本发明属于电机技术领域，涉及一种轴向磁通两相电励磁双凸极电机。
背景技术：
双凸极电机是20世纪50年代被提出的一种新型结构的电机，进入90年代后得到人们的广泛关注和深入研究，其具有结构简单坚固、制造方便、工作可靠、易于维护的优点，在风力发电场合具有很好的应用前景。
双凸极电机属于变磁阻电机，变磁阻电机包含单边凸极和双边凸极两种，为了获得最大的磁阻最大值与最小值比值，以及更好的机电能量转换特性，双凸极电机受到了研究人员更多的亲睐。典型的变磁阻电机利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中，作为电动机工作时，通电的定子绕组以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。定子的通电顺序根据位置传感器检测到的转子位置所对应的最有利于对转子产生向前转动转矩的那一相定子通电，转子转过一定角度后由下一个最有利于转子产生转矩的一相通电。控制系统不断改变定子绕组的通电相序，使转子向一个方向持续转动。
变磁阻电机包含了开关磁阻电机、步进电机和双凸极电机，而双凸极电机又包括了电励磁双凸极电机、永磁双凸极电机、磁通反向双凸极电机和磁通切换双凸极电机。开关磁阻电机(srm)不同于步进电机，它是一种有位置反馈的自同步电机，其转速由电机的驱动力矩和负载的阻力矩共同决定的。步进电机是开环工作的，其转速由脉冲频率决定。开关磁阻电机有简单的转子结构，转子由硅钢片叠压制成，转子上没有线圈与磁钢，适合在高温以及高转速下工作，得到了航空电气领域的倾力研究，但开关磁阻电机始终和功率变换器配合工作，使得其发电工作变得复杂且不够可靠。
为避免开关磁阻电机的弊端在工作时导致潜在故障，科研人员将永磁体安装在开关磁阻电机结构中，形成了双凸极永磁电机(dspm)。双凸极永磁电机具有功率密度高、结构简单、转矩/电流比大、适合高速运行等优点,但存在无法调节气隙磁场和发生故障时存在灭磁困难的问题。因此，在永磁双凸极电机的基础上衍生出电励磁双凸极电机(dsem)，当定转子极弧长度满足一定关系时，双凸极电机的总气隙磁导为恒定值，此时励磁绕组工作点将不随转子的转动而改变，因此双凸极电机在静止时没有定位力矩，双凸极电机绕组上的交链磁通只与磁导成正比。作为发电机运行时，可以通过调节励磁电流方便的调节输出电压，作为电动机运行时，具有直流电机运行效率高、调速性能好等优点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种轴向磁通两相电励磁双凸极电机，解决了现有电机存在的结构过于复杂、励磁磁场不可控的问题。本发明的有益效果是效率高、功率密度大、励磁磁场可调、输出电压稳定和结构紧凑。
本发明所采用的技术方案是包括定子套筒、定子圆盘a、定子凸极a、电枢绕组a、励磁绕组、电枢绕组b、定子凸极b、定子圆盘b、转轴和转子铁芯；其中，定子圆盘a、定子圆盘b套装在定子套筒内部，定子圆盘a面向转子的面上均匀分布有定子凸极a，定子圆盘b面向转子的面上均匀分布有定子凸极b，定子凸极a上绕有电枢绕组a，定子凸极b上绕有电枢绕组b，定子凸极a与定子凸极b处于对齐位置。
进一步，电枢绕组a中相对的两个绕组构成一相，电枢绕组b中相对的两个绕组构成一相，电枢绕组a和电枢绕组b相对的绕组构成一相。
进一步，励磁绕组电流方向为顺时针，环绕在定子套筒内表面。
进一步，具有凸极结构的转子铁芯处于定子套筒内部，介于定子凸极a与定子凸极b之间并套装在转轴上。
附图说明
图1是本发明电机结构示意图。
1、定子套筒；2、定子圆盘a；3、定子凸极a；4、电枢绕组a；5、励磁绕组；6、电枢绕组b；7、定子凸极b；8、转轴；9、转子铁芯；10、定子圆盘b。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明如图1所示，包括定子套筒1、定子圆盘a2、定子凸极a3、电枢绕组a4、励磁绕组5、电枢绕组b6、定子凸极b7、转轴8、转子铁芯9、定子圆盘b10。电流顺时针方向励磁的励磁绕组5环绕在定子套筒1内表面，为电机提供励磁磁场；电枢绕组a4、电枢绕组b6分别绕于定子凸极a3、定子凸极b7上，电机做发电运行时接用电负荷，电机做电动运行时接电源。
电枢绕组a4中相对的两个绕组构成一相，电枢绕组b6中相对的两个绕组构成一相，电枢绕组a4和电枢绕组b6上下相对的绕组构成一相，整个电机共计两相绕组。
定子凸极a3、定子凸极b7为扇形，并分别均匀分布于定子圆盘a2、定子圆盘b10面向转子铁芯9的平面上，定子凸极a3与定子凸极b7上的凸极处于对齐位置。定子圆盘a2、定子圆盘b10套装在定子套筒1内部，并位于转子铁芯9两侧。具有扇形凸极结构的转子铁芯9套装在转轴8上，并位于由定子套筒1、定子圆盘a2、定子圆盘b10围成的空间内部，定子凸极a3与转子铁芯9，定子凸极b7与转子铁芯9之间均存在一定长度的气隙。
本发明做为发电机运行时，原动机带动转轴8及转子铁芯9旋转，由于转子铁芯9上凸极的存在，转子铁芯9旋转时会导致电机电枢绕组a4、电枢绕组b6的磁通大小发生变化，从而在电机电枢绕组a4、电枢绕组b6中感应出电动势，感应电动势的大小与转子转速有关。本发明做为电动机运行时，根据转子铁芯9所处位置，在由电枢绕组a4、电枢绕组b6构成的两相绕组中通入正向或反向的电流，即可产生转矩，两相电流的相位相差90°。
本发明的优点还在于：
1.采用励磁绕组建立的励磁磁场，励磁磁场可调，励磁效率高，稳定性高，转子结构简单。
2.采用同极性结构，电机具有较低的铁耗。
3.转子铁芯凸极数最少为3个，低于现有的技术方案，有利于降低铁损和减轻控制器负担。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。