1.一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,外定子(1)同轴且有间隙地套在悬浮转子(7)外,悬浮转子(7)同轴固定套在转轴(8)外,其特征是:外定子(1)由左定子(17)、转矩绕组定子(15)、右定子(16)三部分的轭部从左至右沿轴向相接组成,左定子(17)和右定子(16)相对于转矩绕组定子(15)左右对称布置;左定子(17)、转矩绕组定子(15)和右定子(16)都沿圆周方向均匀分布相同数量的定子齿,左定子(17)的定子齿上绕有左端悬浮绕组(3),右定子(16)的定子齿上绕有右端悬浮绕组(6),转矩绕组定子(15)的定子齿上绕有转矩绕组(5);左定子(17)的定子齿和转矩绕组定子(15)的定子齿之间的轭部正中间处嵌有左永磁环(2),右定子(1)的定子齿和转矩绕组定子(15)的定子齿之间的轭部正中间处嵌有右永磁环(4),左永磁环(2)和右永磁环(4)均沿轴向充磁且充磁方向相同;悬浮转子(7)的轴向两端为圆盘形,两端的圆盘形分别与左定子(17)和右定子(16)的定子齿在径向上相对齐,悬浮转子(7)的正中间外固定套有隔磁铝套(11),隔磁铝套(11)外同轴固定套有转矩转子铁芯(10),转矩转子铁芯(10)外表面沿圆周方向均匀分布四块圆弧形的转矩转子永磁体(9),每块转矩转子永磁体(9)的弧度为60°,每块转矩转子永磁体(9)均沿径向充磁,相邻两块转子永磁体(9)的充磁方向相反,转矩转子永磁体(9)的外径等于悬浮转子(7)的轴向两端圆盘形的外径。
2.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:当增大左端悬浮绕组(3)的电流与减小右端悬浮绕组(6)的电流时,悬浮转子(7)沿顺时针方向转动,当减小左端悬浮绕组(3)的电流与增大右端悬浮绕组(6)的电流时,悬浮转子(7)沿逆时针方向转动,能调节悬浮转子(7)沿轴向上的横摆。
3.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:隔磁铝套(11)、转矩转子铁芯(10)和转矩转子永磁体(9)的轴向长度均与转矩绕组定子(15)的定子齿的轴向长度相同,与转矩绕组定子(15)的定子齿在径向相对齐。
4.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:左定子(17)、转矩绕组定子(15)和右定子(16)的轭部的外径相等、内径相等,所有定子齿的内径均相等。
5.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:左定子(17)和右定子(16)上的定子齿轴向厚度是转矩绕组定子(15)上的定子齿轴向厚度的四分之一。
6.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:左永磁环(2)和右永磁环(4)的外径与外定子(1)的外径相同,内径等于外定子(1)的轭部内径。
7.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:左端悬浮绕组(3)和右端悬浮绕组(6)均为两级两相绕组,能单独通电,转矩绕组(5)为三相四极绕组。
8.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机,其特征是:悬浮转子(7)两端圆盘形的轴向宽度与左定子(17)和右定子(16)的定子齿的轴向长度相等。