分享至手机分享至手机
关注展会官微关注展会官微

Share to Mobile

您的位置:首页>新闻中心>行业资讯

行业资讯

传递行业最新前沿资讯

参观登记

相关内容

  • 磁性材料与镍的磁性特性

    磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。这些物质在外磁场中能够被磁化,并表现出特定的磁性特征。根据物质在外磁场中的表现,可将物质分为:抗磁性、顺磁性、以及铁磁性物质。

  • 永磁科普|永磁电机 VS 普通电机,这两个有何区别?

    电机是现代工业的心脏,广泛应用于各个领域。永磁电机和普通电机作为两种主要类型,到底有何区别?今天小编带你一起来了解下:‌

  • 走进前沿新材料10:非晶软磁材料

    软磁材料是电力、电子、通讯、智能制造、新能源汽车、和国防工业等多个高新产业和高技术领域发展的核心材料。在材料科学领域,金属的原子排列方式决定其性能边界。传统晶态材料的原子呈现周期性有序排列,而20世纪60年代发现的非晶合金展现出完全无序的原子结构,其低矫顽力、高磁导率的特性引发关注。

  • 软磁材料在电机中的应用及种类

    一、软磁材料在电机中的应用场景1、定子与转子铁芯作用:形成闭合磁路,引导磁场分布,支撑绕组线圈。要求:高磁导率(降低磁阻)、低铁损(减少发热)、高饱和磁感应强度(提升电机功率密度)。应用实例:异步电机、同步电机、伺服电机的定转子核心部件。

高功率密度驱动的新路径:轴向磁通电机的技术特性与适用场景分析

近年来,电动汽车、航空航天及高端工业驱动系统对高功率密度与紧凑化设计的诉求不断提升,轴向磁通电机凭借其独特的结构优势,再次成为研究与工程应用的热点。


轴向磁通电机,亦称盘式电机或圆盘电机,其气隙呈平面型,磁场沿轴向分布,具有结构紧凑、体积小、重量轻及转矩密度高等特点。和目前主流的径向磁通电机相比,轴向磁通电机的定子、转子呈盘状平行排列,在结构上天然具备更大的直径尺寸。


202607241349472421.jpg

 


盘式电机特点

 


1)外形扁平、轴向尺寸短,特别适用于安装空间有严格限制的场合。

2)气隙是平面型的,气隙磁场是轴向的,所以又称为轴向磁场电机(axial filed machines)。

3)盘式电机的工作原理与柱式电机相同。


 

盘式电机结构

 

盘式电机有单盘、双盘、复合盘等多种构型。


在传统电机结构中,定子在外围,转子在中间旋转,见下右图,定子与转子之间的间隙为柱面,见下左图,图中半透明的柱面即为气隙面,磁力线垂直于气隙面,与所在点直径方向平行,称为径向气隙磁通。

202607241349531601.jpg

在多数盘式结构电机中,定子与转子都呈盘型结构,两者间的气隙是与电机转轴垂直的平面,下左图是该气隙平面,用半透明表示该气隙面。磁力线垂直于气隙面,与转轴方向平行,称为轴向气隙磁通。

202607241349586210.jpg

单一盘式结构

202607241350032235.jpg

单一盘式结构简单,要解决轴向力不平衡问题,转矩密度不是很大,多用于小型发电机或教学演示装置,工业驱动领域应用较少。


中间转子-双定子结构(S-R-S)

202607241350071993.jpg

当前工程应用中最主流的构型。中间转子结构是带磁钢的转子盘,安装在正中间,两端设置定子绕组铁芯。转矩密度上升了,左右两侧铁芯的磁拉力可以相互抵消的,解决了不平衡轴向力的问题,该结构广泛应用于高性能驱动电机,尤其适合对可靠性与热稳定性要求严苛的场景。

202607241350128979.jpg

中间转子结构定子和转子的装配比较容易实现高精度定位,图示的一个案例,定子通过焊接直接和机壳地盘相连。

202607241350171521.jpg

和中间转子结构相对应的是中间定子结构,也叫内定子结构。这种结构两个转子盘在外面,定子在里面。


中间定子-双转子结构(R-S-R)

202607241350225993.jpg

中间定子结构也是双气隙,也能实现轴向力的平衡,但这种平衡是体现在转子轴上的,单个转子盘本身还是受到单边力的,因此要仔细计算转子盘的轴向绕度变形量,不要出现大的气隙厚度不均匀现象。

202607241350305826.jpg

该结构的优势在于便于实现无铁芯或薄铁芯绕组设计,降低涡流损耗,适用于高速、低惯量应用场景。然而,其定子装配难度较高,且因绕组被夹在两转子之间,散热条件较差,常需额外设计内部冷却风道或液冷通道。

202607241350351080.jpg

多盘复合结构

202607241350409837.jpg

多盘复合结构实际上就是中间定子结构和中间转子结构的轴向叠加,这种结构能够提供很大的转矩密度,但装配和设计非常复杂,一般不常用。目前多见于特种装备或实验样机,尚未大规模商业化。


图片

盘式电机应用场景

图片


在新能源汽车领域轴向磁通电机凭借“小、轻、薄、高效”的特点,正在成为动力系统的技术革新方向。目前小米SU7小鹏MONA M03车型已开始采用轴向磁通电机技术比亚迪蔚来等车企也在积极布局。

低空经济领域eVTOL(电动垂直起降飞行器)对电机功率密度有严苛要求,而轴向磁通电机功率密度可超8kW/kg,完美契合电动航空器的轻量化需求。卧龙电驱2024年公开的轴向磁通电机专利通过定子齿分段设计,将功率密度提升至7.5kW/kg,振动降低40%,噪音减少30%,直接对标航空巨头赛峰ENGINeUS系列。

在人形机器人领域,轴向磁通电机的高扭矩密度特性使其成为机器人关节的理想选择,特别是下肢关节需要瞬时高扭矩、耐冲击的应用场景。高工机器人产业研究所预测,2030年人形机器人全球销量将达34万台,对应电机市场规模达4000亿元。据QYResearch研究数据,2030年全球轴向磁通电机市场规模将扩张至144.8亿美元,年复合增长率高达73.5%。 预计2026年新能源车用轴向磁通电机装机量将突破800万台,市场规模快速扩大。 

从新能源汽车到航空航天,从工业机器人到精密医疗器械,轴向磁通电机的应用前景正在不断拓宽。这一技术正在推动整个电驱动行业向更高效、更紧凑的方向发展。


声 明:文章内容来源于香磁磁业。仅作分享,不代表本号立场;图片非商业用途。如有侵权,请联系小编删除,谢谢!