一步，所述转子隔磁环采用铝、铜或者钢的非导磁材料制成。

本发明具有以下有益效果：

1)本发明在电机定子轴向对称面处加入增磁永磁体，即等同于将电机齿部的一部分切向永磁体移动到定子对称面中间位置，这样可以减小定子齿部长度；另外由于增磁永磁体宽度为切向永磁体宽度的三倍，等体积的永磁体需要的轴向长度更小，因此可以减小电机轴向尺寸，提高电机的功率密度。

2)本发明每一个定子U型铁芯都有四个面被永磁体覆盖，分别为两个切向永磁体，一个径向永磁体，一个增磁永磁体，三种永磁体都对原本流向空气的磁力线有阻碍作用，使更多的磁力线流经转子回路而不是经过空气变成漏磁通，从而可以减小电机漏磁，增大电机气隙磁密。

3)本发明由于在电机定子铁芯中心面添加了增磁永磁体，将整个电机磁路分隔为左右两部分，磁链分别经过第一转子和第二转子形成回路。永磁体在磁路模型中相当于磁动势与磁阻串联，并且由于其独特的充磁配合方式，使得增磁永磁体对左右转子磁路的耦合具有抑制作用，可以很大程度减小左右转子磁路的耦合，使左右两个转子具备独立运行的能力。

4)本发明电机转子采用盘式凸极结构，转子上既无绕组又无永磁体，结构简单，适合 高速运行。并且盘式结构转子所需的铁芯材料少，成本较低，转动惯量小，具有启动迅速的特点。

5)本发明电机转子设有隔磁环，将转子分割为内环转子和外环转子，内环转子和外环转子的凸极相互错开半个电周期，则经过内环转子和外环转子穿入或穿出一相绕组的磁链极性相同，从而可以使内环转子和外环转子采用单绕组控制，使得绕组结构简单，同时降低绕组成本。

6)本发明电机定子铁芯由U型铁芯和永磁体拼装而成，每个单元都有径向孔和轴向孔，用于安装支架，有利于定子铁芯和电枢绕组散热。

附图说明

图1为本发明电机结构示意图；

图2为定子铁芯及U型铁芯单元结构图；其中2(a)为定子铁芯，2(b)为U型铁芯单元；

图3为切向永磁体及其单元结构图；其中3(a)为切向永磁体，3(b)为单元结构；

图4为增磁永磁体及其单元结构图；其中4(a)为增磁永磁体，4(b)为单元结构；

图5为径向永磁体及其单元结构图；其中5(a)为径向永磁体，5(b)为单元结构；

图6为电机盘式转子和隔磁环结构示意图；

图7为传统磁通切换双转子电机结构及两个转子非同速运行时磁路耦合示意图；7(a)为传统磁通切换双转子电机结构示意图；图7(b)为传统电机两个转子非同速运行时磁路耦合情况图；

图8为本发明电机的去耦原理图；

图9为本发明电机增磁原理图；

图10本发明电机转子凸极错开半个电周期排列，实现单绕组运行的结构图；

图11为图10中内/外环转子磁路与绕组匝链示意图；(a)为图10中内环转子磁路与绕组匝链示意图，图11(b)为图10中外环转子磁路与绕组匝链示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，本发明规定在电机轴方向上规定了“左”、“右”方向，同时电机的径向方向规定了“内”、“外”的方位。此外，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明所提出的增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机结构，参见图1，从左到右依次包括：第一转子7，电枢绕组5，切向永磁体2，定子铁芯1，增磁永磁体3，径向永磁体4，第二转子6以及转子隔磁环8。电机定子包括定子铁芯1，切向永磁体2，增磁永磁体3，径向永磁体4和电枢绕组5。第一转子7和第二转子6分别位于定子两侧。

本发明电机定子齿数(电枢槽数)N_s和单个转子极数N_r满足其中，m是电机相数，N_c为每相绕组线圈个数。为了减小电流的交变频率，通常转子极数N_r要比定子齿数N_s少。当电机为三相，每相绕组线圈个数为4时，即m＝3，N_c＝4时，选取定子齿数N_s＝12，转子极数N_r＝10。

