CN108429418A - 电机定子、电机、直线电机定子和直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机定子、电机、直线电机定子和直线电机，电机包括共轴的n个电机单元，电机单元包括转子单元和定子单元，定子磁极和动子磁极均为m个，相邻的电机单元之间具有机械偏角a，机械偏角a=360/（n×m）度，相邻的转子磁极之间极性相反；相邻的定子磁极之间极性相反，相邻的定子磁极之间设置霍尔器件。直线电机包括沿Y轴方向并排设置的n个电机单元，电机单元包括动子单元和定子单元，定子磁极的数量均为m个，动子磁极数量均为z个，定子单元上每隔z‑1个定子磁极设置一个霍尔器件；定子磁极具有间距d，动子磁极具有间距d，相邻的电机单元具有偏移量h，偏移量h=d/n。电机和直线电机均具有直驱、低速大负载输出的特点。

Description

电机定子、电机、直线电机定子和直线电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种电机定子、电机、直线电机定子和直线电机。

背景技术

目前，电机有异步电动机和同步电动机两种，电机定子多根据三相或者多相旋转磁场原理设计，转子则采用永磁、感应笼型或者磁阻等原理实现。在实际使用中，若需要得到低速大转矩的输出时，则需要增加减速箱，或者增加极对数。

增加减速箱的缺点在于体积大、重量重、降低了系统效率，造成现场的环境噪音污染；而增加极对数，在三相或者多相情况下，增加了下线和布线的技术难度，工艺成本大幅上升，且极对数的上限被结构尺寸严格限制，在同等转矩情况下电机的功率需要大幅提升。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种结构简单、具有低速大扭矩输出且直驱的电机定子。

本发明的第二目的在于提供一种结构简单、具有低速大扭矩输出高效且直驱的电机。

本发明的第三目的在于提供一种结构简单、具有低速大负载输出且高效直驱的直线电机定子。

本发明的第四目的在于提供一种结构简单、具有低速大负载输出且高效直驱的直线电机。

为实现本发明的第一目的，本发明提供的电机定子包括同轴设置的n个定子单元，n大于或等于2；定子单元包括定子铁芯、绕组和至少一个霍尔器件，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极，相邻的两个定子磁极之间极性相反，m为偶数； 霍尔器件设置在定子铁芯上且位于相邻的两个定子磁极之间；相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有机械偏角a，机械偏角a=360/（n×m）度；在定子单元的轴向投影上，n个定子单元的定子磁极在定子单元的周向上等距设置。

由上述方案可见，由于电机定子由多个定子单元同轴叠合而成，通过设置定子单元之间的偏角而实现转动角度的细分，从而避免了单个定子铁芯上增加极数带来的技术困难，降低生产成本；采用单相脉冲直流供电并结合霍尔器件改变脉冲的正负，实现电机的细分转动，进而实现电机的直驱和稳定的低速和大扭矩输出。

为实现本发明的第二目的，本发明提供的电机包括共轴设置的n个电机单元，n大于或等于2；每个电机单元均包括相互配合的转子单元和定子单元，定子单元的定子磁极和转子单元的转子磁极数量均为m个，m为偶数；相邻的两个电机单元之间具有机械偏角a，机械偏角a=360/（n×m）度，在电机的轴向投影上，多个定子磁极均匀设置在电机的周向上，多个转子磁极均匀设置在电机的周向上；转子单元上，相邻的两个转子磁极之间极性相反；定子单元上，相邻的两个定子磁极之间极性相反；定子单元还包括至少一个霍尔器件，霍尔器件设置在相邻的两个定子磁极之间。

由上述方案可见，电机定子通过设置定子单元之间的偏角而实现转动角度的细分，避免了单个定子铁芯上增加极数带来的技术困难，降低生产成本；采用单相脉冲直流供电并结合霍尔器件改变脉冲的正负，实现电机的细分转动，进而实现电机的直驱和稳定的低速和大扭矩输出，电机结构简单，可由现有的电机定子和电机转子改造而成，生产成本有效降低。

进一步的方案是，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有机械偏角a，n个转子单元轴向对齐设置。

