CN107733197A - 一种永磁直驱电机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种永磁直驱电机。该永磁直驱电机包括：圆环状定子结构和圆环状转子结构；定子结构包括圆环形定子铁芯、多个电枢绕组和多个定子永磁体；定子铁芯在临近转子结构的环形表面，沿圆周方向设置有多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，按照一定子调制齿、一电枢槽、一电枢齿和另一电枢槽的顺序循环排列，电枢绕组按照预设绕制方式，缠绕定子调制齿和电枢齿，位于定子槽内；定子永磁体与电枢齿一一对应，位于电枢齿临近转子结构的一端，定子永磁体沿径向充磁；转子结构包括圆环形转子铁芯；转子铁芯在临近定子结构的环形表面，沿圆周方向相间设置有多个转子齿和转子槽。本发明实施例的技术方案可减少永磁体的使用量。

Description

一种永磁直驱电机

技术领域

本发明涉及电机制造领域，尤其涉及一种永磁直驱电机。

背景技术

直驱电机因摆脱了传统低速大转矩系统中的中间传动装置(如机械齿轮箱，皮带轮)，消除了中间传动装置带来的如传动效率低，体积庞大，噪音污染，需定期维护等诸多麻烦，可以直接驱动负载运行，因此，在风力发电、工业机器人、精密机床、油田抽油系统及船舶推进等低速大转矩应用场合得到了人们的青睐。随着高性能永磁材料的出现，如稀土永磁材料，以及电机设计原理的拓展，发展和使用高性能永磁直驱电机是现在电机驱动技术的主流趋势。

对于永磁直驱电机而言，限制其发展的一个关键因素在于如何提高它的转矩密度(即单位体积或重量下，电机所能提供的电磁转矩峰值)。根据传统电机学理论，我们可以通过提高电机的电负荷和磁负荷来提高电机的转矩密度，传统的方法都是利用气隙中的基波磁场产生转矩。转矩密度的提升受到有限气隙工作面的限制。按照传统的电机设计方法设计电机直接在低速工况下运行，直驱电机的电枢绕组的极对数往往很多，这样需要设计许多电枢槽来绕制电枢绕组，导致电机的体积变大。随着“磁场调制”原理的出现，磁场调制型直驱电机受到了越来越多的关注，电机定子上可以大量采用永磁体，转子上也可以大量使用永磁体，甚至定转子上同时大量使用永磁体，大大地提高了电机的磁负荷和电机的转矩密度；但是成本增加。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁直驱电机，以减少永磁体用量，降低电机生产成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种永磁直驱电机，包括：

圆环状定子结构和圆环状转子结构；

定子结构和转子结构为同心圆环，

定子结构包括圆环形定子铁芯、多个电枢绕组和多个定子永磁体；

定子铁芯在临近转子结构的环形表面，沿圆周方向设置有多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，

多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，按照一定子调制齿、一电枢槽、一电枢齿和另一电枢槽的顺序循环排列，

电枢绕组按照预设绕制方式，缠绕定子调制齿和电枢齿，位于定子槽内；

定子永磁体与电枢齿一一对应，位于电枢齿临近转子结构的一端，定子永磁体沿径向充磁；

转子结构包括圆环形转子铁芯；

转子铁芯在临近定子结构的环形表面，沿圆周方向相间设置有多个转子齿和转子槽。

进一步地，转子结构还包括多个转子永磁体，

转子永磁体与转子槽一一对应，转子永磁体嵌入对应的转子槽中，转子永磁体沿径向充磁。

进一步地，电枢绕组的极对数Pw＝∣Z1-Z2∣，其中，Z1为定子永磁体的数目，Z2为转子永磁体的数目。

进一步地，电枢绕组被注入或产生的正弦交流电的频率f与转子结构的转速Ωr的关系为：60*f＝Z2*Ωr。

进一步地，该永磁直驱电机为三相电机。

进一步地，电枢槽的数目Zs是6的整数倍，且存在正整数N和整数k使得(N-1)*360°*Pw/Zs＝k*360°+120°成立，其中，N小于或等于Zs。

进一步地，定子铁芯包括多个高导磁性能的第一硅钢片，多个第一硅钢片沿轴向叠压排列。

进一步地，转子铁芯包括多个高导磁性能的第二硅钢片，多个第二硅钢片沿轴向叠压排列。

进一步地，转子永磁体和定子永磁体均为铷铁硼永磁材料；环状定子结构位于环状转子结构外侧，或者，环状定子结构位于环状转子结构内侧。

进一步地，电枢绕组的预设绕制方式包括集中式或分布式。

本发明实施例的技术方案通过沿圆周方向设置有多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，该多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽按照一定子调制齿、一电枢槽、一电枢齿和另一电枢槽的顺序循环排列，电枢绕组按照预设绕制方式，缠绕定子调制齿和电枢齿，位于定子槽内；定子永磁体与电枢齿一一对应，位于电枢齿临近转子结构的一端，定子永磁体沿径向充磁，相比于将定子永磁体嵌入在电枢槽口的方式，可以减少永磁体用量，降低电机生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机的局部区域定子永磁体产生的永磁磁场的分布示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电枢绕组的绕制连接示意图；

