表1復合永磁同步電機主要電磁參數外轉子電機部分盤式電機部分極數定子槽數槽寬槽高繞組型式雙層分布式繞組繞組型忒雙w分介式繞紐初級繞組匝數仞級繞組匝數槽滿率初級疊厚氣隙寬度3mm氣隙寬度3mm氣隙磁密0.6t氣隙磁密0.7t總磁動勢3269a總磁動勢3729a永磁體牌號n35sh永磁體牌號n35sh永磁體厚度10mm永磁體厚度10mm 2.2結構設計轉子定子1磁鋼1外轉子復合永磁同步電機結構示意圖復合永磁同步電機三維工程圖復合式永磁同步電機由定子（包括一個外轉子電機定子和兩個盤式電機定子）、轉子（由外轉f電機轉子和兩端的盤式電機轉盤組成的轉子筒）、ndfeb材料的磁鋼、主軸和基座等主要部件組成。定子固定在主軸上，主軸為不旋轉的心軸，與基座相連接。磁鋼粘貼于轉子內表面與定子鐵心正對的位置上，磁鋼之間用不導磁的材料隔，轉子通過兩端的軸承跨置于主軸上。外轉子電機的定子鐵心為雙面絕緣的硅鋼沖片疊裝而成，盤式電機的定子鐵心由雙面絕緣的冷乳硅鋼片帶料沖制卷繞而成，盤式電枳定子繞組為梨形，在空間呈徑向分布。該電機的結構型式示意圖如所示。
由于復合式永磁同步電機由三個獨立的電機系統組成，為/使三者能協調運轉，旨先，在電機設計上，三者應有同樣的永磁極極對數和定f槽數：其次，在結構上，三者的定子槽中心線應對齊，處于定子圓筒的同一徑向截面內，相應地，轉子上磁鋼的中心線也應對齊，也處于同一徑向截面內；第三，在繞組接線時，將三個電機的對應槽繞組串聯相接，作為一個繞組。以上幾點措施，就保證了整個電機能夠在同一個輸入電源下協調工作。
從可以看到，整個電機為封閉結構，內部定子上的鐵心損耗、繞組損耗產生的大量熱量將聚集在內部空間內，僅僅靠轉子傳導熱量散熱的效果是很差的。電機在長時間運行后，內部繞組的溫升將會很大，這樣不僅使繞組電阻增大，電流減小，降低了電機輸出的轉矩，同時還將使線圈的絕緣程度降低，這些都是應該避免發生的情況，所以電機的散熱問題在此顯得尤為重要。我們在電機設計時，在電機內設計了風路，主軸中心為中空，可以進風，盤式電機轉子上有出風孔，通過強制通風措施，可以解決電機的發熱問題。
是用ug制作的復合式永磁同步電機的三維工程裝配圖。
3電機特性分析前面已經提到，復合式永磁同步電機的最大優勢就是在同樣外形尺寸和體積下'.較單一的外轉子式永磁同步電機或盤式永磁同步電機，產生更大的電磁轉矩。下面通過有限元軟件的分析，來證明這一結由于同樣的外徑下，外轉子式旋轉永磁電機較盤式永磁電機有更篼的轉矩輸出，這點是顯而易見的，故我們在此僅對比分析同樣外徑和寬度下復合式永磁同步電機與單一的外轉式永磁同步電機之間的輸出轉矩。假設我們又設計了一個外轉子式永磁同步電機，該電機的外徑和寬度與前面己設計的復合式永磁同步電機相同，其主要設計參數同表1中外轉子電機部分的參數。表2是這兩種電機的主要尺寸參數的對比。
復合永磁n步電機單一的外轉子永磁同步電機電機外徑電機寬度外轉子定子疊厚外轉子定子疊if 190mm（考慮端部）盤式定子疊厚表2同體積f復合永磁同步電機與外轉丨'-永磁問步電機的主要兒何參數應用ansys有限元分析軟件，分別建立了一對極下外轉子式永磁電機的二維模型和盤式永磁電機的三維模型，建立的模型如所不。
a）―對極下外轉子式永磁電機二維模型b）―對極下盤式永磁電機三維模型電機有限元分析模型給剖分后的模型施加電流載荷，取每匝線圈額定電流2. 5a，給線圈單元施加面電流密度載荷，計算后得到外轉子式永磁電機和盤式永磁電機一對極下的磁通密度分布云圖，如所示。
對于同樣外徑和寬度下，復合式永磁同步電機與單一的外轉子式永磁同步電機輸出轉矩的計算結果分別如下，相應的幾何參數見表2.復合式永磁同步電機的電磁轉矩等于定子疊厚為150mm的外轉子電機和兩個盤式電機電磁轉矩之和，即：極對數x外轉子電機每對極每單位疊厚的轉矩值x定子疊厚+ 2x極對數x盤式電機每對極單一的外轉子式永磁同步電機的定子疊厚可達到190mm，其電磁轉矩為：極對數x外轉子電機每對極每申。位疊厚的轉矩值x定+疊厚=8x578.5x0.19=879nm.，從以上if算結果可以看出，按表1和表2設u出的復合式永磁少電機產生的電磁轉矩，較同外形尺寸下單一的外轉子式永磁同步電機產生的電磁轉矩大7. 7%左右。當電機外形尺寸加大后，這一差值將進一步擴大。
a）外轉子式永磁電機-對極的磁密分布b）盤式永磁電機一對極的磁密分布電機磁通密度分布云總結復合式永磁同步電機集成了外轉子式永磁電機和盤式永磁電機，提高了電機的功率密度和電磁轉矩。此種電機特別適合于運行速度不高、需要大轉矩驅動的場合，如油田抽油、電梯驅動和各種提升設備等。浙江大學直線電機與現代驅動研究室根據以上的設計尺寸，制作了一臺試驗樣機。通過試驗，證明該電機設計是合理的，達到了預期的設計效果。今后，根據不同的使用場合，配以相應的控制系統，就可以實現該類型電機的工業應用。
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