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。
依据磁通闭合路径的不同,定了可采用有铁心或无铁心结构,有铁心定了又可分为有槽和无槽两种形式。为了减小转矩脉动,也可以采用斜槽结构。
轴向永磁电机定了绕组有两种常用形式,即为鼓形绕组和环形绕组。两者的区别在于绕组端部的连接,鼓形绕组端部沿着内外半径的周向分布,而环形绕组端部沿着内外径的轴向分布。前者既可以采用叠绕组也可以是非叠绕组,而后者一般采用非叠绕组结构。
无磁辘定子结构用于双转了中问定了轴向永磁电机,绕组中问的铁心可以采用普通硅钢片、有取向硅钢片或者非晶合金材料制作。
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。
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。