图4为与图3对应的电机的槽电动势星型图；

图5为本发明实施例提供的又一种永磁直驱电机的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机的电枢绕组端电压的波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种永磁直驱电机。图1为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机沿垂直于轴向方向的剖面结构示意图，如图1所示，该永磁直驱电机包括：圆环状定子结构100和圆环状转子结构。

其中，定子结构100和转子结构为同心圆环，定子结构100包括圆环形定子铁芯110、多个电枢绕组120和多个定子永磁体130；定子铁芯110在临近转子结构的环形表面，沿圆周方向设置有多个定子调制齿111、电枢齿112和电枢槽113，多个定子调制齿111、电枢齿112和电枢槽113，按照一定子调制齿111、一电枢槽113、一电枢齿112和另一电枢槽113的顺序循环排列，电枢绕组120按照预设绕制方式，缠绕定子调制齿111和电枢齿112，位于定子槽113内；定子永磁体130与电枢齿112一一对应，位于电枢齿112临近转子结构的一端，定子永磁体130沿径向充磁；转子结构包括圆环形转子铁芯210；转子铁芯210在临近定子结构100的环形表面，沿圆周方向相间设置有多个转子齿211和转子槽212。

其中，定子永磁体130可以均沿径向指向圆心的方向充磁，也可以均沿径向背离圆心的方向充磁。图1示例性的画出所有定子永磁体130均沿径向背离圆心的方向充磁的情况。电枢齿112和定子调制齿111远离转子结构的一端是连接在一起的，该端相当于定子轭部。转子齿211远离定子结构100的一端是连接在一起的，该端相当于转子轭部。定子铁芯110包括多个高导磁性能的第一硅钢片，多个第一硅钢片沿轴向OO＇(即平行于电机轴延伸的方向，电机轴位于圆环状定子结构和圆环状转子结构的圆环中心位置)叠压排列。转子铁芯210包括多个高导磁性能的第二硅钢片，多个第二硅钢片沿轴向OO＇叠压排列。可选的，定子永磁体130为铷铁硼永磁材料；环状定子结构100位于环状转子结构外侧，或者，环状定子结构100位于环状转子结构内侧。图1示例性的画出圆环状定子结构100位于圆环状转子结构外侧的情况。可选的，该永磁直驱电机可以为三相电机。

需要说明的是，定子调制齿111、电枢齿112和定子永磁体130的数目相等，均为Z1，电枢槽113的数目Zs＝2*Z1。图2为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机的局部区域定子永磁体产生的永磁磁场的分布示意图，永磁直驱电机的其他部分区域的定子永磁体产生的永磁磁场的分布与此相同或类似。如图2所示，与定子永磁体130正对区域的气隙的磁场方向为沿径向背离圆心方向，与定子调制齿111正对区域的气隙的磁场方向为沿径向指向圆心方向。由此可知，在定子结构100和转子结构之间的气隙中，有定子永磁体130激发出沿圆周方向形成交替变化的沿径向指向圆心方向的磁场和沿径向背离圆心方向的磁场，将相邻的一沿径向指向圆心方向的磁场和一沿径向背离圆心方向的磁场作为一个极对数。若定子永磁体130的数目为Z1，则定子永磁体130激发的永磁基波磁场的极对数为Z1。定子永磁体130和相邻的定子调制齿111构成一个对极，所有定子永磁体130构成的极对数为Z1。转子齿211的数目为Z2，则电枢绕组120的极对数为Pw＝∣Z1-Z2∣，Z1、Z2和Pw均为正整数。进一步的，为使得永磁直驱电机为三相电机，且电枢绕组120的极对数为Pw＝∣Z1-Z2∣，其中，所需电枢槽113的数目Zs是6的整数倍，且存在正整数N和整数k使得(N-1)*360°*Pw/Zs＝k*360°+120°成立，其中，正整数N小于等于Zs。可选的，电枢绕组120的预设绕制方式包括集中式或分布式。图3为本发明实施例提供的一种电枢绕组的绕制连接示意图。图3示例性的画出电枢绕组按照分布式绕制连接的示意图。图4为与图3对应的电机的槽电动势星型图。其中，DD＇为平行于轴向OO＇的方向，图3中相当于将沿圆周方向排列的电枢绕组120、定子调制齿111、电枢齿112和电枢槽113展开铺平来看，以电枢槽113的数目为24为例，电枢绕组120的极对数是2，接线端子A和X对应三相交流电中的第一相，例如A相，接线端子B和Y对应三相交流电中的第二相，例如B相，接线端子C和Z对应三相交流电中的第三相，例如C相，通过与交流电源或受电设备电连接，以实现电动机或发电机的功能。其中，将24个电枢槽113从左至右依次编号为1至24，则位于对应编号的电枢槽113内的该段电枢导体两端产生的电动势的相量将形成如图4所示的星型图，其中，位于编号为j的电枢槽113和编号为j+12的电枢槽113内的电枢导体两端产生的电动势的相量相同，j为1、2……12，示例性的，位于编号为1的电枢槽113和编号为13的电枢槽113内的电枢导体两端产生的电动势的相量相同。

