实施方案
[0019] 如图1 4所示的一种盘式三自由度磁悬浮开关磁阻电机，以轴向定子齿数/轴向转~子齿数、径向定子齿数/径向转子齿数均为12/14为例；包括定子和双盘式转子，所述定子包括从外向内同轴依次相连的轴向定子铁心1、永磁环3、径向定子铁心2；所述轴向定子铁心1的轴向左、右两端均匀分布有四个位于x方向和y方向的、沿轴向延伸的左轴向悬浮齿13、右轴向悬浮齿14，相邻的左轴向悬浮齿13之间的轴向定子铁心1左端面，以及相邻的右轴向悬浮齿14之间的轴向定子铁心1右端面分别连接有铝制的左轴向隔磁块4、右轴向隔磁块5，每个所述左轴向隔磁块4、右轴向隔磁块5上分别均布有两个左轴向转矩齿15、右轴向转矩齿
16，所述左轴向悬浮齿13、右轴向悬浮齿14的齿宽大于左轴向转矩齿15、右轴向转矩齿16的齿宽，且左轴向悬浮齿13、右轴向悬浮齿14的齿宽大于电机一个极距；所述左轴向悬浮齿
13、右轴向悬浮齿14、左轴向转矩齿15、右轴向转矩齿16上分别绕制有左轴向悬浮绕组7、右轴向悬浮绕组9、左轴向转矩绕组8、右轴向转矩绕组10；所述径向定子铁心2的内圆周均布有四个位于x方向和y方向的径向悬浮齿17，相邻径向悬浮齿17之间的径向定子铁心2内圆周连接有径向隔磁块6，所述径向隔磁块上均布有两个径向转矩齿18，所述径向悬浮齿17的齿宽大于径向转矩齿18的齿宽和电机的极距，所述径向悬浮齿17和径向转矩齿18上分别绕制有径向悬浮绕组11和径向转矩绕组12，所述左轴向悬浮绕组7、右轴向悬浮绕组9、左轴向转矩绕组8、右轴向转矩绕组10、径向悬浮绕组11、径向转矩绕组12均为集中式绕组，采用导电良好的电磁线圈绕制后侵漆烘干而成；所述双盘式转子由转子铁心22，以及分别同轴连接于转子铁心22左、右两端的左盘式转子19、右盘式转子20组成，所述转子铁心（22）同轴连接有延伸出左盘式转子19、右盘式转子20外端的转轴（21），左盘式转子19、右盘式转子20的内端边沿分均布有十四个正对轴向定子铁心1的左轴向转子齿24、右轴向转子齿25；所述转子铁心22贯穿定子，其中部设置有正对径向定子铁心2的径向转子齿23。
[0020] 所述永磁环3采用稀土永磁体或铁氧体永磁体制成，所述轴向定子铁心1、径向定子铁心2、左盘式转子19、右盘式转子20、转子铁心7均由导磁性能良好的材料制成。
[0021] 其三自由度悬浮原理是：永磁环3产生不经过左轴向转矩齿15、右轴向转矩齿16和径向转矩齿18的左偏置磁通27、右偏置磁通28，其中左偏置磁通27从永磁环3的N极出发，经过左轴向悬浮齿13、左轴向气隙、由左轴向转子齿24进入左盘式转子19、转子铁心22、径向转子齿23、径向气隙、径向悬浮齿17回到永磁环3的S极形成左侧闭合路径；右偏置磁通28从永磁环3的N极出发，经过右轴向悬浮齿14、右轴向气隙、由右轴向转子齿25进入右盘式转子20、转子铁心22、径向转子齿23、径向气隙、径向悬浮齿17回到永磁环3的S极形成右侧闭合路径。
[0022] 左轴向悬浮绕组7、右轴向悬浮绕组9同向并联或串联，通电后产生轴向悬浮控制磁通26，径向悬浮绕组11通电后产生径向悬浮控制磁通29，径向悬浮控制磁通29、轴向悬浮磁通26分别与左偏置磁通27和右偏置磁通28相互作用产生使转子径向、轴向稳定悬浮的悬浮力。根据现有技术，在轴向定子和径向定子上分别安装位移传感器，建立位移闭环系统，当转子偏移轴向和径向平衡位置时，通过位移负反馈，调节轴向悬浮绕组和径向悬浮绕组电流值，产生使转子回到平衡位置的悬浮力，实现转子轴向和径向稳定悬浮。
[0023] 旋转原理是：根据电机径向极距与轴向极距相等原则来确定径向转矩齿18和左轴向转矩齿15、右轴向转矩齿16、左轴向转子齿24、右轴向转子齿25的数目及转矩绕组换向频率，左轴向转矩绕组8、右轴向转矩绕组10和径向转矩绕组12分为多相结构，每相同向串联或并联，通过对每相转矩绕组轮流通电产生的磁阻转矩实现电机旋转。
