CN113612328A - 一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是由截面为三角形形状的磁体和截面为平行四边形形状的磁体组成。本发明采用三角形形状的磁体与平行四边形形状的磁体相结合，通过装配不同充磁方向磁体来构造不同构型的结构体，这样可产生在磁极阵列上方的强磁场。截面是平行四边形形状采用斜向充磁，磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布。本发明设计了特殊的磁钢排列和磁化方向排列，在不增加永磁体体积的情况下，更加发挥了Halbach阵列一侧漏磁很小的优势，可以做到避免背铁的使用，从而减小节约成本的同时满足高性能要求，减小了永磁电机次级质量，提高了转矩密度，可用于高精尖电机驱动领域。

Description

一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，更特别地说，是指一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体。

背景技术

人们的日常生活离不开电机，电机技术已经非常成熟，怎样进一步提高电机的性能是现代科技发展中必须面对的问题。Halbach阵列凭借其一侧磁场很强，而另一侧磁场很弱的特点，用来在永磁电机中尽可能使少量的磁体产生更强的磁场，同时在电机外产生磁屏蔽效果。

永磁辅助同步磁阻电机是通过在同步磁阻电机的转子槽中插入永磁体变化而来的。其结构包括有定子铁心、定子绕组、转子铁心和永磁体。通过在转子中添加永磁体，使永磁体磁场与定子磁场相互作用产生永磁转矩，利用磁阻转矩驱动电机输出轴运动。

从Halbach阵列的充磁方向和磁体形状出发，具有斜向充磁方向磁体的Halbach阵列比不具有斜向磁化方向磁体的Halbach阵列产生的磁场更强，波形也更加符合正弦波，但是矩形磁体构成的磁极阵列磁场屏蔽效果不好，会有较大的磁场损耗。

通常情况下，为了进一步提高磁场的强度并减少磁场损耗，需要在Halbach阵列弱磁场的一侧加装背铁。这样会导致电机次级质量很大，降低电机转矩密度，增加电机的安装难度。

发明内容

为了不降低Halbach永磁电机的磁场的前提下，以降低旋转电机次级质量，避免使用背铁，从而提高转矩密度，同时减少电机装配难度，本发明通过对传统的Halbach阵列做出磁体形状和充磁方向上的改进，提出了由截面为三角形和平行四边形形状的磁体组成的、具有斜向充磁方向磁体的类Halbach阵列结构体。

本发明设计的用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是由截面为三角形形状的磁体和截面为平行四边形形状的磁体组成。本发明采用三角形形状的磁体与平行四边形形状的磁体相结合，通过装配不同充磁方向磁体来构造不同构型的结构体，这样可产生在磁极阵列上方的强磁场。截面是平行四边形形状采用斜向充磁，磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布。本发明设计了特殊的磁钢排列和磁化方向排列，在不增加永磁体体积的情况下，更加发挥了Halbach阵列一侧漏磁很小的优势，可以做到避免背铁的使用，从而减小节约成本的同时满足高性能要求，减小了永磁电机次级质量，提高了转矩密度，可用于高精尖电机驱动领域。

本发明设计的一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是在旋转电机的动子骨架上安装不同充磁方向的磁体；其特征在于：

由4组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为4。结构体中的磁路在圆环上是间隔45度分布。充磁方向用前头代表的是N极。每一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：充磁斜向45度－平行四边形磁体、外环90度充磁－平行四边形磁体、充磁斜向135度－平行四边形磁体、顺时针等腰三角形磁体、充磁斜向225度－平行四边形磁体、内环270充磁－平行四边形磁体、充磁斜向315度－平行四边形磁体、逆时针等腰三角形磁体。

磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布。圆周的四分之一磁极分布角度为45度－90度－135度－180度－225度－270度－360度。

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体3A、A外环90度充磁－平行四边形磁体4A、A充磁斜向135度－平行四边形磁体5A、A顺时针等腰三角形磁体1A、A充磁斜向225度－平行四边形磁体6A、A内环270充磁－平行四边形磁体7A、A充磁斜向315度－平行四边形磁体8A、A逆时针等腰三角形磁体2A。