需要说明的是，转子齿211为高导磁性能的材料制成，故转子齿211的磁导较大，转子槽212的磁导较小，故Z1对极的定子永磁体130激发的永磁基波磁场将被Z2个转子齿211调制成∣Z1-Z2∣极对数的谐波磁场。当Z2小于Z1时，通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场相互作用，实现稳定机电能量转化。当Z2大于Z1时，通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场相互作用，同时，电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z2个转子齿211调制成∣∣Z1-Z2∣-Z2∣＝Z1极对数的谐波磁场，与Z1对极的定子永磁体130激发的永磁基波磁场相互作用，实现稳定机电能量转化。在实现机电能量转化过程中，通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场的旋转速度相同；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z2个转子齿211调制成∣∣Z1-Z2∣-Z2∣＝Z1极对数的谐波磁场，与Z1对极的定子永磁体130激发的永磁基波磁场的旋转速度相同。电枢绕组120被注入或产生的正弦交流电的频率f与转子结构的转速Ωr的关系为：60*f＝(Z2)*Ωr。当电枢绕组120通入频率f的交流电时，电枢绕组120内的电枢电流产生Pw＝∣Z1-Z2∣对极的旋转基波磁场，该旋转基波磁场的转速Ωw与转子结构的转速Ωr的大小关系为：Pw*Ωw＝Z2*Ωr。当外力带动转子结构以Ωr的速度转动时，电枢绕组120将发出频率f的交流电。

本实施例的技术方案通过沿圆周方向设置有多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，该多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽按照一定子调制齿、一电枢槽、一电枢齿和另一电枢槽的顺序循环排列，电枢绕组按照预设绕制方式，缠绕定子调制齿和电枢齿，位于定子槽内；定子永磁体与电枢齿一一对应，位于电枢齿临近转子结构的一端，定子永磁体沿径向充磁，相比于将定子永磁体嵌入在电枢槽口的方式，可以减少永磁体用量，降低电机生产成本。

本发明实施例提供又一种永磁直驱电机。图5为本发明实施例提供的又一种永磁直驱电机的结构示意图，在上述实施例的基础上，转子结构还包括多个转子永磁体220，转子永磁体220与转子槽212一一对应，转子永磁体220嵌入对应的转子槽212中，转子永磁体220沿径向充磁。

其中，转子永磁体220为铷铁硼永磁材料。转子永磁体220可以均沿径向指向圆心的方向充磁，也可以均沿径向背离圆心的方向充磁。图5示例性的画出所有转子永磁体220均沿径向背离圆心的方向充磁的情况。转子永磁体220的数目等于转子齿211的数目，均为Z2。在定子结构100和转子结构之间的气隙中，有转子永磁体220激发出沿圆周方向形成交替变化的沿径向指向圆心方向的磁场和沿径向背离圆心方向的磁场，将相邻的一沿径向指向圆心方向的磁场和一沿径向背离圆心方向的磁场作为一个极对数。每块转子永磁体220和相邻的转子齿211构成一对极，所有转子永磁体220构成的极对数为Z2。定子调制齿111为高导磁性能的材料制成，故定子调制齿111的磁导较大，电枢槽113和电枢齿112的磁导较小，故Z2对极的转子永磁体220激发的永磁基波磁场将被Z1个定子调制齿111调制成∣Z2-Z1∣极对数的谐波磁场。

其中，电枢绕组的极对数Pw＝∣Z1-Z2∣，其中，Z1为定子永磁体130的数目，Z2为转子永磁体220的数目。可选的，电枢绕组被注入或产生的正弦交流电的频率f与转子结构的转速Ωr的关系为：60*f＝Z2*Ωr。

