CN105827027B - 轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法，轴向气隙开关磁阻电机包括：定子、转子铁芯、电机转轴、转子盘和机壳，其中，所述电机转轴固定在所述机壳内；所述转子盘装配在所述电机转轴上；所述转子铁芯固定在所述转子盘上；所述定子固定在所述机壳内；所述定子与所述转子铁芯相对应设置，所述定子与所述转子铁芯之间存在轴向气隙。本发明组装方便，可以根据不同应用场合灵活调整空间布局及绕线方式，也可以调整定子铁芯或转子铁芯数量扩充电机的相数、体积、功率以满足各种场合、各种功率的电机使用，拓宽了应用范围。

Description

轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法

技术领域

本发明涉及电动机和发电机领域，特别涉及一种轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法。

背景技术

开关磁阻电机是利用磁阻最小原理形成磁拉力，电机转子没有线圈和永磁体，因此具有结构坚固，调速范围宽广，系统可靠性高、成本低等特点。但传统开关磁阻电机定子和转子铁芯均使用硅钢材料，铁损大、温升高、限制了其向高频高速、高效率、高功率密度方向方面的发展。非晶和纳米晶金属合金材料具有高磁导率、低剩磁，低损耗等优异性能。因此，与传统具有硅钢片铁芯的电机相比，非晶、纳米晶电机在低损耗、高效节能、高频高速化方面有很大优势。但是，这种材料通常厚度薄(20-30um)，硬度极高(是硅钢片的3-5倍)且脆，直接使用常规冲压工艺加工冲片的难度和成本很高，难以实现大规模生产；其次，这种材料工作温度低，以线切割或焊接等具有高温伴随特征的加工工艺会导致材料局部“重结晶”，从而影响损耗特性；另外，此种材料受应力影响比较明显，任何不当的连接、固定、装配和再加工都会产生额外应力，导致铁芯性能下降。因此，在传统径向磁场电机上应用非晶、纳米晶合金铁芯难度较大。

在美国专利US7018498B2，LE公司公布了一种适用于轴向电机定子的非晶块体制造方法，先将非晶带材卷绕环形制作成块体，再采用机械切割方式将环型铁芯沿半径方向切割，保持切槽深度满足绕线要求，剩余未且断的环形非晶铁芯用来做定子齿之间的共用导磁轭，定子齿为锲型。专利所述的新型的电机轴向结构，虽然很好的利用了带材导磁方向，一定程度上解决了非晶定子铁芯加工难的问题，但非晶合金经热处理后变得很脆，尤其进行齿槽密集的非晶合金铁芯的铣削或切割加工时，容易发生齿部脱落或者损坏，并且要求的切割精度高，导致成品率降低，加工周期长，定子的轴向长度受带宽的限制。日本株式会社日立产机系统的专利UN101741153A中也公开了一种轴向气隙电机用非晶合金铁芯制作方法，将非晶带材卷绕成环形，将环形铁芯浸漆固化成型，采用机械切割方式将环型铁芯沿半径方向切割，将环形铁芯切割成多个扇形块体，然后在块体外部绕制线包，将铁芯和线包镶嵌在绝缘盘内作为定子，专利提供了一种轴向双转子结构电机，转子采用片状永磁材料；这种方法进一步降低了非晶铁芯加工难度、周期和成本，但仍存在铁芯切割面积较大和切割面处理的成本问题。另外，两者所述发明均为永磁电机。