参见图2a，电机定子铁芯1为凸极结构，共包含四个定子铁芯组，分别为内层左侧的定子铁芯组一1.1、内层右侧的定子铁芯组二1.2、外层左侧的定子铁芯组三1.3、外层右侧的定子铁芯组四1.4。每组定子铁芯包含N_s个沿圆周方向均匀排列的U型铁芯单元(图2b)，铁芯单元U形开口沿轴方向指向两侧转子，U型铁芯单元的底面与增磁永磁体3紧密接触，齿部侧面与切向永磁体2接触。U型铁芯单元齿部端面为扇形，其弧度α与电机齿数关系满足α＝π/(2*N_s)；电枢槽的槽面也为扇形，其弧度α₁与齿部端面弧度α的关系满足α₁＝α；U型铁芯单元轭部厚度h与齿部宽度w关系满足h＝w；整个定子单元弧度β与齿部端面弧度α的关系满足β＝3α。齿部高度l和定子环半径m为非关键参数，根据电机功率大小选取。

参见图3，本电机包含四个切向永磁体组，分别为切向永磁体组一2.1、切向永磁体组二2.2、切向永磁体组三2.3、切向永磁体组四2.4，每个永磁体组包含N_s块沿圆周方向均匀排列的永磁体单元(图3b)。切向永磁体单元(图3b)位于同一定子铁芯组的两个U型铁芯单元(图2b)中间，与U型铁芯单元的齿部侧面接触并紧密贴合。切向永磁体单元(图3b)为扇形柱状结构，其弧度α₂与定子齿部端面弧度α的关系满足α₂＝α，其高度l₂与定子齿部高度l的关系满足l₂＝l，其径向长度m₂与定子半径m的关系满足m₂＝m。切向永磁体2沿着电机圆周切向充磁，相邻的两个切向永磁体2单元充磁方向相反。

参见图4a，本电机包含两个增磁永磁体组，分别为增磁永磁体组一3.1、增磁永磁体 组二3.2，每个增磁永磁体组包含N_s个沿圆周方向均匀排列的永磁体单元(图4b)。每个增磁永磁体单元(图4b)与两个U型铁芯单元(图2b)底部侧面接触并紧密贴合，即每个增磁永磁体(图4b)被两个U型铁芯单元(图2b)夹在中间。每个增磁永磁体单元(图4b)为薄片扇形结构，其弧度β₃与U型铁芯单元的弧度β的关系满足β₃＝β，其厚度d与定子齿部高度l关系满足d＝(1/4～1/3)*l。增磁永磁体3充磁方向为电机轴方向，且必须与切向永磁体2相配合，使增磁永磁体3在气隙产生的磁场方向与切向永磁体2在气隙产生的磁场方向相同。

参见图5a，本电机还包含两个径向永磁体组，分别为径向永磁体组一4.1、径向永磁体组二4.2，每个径向永磁体组由N_s个沿圆周方向排列的永磁体单元(图5b)构成。每个径向永磁体单元(图5b)与同一侧同一位置角的内外环U型铁芯单元(图2b)接触并紧密贴合。径向永磁体单元(图5b)为薄片U型结构，U形开口沿电机轴方向指向两侧转子，其弧度β₄与U型铁芯单元弧度β的关系满足β₄＝β，其径向厚度d₄与增磁永磁体厚度d的关系满足d₄＝d；轴向高度l₄与定子齿部高度l的关系满足l₄＝l。径向永磁体4充磁方向为沿圆周半径方向，且必须与切向永磁体2充磁方向相配合，使径向永磁体4在气隙产生的磁场方向与切向永磁体2在气隙产生的磁场方向相同。

本电机电枢绕组5采用三相集中式绕组，ABC三相依次相差120度，每相绕组包含4个线圈，每个线圈分别包绕在内层右侧的定子铁芯组二1.2、外层右侧的定子铁芯组四1.4的定子齿上，或者内层左侧的定子铁芯组一1.1、外层左侧的定子铁芯组三1.3的定子齿上。线圈铜线横截面积根据电流大小确定。

参见图6，本电机转子采用盘式带凸极结构，第一转子7和第二转子6关于电机轴向中心面对称，每个转子上带有两圈凸极，每圈凸极均匀分布在转子盘上，两圈凸极中间嵌有隔磁环形成内环转子7.1和外环转子7.2，内环转子和外环转子凸极数量相等，相邻的转子凸极间隔弧度γ与转子极数N_r的关系满足γ＝2π/N_r；且内外环转子凸极交错排列，相差角度η与转子凸极间隔弧度γ的关系满足η＝γ/2，即内外环转子互差半个电周期。凸极部分为扇形结构，其弧度θ与转子凸极间隔弧度_γ的关系满足θ＝γ/4～γ/3，扇形结构的半径m₇与定子环半径m的关系满足m₇＝m。转子隔磁环宽度d₅与径向永磁体径向宽度d₄的关系满足d₅＝d₄。两个转子不仅可以一体安装输出相同转速，也可以分离安装输出不同转速。