需要说明的是，该永磁直驱电机是基于“双向磁场调制效应”原理工作的。所谓“双向磁场调制效应”就是永磁直驱电机的定子永磁体激发的永磁基波磁场被转子齿调制，转子永磁体激发的永磁基波磁场被定子调制齿调制成大量的气隙磁场谐波，然后利用谐波磁场之间的相互耦合实现稳定机电能量转化。定子调制齿111、电枢齿112和定子永磁体130的数目相等，均为Z1，电枢槽113的数目Zs＝2*Z1。转子永磁体220和转子齿211的数目均为Z2。当以起主要作用的磁场谐波为例，转子永磁体220激发的永磁基波磁场的极对数为Z2，定子永磁体130激发的永磁基波磁场的极对数Z1，转子齿211的数目为Z2，定子调制齿111的数目为Z1。Z2对极的转子永磁体220激发的永磁基波磁场被Z1个定子调制齿111调制成∣Z2-Z1∣对极的谐波磁场；Z1对极的定子永磁体130激发的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制成∣Z1-Z2∣对极的谐波磁场，则电枢绕组120的极对数Pw＝∣Z2-Z1∣＝∣Z1-Z2∣，则电枢绕组120被注入或产生正弦交流电的频率f与转子结构的转速Ωr的关系为：60*f＝Z2*Ωr。当电枢绕组120通入频率f的交流电时，电枢绕组120内的电枢电流产生∣Z2-Z1∣对极的旋转基波磁场，该旋转基波磁场的转速Ωw与转子结构的转速Ωr的大小关系为：Pw*Ωw＝Z2*Ωr。当外力带动转子结构以Ωr的速度转动时，电枢绕组120将发出频率f的交流电。

其中，当Z2大于Z1时，通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场相互作用；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与转子永磁体220激发的Z2对极的永磁基波磁场被Z1个定子调制齿111调制后的∣Z2-Z1∣对极谐波磁场相互作用；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z1个定子调制齿111调制后的Z2对极的谐波磁场，与转子永磁体220激发的Z2对极的永磁基波磁场相互作用，实现稳定机电能量转化。

其中，当Z2小于Z1时，通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场相互作用；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与转子永磁体220激发的Z2对极的永磁基波磁场被Z1个定子调制齿111调制后的∣Z2-Z1∣对极谐波磁场相互作用；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z2个转子齿211调制后的Z1对极的谐波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场相互作用，实现稳定机电能量转化。

需要说明的是，上述可以相互作用的任意两种磁场的极对数相同，且磁场的旋转速度相同。通过电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场被Z2个转子齿211调制后的∣Z1-Z2∣对极谐波磁场的旋转速度相同；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场，与转子永磁体220激发的Z2对极的永磁基波磁场被Z1个定子调制齿111调制后的∣Z2-Z1∣对极谐波磁场的旋转速度相同；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z1个定子调制齿111调制后的Z2对极的谐波磁场，与转子永磁体220激发的Z2对极的永磁基波磁场的旋转速度相同；电枢绕组120内的电枢电流激发的Pw对极的基波磁场被Z2个转子齿211调制后的Z1对极的谐波磁场，与定子永磁体130激发的Z1对极的永磁基波磁场的旋转速度相同。

本发明实施例提供的三相永磁直驱电机，其定子永磁体130位于电枢齿112下而非电枢槽中，每块定子永磁体130均朝径向充磁，每块定子永磁体130和邻近的定子调制齿111构成一对极。与将定子永磁体130嵌入电枢槽的槽口的方式相比，定子永磁体130明显少了一半，因此，本发明实施例提供的三相永磁直驱电机具有减少永磁体用量，降低电机生产成本及减小电机铁芯的饱和的优点。

示例性的，如图5所示，定子永磁体130和转子永磁体220都沿径向向外充磁。电枢槽的数目为24，即Zs＝24，是6的倍数。定子调制齿111的数目、电枢齿112的数目、定子永磁体130的数目，以及定子永磁体130构成的极对数均为12，即Z1＝Zs/2。转子齿211的数目、转子永磁体220的数目以及转子永磁体220构成的极对数为14，即Z2＝14。根据Z1、Z2及Pw必须满足的关系式，三相绕组的构成的极对数Pw必须为2，即Pw＝2。不难看出，存在N＝5，k＝0使得(N-1)*360°*Pw/Zs＝k*360°+120°成立，即说明此电机能够按照绕组极对数Pw＝2绕出三相电枢绕组。如图3和图4所示，图中分别给出了本实施例中电机绕组槽电动势星型图及绕组连接图。