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体3B、B外环90度充磁－平行四边形磁体4B、B充磁斜向135度－平行四边形磁体5B、B顺时针等腰三角形磁体1B、B充磁斜向225度－平行四边形磁体6B、B内环270充磁－平行四边形磁体7B、B充磁斜向315度－平行四边形磁体8B、B逆时针等腰三角形磁体2B。

第三组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：C充磁斜向45度－平行四边形磁体3C、C外环90度充磁－平行四边形磁体4C、C充磁斜向135度－平行四边形磁体5C、C顺时针等腰三角形磁体1C、C充磁斜向225度－平行四边形磁体6C、C内环270充磁－平行四边形磁体7C、C充磁斜向315度－平行四边形磁体8C、C逆时针等腰三角形磁体2C。

第四组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：D充磁斜向45度－平行四边形磁体3D、D外环90度充磁－平行四边形磁体4D、D充磁斜向135度－平行四边形磁体5D、D顺时针等腰三角形磁体1D、D充磁斜向225度－平行四边形磁体6D、D内环270充磁－平行四边形磁体7D、D充磁斜向315度－平行四边形磁体8D、D逆时针等腰三角形磁体2D。

按照顺时针方向将第一组磁结构体、第二组磁结构体、第三组磁结构体和第四组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

本发明用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体的优点在于：

①本发明采用的类Halbach阵列，能增强需要区域里磁场的强度。与传统Halbach阵列相比，本发明产生的磁通密度的径向分量更大，可以提供更大的输出转矩。

②本发明磁屏蔽效果很好，减少了磁能损耗，能达到传统Halbach阵列使用背铁的效果。所以本发明避免了使用背铁，能减轻电机次级的质量，能提高电机的转矩密度。

③本发明的生产过程简便。由于在设计过程中根据磁体特殊的充磁方向确定了相应的具体形状，在磁体的生产过程中充磁的难度极大地简化。同时相比于传统Halbach阵列采用的圆环状磁体，本发明中使用的三棱柱和四棱柱形状的磁体更容易获得。同时对于三棱柱和四棱柱形状的磁体组成的磁极阵列，在安装过程中相邻磁体之间充磁方向不再冲突，减小了安装过程的难度。

附图说明

图1是本发明实施例1的等腰三角形磁体与平行四边形磁体组合的类Halbach磁极阵列结构体的外部结构图。

图1A是本发明实施例1结构体的俯视图。

图1B是本发明实施例1结构体的左视图。

图1C是本发明实施例1结构体的正视图。

图1D是本发明实施例1结构体的另一视角结构图。

图2是本发明等腰三角形磁体的六面视图及立体图。

图3是本发明平行四边形磁体的六面视图及立体图。

图4是本发明磁体充磁方向的示意图。

图5是本发明实施例2的直角三角形磁体与平行四边形磁体组合的类Halbach磁极阵列结构体的外部结构图。

图5A是本发明实施例2结构体的另一视角结构图。

图5B是本发明直角三角形磁体的六面视图及立体图。

图6是本发明实施例3的直角三角形磁体与平行四边形磁体组合的类Halbach磁极阵列结构体的外部结构图。

图6A是本发明实施例3结构体的另一视角结构图。

图6B是本发明等腰梯形磁体的六面视图及立体图。

图7是存在有背铁的磁场强度图。

图8是本发明实施例1结构体的磁场强度图。

图9是实施例1的结构体与存在背铁的结构体的磁通对比图。

图10是实施例1的结构体与存在背铁的结构体的气隙磁密度对比图。

图11是实施例1的结构体与存在背铁的结构体的电机转矩对比图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

参见图1所示，本发明设计的一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，由截面为三角形形状的磁体和截面为平行四边形形状的磁体组成；采用两个截面为平行四边形形状的磁体构型一个三角形空间，且在所述三角形空间里放置截面为三角形形状的磁体得到。类Halbach磁极阵列结构体的外环面9A是以顺时针和逆时针的磁路为基础。类Halbach磁极阵列结构体的内环面9B是以圆周的切向磁路为基础。

