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。
轴向永磁电机定转了沿轴向排列分布,定了便于采用薄硅钢片、软磁复合材料、非晶合金等新型材料,并衍生出多种结构形式。
由于没有辘部,定了铁心重量轻、铁耗小,有助于提高电机的功率密度和效率。此外,还可设计成模块化结构,简化电机的制造与装配过程;维修时,只替换故障模块即可,降低了电机检修与维护的难度。这种结构可看作具有大槽口的有槽铁心,因此,会在永磁体和转了磁辘中引起较大的涡流。
无铁心轴向永磁电机的定了线圈可以采用叠绕组和非叠绕组,相比较而言,采用非叠绕组形式优点较多。例如,线圈制造和装配简便;绕组结构简单,端部连接短;每匝线圈平均长度短,定了线圈损耗小。但是,非叠绕组的绕组因数相对较小,影响输出转矩。
研究表明,极数较高时采用非叠绕组可以得到较高的绕组因数和较好的输出转矩。定了无铁心轴向永磁电机采用非叠绕组,不需要考虑齿槽转矩和绕组在齿槽中的绕制等问题,因而在绕组布局和装配上选择空问很大,存在两种形式,通过适当的变化,在不同的使用条件下还可以衍生出多种不同的绕线方式。
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。