另一进一步的方案是，相邻的两个转子单元的转子磁极之间具有机械偏角a，n个定子单元轴向对齐设置。

由上述方案可见，可选择的是，在电机转子上多个转子单元之间设置机械偏角，电机定子上多个定子单元之间对齐设置而不具有偏角，或在电机定子上多个定子单元之间设置机械偏角，电机转子上多个转子单元之间相互对齐而不具有偏角，这两种设置方式均能实现极数增加且计算、加工最为简单，提高生产效率，降低生产成本。

进一步的方案是，定子单元包括定子铁芯和绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极；定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片包括圆环状的轭部以及在轭部内沿轭部圆周方向设置的多个齿，，齿的数量为m×x个，x大于或等于2；绕组包括多个线圈，每个齿上缠绕一个线圈；通电状态下，每连续的x个线圈形成一个定子磁极。

由上可见，定子磁极由极性相同的相邻的多个齿上的并联的线圈同极性并联而等效而成，此时则有效减少转矩脉动。

为实现本法的第三发明目的，本发明提供的直线电机定子包括n个定子单元，n大于或等于2；定子单元包括定子铁芯、绕组和多个霍尔器件；定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯上形成沿X轴方向直线等距排列的m个定子磁极，且相邻的两个定子磁极之间均具有间距d；n个定子单元沿Y轴方向排列设置，在Y轴方向的投影上，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有X轴方向的偏移量h，偏移量h=d/n，且多个定子磁极沿X轴方向等距离设置；霍尔器件设置在两个定子磁极之间，且同一定子单元上的多个霍尔器件等距设置。

由上述方案可见，只有一列磁极时，相邻的两个定子磁极的间距为d，动子的细分前进距离单元则为d；而当n列并列设置且具有偏移量的磁极，结合霍尔器件的感应可将动子前进距离单元改变为d/n，电机极数成倍增加，保证电机不会失步，有效载荷大，且同时具有重量轻，惯量小的特点。

为实现本发明的第四发明目的，本发明提供的直线电机包括沿Y轴方向并排设置的n个电机单元，每个电机单元均包括相互配合的动子单元和定子单元，定子单元的定子磁极的数量为m个，动子单元的动子磁极数量为z个；定子单元中，m个定子磁极沿X轴方向设置，动子单元中，z个动子磁极沿X轴方向设置；定子单元上相邻的两个定子磁极具有间距d，动子单元上相邻的两个动子磁极具有间距d，相邻的两个电机单元具有X轴方向上的偏移量h，偏移量h=d/n；在Y轴方向的投影上，多个定子磁极沿X轴方向等距离设置，多个动子磁极沿X轴方向等距离设置；霍尔器件设置在两个定子磁极之间，每个定子单元上，相邻的霍尔器件至多相隔z-1个定子磁极。

由上述方案可见，n列并列设置且具有偏移量的磁极结合霍尔器件的感应可将动子前进距离单元改变为d/n，电机极数成倍增加，保证电机不会失步，有效载荷大，且同时具有重量轻，惯量小的特点，该直线电机结构简单，由现有的直线电机改造而成，生产成本有效降低，生产效率有效提高。

进一步的方案是，在Y轴方向的投影上，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有偏移量h，n个动子单元沿Y轴方向对齐排列设置。

另一进一步的方案是，在Y轴方向的投影上，相邻的两个动子单元的动子磁极之间具有偏移量h，n个定子单元沿Y轴方向对齐排列设置。

由上可见，在电机动子上多个动子单元之间设置偏移量，电机定子上多个定子单元之间对齐设置而不具有偏移量，或在电机定子上多个定子单元之间设置偏移量，电机动子上多个动子单元之间相互对齐而不具有偏移量，这两种设置方式均能实现极数增加且计算、加工最为简单，提高生产效率，降低生产成本。

进一步的方案是，定子单元包括定子铁芯和绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极；定子铁芯上设置有直线排列的m×x个凸起，x大于或等于2；绕组包括多个线圈，每个凸起上缠绕一个线圈，通电状态下，每连续的x个线圈形成一个定子磁极。