在本发明中，截面为三角形形状的磁体包括有直角三角形形状的磁体、等腰三角形形状的磁体。

在本发明中，如图4所示的类Halbach磁极阵列结构体的磁极分布，结构体中的磁路在圆环上是间隔45度分布。充磁方向用前头代表的是N极。沿X轴正方向的称为逆时针充磁磁路，沿X轴负方向的称为顺时针充磁磁路，沿Y轴正方向的称为外环90度充磁磁路，沿Y轴负方向的称为内环270度充磁磁路，位于第一象限的是斜向45度充磁磁路，位于第二象限的是斜向135度充磁磁路，位于第三象限的是斜向225度充磁磁路，位于第四象限的是斜向315度充磁磁路。

图2所示的等腰直角三角形形状磁体的充磁方向有：外环90度充磁磁路、内环270度充磁磁路、逆时针充磁磁路或者顺时针充磁磁路。

图3所示的平行四边形形状磁体的充磁方向有：充磁斜向45度磁路、充磁斜向135度磁路、充磁斜向225度磁路或者充磁斜向315度磁路。

在本发明中，通过装配不同充磁方向的磁体来构造不同结构的类Halbach磁极阵列结构体，具体结构如实施例1、2和3所示。

实施例1等腰三角形磁体与平行四边形磁体组合的旋转电机

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1D、图2和图3所示，实施例1是由4组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为4。每一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：充磁斜向45度－平行四边形磁体、外环90度充磁－平行四边形磁体、充磁斜向135度－平行四边形磁体、顺时针等腰三角形磁体、充磁斜向225度－平行四边形磁体、内环270充磁－平行四边形磁体、充磁斜向315度－平行四边形磁体、逆时针等腰三角形磁体。

磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布。圆周的四分之一磁极分布角度为45度－90度－135度－180度－225度－270度－360度。

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体3A、A外环90度充磁－平行四边形磁体4A、A充磁斜向135度－平行四边形磁体5A、A顺时针等腰三角形磁体1A、A充磁斜向225度－平行四边形磁体6A、A内环270充磁－平行四边形磁体7A、A充磁斜向315度－平行四边形磁体8A、A逆时针等腰三角形磁体2A。

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体3B、B外环90度充磁－平行四边形磁体4B、B充磁斜向135度－平行四边形磁体5B、B顺时针等腰三角形磁体1B、B充磁斜向225度－平行四边形磁体6B、B内环270充磁－平行四边形磁体7B、B充磁斜向315度－平行四边形磁体8B、B逆时针等腰三角形磁体2B。

第三组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：C充磁斜向45度－平行四边形磁体3C、C外环90度充磁－平行四边形磁体4C、C充磁斜向135度－平行四边形磁体5C、C顺时针等腰三角形磁体1C、C充磁斜向225度－平行四边形磁体6C、C内环270充磁－平行四边形磁体7C、C充磁斜向315度－平行四边形磁体8C、C逆时针等腰三角形磁体2C。

第四组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：D充磁斜向45度－平行四边形磁体3D、D外环90度充磁－平行四边形磁体4D、D充磁斜向135度－平行四边形磁体5D、D顺时针等腰三角形磁体1D、D充磁斜向225度－平行四边形磁体6D、D内环270充磁－平行四边形磁体7D、D充磁斜向315度－平行四边形磁体8D、D逆时针等腰三角形磁体2D。

按照顺时针方向将第一组磁结构体、第二组磁结构体、第三组磁结构体和第四组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

在实施例1的将一个截面为三角形形状的磁体置于两个截面为平行四边形形状的磁体之间，这样能够产生在类Halbach磁极阵列形成的旋转电机内环面9B有强磁场，而在旋转电机外环面9A产生很好的屏蔽效果。

参见图7、图8所示，使用电磁学有限元仿真软件ANSYS Electronics Desktop，在相同电机尺寸条件下，对有背铁传统矩形Halbach阵列和实施例1无背铁的混合形状Halbach阵列的结构做了对比。Halbach阵列具有增强一侧磁场，削弱另一侧磁场的功能。可以看出，传统矩形Halbach阵列在加装背铁后，阵列下方磁场影响范围较小，具有磁屏蔽效果。而实施例1混合形状的Halbach阵列不加装背铁，磁屏蔽效果就更好，其原因在于特殊的形状与充磁方向配合，使磁力线方向在阵列内发生改变，无需借助阵列外部范围的背铁。同时，磁屏蔽效果更好也意味着磁场转移效果更好，即另一侧的磁场会更强。