在中国专利UN101795024A中，中科院电工所公布了一种使用U型铁芯构建的横向磁场电机，采用此种结构的电机高度和轴向长度都不受非晶合金材料的几何尺寸限制，还可以通过增加单元电机数目进一步扩大电机体积和功率。但该专利中每相绕组是通过绝缘层缠绕在每一个定子单元的多个定子上组成电机的一相，需要两个以上的定子单元才能实现电机自启动，绕线工艺也比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法，可以至少解决现有技术中加工难度大、周期长和成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴向气隙开关磁阻电机，包括：定子、转子铁芯、电机转轴、转子盘和机壳，其中，所述电机转轴固定在所述机壳内；所述转子盘装配在所述电机转轴上；所述转子铁芯固定在所述转子盘上；所述定子固定在所述机壳内；所述定子与所述转子铁芯相对应设置，所述定子与所述转子铁芯之间存在轴向气隙。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述定子由定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组构成，所述定子铁芯为U型结构，所述定子铁芯通过所述定子铁芯的弯曲部安装在所述机壳内。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述定子铁芯的两个直腿部的端面共面并垂直于所述电机转轴的轴线，且所述定子铁芯的两个直腿部的端面中心连线与所述电机转轴的轴线垂直相交，所述定子铁芯在以电机转轴的轴线为中心的圆周上均匀分布。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述定子铁芯的两个直腿部的端面与所述转子铁芯之间存在轴向气隙。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述定子绕组分别缠绕在所述定子铁芯的两个直腿部上或者通过绝缘层缠绕在所述定子铁芯的弯曲部上。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述电机转轴通过轴承装配在所述机壳内。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，所述定子铁芯的个数为M*N个，所述定子铁芯为非晶或纳米晶软磁合金铁芯，所述转子铁芯为非晶或纳米晶合金块体，所述转子盘和所述机壳的材质均为非导磁性材料，其中M为电机相数，且为大于等于2的自然数，N为每相极对数，且为大于等于1的自然数。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，还设置有新增的定子铁芯、新增的转子铁芯和新增的转子盘，所述新增的定子铁芯的弯曲部与原定子铁芯的弯曲部相邻或者接触设置，所述定子绕组通过绝缘层缠绕在所述两个定子铁芯的弯曲部上，所述新增的转子铁芯设置在所述新增的定子铁芯的两个直腿部的端面外侧，所述新增的转子铁芯固定在所述新增的转子盘上，所述新增的定子铁芯的两个直腿部的端面与所述新增的转子铁芯之间存在轴向气隙。

进一步地，在上述的轴向气隙开关磁阻电机中，还设置有新增的定子铁芯和新增的转子铁芯，所述新增的定子铁芯的直腿部与原定子铁芯的直腿部相对应设置，所述新增的转子铁芯和原所述转子铁芯沿所述转子盘的径向间隔布置，所述新增的转子铁芯位于所述新增的定子铁芯的直腿部与原所述定子铁芯的直腿部之间，所述定子绕组通过绝缘层分别缠绕在所述两个定子铁芯的弯曲部上或者直腿部上，所述两个定子铁芯的直腿部的端面与所述转子铁芯之间均存在轴向气隙。

制备上述轴向气隙开关磁阻电机的方法，所述方法包括以下步骤：制备所述定子的步骤和制备所述转子铁芯的步骤包括；

制备所述定子的步骤包括：

将所述定子铁芯采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，

将所述定子绕组缠绕在绝缘套管上，再装配到定子铁芯的两个直腿部上组成一个定子，或者将所述定子绕组通过绝缘层缠绕在弯曲部上组成一个定子，

所述定子通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述机壳内；

制备所述转子铁芯的步骤包括：

将非晶或纳米晶薄带通过直接卷绕、模压成所需尺寸的块体，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后得到所述转子铁芯，

转子铁芯通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述转子盘上。

具体而言，本发明提供的轴向气隙开关磁阻电机及其制备方法，通过电机结构和铁心材料创新，具有涡流损耗小、高频特性优良、温升低、效率高、结构牢固、加工简单、成本低等优点，相数和极对数可灵活变换，是一种高效节能电机。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是本发明所涉及的非晶、纳米晶合金轴向气隙开关磁阻电机的一种具体实施方式结构示意图；