由上可见，定子磁极由极性相同的相邻的多个凸起上的并联的线圈同极性并联而等效而成，此时则有效减少转矩脉动。

附图说明

图1为本发明电机第一实施例中电机定子隐藏部分组件的结构示意图。

图2为本发明电机第一实施例中电机转子的结构示意图。

图3为本发明电机第二实施例中电机定子隐藏部分组件的结构示意图。

图4为本发明电机第二实施例中电机转子的结构示意图。

图5为本发明电机第一实施例中电机单元的结构示意图。

图6为本发明电机第一实施例中绕组的第一接线原理图。

图7为本发明电机第一实施例中绕组的第二接线原理图。

图8为本发明电机第一实施例中绕组的第三接线原理图。

图9为本发明电机第一实施例中转子单元的第一结构示意图。

图10为本发明电机第一实施例中转子单元的第二结构示意图。

图11为本发明电机第一实施例中转子单元的第三结构示意图。

图12为本发明电机第一实施例中转子单元的第四结构示意图。

图13为本发明直线电机第一实施例的结构示意图。

图14为本发明直线电机第二实施例的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

电机第一实施例

参见图1和图2，图1为本发明电机第一实施例中电机定子隐藏霍尔器件和绕组的结构示意图，图2为本发明电机第一实施例中电机转子的结构示意图。本实施例的电机由三个电机单元同轴叠合而成，每个电机单元包括相互配合的定子单元和转子单元，对应地，电机定子1包括同轴固定的三个定子单元，电机转子2包括同轴固定的三个动子单元。

结合图5，图5为本发明电机第一实施例中电机单元的结构示意图。为便于对电机定子1的结构进行说明，电子铁芯上的霍尔器件和绕组在图1中隐藏。电机定子1包括定子单元10、定子单元11和定子单元12，定子单元10、定子单元11和定子单元12结构相同，以定子单元10为例，定子单元10包括定子铁芯100、绕组13和一个霍尔器件14，定子铁芯100由多个定子冲片叠压而成，定子冲片包括圆环状的轭部102以及在轭部内沿轭部圆周方向设置的12个齿101，相邻的齿之间形成槽103；绕组13包括缠绕在每个齿101上的线圈，且每个齿101上的线圈的缠绕方向相同。霍尔器件14设置在定子铁芯100上且位于相邻的两个齿101之间。优选地，霍尔器件14设置在两个齿101的延伸末端之间以保证其有效感应。

结合图1、图2和图5，电机由三个电机单元同轴设置而组成，且相邻的两个电机单元之间具有机械偏角a，机械偏角a可以通过设置电机定子中定子单元之间的偏角和/或电机转子中转子单元之间的偏角实现。而电机第一实施例中，定子单元10、定子单元11以及定子单元12均具有12个齿，定子单元10的齿101与定子单元11的齿111之间具有机械偏角a，齿111与定子单元12的齿121之间具有机械偏角a。在电机定子轴向的投影上，为多个齿101、齿111和齿121的投影均匀等距地位于电机定子的周向上，机械偏角a=360/（n×m）度，其中n为电机单元的个数，即定子单元的个数，n=3；其中m为定子单元上齿的数量，m=12，故可计算得出本实施例中机械偏角a=10度。而对应地，由于电机定子已经实现了机械偏角a，故在电机转子中，转子单元20、转子单元21和转子单元22同轴固定在转轴29上，且在电机转子的轴向投影上，转子单元20的永磁体201、转子单元21的永磁体211以及转子单元22的永磁体221相互重叠对齐而不具有偏角。

参见图6，图6为本发明电机第一实施例中绕组的第一接线原理图。结合图5，定子单元10上的绕组13包括缠绕在12个齿101上的12个线圈，电路137与绕组13连接以实现12个线圈的串联，同时实现了通电后相邻两个线圈之间具有相反的磁极极性。电路137从线圈a1的第一端接入，线圈a1的第二端连接到线圈a2的第二端，线圈a2的第一端连接到a1的第一端，如此循环；由于线圈a1和线圈a2的绕线方向相同，而电路接入顺序相反，故当电路137通电后，12个线圈均成为一个定子磁极，且线圈a1形成的定子磁极和线圈a2形成的定子磁极之间则具有相反的磁极极性。