参见图9所示，在相同电机尺寸条件下，对有背铁传统矩形Halbach阵列和实施例1的无背铁混合形状Halbach阵列的结构做了对比，得到气隙磁场一个周期内的分布波形，并对波形做傅里叶分解如下。可以看出，传统矩形Halbach阵列加装背铁和无背铁混合形状的Halbach阵列对气隙磁密的峰值影响不大，所以可以去掉背铁的结构，以减轻电机的重量。在图中传统矩形Halbach阵列的气隙磁密波形峰值之所以与混合结构Halbach阵列峰值差不多，是因为三阶谐波要比混合结构Halbach阵列大。

参见图10所示，对相同尺寸条件下，有背铁传统矩形Halbach阵列和实施例1提出的无背铁混合形状Halbach阵列的气隙磁密波形做了傅里叶分解。可以看出，混合形状的Halbach阵列与传统矩形Halbach阵列加装背铁的1阶分量(基波分量)大小相近，所以可以去掉背铁的结构，以减轻电机的重量。

除此之外，传统矩形Halbach阵列气隙磁密的三阶谐波分量比混合形状Halbach阵列大，这是其气隙磁密波形幅值更大的原因。但是气隙磁密的谐波分量只与输出转矩波动相关，基波分量才与电机的输出转矩均值有关，也就是说，较小的气隙磁密谐波分量使得电机输出转矩波动也较小。这一点通过图11中针对输出转矩的仿真结果也可以验证。

参见图11所示，相同尺寸的传统矩形Halbach阵列有背铁时，与实施例1新型混合形状Halbach阵列无背铁的电机结构针对电机的输出转矩做了对比，可以看出，两种电机转矩均值相近，但应用实施例1的电机转矩波动小很多。根据图中的数据，传统Halbach结构直线电机与混合结构Halbach阵列电机转矩均值分别为68.9398Nm和68.4813Nm，数值相近；而转矩波动分别为9.9899Nm和3.8964Nm，实施例1具有优势，数据能证明这个观点。

实施例2直角三角形磁体与平行四边形磁体组合的旋转电机

实施例2与实施例1不同之处是将结构体的外环面9A上布局的一个等腰三角形磁体分割为2个直角三角形磁体。参见图5、图5A、图5B所示。

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体3A、A外环90度充磁－平行四边形磁体4A、A充磁斜向135度－平行四边形磁体5A、AA顺时针直角三角形磁体11A 1、AB顺时针直角三角形磁体11A2、A充磁斜向225度－平行四边形磁体6A、A内环270充磁－平行四边形磁体7A、A充磁斜向315度－平行四边形磁体8A、AA逆时针直角三角形磁体12A 1、AB逆时针直角三角形磁体12A2。

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体3B、B外环90度充磁－平行四边形磁体4B、B充磁斜向135度－平行四边形磁体5B、BA顺时针直角三角形磁体11B 1、BB顺时针直角三角形磁体11B2、B充磁斜向225度－平行四边形磁体6B、B内环270充磁－平行四边形磁体7B、B充磁斜向315度－平行四边形磁体8B、BA逆时针直角三角形磁体12B 1、BB逆时针直角三角形磁体12B2。

第三组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：C充磁斜向45度－平行四边形磁体3C、C外环90度充磁－平行四边形磁体4C、C充磁斜向135度－平行四边形磁体5C、CA顺时针直角三角形磁体11C 1、CB顺时针直角三角形磁体11C2、C充磁斜向225度－平行四边形磁体6C、C内环270充磁－平行四边形磁体7C、C充磁斜向315度－平行四边形磁体8C、CA逆时针直角三角形磁体12C 1、CB逆时针直角三角形磁体12C2。

第四组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：D充磁斜向45度－平行四边形磁体3D、D外环90度充磁－平行四边形磁体4D、D充磁斜向135度－平行四边形磁体5D、DA顺时针直角三角形磁体11D 1、DB顺时针直角三角形磁体11D2、D充磁斜向225度－平行四边形磁体6D、D内环270充磁－平行四边形磁体7D、D充磁斜向315度－平行四边形磁体8D、DA逆时针直角三角形磁体12D 1、DB逆时针直角三角形磁体12D2。