示例性的，如图5所示，以起主要作用的磁场谐波为例，14对极的转子永磁体220激发的永磁基波磁场被12个定子调制齿111调制成2对极的谐波磁场；与此同时，12对极的定子永磁体130激发的永磁基波磁场也被14个转子齿211调制成2对极的谐波磁场。当电枢绕组120通入一定频率的交流电时，电枢电流产生的2对极的基波磁场同时与定、转子永磁磁场调制后的2对极谐波磁场相互作用实现稳定的转矩输出，此时电机工作在电动机状态。当注入电流频率为28Hz时，电枢电流产生的旋转磁场转速为60*28/2＝840r/min，电机转子结构将以840*2/14＝120r/min的速度转动。当电机工作在发电机状态，即当外力带动转子结构以120r/min的速度转动时，被定子调制齿111和转子齿211调制出的2对极谐波磁场亦将以一定速度旋转，该运动的谐波磁场与电枢绕组耦合，从而在电枢绕组两端产生28Hz的感应电压。如图6所示，图6为本发明实施例提供的一种永磁直驱电机的电枢绕组端电压的波形图，横轴表示时间，纵轴表示电压，电枢绕组的A相、B相和C相电压为三相正弦电压。当外力带动转子以120r/min的速度转动，三相电枢绕组会产生周期为0.036s(对应28Hz)的感应电压。

本实施案例仅仅是为清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，根据式子|Z1-Z2|＝Pw、Z1＝Zs/2，调整Zs，Z2可以将该电机设计成定、转子永磁体极对数不同的内转子型和外转子型永磁直驱电机。根据绕组连接方式或定转子永磁体充磁方向的不同又可衍生出许多种该电机。值得说明的是，式子(N-1)*360°*Pw/Zs＝k*360°+120°是为了确保本发明电机能够绕出三相绕组而满足的条件，对于本领域的技术人员而言，不改变本发明所提出的电机结构，轻而易举可将本发明所提出的电机绕制成多相永磁直驱电机，这种情况理应受本专利的保护。此外，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种永磁直驱电机，其特征在于，包括

圆环状定子结构和圆环状转子结构；

所述定子结构和所述转子结构为同心圆环，

所述定子结构包括圆环形定子铁芯、多个电枢绕组和多个定子永磁体；

所述定子铁芯在临近所述转子结构的环形表面，沿圆周方向设置有多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，

所述多个定子调制齿、电枢齿和电枢槽，按照一所述定子调制齿、一所述电枢槽、一所述电枢齿和另一所述电枢槽的顺序循环排列，

所述电枢绕组按照预设绕制方式，缠绕所述定子调制齿和所述电枢齿，位于所述定子槽内；

所述定子永磁体与所述电枢齿一一对应，位于所述电枢齿临近所述转子结构的一端，所述定子永磁体沿径向充磁；

所述转子结构包括圆环形转子铁芯；

所述转子铁芯在临近所述定子结构的环形表面，沿圆周方向相间设置有多个转子齿和转子槽。

2.根据权利要求1所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述转子结构还包括多个转子永磁体，

所述转子永磁体与所述转子槽一一对应，所述转子永磁体嵌入对应的转子槽中，所述转子永磁体沿径向充磁。

3.根据权利要求2所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述电枢绕组的极对数Pw＝∣Z1-Z2∣，其中，Z1为所述定子永磁体的数目，Z2为所述转子永磁体的数目。

4.根据权利要求3所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述电枢绕组被注入或产生的正弦交流电的频率f与所述转子结构的转速Ωr的关系为：60*f＝Z2*Ωr。

5.根据权利要求3所述的永磁直驱电机，其特征在于，该永磁直驱电机为三相电机。

6.根据权利要求5所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述电枢槽的数目Zs是6的整数倍，且存在N和k使得(N-1)*360°*Pw/Zs＝k*360°+120°成立，其中，N为正整数，k为整数，N小于或等于Zs。

7.根据权利要求1所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述定子铁芯包括多个高导磁性能的第一硅钢片，多个所述第一硅钢片沿轴向叠压排列。

8.根据权利要求2所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述转子铁芯包括多个高导磁性能的第二硅钢片，多个所述第二硅钢片沿轴向叠压排列。

9.根据权利要求1所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述转子永磁体和所述定子永磁体均为铷铁硼永磁材料；所述环状定子结构位于所述环状转子结构外侧，或者，所述环状定子结构位于所述环状转子结构内侧。

10.根据权利要求2所述的永磁直驱电机，其特征在于，所述电枢绕组的预设绕制方式包括集中式或分布式。