图2是图1所示的电机在A处剖开得到的正视图(定子排列)；

图3是图1所示的电机在B处剖开得到的正视图(转子铁芯排列)；

图4是由非晶带材卷绕成环形铁芯的示意图；

图5是由成型柱形块体加工成U形的过程示意图；

图6是由成型柱形块体加工成棒体或块体的过程示意图；

图7是直接成型或再加工成型棒体或块体的过程示意图；

图8是由直接成型或再加工成型棒体或块体的过程示意图；

图9是本发明所涉及的非晶、纳米晶合金轴向气隙开关磁阻电机的第二种具体实施形式；

图10是本发明所涉及的非晶、纳米晶合金轴向气隙开关磁阻电机的第三种具体实施形式；

图11是本发明所涉及的非晶、纳米晶合金轴向气隙开关磁阻电机的第四种具体实施形式；

图12是本发明所涉及的非晶、纳米晶合金轴向气隙开关磁阻电机的第五种具体实施形式。

附图标记说明：1-定子铁芯，2-定子绕组，3-转子铁芯，4-转子盘，5-电机转轴，6-轴承，7-前机壳，8-后机壳；9-U型铁芯；10-块体(长方体)铁芯；11-非晶或纳米晶棒体；12-非晶或纳米晶块体(长方体)。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1至图3所示，根据本发明的实施例，一种轴向气隙开关磁阻电机，其包括：定子、转子铁芯3、电机转轴5、转子盘4和机壳，其中，电机转轴5固定在机壳内；转子盘4装配在电机转轴5上；转子铁芯3固定在转子盘4上；定子固定在机壳内；定子与转子铁芯3相对应设置以形成磁感应回路，定子与转子铁芯3之间存在轴向气隙，在电机转轴5的轴向上存在气隙(即气隙宽度方向平行于电机转轴5的轴线方向)，使用时，转子铁芯3与其对应的定子组成磁路单元，每个轴向气隙开关磁阻电机包括多个磁路单元。轴向气隙开关磁组电机的定子数目为多个，转子铁芯数目也为多个，两者数目不同。

图2是图1所示的电机在A处剖开得到的正视图即定子排列图，图3是图1所示的电机在B处剖开得到的正视图即转子铁芯排列图，定子极共12个，相邻定子可依次接A、B、C三相电源，接A相的4个定子可串联或并联形成定子极对；转子极8个。这就是典型的12/8结构，较常用的还有8/6，24/16结构等。

具体而言，本发明提供的轴向气隙开关磁阻电机，加工简单、成本低等优点，相数和极对数可灵活变换，是一种高效节能电机。

优选地，定子由定子铁芯1和缠绕在定子铁芯1上的定子绕组2构成，定子绕组2为集中绕组，定子铁芯1包括弯曲部和两个直腿部，弯曲部连接于两个直腿部之间以使定子铁芯1为U型结构，定子铁芯1通过弯曲部安装在机壳内，机壳由前机壳7和后机壳8组成，定子铁芯1和转子铁芯3均嵌合在电机转轴5的周围，具体地，定子铁芯1嵌合在机壳内，转子铁芯3嵌合在固定于电机转轴5的转盘4上。当转子铁芯3与某个U型定子铁芯两直腿部处于对齐位置或非对齐位置时，两者所形成磁场回路的电感产生变化。在本发明中，不对U型结构中直腿部的长度和弯曲部的高度进行限制，当直腿部的长度大于弯曲部的高度时，定子铁芯1为U型结构，此时利于在直腿部缠绕定子绕组2；当直腿部的长度小于弯曲部的高度时，定子铁芯1也为U型结构，为了直观，也可以称为C型结构，此时利于在弯曲部缠绕定子绕组2。

优选地，定子铁芯1的两个直腿部的端面共面并垂直于电机转轴5的轴线，且定子铁芯1的两个直腿部的端面中心连线与电机转轴5的轴线垂直相交，此时定子铁芯1的开口方向与电机转轴5的轴线平行，定子铁芯1在以电机转轴5的轴线为中心的圆周上均匀分布。

优选地，定子铁芯1的两个直腿部的端面与转子铁芯3之间存在轴向气隙，定子铁芯1与转子铁芯3之间的轴向气隙的气隙宽度方向是平行于电机转轴5的。

优选地，定子绕组2分别缠绕在定子铁芯1的两个直腿部上(如图1所示)或者通过绝缘层缠绕在定子铁芯1的弯曲部上(如图9所示)。本申请中，若绕线在定子铁芯1的直腿部(即在定子铁芯1的直腿部上缠绕形成定子绕组)，则绕线与定子铁芯1之间的绝缘采用绝缘层缠绕和通过注塑成型的绝缘塑料壳体两种绝缘方式均可，采用绝缘塑料壳体时，先将绕线卷绕在绝缘塑料壳体上，然后再将该绝缘塑料壳体装配到直腿部上，完成缠绕；若绕线在定子铁芯1的弯曲部(即在定子铁芯1的弯曲部上缠绕形成定子绕组)，则绕线与定子铁芯1之间的绝缘采用缠绕绝缘带(即绝缘层缠绕)比较适用，操作方面，效果较好。

