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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。

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。

簡介：軸向磁場電機的氣隙是平面型的，氣隙磁場是軸向的，所以又稱為盤式電機，也叫圓盤電機。軸向磁場電機結構緊湊、體積小、重量輕、轉矩密度高。世界上第一臺電機就是法拉第的圓盤發電機。盤式電機特點1）外形扁平、軸向尺寸短，特別適用于安裝空間有嚴格限制的場合。

AFPM電機定子鐵心與轉子鐵心的外徑與內徑保持一致，軸向長度不同，定子部分與轉子部分軸向方向相對裝配；而RFPM電機轉子部分裝配于定子部分內部，這種結構的定子鐵心與轉子鐵心的軸向長度保持一致。兩種拓撲結構電機裝配方式的不同，導致兩者在結構上差異較大。

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。

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。

通過調整風機出口擋板開度對電機進行變載荷試驗，及在電機滿載時測量電機斷電前后瞬間、軸承振動變化情況，測試結果顯示，電機負載變化和電機斷電瞬間前后，其軸承振動變化不明顯。在風機后續運行中發現，風機在啟動瞬間，轉子剛轉動時，其2號、3號軸承軸向振動非常大，有時達到19-21mm/s，遠遠超過風機振動跳停設定值(11.00mm/s)，但啟動運行到全速后，其軸承軸向振動又會有所回落。

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。

9）一般情況下，電機振動的原因，可以從三個方向的振動值大小做簡單的判斷，水平振動大，轉子不平衡；垂直振動大，安裝基礎不平不好；軸向振動大，軸承裝配質量差。這只是簡單判斷，要根據現場情況，結合以上所述的因素綜合考慮，查找振動的真實原因。 10）Y系列箱式電機的振動應特別注意軸向振動，如軸向振動大于徑向振動，對電機軸承的危害極大，會引起抱軸事故。

1995年以來，隨著新能源車用驅動電機市場的發展，雷米、電裝、日立、LG、聯合電子、博世等電驅供應商吸收了工業電機中的軸向嵌裝繞組思想，相繼開發了“發卡”式Hairpin扁線繞組應用于驅動電機，這屬于軸向嵌裝繞組的第一個技術分支。

另一個主要障礙是軸向電機發展趨勢，目前非晶態金屬材料最適合生產軸向電機的幾何形狀。許多學術論文說明了軸向電動機相對于徑向電動機設計的優勢，但商業電機制造商尚未達成共識。在克服這些障礙之前，非晶態金屬材料電機將占很小的市場份額，如果上述問題最終得到解決，則商用電機行業將發生巨大變化。文章來源：中國國際電機博覽會免責聲明：本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。

電機工程師在對電機結構進行設計的時候，軸肩尺寸是一個經常遇到的尺寸，由于它十分不起眼，所以經常只是作為參考，而忽略了其中的尺寸限制。但是，這個尺寸對于軸承來說是十分重要的。 軸承安裝在電機軸上，主要承擔著支撐轉子并對轉子進行定位的功能。當電機承受外界徑向負荷的時候，軸承負責將這個負荷從轉子傳遞到機座上。當電機承受軸向負荷的時候，定位端軸承負責將這個軸向力傳遞到機座上。

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

2025-2035 年全球電動車電機賽道規模有望破千億美元，年均復合增速超 12%，永磁電機仍占主流，去稀土化、軸向磁通落地等成核心方向。2025 年中國電機裝機 627.1 萬套同比增 30.6%，均價降 34%，800V+SiC 方案溢價顯著，還首次批量出口歐洲。弗迪、特斯拉等 TOP5 企業各展技術優勢，行業已進入 “拼技術” 階段。

電機安裝之后，在不運轉時承受巨大徑向負荷的機會不大，因此很大可能是安裝時候的敲擊損傷。（有別于振動工況下的損傷，這種情況下失效點間距不一定等于滾子間距，他文另述。） 電機中另一種常用的軸承是圓柱滾子軸承。圓柱滾子軸承在安裝過程中最容易出現的損傷是軸承滾道以及滾動體之間的軸向拉傷。

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。

圖中豎直方向為電機軸向；粗實線表示沿軸向槽的傾斜方向與傾斜程度的變化；Ns表示每段的斜槽數。