参见图7，图7为本发明电机第一实施例中绕组的第二接线原理图。电路138与绕组13连接，将线圈a1、a3、a5、a7、a9和a11串联以及将线圈a2、a4、a6、a8、a10和a12串联后再并联。电路137从线圈a1的第一端接入，线圈a1的第二端连接到线圈a2的第二端，线圈a2的第一端连接到电路137的第二端。当直流电流从A+端流入而从A-端流出时，同样可使线圈a1形成的定子磁极和线圈a2形成的定子磁极之间具有相反的磁极极性。

参见图8，图8为本发明电机第一实施例中绕组的第三接线原理图。电路139与绕组13连接使12个线圈并联。当直流电流从A+端流入而从A-端流出时，同样可使线圈a1形成的定子磁极和线圈a2形成的定子磁极之间具有相反的磁极极性。

结合图6至图8，电路137、电路138和电路139通电时均可使绕组13形成12个定子磁极，且相邻的两个定子磁极之间极性相反。三种电路的选择使用可根据电源电压高低和线圈绕组的反电势高低，当然多个线圈之间的连接方式不限于上述三个连接方式，多个线圈之间可采用全部串联、分组串联再并联或全部并联等任意方式，只要相邻的两个线圈磁极极性反接即可。

电机工作方法实施例

结合图1、图2和图5，以电机第一实施例对电机工作方法进行具体说明。电机定子1上的三个定子单元同轴连接且相邻的定子单元的齿之间具有机械偏角a，a为10度，以定子单元10为例，每个定子单元上在相邻的两个齿之间设置有霍尔器件14，霍尔器件14用于控制脉冲直流电的方向，霍尔器件14每感受到一次磁场即使脉冲直流电发生一次方向改变。以转子单元20为例，转子单元20的外周上均匀固定有12个永磁体201，每个永磁体201作为一个转子磁极，相邻的两个永磁体201极性相反。

当仅有一个电机单元时，电机单元的工作原理为：绕组13接入脉冲直流电使绕组13在定子单元10上形成12个定子磁极，且相邻的两个定子磁极极性相反，由于转子单元20上转子磁极数量与定子磁极数量相同，且相邻的两个转子磁极极性相反，在电磁力的作用下转子单元20转动，随后第一个永磁体201经过霍尔器件14。霍尔器件14与第一个永磁体201发生感应后，直流脉冲电流方向改变，定子磁极改变，第二个永磁体201磁极与第一个永磁体201磁极相反，在电磁力的作用下转子单元20依然沿原方向持续转动，随后第二永磁体201经过霍尔器件14，依此循环。其中，定子磁极和转子磁极均为12个，每次接入脉冲电流转子单元20转过的机械角度为30度。

而当三个电机单元同轴连接且相邻的两个电机单元具有10度的机械偏角a时，以电机第一实施例为例，转子单元20、转子单元21、转子单元22分别与定子单元10、定子单元11、定子单元12配合，在转子单元20上的永磁体201与定子单元10上的霍尔器件发生感应后，电机转子再转过10度机械角度，此时转子单元21上的永磁体211与定子单元11上的霍尔器件发生感应；电机转子再转过10度机械角度后，转子单元22上的永磁体221与定子单元12上的霍尔器件发生感应；电机转子再转过10度机械角度后，转子单元20上的第二个永磁体201与定子单元10上的霍尔器件发生感应后，依此循环。

本发明提供的电机实现了在不需要机械减速箱和在定子单元上增加极对数的情况下实现了低速大扭矩输出，避免失步，同时电机定子或是电机转子均可采用现有的定子铁芯和转子铁芯改装而成，设计限制较少，加工难度下降，生产成本低下；绕组13为集中绕组，线圈端部长度短，铜损小而效率高，绕组无重叠，相间绝缘好，且线圈易采用自动化机械下线缠绕，大幅降低生产成本。