定子绕组通过绝缘层缠绕在定子铁芯1的弯曲部上时(如图9所示)，能够缩短定子铁芯1的两个直腿部的长度及电机整体的轴向长度，增大电机的轴径，增大输出转矩。

优选地，电机转轴5通过轴承6装配在机壳内，带有转子盘4的电机转轴5通过轴承6装配在前机壳7和后机壳8上，即在每个机壳上装配有一个轴承6，电机转轴5依次穿过该两个轴承6，以保证转子铁芯3与定子铁芯1的同轴精度并能灵活转动。电机转轴5旋转时，带动转子盘4旋转，进而带动转子铁芯3旋转。

优选地，定子铁芯1的个数为M*N个，其中M(例如3，4，5，6)为电机相数，N(例如1，2，3，4)为每相极对数，定子铁芯1为非晶或纳米晶软磁合金铁芯，转子铁芯3为非晶或纳米晶合金块体，转子盘4和机壳的材质均为非导磁性材料。本申请中，棒体11是指不经机械加工的零件形状(存在圆角)，如图7中所示；经机械加工成长方体或正方体的是为“块体”12，如图8中所示。转子铁芯1的数量为Q，Q＝P*N，其中P为不等于M的自然数，通常取M+1或M-1。图1、图9中，每个磁路单元包括一个定子和一个转子铁芯3，即轴向气隙开关磁组电机的每个定子可以包括一个定子铁芯，为每个定子铁芯相对于设置一个转子铁芯。本发明提供的轴向气隙开关磁阻电机，通过电机结构和铁心材料创新，具有涡流损耗小、高频特性优良、温升低、效率高、结构牢固、加工简单、成本低等优点，相数和极对数可灵活变换，是一种高效节能电机。优选地，还设置有新增的定子铁芯1、转子铁芯3和转子盘4，新增的定子铁芯1的弯曲部与原定子铁芯1的弯曲部相邻或接触设置，定子绕组2通过绝缘层缠绕在两个定子铁芯1的弯曲部上，新增的转子铁芯3设置在新增的定子铁芯1的两个直腿部的端面外侧，新增的转子铁芯3固定在新增的转子盘4上，新增的定子铁芯1的两个直腿部的端面与新增的转子铁芯3之间存在轴向气隙，即形成中间定子、两侧双转子铁芯3、双轴向气隙的开关磁阻电机，如图10所示。轴向气隙开关磁组电机的每个定子可以包括两个定子铁芯，为每个定子铁芯相对应设置一个转子铁芯，可以为两个定子铁芯设置一个定子绕组，具体地，两个定子铁芯的弯曲部背靠背设置，定子绕组通过绝缘层缠绕在两个定子铁芯的弯曲部上，一个定子铁芯(或称原定子铁芯)的两个直腿部端面外侧布置有一个转子铁芯(或称原转子铁芯)，另一个定子铁芯(或称新增的定子铁芯)的两个直腿部端面外侧布置有另一个转子铁芯(或称新增的转子铁芯)。

图1、图9、图10中，定子铁芯1(U型铁芯)和1个转子铁芯3构成一个磁路单元，磁力线方向是从定子铁芯1(U型铁芯)至转子铁芯3至定子铁芯1(U型铁芯)。图10中，一个磁路单元包括：两个定子和两个转子铁芯3，该两个定子的定子铁芯1的弯曲部相邻或接触设置，该两个转子铁芯3相对设置且位于不同的转子盘4上，一个定子与一个转子铁芯3相对应设置，另一个定子与另一个转子铁芯3相对应设置。

