本发明涉及舰船、无人艇、水下机器人、潜艇和鱼雷等水面、水下航行器的电力推进系统领域，尤其涉及一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机。
背景技术：
1、21世纪以来，随着各国对海上贸易的重视，对于船舶吨位与推进功率的需求日益提高。轮缘推进器是近些年发展起来的一种新型船舶推进器。它将螺旋桨与电机实现一体化设计，减小了空间占用率，提高了船舱利用率；并且取消了传统推进系统，将螺旋桨与电机的轴向连接方式改为了径向连接方式，实现了无轴传动，在提高推进效率，减少噪音与震动等方面有着显著的提高。
2、如果采用传统永磁同步电机作为船舶轮缘推进电机，其电机槽数、绕组数和永磁体极数会很多，导致电机体积和重量庞大，成本高，永磁体漏磁增加，利用率下降，转矩密度等指标难以令人满意且无故障容错的特点。
3、永磁容错游标电机具有较强的容错能力，在发生短路、开路故障的情况下能够稳定运行，而且槽极数相对较少，重量较轻，转矩脉动小。因此，可以将永磁容错游标电机应用于轮缘推进器，提高船舶推进效率与可靠性，减小重量，降低成本。但是传统永磁容错游标轮缘推进电机，虽然满足了低速大转矩的性能需求，但需要在转子上安放较多的永磁体，对电机转子的强度较高。同时过多的永磁体极数可能会降低电机可靠性和使用寿命，增大转子的安转维护成本。
技术实现思路
1、根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，具体包括：转子、定子和螺旋桨；
2、所述转子包括转子齿、第一径向励磁永磁体、第一切向励磁永磁体、第二切向励磁永磁体和转子轭；所述转子齿均匀分布在转子轭上、每相邻的两个转子齿之间形成转子槽；所述永磁体以第一切向励磁永磁体、第一径向励磁永磁体、第二切向励磁永磁体的排布方式嵌入转子槽中；
3、所述定子包括电枢齿、隔离齿、第二径向励磁永磁体、开口槽和电枢绕组；所述电枢齿和隔离齿均匀交替分布在定子上，所述电枢齿末端分裂出两个调制齿ⅰ，其中两个调制齿ⅰ之间形成辅助槽，隔离齿末端延伸出调制齿ⅱ，其中调制齿ⅰ和调制齿ⅱ在定子成不均匀分布；
4、所述第二径向励磁永磁体嵌入所述辅助槽中，其充磁方向均指向定子外侧；所述第二径向励磁永磁体与调制齿ⅰ之间设置有开口槽，所述电枢绕组为单层集中绕组，所述螺旋桨焊接在转子轭的内表面。
5、所述第一切向励磁永磁体和第二切向励磁永磁体的充磁方向均为指向中间第一径向励磁永磁体的方向，第一径向励磁永磁体的充磁方向为指向定子方向。
6、所述第二径向励磁永磁体的表面呈弯曲形状。
7、所述电枢绕组采用六相单层集中绕组，双y偏30°的排布方式，a、b、c三相互差120°，u、v、w三相互差120°，a、u两相互差30°，电枢绕组所需绕组槽数为2km；所述调制齿ⅰ的个数为2km，调制齿ⅱ的个数为km；所述第一径向励磁永磁体、第一切向励磁永磁体和第二切向励磁永磁体个数均为k(2m+1/2)；所述第二径向励磁永磁体个数为2m，其中m为相数，k为大于0的偶数。
8、进一步的，所述调制齿ⅰ表面呈弯曲形，调制齿ⅰ和调制齿ⅱ轴向宽度不等。
9、进一步的，所述转子内径与定子内径之比为0.85，所述转子外径与定子外径之比为0.75。
10、由于采用了上诉技术方案，本发明提供的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机。该电机转子采用交替极结构，极大地减少了永磁体用量，降低了电机的成本，同时转子永磁体以第一切向励磁永磁体、第一径向励磁永磁体、第二切向励磁永磁体的聚磁结构进行排布，在减少永磁体用量的情况下，保证了电机的输出效率不变，提高了永磁体的整体利用率。由于该电机定子侧相邻调制齿ⅰ会形成辅助槽，在槽中嵌入第二径向励磁永磁体，使该电机形成了定子励磁方式，可以进行定转子双边励磁，增强了气隙磁密的基波幅值，同时在第二径向励磁永磁体与调制齿ⅰ进行开槽处理，形成一个开口槽。开口槽的出现改变了磁路通道，极大的减小了永磁体漏磁，提高了输出转矩。最后，对调制齿ⅰ和第二径向励磁永磁体表面进行形状优化，提升了电机的电磁性能。相较于传统的永磁容错游标轮缘推进电机，该电机具有更高的输出转矩和更小的转矩脉动。
1.一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于包括：转子(1)、定子(2)和螺旋桨(3)；
2.根据权利要求1所述的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于：所述第一切向励磁永磁体(6-1)和第二切向励磁永磁体(6-2)的充磁方向均为指向中间第一径向励磁永磁体(5)的方向，第一径向励磁永磁体(5)的充磁方向为指向定子(2)方向。
3.根据权利要求1所述的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于：所述第二径向励磁永磁体(10)的表面呈弯曲形状。
4.根据权利要求1所述的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于：所述电枢绕组(12)采用六相单层集中绕组，双y偏30°的排布方式，a、b、c三相互差120°，u、v、w三相互差120°，a、u两相互差30°，电枢绕组(12)所需绕组槽数为2km；所述调制齿ⅰ(13)的个数为2km，调制齿ⅱ(14)的个数为km；所述第一径向励磁永磁体(5)、第一切向励磁永磁体(6-1)和第二切向励磁永磁体(6-2)个数均为k(2m+1/2)；所述第二径向励磁永磁体个数为2m，其中m为相数，k为大于0的偶数。
5.根据权利要求1所述的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于：所述调制齿ⅰ(13)表面呈弯曲形，调制齿ⅰ(13)和调制齿ⅱ(14)轴向宽度不等。
6.根据权利要求1所述的一种定子优化的双边励磁容错游标轮缘推进电机，其特征在于：所述转子(1)内径与定子(2)内径之比为0.85，所述转子(1)外径与定子(2)外径之比为0.75。