电机第二实施例

参见图3和图4，图3为本发明电机第二实施例中电机定子隐藏部分组件的结构示意图。图4为本发明电机第二实施例中电机转子的结构示意图。可选的是，电机单元之间的机械偏角a可仅由电机转子中多个转子单元之间的偏角实现。在电机定子3的轴向投影上，定子单元30的齿301、定子单元31的齿311和定子单元32的齿321相互重叠对齐而不具有偏角。在电机转子4的轴向投影上，转子单元40的永磁体401与转子单元41上的永磁体411之间具有机械偏角a，转子单元42上的永磁体421与永磁体411具有机械偏角a，且多个永磁体401、永磁体411和永磁体421均匀等距地设置在电机转子的周向上。

第二实施例中提供的电机同样可实现电机极数的成倍增加，工作原理与第一实施例中的电机相同，故不赘述。可选的是，相邻两个电机单元之间的机械偏角a不仅仅只有电机第一实施例和电机第二实施例该两种实施方式，还可以在每相邻的两个定子单元之间设置机械偏角b并在每相邻的两个转子单元之间设置机械偏角c，且机械偏角c的偏转方向与机械偏角b的偏转方向相反，机械偏角c与机械偏角b之和等于机械偏角a即可。例如，电机由三个电机单元组成，每相邻的两个定子单元之间设置5度的机械偏角b，且后一个定子单元相对于前一个定子单元沿顺时针偏转；每相邻的两个动子单元之间设置5度的机械偏角c，且后一个动子单元相对于前一个动子单元逆时针偏转。

参见图9至图12，图9为本发明电机第一实施例中转子单元的第一结构示意图。图10为本发明电机第一实施例中转子单元的第二结构示意图。图11为本发明电机第一实施例中转子单元的第三结构示意图。图12为本发明电机第一实施例中转子单元的第四结构示意图。转子单元除了可采用外凸式永磁体外，还可采用其他结构。转子单元23为表面插入式转子单元，四个永磁体232固定嵌装在转子铁芯231的周向表面以内。转子单元24为内置径向式转子，四个永磁体242固定内置在转子铁芯241内，且永磁体242的两个磁极沿转子铁芯241的径向设置。转子单元25为内置切向式转子，四个永磁体252固定内置在转子铁芯251内，且永磁体252的两个磁极沿转子铁芯251的切向设置。转子单元26为内置混合式转子，四个永磁体262和四个永磁体263固定内置在转子铁芯261内，永磁体262的两个磁极沿转子铁芯261的切向设置，永磁体263的两个磁极沿转子铁芯261的径向设置。可选的是，转子单元不仅可采用永磁式转子，转子单元还可采用凸极磁阻式转子或隐极磁阻式转子。

可选的是，定子单元上齿的数量为m×x个，x大于或等于2，且每个齿上均缠绕有一个线圈，则线圈的数量也为m×x个，在电流接入时，连续的x个线圈形成的磁极单元均具有相同的极性，每连续的x个线圈上的X个磁极单元等效形成了一个定子磁极，故定子单元上具有的定子磁极数量依然为m个。而转子单元上的动子磁极数量为m个，动子磁极的数量与定子磁极的数量相等。

直线电机第一实施例

参见图13，图13为直线电机第一实施例的结构示意图。直线电机的工作原理与上述电机实施例的工作原理相同。直线电机包括沿Y轴方向并排设置的2个电机单元，第一个电机单元包括相互配合的定子单元61和动子单元51，第二个电机单元包括相互配合的定子单元62和动子单元52。两个直线电机单元之间具有X轴方向上的偏移量h，偏移量h可以通过设置不同定子单元的凸起之间的偏移量和/或不同转子单元的永磁体之间的偏移量实现。

直线电机包括相互配合的电机定子6和电机动子5，电机定子6即为本发明提供的直线电机定子，电机定子6包括定子单元61和定子单元62，定子单元61和定子单元62均包括定子铁芯、绕组和霍尔器件，定子铁芯上设置有沿X轴方向直线排练的m个凸起，且定子单元61和定子单元62上均每隔3个凸起设置一个霍尔器件。而绕组则包括多个线圈，每个凸起上缠绕一个线圈。定子单元61的定子铁芯63与定子单元62的定子铁芯64一体成型，定子单元61上相邻两个凸起611具有X轴方向上的间距d，定子单元62上相邻两个凸起621具有X轴方向上的间距d，且在Y轴方向的投影上，凸起611与凸起621之间具有X轴方向的偏移量h，偏移量h=d/n，其中n为直线电机上电机单元的个数，本实施例中n=2。