按照顺时针方向将第一组磁结构体、第二组磁结构体、第三组磁结构体和第四组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

实施例3等腰梯形磁体与平行四边形磁体组合的旋转电机

参见图6、图6A、图6B所示，实施例3是由2组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为2。每一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：充磁斜向45度－平行四边形磁体、外环90度充磁－等腰梯形磁体、充磁斜向135度－平行四边形磁体、顺时针等腰梯形磁体、充磁斜向225度－平行四边形磁体、内环270充磁－等腰梯形磁体、充磁斜向315度－平行四边形磁体、逆时针等腰梯形磁体。

磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布。圆周的二分之一磁极分布角度为45度－90度－135度－180度－225度－270度－360度。

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体3A、A外环90度充磁－等腰梯形磁体24A、A充磁斜向135度－平行四边形磁体5A、A顺时针等腰梯形磁体21A、A充磁斜向225度－平行四边形磁体6A、A内环270充磁－等腰梯形磁体27A、A充磁斜向315度－平行四边形磁体8A、A逆时针等腰梯形磁体22A。

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体3B、B外环90度充磁－等腰梯形磁体24B、B充磁斜向135度－平行四边形磁体5B、B顺时针等腰梯形磁体21B、B充磁斜向225度－平行四边形磁体6B、B内环270充磁－等腰梯形磁体27B、B充磁斜向315度－平行四边形磁体8B、B逆时针等腰梯形磁体22B。

按照顺时针方向将第一组磁结构体和第二组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

在实施例3的将一个截面为等腰梯形形状的磁体置于两个截面为平行四边形形状的磁体之间，这样能够产生在类Halbach磁极阵列形成的旋转电机内环面9B有强磁场，而在旋转电机外环面9A产生很好的屏蔽效果。

Claims (3)

1.一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是在旋转电机的动子骨架上安装不同充磁方向的磁体；其特征在于：

由4组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为4；

每一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：充磁斜向45度－平行四边形磁体、外环90度充磁－平行四边形磁体、充磁斜向135度－平行四边形磁体、顺时针等腰三角形磁体、充磁斜向225度－平行四边形磁体、内环270充磁－平行四边形磁体、充磁斜向315度－平行四边形磁体、逆时针等腰三角形磁体；

磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布；圆周的四分之一磁极分布角度为45度－90度－135度－180度－225度－270度－360度；

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体(3A)、A外环90度充磁－平行四边形磁体(4A)、A充磁斜向135度－平行四边形磁体(5A)、A顺时针等腰三角形磁体(1A)、A充磁斜向225度－平行四边形磁体(6A)、A内环270充磁－平行四边形磁体(7A)、A充磁斜向315度－平行四边形磁体(8A)、A逆时针等腰三角形磁体(2A)；

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体(3B)、B外环90度充磁－平行四边形磁体(4B)、B充磁斜向135度－平行四边形磁体(5B)、B顺时针等腰三角形磁体(1B)、B充磁斜向225度－平行四边形磁体(6B)、B内环270充磁－平行四边形磁体(7B)、B充磁斜向315度－平行四边形磁体(8B)、B逆时针等腰三角形磁体(2B)；

第三组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：C充磁斜向45度－平行四边形磁体(3C)、C外环90度充磁－平行四边形磁体(4C)、C充磁斜向135度－平行四边形磁体(5C)、C顺时针等腰三角形磁体(1C)、C充磁斜向225度－平行四边形磁体(6C)、C内环270充磁－平行四边形磁体(7C)、C充磁斜向315度－平行四边形磁体(8C)、C逆时针等腰三角形磁体(2C)；

第四组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：D充磁斜向45度－平行四边形磁体(3D)、D外环90度充磁－平行四边形磁体(4D)、D充磁斜向135度－平行四边形磁体(5D)、D顺时针等腰三角形磁体(1D)、D充磁斜向225度－平行四边形磁体(6D)、D内环270充磁－平行四边形磁体(7D)、D充磁斜向315度－平行四边形磁体(8D)、D逆时针等腰三角形磁体(2D)；

按照顺时针方向将第一组磁结构体、第二组磁结构体、第三组磁结构体和第四组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