电机定子和两个转子均由硅钢片叠压而成，转子隔磁环采用铝、铜或者钢等非导磁材料制成。

去耦原理：参见图7，一般双转子电机只能工作在两个转子同速运行状态，并且两个转子的相对位置必须保持静止。由于两个转子磁路严重耦合，如果两个转子的转速不同或 者相对位置发生偏移，就会导致磁路磁阻不对称，更严重会使电机无法正常工作。而在本发明中，参见图8，将一整块切向永磁体2分为两块，并使两者充磁方向相反，在定子中心线处增加一组轴向充磁的增磁永磁体3。由于增磁永磁体3在磁路中相当于磁动势和磁阻，并且增磁永磁体的磁动势方向b与耦合磁力线方向a相反，这样切向永磁体2产生的磁力线c就会由永磁体2出发，经过定子轭11-第二定子齿10-右侧气隙12-转子9-左侧气隙12-第一定子齿10，回到永磁体2，而不会与另一侧永磁体2产生的磁力线d耦合。从而可以独立控制电机的两个转子，以满足不同转速的运行要求。

电机增磁原理：参见图9，图中实线e为切向永磁体产生的磁力线，从切向永磁体2出发，经过定子轭11-第二定子齿10-右上侧气隙12-第一转子9-左上侧气隙12-第一定子齿10，再回到切向永磁体2。虚线f为增磁永磁体产生的磁力线，从第一增磁永磁体3出发，经过第二定子齿10-右上侧气隙12-第一转子9-左上侧气隙12-第一定子齿10-第二增磁永磁体3-第三定子齿10-左下侧气隙12-第二转子9-右下侧气隙12-第四定子齿10，再回到第一增磁永磁体3。本发明中巧妙地将增磁永磁体与切向永磁体配合充磁，使得增磁永磁体产生的磁场方向与切向永磁体产生的磁场方向在气隙处相同，二者磁场相互叠加，起到增大气隙磁场的作用。

错齿原理：图10是同一定子齿与错开排列的内环转子和外环转子相对时的磁力线走向三维示意图。内环转子磁力线e经过永磁体左侧定子齿穿过气隙，外环转子磁力线g经过切向永磁体右侧定子齿穿过气隙。内环转子的磁力线e走向平面示意图参见图11a，磁力线从切向永磁体2出发，经过定子轭11-第二定子齿10-右侧气隙12-转子9-左侧气隙12-第一定子齿10，再回到切向永磁体2，此时与电枢绕组13交链的磁链极性为正。外环转子磁力线走向平面示意图参见图11b，磁力线从切向永磁体2出发，经过定子轭11-第一定子齿10-左侧气隙12-转子9-右侧气隙12-第二定子齿10，再回到切向永磁体2，此时与电枢绕组13交链的磁链极性同样为正。正是巧妙地将内环转子和外环转子的凸极错开半个电周期，则当内环转子凸极对应切向永磁体左侧定子齿时，外环转子凸极对应切向永磁体右侧定子齿，这样经内转子和外转子穿过绕组的磁链极性相同，从而实现内环转子和外环转子单绕组运行。

以上所述是本发明的优选实施方式，除上述实施例外，还有其他实施方式。凡是采用相同增磁方法等同替换或等效变化形成的技术方案，均应落在本发明所要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明所提供的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，并对此进行了详细介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理和实施方式进行了阐述，所要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，包括转子，定子；

所述转子采用盘式带凸极结构，包括第一转子(7)、第二转子(6)、转子隔磁环(8)；第一转子(7)和第二转子(6)关于电机轴向中心面对称，每个转子上带有两圈凸极，每圈凸极均匀分布在转子盘上，两圈凸极中间嵌有转子隔磁环(8)，形成内环转子(7.1)和外环转子(7.2)，内环转子(7.1)和外环转子(7.2)凸极数量相等，且内环转子(7.1)和外环转子(7.2)凸极互差半个电周期；

