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軸向磁通永磁同步電機仿真分析 01 案例背景 軸向磁通永磁同步電機也稱盤式永磁電機，因其圓盤式的結構，加大了磁場作用面積，使得效率更高，大多呈現直徑較大，軸向尺寸很薄的特點，應用在電梯領域、商用車公交車領域、工程機械領域、發電機組領域、增程器領域、軍工及航空航天領域等等。

但兩種拓撲結構電機的磁通路徑方向卻不同，AFPM電機整個磁通路徑的方向為先軸向、后經定子軛部周向閉合，隨后軸向方向向S極閉合，最終經轉子盤周向進行閉合構成整個回路；RFPM電機的磁通路徑方向為先徑向、后經定子軛部周向閉合，隨后徑向方向向S極閉合，最終經轉子鐵心周向進行閉合構成整個回路。

1 軸向磁通電機結構介紹 軸向磁通永磁同步電機因其具有軸向的磁通方向，從而決定了其結構不同于普通的徑向電機，軸向磁通電機具有小體積、低噪音、高轉速、高功率密度、優良的散熱性能等諸多優點。軸向磁通電機結構簡圖如圖1所示。

軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。

磁力線垂直于氣隙面，與轉軸方向平行，稱為軸向氣隙磁通。1單一盤式結構單一盤式結構簡單，要解決軸向力不平衡問題，轉矩密度不是很大，應用場合多用于發電機。

1 軸向磁通電機結構介紹軸向磁通永磁同步電機因其具有軸向的磁通方向，從而決定了其結構不同于普通的徑向電機，軸向磁通電機具有小體積、低噪音、高轉速、高功率密度、優良的散熱性能等諸多優點。軸向磁通電機結構簡圖如圖1所示。

一、軸向磁通電機：引領電機技術的“扁平革命” 在電機技術領域，一場靜悄悄的“扁平化革命”正在興起，軸向磁通電機以其獨特的磁場路徑設計，正成為新能源汽車、高端機器人等領域的顛覆性技術。1、軸向磁通電機的顛覆性優勢軸向磁通電機將傳統圓柱形電機“壓扁”成圓盤狀，磁通方向平行于旋轉軸，沿軸向穿越定子和轉子構成的平面氣隙。

3、細分應用時間表? 乘用車：2025 年主流仍為徑向永磁，軸向磁通率先在高性能GT/AMG 車型落地。? 輕型商用車：輪轂電機有望 2027 年后在物流車小批量滲透。? eVTOL/eCTOL：對功率密度>10kW/kg 、容錯等級DAL-A的電機需求 將在 2028-2030 年集中釋放。

軸向磁通電機具有以下幾個優勢：1、高效率：軸向磁通電機具有高效率，因為它可以直接產生軸向力，無需再進行轉換；2、高功率密度：軸向磁通電機具有高功率密度，在同等體積、重量的傳統電機下軸向磁通電機具有的功率較高。3、低噪聲：軸向磁通電機因為其結構簡單，噪聲低。

某一天在油管上刷視頻，突然刷到一個可以正反旋轉的軸向磁通電機的運行視頻，覺得很新奇，同時在想自己是否也能利用軸向磁場電機實現正反旋轉這種功能。既然確定了制作和研發的方向，那么就開始分析網上的視頻，看有沒有什么特殊的門道。視頻中的圖是這樣的，扭成麻花式的銅繞組，左右兩個旋轉的轉子。

包括人頭部造影的模型周圍的磁通量密度的軸向比率(上)和電場模的標準偏差(下)的積分。 本文內容來自 COMSOL 博客

軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。 APP計算：軸向磁通電機仿真計算 - Simapps Store - 工業仿真APP商店 3、三相感應電機仿真APP 三相感應電機是一種具有啟動性能好、運行平穩、維護方便、小型輕量、絕緣等級高等優點的電機。

包括人頭部造影的模型周圍的磁通量密度的軸向比率(上)和電場模的標準偏差(下)的積分。 本文內容來自 COMSOL 博客

對輸油氣管道軸向應力進行研究，其大小為環向應力的一半，與內壓的關系為：輸油氣管道壁所承受的內壓荷載對應的復雜應力值見表1。表1 輸油氣管道內壓荷載與復雜應力對應關系/MPa 2.2 地磁場作用下磁力學的關系此次模擬是以地磁場為外加磁場，而地磁場強度大約為50μT，因此，對仿真軟件中建立的管道模型設置空間磁場強度為50μT的背景環境。

與傳統的徑向磁通電機相比，軸向磁通電機的磁通方向與旋轉軸平行，這一設計帶來了諸多優勢。</p><p>軸向磁通電機能夠提供更大的功率，同時具有更低的重量密度，這對于電動汽車的輕量化和高性能化至關重要。在實際應用中，軸向磁通電機已經在電動摩托車、機場集裝箱運輸車、運貨卡車和飛機等領域得到了廣泛使用。

點擊鏈接查看內容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/183054112.新能源汽車用軸向磁通電機設計與分析主要內容：軸向磁通電機結構介紹、軸向磁通電機電磁方案設計（電機技術要求、電機主要尺寸確定、電機主要材料選型、 永磁體結構設計、永磁體厚度選擇、定子沖片的設計）、電機模型的建立、電機有限元分析（ 電機磁場分析、氣隙磁密分析、空載反電動勢分析

比如徑向 4 階模態，當軸向模態為 0 階時，頻率為 2083 Hz，當軸向模態為 1 時，頻率為 2773 Hz。

對于每個角度可以使用不同的2D電磁力結果，也可以定義軸向磁通，其中轉子是環形的，夾在兩個定子之間，磁場方向沿軸向。