[0018]3、本实用新型电机永磁体固定于定子上，不随动子运动，安装方便，有利于散热，消除了普通永磁发电机由于永磁体随动子运动而产生的机械应力损坏，永磁体散热不良等缺点；本实用新型电机的功率密度高，材料利用率高，同样设计功率的电机，本实用新型电机节省材料用量，降低成本；本实用新型电机运行时只有一套电枢绕组A通交流电流，而励磁绕组F通以方向不变的直流电流，因此电机的控制电路只需两个电力电子功率开关器件，如IGBT或者MOSFET，如图1所示，而现有各类感应电动机以及永磁电机定子上均有三相及以上的电枢绕组，需要至少6个电力电子功率开关器件，如图2所示，因此，本实用新型电机的控制系统所需开关器件少，成本低，结构简单。此外，由于功率开关器件个数少，降低了电机控制电路中功率开关器件发生故障的可能性，可靠性提高。
[0019]4、本实用新型电机运行时励磁磁场可以调节，通过调节励磁绕组F的电流可以调节电机气隙内的磁通密度，本实用新型电机励磁绕组安放在附加气隙的下面，两者并排放置，励磁绕组产生的磁通直接经过附加气隙，定子齿，主气隙和动子齿形成闭合回路，励磁磁通不经过永磁体，与永磁体产生的磁通形成并联关系，这不仅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁体由于反向磁化而产生的磁性能下降等不可逆退磁的风险，本实用新型电机的永磁体选择灵活，既可以选择高磁能积的永磁体，也可以选择铁氧体等低磁能积的永磁体，因为可以通过电机的设计气隙磁密确定永磁体的剩磁密度，再通过改变永磁体的极弧系数来确定永磁体的磁能积，而现有永磁电机由于极弧系数受到极数的限制，通常只有采用高性能永磁体才能满足设计磁密的需要。
[0020]5、由于附加气隙宽度的不同会显著改变电机磁路的磁阻，影响永磁体之间的漏磁通，进而影响电机的增磁和弱磁效果，因此，可以改变附加气隙的宽度或者采用上下不等宽气隙结构，通过改变电机的附加气隙宽度可以得到不同的电机特性，以此满足不同应用场合的需要。
[0021]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0022]环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，包括定子及动子，所述定子包括由定子槽轭和定子背轭组成的定子轭，定子槽轭和定子背轭间设有永磁体，定子槽轭位于定子槽底部靠近外侧方向，所述定子槽包括电枢绕组所在槽即电枢槽和励磁绕组所在槽即励磁槽，所述电枢槽和励磁槽交替间隔排列，所述电枢槽内安放有一套电枢绕组，所述励磁槽内安放有一套励磁绕组；
[0023]所述动子包括动子齿，相邻动子齿之间设有动子槽，所述定子齿和动子齿之间设有主气隙；所述励磁绕组所在槽底部的定子槽轭部断开，设为附加气隙；
[0024]电机运行时，控制一套电枢绕组的电流大小和方向，所述励磁绕组通方向不变的直流电流，电枢电流磁场，励磁电流磁场和永磁体产生的磁场相互作用使得定子齿上的磁通相互增强或者抵消，定子磁场在某个方向上连续开通或者关断，利用定子和动子间磁阻变化产生转矩并发电。
[0025]进一步的，所述相邻两块永磁体产生的一部分磁通经过主气隙进入动子形成主磁通，另一部分不经过主气隙进入动子而经过该附加气隙闭合形成漏磁通，由于永磁体产生的总磁通量是一定的，通过调节励磁绕组内电流的大小可以调节该漏磁通的大小，进而调节经过主气隙进入到动子中的主磁通的大小，以此实现调节励磁的作用。
[0026]进一步的，每块永磁体既可以由一整块永磁体充磁而成，也可以由多块宽度较窄的永磁体拼接而成，所述永磁体的极弧宽度可以相同，也可以不同，所述同一个定子槽轭上的永磁体的充磁方向相同，相邻两个定子槽轭部上的永磁体的充磁方向相反。
[0027]进一步的，所述电机定子齿的个数ns满足:ns = 2*n，其中η是大于等于1的自然数；
[0028]所述电机动子齿的个数nr和电机定子齿的个数ns满足:nr多ns/2 ；
[0029]所述永磁体的块数npm和电机定子齿的个数ns满足:npm/m = 0.5*ns，m为大于等于1的自然数。
[0030]进一步的，所述励磁绕组产生的磁通经过附加气隙，定子齿，主气隙和动子齿形成闭合回路，励磁绕组产生的磁通不经过永磁体，与永磁体产生的磁通形成并联关系；减小了励磁磁通对应回路的磁阻，同样励磁电流可产生较大的励磁磁通，不仅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁体由于励磁磁通穿过永磁体弓I起永磁体反向磁化而产生的磁性能下降等不可逆退磁的风险，增强了电机的可靠性。
[0031]进一步的，所述附加气隙可以为各处宽度相同的均匀气隙，也可以为各处宽度不同的非均匀气隙；可以改变附加气隙的宽度或者采用上下不等宽气隙结构得到不同的增磁和弱磁特性，以此满足不同应用场合的需要。
[0032]进一步的，所述电枢绕组从一个电枢槽穿入，然后向外侧方向沿定子背轭外表面穿出，形成一个线圈，电枢绕组围绕定子槽轭，永磁体和定子背轭缠绕，每个电枢槽内的电枢绕组为一套线圈；共形成4套电枢线圈，4套线圈可以相互并联或者串联。
[0033]其中，电枢线圈由电机设计参数确定，根据电机的需要设计相应的电枢线圈。
[0034]所述励磁绕组从一个励磁绕组所在槽穿入，从相邻的励磁槽穿出，相邻两个励磁槽内的绕组组成一个励磁线圈，每个励磁线圈横跨两个定子齿距，相邻两个励磁绕组所在槽内绕组的电流大小相同，方向相反。
[0035]所述电机的永磁体的宽度可以通过根据永磁体的磁能积或者剩磁密度灵活确定；可以根据电机的设计气隙磁密确定永磁体的剩磁密度，再通过改变永磁体的极弧系数来确定永磁体的磁能积，而现有永磁电机由于极弧系数受到极数的限制，通常只有采用高性能永磁体才能满足设计磁密的需要。
[0036]其中，永磁体的剩磁密度和永磁体的宽度成正比，因此采用高磁能积或者高剩磁密度的永磁体可以显著减小永磁体的宽度，减小永磁体的用量。实际上磁能积是永磁体剩磁密度和矫顽力的乘积，但是对于本领域的技术人员更关注剩磁密度，因此高磁能积一般就代表高剩磁密度。
[0037]所述永磁体既可以是高磁能积的永磁材料如钕铁硼也可以是低磁能积的永磁材料如铁氧体或者铝镍钴制成。
[0038]所述永磁体与定子背轭铁芯和定子槽轭铁芯均紧密接触。
[0039]所述定子槽内只安放有一套电枢绕组或者励磁绕组，定子槽内不需要相间绝缘，槽利用率高，绕组下线工艺简单，制造成本低。
[0040]所述附加气隙内可以灌注环氧树脂等非导磁材料，提高电机结构的整体性。
[0041]所述定子齿，定子轭和动子齿均采用硅钢片叠压而成或者采用高导磁率铁芯材料一次制成。
[0042]所述电枢绕组的4套线圈的匝数可以相同也可以不同，所述定子背轭可以设置凹槽或者铁芯挡板固定电枢绕组。