所述定子嵌在第一转子(7)、第二转子(6)之间，包括定子铁芯(1)、切向永磁体(2)、增磁永磁体(3)、径向永磁体(4)、电枢绕组(5)；所述定子铁芯(1)为凸极结构，共包括四个定子铁芯组，分别为内层左侧的定子铁芯组一(1.1)、内层右侧的定子铁芯组二(1.2)、外层左侧的定子铁芯组三(1.3)、外层右侧的定子铁芯组四(1.4)；每组定子铁芯包含N_s个沿圆周方向均匀排列的U型铁芯单元，U型铁芯单元的U形开口沿轴方向指向两侧转子；

每个所述定子铁芯组相邻的两个U型铁芯单元的齿部侧面之间均嵌有切向永磁体(2)；

所述内层左侧的定子铁芯组一(1.1)和内层右侧的定子铁芯组二(1.2)之间、外层左侧的定子铁芯组三(1.3)和外层右侧的定子铁芯组四(1.4)之间分别嵌有增磁永磁体(3)；

所述内层左侧的定子铁芯组一(1.1)和外层左侧的定子铁芯组三(1.3)之间、内层右侧的定子铁芯组二(1.2)和外层右侧的定子铁芯组四(1.4)之间分别嵌有径向永磁体(4)；

所述电枢绕组(5)采用三相集中式绕组，ABC三相依次相差120度，每相绕组包含4个线圈，每个线圈分别包绕在内层右侧的定子铁芯组二(1.2)、外层右侧的定子铁芯组四(1.4)的定子齿上，或者内层左侧的定子铁芯组一(1.1)、外层左侧的定子铁芯组三(1.3)的定子齿上。

2.根据权利要求1所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，

所述切向永磁体(2)为扇形柱状结构，与U型铁芯单元的齿部侧面紧密贴合，沿着电机圆周切向充磁，相邻的两个切向永磁体(2)单元充磁方向相反；所述增磁永磁体(3)为薄片扇形结构，与两个U型铁芯单元底部侧面紧密贴合，充磁方向为电机轴方向，且与切向永磁体(2)相配合，使增磁永磁体(3)在气隙产生的磁场方向与切向永磁体(2)在气隙产生的磁场方向相同，抑制第一转子(7)和第二转子(6)的磁路的耦合；所述径向永磁体(4)为薄片U型结构，每个增磁永磁体单元与两个U型铁芯单元底部侧面紧密贴合，其U形开口沿电机轴方向指向两侧转子，充磁方向为沿电机圆周半径方向，且与切向永磁体(2)充磁方向相配合，使径向永磁体(4)在气隙产生的磁场方向与切向永磁体(2)在气隙产生的磁场方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述内环转子(7.1)或外环转子(7.2)的相邻凸极间隔弧度γ与转子极数N_r的关系满足γ＝2π/N_r；且内环转子(7.1)和外环转子(7.2)凸极交错排列，相差角度η与转子凸极间隔弧度γ的关系满足η＝γ/2，凸极部分为扇形结构，扇形结构的弧度θ与转子凸极间隔弧度γ的关系满足θ＝γ/4～γ/3，扇形结构的半径m₇与定子半径m的关系满足m₇＝m。

4.根据权利要求1或3所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述转子隔磁环(8)宽度d₅与径向永磁体(4)径向宽度d₄的关系满足d₅＝d₄，所述第一转子(7)和第二转子(6)能够一体安装并输出相同转速，或者分离安装并输出不同转速。

5.根据权利要求1所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述U型铁芯单元齿部端面为扇形，扇形弧度α与电机齿数关系满足α＝π/(2*N_s)；U型铁芯单元电枢槽的槽面也为扇形，扇形弧度α₁与齿部端面弧度α的关系满足α₁＝α；U型铁芯单元轭部厚度h与U型铁芯单元齿部宽度w关系满足h＝w；整个定子单元弧度β与齿部端面弧度α的关系满足β＝3α，U型铁芯单元的齿部高度l和定子半径m为非关键参数，根据电机功率大小选取。

6.根据权利要求5所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述电枢槽的槽数N_s和单个转子极数N_r满足其中，m是电机相数，N_c为每相定子电枢绕组线圈个数。

7.根据权利要求1或2所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述增磁永磁体(3)宽度为切向永磁体(2)宽度的三倍。

8.根据权利要求1所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述定子铁芯(1)、第一转子(7)、第二转子(6)均由硅钢片叠压而成。

9.根据权利要求1所述的一种增磁去耦型轴向磁通切换双转子电机，其特征在于，所述转子隔磁环(8)采用铝、铜或者钢的非导磁材料制成。