电机动子5包括沿Y轴方向排列设置的动子单元51和动子单元52，动子单元51上设置有沿X轴方向等距设置的4个永磁体510，相邻的两个永磁体510之间极性相反，多个永磁体510包括N极永磁体511和S极永磁体512，多个永磁体511和多个永磁体512交错穿插设置，动子单元52同样包括沿X轴方向灯具设置的多个永磁体520，相邻的两个永磁体520之间极性相反。动子单元51上的多个永磁体510和动子单元52上的多个永磁体520在Y轴方向上对齐设置，且在Y轴方向的投影上，永磁体511与永磁体512之间没有X轴方向上的偏移量而重叠。优选地，动子单元51的动子铁芯和动子单元52的动子铁芯一体成型。

电机动子5上每个永磁体均为一个动子磁极，电机定子6通入直流脉冲电流或单相脉冲电流后，每个凸起611和每个凸起621上的线圈均形成一个单独的定子磁极，且同一个定子单元中，相邻的两个磁极之间极性相反，在电磁力的作用下电机动子5相对于电机定子6沿X轴方向直线运动，随后凸起611的磁极经过霍尔器件619并发生感应，定子单元61的直流脉冲电流方向改变，电机定子6在电磁力的作用下继续移动，随后凸起621的磁极经过霍尔器件629并发生感应，定子单元62的直流脉冲电流方向改变，电机定子6在电磁力的作用下继续移动，依此循环。

以动子单元51和定子单元61为例，由于动子单元51包括4个永磁体510，而动子单元51的运动为直线运动，当动子单元51移动并越过第一个霍尔器件619后仍未与另一个霍尔器件619发送感应时，动子单元51即停止运动，故在定子单元61上，每相隔3个定子磁极则必须设置一个霍尔器件619，以保证动子单元51在越过上一个霍尔器件619的同时能快速与下一个霍尔器件619感应配合，故有规律，当动子单元上动子磁极数量为z个时，对应的定子单元上，每相隔z-1个定子磁极则必须设置一个霍尔器件，当然动子单元上也可以设置更多的霍尔器件。优选的是，在定子单元的前端和后端均设置一个霍尔器件以保证动子单元行程的完整性。

直线电机第二实施例

参见图14，图14为本发明直线电机第二实施例的结构示意图。本实施例提供的直线电机与上一实施例提供的直线电机工作原理相同，相邻的两个电机单元之间同样会具有偏移量h，而不同点在于，在Y轴方向的投影上，电机定子8中，定子单元81的凸起811和定子单元82的凸起821没有X轴方向的偏移量而重叠，而电机动子7中，动子单元71的永磁体711与动子单元72中的永磁体721之间具有X轴方向的偏移量h，偏移量h=d/n，其中n为直线电机上电机单元的个数，本实施例中n=2。

可选的是，相邻两个电机单元之间的偏移量h不仅仅只有直线电机第一实施例和直线电机第二实施例该两种实施方式，还可以在每相邻的两个定子单元之间设置偏移量I并在每相邻的两个转子单元之间设置偏移量J，且偏移量I与偏移量J的偏移方向相反，偏移量I与偏移量J的数值之和等于偏移量h即可。

例如，直线电机由个电机单元组成，每相邻的两个定子单元之间设置偏移量I，且后一个定子单元相对于前一个定子单元沿X轴正向偏移；每相邻的两个动子单元之间设置偏移量J，且后一个动子单元相对于前一个动子单元沿X轴反向偏移。

最后需要强调的是，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，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电机定子，其特征在于，包括：

同轴设置的n个定子单元，n大于或等于2；

所述定子单元包括定子铁芯、绕组和至少一个霍尔器件，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极，相邻的两个所述定子磁极之间极性相反，m为偶数；

