本发明属于永磁同步电机，具体涉及一种轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机。
背景技术：
1、随着社会经济的蓬勃发展和人们环保意识的日益增强，国家政策对环境保护的重视程度不断提高，我国汽车工业在迅猛发展的同时，也面临着环境污染问题的严峻挑战。为了应对这一挑战，新能源汽车的发展变得尤为重要。在这一背景下，永磁同步电机凭借其卓越的高转矩密度和高功率性能，在轮毂电机领域得到了广泛应用。
2、轮毂电机，作为新能源汽车的核心动力驱动装置，被直接安装在车轮内部，负责直接驱动车轮旋转。其性能的好坏直接关系到新能源汽车的整体表现。目前，全球范围内对轮毂电机技术的研发已经取得了显著的成果，许多电动汽车已经装备了轮毂电机系统。
3、然而，由于车辆车轮内部空间的限制和电池技术的制约，轮毂电机的设计仍面临着一系列挑战。其中一个重要的问题就是汽车的爬坡性能。为了确保电动汽车在起步和低速时能够提供足够的动力，电机需要具备较大的转矩输出，从而优化汽车的起动、爬坡和加速性能。这一要求对于轮毂电机来说尤为重要，因为轮毂电机的性能直接影响到电动汽车的行驶表现。
4、中国专利cn112953060a公开了一种径向-轴向复合磁通的外转子永磁同步电机，包括永磁体组，永磁体组包括：两组充磁方向相反的轴向永磁体，分别贴装在两端盖的内表面，以形成平行于电机轴轴向的轴向磁通；若干充磁方向相反的径向永磁体，贴装在外壳的内周壁并均匀环绕定子铁芯的中心轴线均布，且任意相邻两个径向永磁体的极性相反；其中，每组轴向永磁体中任意相邻两个轴向永磁体的极性相反，径向永磁体与每组轴向永磁体在数量上相等，每个轴向永磁体与其对应的径向永磁体同极相对。能够减小电机绕组的端部尺寸，降低损耗、提高效率、减少铜材的用量，进一步提升电机的转矩/功率密度，有利于性能优良的软磁复合材料在外转子电机中的应用。然而该发明径向电机采用外转子结构，在有限空间下缩小了轴向电机的尺寸，并不适用于汽车轮毂，没有合理分配轮毂内伟电机预留的空间，当在汽车轮毂中采用这种电机结构时，转矩密度提升效果不佳。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的是提供一种轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其在传统单一轴径向磁通电机结构的基础上将中间定子轴向磁通永磁同步电机与内转子径向磁通永磁同步电机相结合，充分利用轮毂空间，提升转矩密度；采用一套绕组三维绕线，减少绕组端部的电流损耗，有效改善电动汽车的低速爬坡及起动加速能力，从而可以解决背景技术中涉及的至少一个技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
3、本发明实施例提供了一种轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，包括转子铁芯、复合u型绕组、轴向磁通永磁体、径向磁通永磁体以及定子铁芯，其中：
4、所述转子铁芯包括圆筒状的内转子盘和分别设置于所述内转子盘两端且平行间隔设置的两块圆环形的外转子盘；
5、所述复合u型绕组包括两个并列间隔设置的u型部和连接两个所述u型部的开口端的两条条形部；
6、所述定子铁芯呈圆环状且套设于所述内转子盘上并位于两块所述外转子盘之间，所述定子铁芯包括沿其圆周方向并列设置的两排径向定子槽和沿其圆周方向设置于内孔孔壁上的多个轴向定子槽，所述u型部配置于所述径向定子槽内，所述条形部配置于所述轴向定子槽内；
7、所述轴向磁通电机永磁体的数量为多片，且多片所述轴向磁通电机永磁体分别贴设于两块所述外转子盘与所述定子铁芯相正对的表面，并与所述定子铁芯间隔设置，分别贴设于两块所述外转子盘上的所述轴向磁通电机永磁体同极相对设置；
8、所述径向磁通电机永磁体的数量为多片，且多片所述径向磁通电机永磁体贴设于所述内转子盘与所述定子铁芯相正对的表面，并与所述定子铁芯间隔设置。
9、可选的，所述外转子盘与所述内转子盘一体成型。
10、可选的，沿所述外转子盘的周向方向上，任意相邻的两块所述轴向磁通电机永磁体极性相反。
11、可选的，所述径向磁通电机永磁体与其距离最近的所述轴向磁通电机永磁体极性相同。
12、可选的，所述复合u型绕组沿所述定子铁芯的周向方向等间距设置。
13、可选的，所述轴向磁通电机永磁体和径向磁通电机永磁体均采用表贴式贴设于所述转子铁芯的表面。
14、可选的，两排所述径向定子槽沿所述定子铁芯的圆周方向等间距设置。
15、可选的，所述定子铁芯的内孔孔壁呈凸起的台阶状，所述轴向定子槽沿所述定子铁芯的轴向方向贯穿所述内孔孔壁。
16、本发明实施例的有益效果在于：
17、1、本发明提供的轴径向磁通混合的复合型永磁同步电机包括轴向磁路与径向磁路两部分，且以轴向磁路为主，采用中间定子双转子结构的轴向磁通电机，对称结构有效削弱因不对称引起的轴向磁拉力；径向磁路为轴向磁路提供补充磁通路径，轴径向定子结合形成一个t形结构，充分利用轮毂内空间，增加磁通路径，提高输出转矩。
18、2、本发明采用一套三维绕线的复合u型绕组，减少了绕组端部的电流损耗，有效改善电动汽车的低速爬坡及起动加速能力。
19、3、本发明在传统单一轴径向磁通电机结构的基础上将中间定子轴向磁通永磁同步电机与内转子径向磁通永磁同步电机相结合，充分利用轮毂空间，提升转矩密度。
20、4，与单一轴向磁通相比，本发明提供了径向能量传递路径，使得电机的总磁通变得更大，从而实现在相同条件下该电机拥有更大的输出转矩，提高了电机的转矩密度。
21、5、本发明将复合u形绕组独立绕线在定子铁芯上，将原轴向磁通电机绕组内侧端部取消，改为轴向导体为径向电机提供电流激励，减小了电机绕组损耗，充分利用了轮毂内部空间，提高电机整体的输出转矩密度。
1.一种轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，包括转子铁芯、复合u型绕组、轴向磁通永磁体、径向磁通永磁体以及定子铁芯，其中：
2.根据权利要求1所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，所述外转子盘与所述内转子盘一体成型。
3.根据权利要求1或2所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，沿所述外转子盘的周向方向上，任意相邻的两块所述轴向磁通电机永磁体极性相反。
4.根据权利要求3所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，所述径向磁通电机永磁体与其距离最近的所述轴向磁通电机永磁体极性相同。
5.根据权利要求1所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，所述复合u型绕组沿所述定子铁芯的周向方向等间距设置。
6.根据权利要求1所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，所述轴向磁通电机永磁体和径向磁通电机永磁体均采用表贴式贴设于所述转子铁芯的表面。
7.根据权利要求1所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，两排所述径向定子槽沿所述定子铁芯的圆周方向等间距设置。
8.根据权利要求7所述的轴径向磁通混合的三转子永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯的内孔孔壁呈凸起的台阶状，所述轴向定子槽沿所述定子铁芯的轴向方向贯穿所述内孔孔壁。