优选地，还设置有新增的定子铁芯1，新增的定子铁芯1的直腿部与原定子铁芯1的直腿部相对应设置，固定有转子铁芯3的转子盘4设置于两个定子铁芯1的直腿部的端面之间，定子绕组2通过绝缘层分别缠绕在两个定子铁芯1的弯曲部上或者直腿部上，两个定子铁芯1的直腿部的端面与转子铁芯3之间均存在轴向气隙，即组成两侧双定子、中间单转子、双轴向气隙形式的开关磁阻电机，如图11和图12所示。轴向气隙开关磁组电机的每个定子可以包括两个定子铁芯1，为每个定子铁芯1相对应设置一个转子铁芯3，两个转子铁芯3沿电机转轴5的径向依次布置，可以为每个定子铁芯1设置四个定子绕组，具体地，两个定子铁芯1的直腿部相对设置，每个定子绕组2分别缠绕在一个定子铁芯1的直腿部上，一个定子铁芯1(或称原定子铁芯)的两个直腿部端面外侧布置有一个转子铁芯3(或称原转子铁芯)，另一个定子铁芯1(或称新增的定子铁芯)的两个直腿部端面外侧布置有另一个转子铁芯3(或称新增的转子铁芯)。还可以为每个定子铁芯1设置两个定子绕组，具体地，两个定子铁芯1的直腿部相对设置，每个定子绕组2分别缠绕在一个定子铁芯1的弯曲部上，一个定子铁芯1(或称原定子铁芯)的一个直腿部端面外侧和另一个定子铁芯1(或称新增的定子铁芯)的一个直腿部端面外侧之间设置有一个转子铁芯3，且与转子铁芯3之间分别留有轴向气隙；一个定子铁芯1(或称原定子铁芯)的另一个直腿部端面外侧和另一个定子铁芯1(或称新增的定子铁芯)的另一个直腿部端面外侧之间设置有另一个转子铁芯3，且与另一个转子铁芯3之间分别留有轴向气隙。图11、12中，两个对称的定子铁芯1(U型铁芯)和两个同一半径上的转子铁芯3构成一个磁路单元，磁力线是从左侧定子铁芯1(U型铁芯)至上侧转子铁芯3至右侧定子铁芯1(U型铁芯)至下侧转子铁芯3至左侧定子铁芯1(U型铁芯)。图11、图12中每个磁路单元均包括两个定子铁芯1和两个转子铁芯3，该两个定子的定子铁芯1的弯曲部相对设置，该两个转子铁芯3沿转子盘4的径向间隔布置(即该两个转子铁芯3位于转子盘4的同一半径上且距离圆心的距离不同)，一个定子铁芯1的一个直腿部与另一个定子铁芯1的一个直腿部之间设置有一个转子铁芯3，一个定子铁芯1的另一个直腿部与另一个定子铁芯1的另一个直腿部之间设置有另一个转子铁芯3。

本发明还公开了制备上述轴向气隙开关磁阻电机的方法，制备定子的步骤包括：

将定子铁芯1采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型(一般卷绕为圆环形状，圆环的中心以芯模支撑，外周以夹板固定，加压形成矩形或长方形的环，以图5、图6未加工时的为例)，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，将定子绕组2缠绕在绝缘套管上，再装配到定子铁芯1的两个直腿部上组成一个定子，或者将定子绕组2通过绝缘层缠绕在在弯曲部上组成一个定子，定子通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在机壳内；

制备转子铁芯3的步骤包括：

将非晶或纳米晶薄带通过直接卷绕、模压成所需尺寸的块体，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后得到转子铁芯3，转子铁芯3通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在转子盘4上。

定子铁芯1的直腿部的端面与转子铁芯3之间均存在轴向气隙，保证轴向气隙端面的平面度。

具体制作步骤如下：

第一步，使用单层或多层非晶、纳米晶薄带卷绕成环形圆柱铁芯，再用所需U形铁芯的尺寸的模具和夹板将环形铁芯支撑固定成型，再经退火后浸入环氧树脂粘接、烘干固化后成为固定形状的块体，如图4所示。

第二步，选择成型块体的短边或长边进行纵向切割，可以得到两种相同或不同尺寸的U形铁芯以供各种电机型号选用。优选的，也可根据需求，选择成型块体的长边或短边纵向切两刀，从而得到两个U形铁芯和两个棒体或块体，同时供定、转子铁芯使用。整个加工过程除切口外没有废料，最大限度的提高了材料利用率，如图5和图6所示。