所述霍尔器件设置在所述定子铁芯上且位于相邻的两个所述定子磁极之间；

相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有机械偏角a，所述机械偏角a=360/（n×m）度；

在所述定子单元的轴向投影上，n个所述定子单元的所述定子磁极在所述电机定子的周向上等距设置。

2.电机，其特征在于，包括：

共轴设置的n个电机单元，n大于或等于2；

每个所述电机单元均包括相互配合的转子单元和定子单元，所述定子单元的定子磁极和所述转子单元的转子磁极数量均为m个，m为偶数；

相邻的两个所述电机单元之间具有机械偏角a，所述机械偏角a=360/（n×m）度，在所述电机的轴向投影上，多个所述定子磁极均匀设置在所述电机的周向上，多个所述转子磁极均匀设置在所述电机的周向上；

所述转子单元上，相邻的两个所述转子磁极之间极性相反；所述定子单元上，相邻的两个所述定子磁极之间极性相反；

所述定子单元还包括至少一个霍尔器件，所述霍尔器件设置在相邻的两个所述定子磁极之间。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：

相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有所述机械偏角a，n个所述转子单元轴向对齐设置。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：

相邻的两个所述转子单元的所述转子磁极之间具有所述机械偏角a，n个所述定子单元轴向对齐设置。

5.根据权利要求2至4任一项所述的电机，其特征在于：

所述定子单元包括定子铁芯和绕组，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个所述定子磁极；

所述定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，所述定子冲片包括圆环状的轭部以及在所述轭部内沿所述轭部圆周方向设置的多个齿，相邻的所述齿之间形成槽，所述齿的数量为m×x个，x大于或等于2；

所述绕组包括多个线圈，每个所述齿上缠绕一个所述线圈；通电状态下，每连续的x个所述线圈形成一个所述定子磁极。

6.直线电机定子，其特征在于，包括：

n个定子单元，n大于或等于2；

所述定子单元包括定子铁芯、绕组和多个霍尔器件；

定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的绕组，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯上形成沿X轴方向直线等距排列的m个定子磁极，且相邻的两个所述定子磁极之间均具有间距d；

n个所述定子单元沿Y轴方向排列设置，在Y轴方向的投影上，相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有X轴方向的偏移量h，所述偏移量h=d/n，且多个所述定子磁极沿X轴方向等距离设置；

所述霍尔器件设置在两个所述定子磁极之间，且同一所述定子单元上的多个所述霍尔器件等距设置。

7.直线电机，其特征在于，包括：

沿Y轴方向并排设置的n个电机单元，每个所述电机单元均包括相互配合的动子单元和定子单元，所述定子单元的定子磁极的数量为m个，所述动子单元的动子磁极数量为z个；

所述定子单元中，m个所述定子磁极沿X轴方向设置，所述动子单元中，z个所述动子磁极沿X轴方向设置；

所述定子单元上相邻的两个所述定子磁极具有间距d，所述动子单元上相邻的两个所述动子磁极具有间距d，相邻的两个所述电机单元具有X轴方向上的偏移量h，所述偏移量h=d/n；

在Y轴方向的投影上，多个所述定子磁极沿X轴方向等距离设置，多个所述动子磁极沿X轴方向等距离设置；

所述霍尔器件设置在所述两个所述定子磁极之间，每个所述定子单元上，相邻的所述霍尔器件至多相隔z-1个所述定子磁极。

8.根据权利要求7所述的直线电机，其特征在于：

在Y轴方向的投影上，相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有所述偏移量h，n个所述动子单元沿Y轴方向对齐排列设置。

9.根据权利要求7所述的直线电机，其特征在于：

在Y轴方向的投影上，相邻的两个所述动子单元的所述动子磁极之间具有所述偏移量h，n个所述定子单元沿Y轴方向对齐排列设置。

10.根据权利要求7至9任一项所述的直线电机，其特征在于：

所述定子单元包括定子铁芯和绕组，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个所述定子磁极；

所述定子铁芯上设置有直线排列的m×x个凸起，x大于或等于2；

所述绕组包括多个线圈，每个所述凸起上缠绕一个所述线圈，通电状态下，每连续的x个所述线圈形成一个所述定子磁极。