2.一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是在旋转电机的动子骨架上安装不同充磁方向的磁体；其特征在于：

由4组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为4；

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体(3A)、A外环90度充磁－平行四边形磁体(4A)、A充磁斜向135度－平行四边形磁体(5A)、AA顺时针直角三角形磁体(11A1)、AB顺时针直角三角形磁体(11A2)、A充磁斜向225度－平行四边形磁体(6A)、A内环270充磁－平行四边形磁体(7A)、A充磁斜向315度－平行四边形磁体(8A)、AA逆时针直角三角形磁体(12A1)、AB逆时针直角三角形磁体(12A2)；

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体(3B)、B外环90度充磁－平行四边形磁体(4B)、B充磁斜向135度－平行四边形磁体(5B)、BA顺时针直角三角形磁体(11B1)、BB顺时针直角三角形磁体(11B2)、B充磁斜向225度－平行四边形磁体(6B)、B内环270充磁－平行四边形磁体(7B)、B充磁斜向315度－平行四边形磁体(8B)、BA逆时针直角三角形磁体(12B1)、BB逆时针直角三角形磁体(12B2)；

第三组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：C充磁斜向45度－平行四边形磁体(3C)、C外环90度充磁－平行四边形磁体(4C)、C充磁斜向135度－平行四边形磁体(5C)、CA顺时针直角三角形磁体(11C1)、CB顺时针直角三角形磁体(11C2)、C充磁斜向225度－平行四边形磁体(6C)、C内环270充磁－平行四边形磁体(7C)、C充磁斜向315度－平行四边形磁体(8C)、CA逆时针直角三角形磁体(12C1)、CB逆时针直角三角形磁体(12C2)；

第四组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：D充磁斜向45度－平行四边形磁体(3D)、D外环90度充磁－平行四边形磁体(4D)、D充磁斜向135度－平行四边形磁体(5D)、DA顺时针直角三角形磁体(11D1)、DB顺时针直角三角形磁体(11D2)、D充磁斜向225度－平行四边形磁体(6D)、D内环270充磁－平行四边形磁体(7D)、D充磁斜向315度－平行四边形磁体(8D)、DA逆时针直角三角形磁体(12D1)、DB逆时针直角三角形磁体(12D2)；

按照顺时针方向将第一组磁结构体、第二组磁结构体、第三组磁结构体和第四组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

3.一种用于旋转电机的类Halbach磁极阵列结构体，是在旋转电机的动子骨架上安装不同充磁方向的磁体；其特征在于：

由2组磁结构体共圆构成的类Halbach磁极阵列结构体，即磁环极对数为2；

每一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：充磁斜向45度－平行四边形磁体、外环90度充磁－等腰梯形磁体、充磁斜向135度－平行四边形磁体、顺时针等腰梯形磁体、充磁斜向225度－平行四边形磁体、内环270充磁－等腰梯形磁体、充磁斜向315度－平行四边形磁体、逆时针等腰梯形磁体；

磁极布局为沿顺时针方向、且充磁方向间隔45度进行磁体分布；圆周的二分之一磁极分布角度为45度－90度－135度－180度－225度－270度－360度；

第一组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：A充磁斜向45度－平行四边形磁体(3A)、A外环90度充磁－等腰梯形磁体(24A)、A充磁斜向135度－平行四边形磁体(5A)、A顺时针等腰梯形磁体(21A)、A充磁斜向225度－平行四边形磁体(6A)、A内环270充磁－等腰梯形磁体(27A)、A充磁斜向315度－平行四边形磁体(8A)、A逆时针等腰梯形磁体(22A)；

第二组磁结构体按照充磁角度的磁路顺序装配为：B充磁斜向45度－平行四边形磁体(3B)、B外环90度充磁－等腰梯形磁体(24B)、B充磁斜向135度－平行四边形磁体(5B)、B顺时针等腰梯形磁体(21B)、B充磁斜向225度－平行四边形磁体(6B)、B内环270充磁－等腰梯形磁体(27B)、B充磁斜向315度－平行四边形磁体(8B)、B逆时针等腰梯形磁体(22B)；

按照顺时针方向将第一组磁结构体和第二组磁结构体进行共圆磁连接，得到表贴式类Halbach阵列结构体。

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