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轴向磁通电机的变化之路

2025-04-11 14:32690
        真是生的早不如生的巧,作为世界上最早被发明出来的轴向磁通电机一直温温不火,只在电梯和特定的一些农业机械上得到了应用。而后发明的径向磁通电机,也就是我们目前最为常见的电机类型,却在各行各业得到了广泛的应用。两种电机的外形示意图如下:


  然而近些年随着电动汽车、航空航天、机器人、无人机等行业的兴起,对高效、紧凑电机的需求越来越高,而径向磁通电机在这方面发展似乎进入了瓶颈期。随着时代的发展,在电机材料及加工制造方面相比以往有了长足的进步,轴向磁通电机的制造也没有那么难了,于是它又重新走进了大家的视野。

   和传统径向磁通电机相比,轴向磁通电机最大的差就是其磁通方向平行于电机轴,而不是垂直于电机轴。因此定子的结构也发生了较大的改变。下面放一些结构图供大家理解。








 

   目前,轴向磁通电机根据设计不同,结构可以有如下几种形式:单定子单转子、双定子双转子和单定子双转子等。





 

相比径向磁通电机,轴向磁通电机的优势如下:

             1.由于其扁平盘状结构设计,在一定体积内可以更紧凑的布置定转子,磁通路径短,磁通利用率高,因而具有更高的功率密度和扭矩密度,适合高功率、空间紧凑的应用场景;
             2.在径向电机中,磁通路径从一个转子极延伸到第一个定子齿,然后穿过定子轭部到第二个齿,最终返回另一个转子极,属于二维路径。而轴向磁通路径是单向的,属于一维路径,因而可以使用取向电工钢,利用其更高的磁导率,降低铁损,进一步提高效率。
           3.轴向磁通电机多采用分数槽集中绕组,而大多数径向磁通电机采用分布式绕组。集中式绕组每个定子齿都有一个分立线圈,更容易实现模块化和自动化。而且端部绕组少,相比径向磁通电机可以减少额外的重量、成本、电阻和更多的热损失。

 

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