本发明属于驱动源，涉及电机，尤其涉及一种悬臂定子电机。
背景技术：
1、近年来，随着技术进步，对机械驱动提出了越来越高的要求，汽车、机械加工、机床驱动，无人机，尤其是新能源汽车，都倾向用电动机驱动。液压驱动、内燃机驱动…所占的份额日趋减少，慢慢被电动机驱动取代，随着新能源汽车、无人机等大量使用永磁电机，而永磁电机巨量使用稀土资源，稀土永磁材料日渐减少，由于担心资源枯竭，选用无稀土电机的呼声也出现了。
2、普通的轴向磁场和径向磁场电动机，由于结构比较复杂，制作工艺要求高，成本高，而且电机其效率又不高，也不易推广，完全进入不了主流电机的领域。
3、在高效率的永磁同步电动机中，常用高性能钕铁硼磁性材料，故普通永磁同步电动机、永磁钕铁硼磁钢都是成本的重要部分，在普通高效率永磁同步电动机中，转子常用硅钢片制造，转子中镶嵌钕铁硼磁钢的叠层硅钢片结构，机械强度有限，不易应用于高速、超高速电动机的领域。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是在于提供一种悬臂定子电机，解决了背景技术中的问题，采用独特的背面磁结构，提高电机效率。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种悬臂定子电机，包括相对转动的定子铁芯和转子，所述定子铁芯的一端固定在壳体上，另一端悬伸形成悬臂结构，定子铁芯的外圈设有集中绕组，转子不与定子铁芯面对的另一面有背面磁结构，背面磁结构设置在壳体上，背面磁结构中，交错分布着导磁材料块和非导磁功能材料块；
3、非导磁功能材料与间接面对的定子铁芯的电磁相位偏角为α，α的数值范围为0-120度。
4、进一步的，背面磁结构上设有非导磁功能材料块，非导磁功能材料块其中之一为不导磁材料，包括空气。
5、进一步的，背面磁结构上设有非导磁功能材料块，背面磁结构中的非导磁功能材料块也可以是与转子磁钢极性相反的永磁钢。
6、进一步的，背面磁结构上设有非导磁功能材料块，背面磁结构中的非导磁功能材料块是与转子磁钢极性相反的永磁钢，或者是电磁磁极，其电磁励磁的磁极与转子磁钢的极性相反。
7、进一步的，电励磁磁极通过电刷和导电滑环将励磁电流接到励磁绕组上，构成电磁极。
8、进一步的，所述转子为杯形结构，定子铁芯伸入到转子内设置，且靠近转子的内壁，转子上镶嵌分布多个轴向磁钢，轴向磁钢与定子铁芯的端部对应设置，转子圆周的外壁上，均布有多个径向磁钢，定子铁芯的外圈固设有集中绕组，由左端导磁板、左端轴向导磁条、右端轴向导磁条、轴向背面导磁板构成轴向磁路；由左端导磁板、左端轴向导磁条、右端轴向导磁条、径向背面导磁块构成径向磁路；径向背面导磁块设在右端轴向导磁条的内侧，径向背面导磁块的设置将轴向磁路转变为径向磁路，形成径向磁场。
9、进一步的，左端导磁板远离定子铁芯的一端与左端轴向导磁条的一端内圈抵接，且二者均与左端盖的内壁贴合，左端轴向导磁条的另一端与右端轴向导磁条的一端连接，右端轴向导磁条的另一端内圈抵接轴向背面导磁板的一端，且二者均与右端盖的内壁贴合。
10、进一步的，转子轴向磁钢和转子径向磁钢交错分布时，二者的相位差180度，此种情况，转子轴向磁钢和转子径向磁钢的极性相反，当转子轴向磁钢和转子径向磁钢同方位分布，二者的相位差为0，此种情况下，转子轴向磁钢和转子径向磁钢的极性相同。
11、进一步的，所述转子通过台肩结构轴向固定在传动轴上，并通过防松垫圈、压紧螺母和间隙调整垫进行轴向固定，所述传动轴通过成对设置的角接触轴承相对壳体转动。
12、进一步的，壳体内的磁体结构用激光焊接或者高强度粘接剂粘结固定。
13、与现有技术相对，本发明具有以下技术效果。
14、1、本发明特有的背面磁结构能够部分调控电机的感应电压相位，从而能获得较高的效率，尤其是将励磁电流接入转子电磁极和背面磁结构中的电磁极，利用十分成熟的电子开关电路，更进一步从更加智能的角度调控电机的感应电压，从而进一步提高电机的性能，效率可提升10％-30％；
15、2、本发明中，用电磁极替换稀土材料制造的永磁磁钢，可完全不使用稀土材料，从根本上防止了稀土资源枯竭带来的诸多问题。
1.一种悬臂定子电机，其特征在于：包括相对转动的定子铁芯和转子，所述定子铁芯的一端固定在壳体上，另一端悬伸形成悬臂结构，定子铁芯的外圈设有集中绕组，转子不与定子铁芯面对的另一面有背面磁结构，背面磁结构设置在壳体上，背面磁结构中，交错分布着导磁材料块和非导磁功能材料块；
2.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：背面磁结构上设有非导磁功能材料块，非导磁功能材料块为不导磁材料，包括空气。
3.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：背面磁结构上设有非导磁功能材料块，背面磁结构中的非导磁功能材料块是与转子磁钢极性相反的永磁钢。
4.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：背面磁结构上设有非导磁功能材料块，背面磁结构中的非导磁功能材料块是与转子磁钢极性相反的永磁钢，或者是电磁磁极，其电磁励磁的磁极与转子磁钢的极性相反。
5.根据权利要求4所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：电励磁磁极通过电刷和导电滑环将励磁电流接到励磁绕组上，构成电磁极。
6.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：定子各铁芯之间用定子铁芯联结环联结，定子铁芯联结环用导磁材料制作而成。
7.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：悬臂定子电机的转子只有轴向磁极；或只有径向磁极；或兼有轴向、径向磁极。
8.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：转子轴向磁钢和转子径向磁钢交错分布时，二者的相位差180度，此种情况，转子轴向磁钢和转子径向磁钢的极性相反，当转子轴向磁钢和转子径向磁钢同方位分布，二者的相位差为0，此种情况下，转子轴向磁钢和转子径向磁钢的极性相同。
9.根据权利要求1所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：所述转子为杯形结构，定子铁芯伸入到转子内设置，且靠近转子的内壁，转子上镶嵌分布多个轴向磁钢，轴向磁钢与定子铁芯的端部对应设置，转子圆周的外壁上，均布有多个径向磁钢；定子铁芯的外圈固设有集中绕组，由左端导磁板、左端轴向导磁条、右端轴向导磁条、轴向背面导磁板构成轴向磁路；由左端导磁板、左端轴向导磁条、右端轴向导磁条、径向背面导磁块构成径向磁路；径向背面导磁块设在右端轴向导磁条的内侧，径向背面导磁块的设置将轴向磁路转变为径向磁路，形成径向磁场。
10.根据权利要求9所述的一种悬臂定子电机，其特征在于：左端导磁板远离定子铁芯的一端与左端轴向导磁条的一端内圈抵接，且二者均与左端盖的内壁贴合，左端轴向导磁条的另一端与右端轴向导磁条的一端连接，右端轴向导磁条的另一端内圈抵接轴向背面导磁板的一端，且二者均与右端盖的内壁贴合。
