近年来,轴向永磁电机因其结构紧凑、、功率密度大等优点获得研究人员越来越多的关注,已有大量 对多种结构的轴向永磁电机在小同领域的应用进行了深入研究。
轴向永磁电机气隙呈平面型,气隙磁场沿轴向分布。法拉第发明的世界上台电机就是轴向电机,受材料和工艺水平的限制,轴向永磁电机在此后相当长的一段时问未能得到进一步的发展随着科学技术的进步,新型材料的涌现和工艺水平的改善,为了克服传统圆柱式电机存在的铁心利用率低和冷却困难等问题,轴向永磁电机重新获得重视。
目前,轴向永磁电机凭借其在功率密度和效率等方面的优势,已成为电机领域的研究热点。 回)项并总结了近年来国内外学者在轴向永磁电机方面所进行的研究工作,从定转了角度出发,介绍了轴向永磁电机的不同拓扑结构,然后分别从性能与特征、特殊结构、设计分析方法、应用领域等角度归纳与总结了国内外轴向永磁电机的研究现状和关键问题,后探讨了轴向永磁电机未来发展的主要方向。
轴向永磁电机结构多样,按照定转了数目以及定转了相对位置可分为四类:单定转了结构(single-sided structure SS)、双定了中问转了结构(double-sided internal rotor structure AFIR)、双转了中问定了结构(double-sided internal stator structureTORUS)和多盘式结构(multi-disk structure MS)。定了涉及铜耗、铁耗、散热以及绕组绕线方式等多种问题,因此,它是轴向永磁电机研究的。
为了克服单边磁拉力等问题,中问定了或转了的双边结构是应用为广泛的轴向永磁电机结构。永磁体的排列方式与径向永磁电机类似,可以是表贴式、内嵌式或Halbach形式。为了有效抑制有槽电机中的齿槽转矩,轴向永磁电机通常采用永磁体倾斜、偏移等方法减小齿槽转矩,相比定了斜槽,这些方法简单而有效。
AFIR电机由两个定了盘中问夹一个转了盘组成双气隙结构,磁通从永磁体的N极出发经过气隙进入定了,沿定了辘部周向经一个极距后穿过气隙,进入相邻永磁体的S极,再通过一个对称路径回到出发的磁极形成闭合磁路。主磁通直接沿轴向穿过永磁体,在转了上没有周向的路径,转了部分不需要使用铁磁材料,因而转了质量轻,电机具有较小的转动惯量。