電機可根據(jù)磁場方向劃分為徑向磁通電機和軸向磁通電機。世界上第一臺電機為軸向磁通電機,由Micheal Fareday在1821年發(fā)明。由于材料和技術(shù)水平的限制,軸向磁通電機在當(dāng)時未能實現(xiàn)長足發(fā)展,而由Tomas Davenport在1834年發(fā)明的徑向磁通電機一經(jīng)面世就得到快速發(fā)展。
軸向磁通電機的氣隙為平面型,其氣隙磁場沿軸向方向分布,即氣隙磁場垂直于氣隙平面。高速、輕量和高效是當(dāng)今電機發(fā)展的大方向,在這種背景下,軸向磁通電機再次得到重視。
軸向磁通電機的優(yōu)點
- 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小且重量輕;
- 扭矩密度和功率密度高;
- 端部繞組??;
- 冷卻性能優(yōu)異。
基于這些優(yōu)點,軸向磁通電機非常適合高轉(zhuǎn)矩密度和空間緊湊的應(yīng)用。大多數(shù)人認為高功率密度僅依賴于高轉(zhuǎn)速,而忽視了轉(zhuǎn)矩密度的影響。單純提高轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生噪聲并縮短使用壽命。事實上,高速電機的核心就是提高轉(zhuǎn)矩密度,軸向磁通電機就是一個最典型的解決方案。
關(guān)于軸向磁通電機磁體
對于開槽電機,由于永磁體與定子齒間的相互作用,齒槽轉(zhuǎn)矩?zé)o法避免,而齒槽轉(zhuǎn)矩將會進一步引起轉(zhuǎn)矩波動、振動及噪音。將軸向磁通電機磁體由常規(guī)扇形更改為斜扇形可有效抑制齒槽轉(zhuǎn)矩。
軸向磁通電機中同樣存在渦流損耗。由渦流損耗造成的熱退磁將影響電機工作效率。為降低電機磁體渦流損耗,利用磁體分段技術(shù)所生產(chǎn)的疊片磁鋼是一種非常理想的選擇。