转子铁芯采用非晶、纳米晶块体或棒体，除上述方法外，还可将卷绕好的环形铁芯直接压制成块体或棒体，用夹板固定成型，再经退火后浸入环氧树脂粘接、烘干固化后成为固定形状的块体。可采用切割或不切割方式加工所需转子铁芯块体或棒体，如图7和图8所示。

本发明所提供的优点总结如下：

发明中所用定子铁芯1和转子铁芯3不需要切割齿槽，只需纵向切割小面积的截面或者不切割，最大程度减少了再加工工序，降低了加工难度、周期和成本，又避免了非晶、纳米晶带材加工过程的重结晶及附加应力的隐患。本发明定子铁芯1和转子铁芯3可以从一块坯料上切割获得，提高了材料利用率，适合大规模、低成本生产；

本发明所用U形或棒体铁芯宽度等于非晶合金薄带宽度，但高度和长度不受带材几何尺寸影响，可实现电机的大型化；

本发明组装方便，可以根据不同应用场合灵活调整空间布局及绕线方式，也可以调整定子铁芯1或转子铁芯3数量扩充电机的相数、体积、功率以满足各种场合、各种功率的电机使用，拓宽了应用范围。调整M*N的数值，比如同为24个U型定子单元，可以为3相，每相8通电时8个U型铁芯线圈上电，也可以为4相，每相6个U型定子线圈上电。也可以在同一电机转轴上再增加一对定、转子极，形成多重电机结构。

本发明定子铁芯1采用非晶、纳米晶合金，特别是优选的选用磁导率、低损耗特性更为优良的纳米晶合金，更适合高频、高速、高效开关磁阻电机的开发。

本专业领域内技术人员都应熟知，对定子铁芯某一相中的N个U型铁芯定子极，当转子铁芯棒体与之完全对齐时，此相电感最大，反之最小。电感的变化率正比于电机输出扭矩，本发明优选的采用非晶态合金或纳米晶合金，尤其是在磁导率和高频损耗特性方面更为优良的纳米晶合金，在相等相电流情况下，可以减少线圈匝数、增大扭矩，减少电机铁损和铜损，更适合高频、高速、高效开关磁阻电机的开发。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轴向气隙开关磁阻电机，其特征在于，包括：定子、转子铁芯、电机转轴、转子盘和机壳，其中，

所述电机转轴固定在所述机壳内；

所述转子盘装配在所述电机转轴上；

所述转子铁芯固定在所述转子盘上；

所述定子固定在所述机壳内；

所述定子包括第一定子铁芯和第二定子铁芯；

所述转子铁芯包括第一转子铁芯和第二转子铁芯；

所述第一定子铁芯为U型结构，所述第一定子铁芯通过所述第一定子铁芯的弯曲部安装在所述机壳内；

所述第二定子铁芯为U型结构，所述第二定子铁芯通过所述第二定子铁芯的弯曲部安装在所述机壳内；

所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的个数为M*N个，所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯为非晶或纳米晶软磁合金铁芯，所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯为非晶或纳米晶合金块体，所述转子盘和所述机壳的材质均为非导磁性材料，其中M为电机相数，且为大于等于2的自然数，N为每相极对数，且为大于等于1的自然数；

所述第二定子铁芯的直腿部与所述第一定子铁芯的直腿部相对应设置；

所述第二转子铁芯和所述第一转子铁芯沿所述转子盘的径向间隔布置；

在所述第一定子铁芯的一个直腿部端面外侧与所述第二定子铁芯的一个直腿部端面外侧之间设置有所述第一转子铁芯，且与所述第一转子铁芯之间分别留有轴向气隙；

在所述第一定子铁芯的另一个直腿部端面外侧与所述第二定子铁芯的另一个直腿部端面外侧之间设置有所述第二转子铁芯，且与所述第二转子铁芯之间分别留有轴向气隙；

在所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的弯曲部上或者直腿部上通过绝缘层分别缠绕有定子绕组；

其中，制备所述定子的步骤和制备所述第一转子铁芯、第二转子铁芯的步骤包括；

制备所述定子的步骤包括：

将所述第一定子铁芯采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，

将所述定子绕组缠绕在绝缘套管上，再装配到所述第一定子铁芯的两个直腿部上组成一个定子，或者将所述定子绕组通过绝缘层缠绕在所述第一定子铁芯的弯曲部上组成一个定子，

将所述第二定子铁芯采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，

将所述定子绕组缠绕在绝缘套管上，再装配到所述第二定子铁芯的两个直腿部上组成一个定子，或者将所述定子绕组通过绝缘层缠绕在所述第二定子铁芯的弯曲部上组成一个定子，

所述定子通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述机壳内；

制备所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯的步骤包括：

将非晶或纳米晶薄带通过直接卷绕、模压成所需尺寸的块体，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后分别得到所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯，

所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述转子盘上。

2.根据权利要求1所述的轴向气隙开关磁阻电机，其特征在于，所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的两个直腿部的端面共面并垂直于所述电机转轴的轴线，且所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的两个直腿部的端面中心连线与所述电机转轴的轴线垂直相交，所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯在以电机转轴的轴线为中心的圆周上均匀分布。

3.根据权利要求1所述的轴向气隙开关磁阻电机，其特征在于，所述电机转轴通过轴承装配在所述机壳内。

4.一种轴向气隙开关磁阻电机，其特征在于，包括：定子、转子铁芯、电机转轴、转子盘和机壳，其中，

所述电机转轴固定在所述机壳内；

所述转子盘装配在所述电机转轴上；

所述转子盘包括第一转子盘和第二转子盘；

所述转子铁芯包括第一转子铁芯和第二转子铁芯；

所述第一转子铁芯固定在所述第一转子盘上，所述第二转子铁芯固定在所述第二转子盘上；

所述定子包括第一定子和第二定子，所述第一定子和所述第二定子固定在所述机壳内；

所述第一定子与所述第一转子铁芯相对应设置，所述第一定子与所述第一转子铁芯之间存在轴向气隙；

所述第二定子与所述第二转子铁芯相对应设置，所述第二定子与所述第二转子铁芯之间存在轴向气隙；

所述第一定子由第一定子铁芯和缠绕在所述第一定子铁芯上的定子绕组构成；

所述第二定子由第二定子铁芯和缠绕在所述第二定子铁芯上的定子绕组构成；

所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯为U型结构；

所述第一定子铁芯通过所述第一定子铁芯的弯曲部安装在所述机壳内；

所述第二定子铁芯通过所述第二定子铁芯的弯曲部安装在所述机壳内；

所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的个数为M*N个，所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯为非晶或纳米晶软磁合金铁芯，所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯为非晶或纳米晶合金块体，所述转子盘和所述机壳的材质均为非导磁性材料，其中M为电机相数，且为大于等于2的自然数，N为每相极对数，且为大于等于1的自然数；

所述第二定子铁芯的弯曲部与所述第一定子铁芯的弯曲部相邻或者相接触设置；

所述定子绕组通过绝缘层缠绕在所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的弯曲部上；

所述第一转子铁芯设置在所述第一定子铁芯的两个直腿部的端面外侧；

所述第一定子铁芯的两个直腿部的端面与所述第一转子铁芯之间存在轴向气隙；

所述第二转子铁芯设置在所述第二定子铁芯的两个直腿部的端面外侧；

所述第二定子铁芯的两个直腿部的端面与所述第二转子铁芯之间存在轴向气隙；

其中，制备所述定子的步骤和制备所述转子铁芯的步骤包括；

制备所述定子的步骤包括：

将所述第一定子铁芯采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，

将所述第二定子铁芯采用非晶或纳米晶薄带通过卷绕、模压成型，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后沿带材横向切断而成，

将所述定子绕组通过绝缘层缠绕在所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯的弯曲部上组成两个定子，

所述第一定子和所述第二定子通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述机壳内；

制备所述第一转子铁芯和所述第二转子铁芯的步骤包括：

将非晶或纳米晶薄带通过直接卷绕、模压成所需尺寸的块体，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后得到所述第一转子铁芯，

所述第一转子铁芯通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述第一转子盘上；

将非晶或纳米晶薄带通过直接卷绕、模压成所需尺寸的块体，再经热处理后浸入环氧树脂、烘干固化后得到所述第二转子铁芯，

所述第二转子铁芯通过压入、热装、间隙嵌合、粘接之中的任意一种方式固定在所述第二转子盘上。