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圖2 AFPM電機磁通路徑示意圖 圖3 RFPM電機磁通路徑示意圖 AFPM電機的磁通路徑方向與轉(zhuǎn)軸方向平行且沿軸向與周向閉合，而RFPM電機的磁通路徑與轉(zhuǎn)軸方向垂直且沿徑向與周向閉合。AFPM電機內(nèi)部空間較大，更有利于電機散熱。

圖1 軸向磁通永磁同步電機幾何模型 材料參數(shù) 軸向磁通永磁同步電機材料包括銅、永磁體、硅鋼片等，各部件材料屬性如下表1所示：表1 材料屬性表Steel1008及50W470材料BH曲線如下：圖2 Steel1008與50DW470 BH曲線 邊界及激勵 （1）磁通量平行邊界

1 軸向磁通電機結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)速、高功率密度、優(yōu)良的散熱性能等諸多優(yōu)點。軸向磁通電機結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)矩等結(jié)果。

一、軸向磁通電機：引領(lǐng)電機技術(shù)的“扁平革命” 在電機技術(shù)領(lǐng)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(shè)計，正成為新能源汽車、高端機器人等領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。1、軸向磁通電機的顛覆性優(yōu)勢軸向磁通電機將傳統(tǒng)圓柱形電機“壓扁”成圓盤狀，磁通方向平行于旋轉(zhuǎn)軸，沿軸向穿越定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的平面氣隙。

1 軸向磁通電機結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)速、高功率密度、優(yōu)良的散熱性能等諸多優(yōu)點。軸向磁通電機結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

某一天在油管上刷視頻，突然刷到一個可以正反旋轉(zhuǎn)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(xiàn)正反旋轉(zhuǎn)這種功能。既然確定了制作和研發(fā)的方向，那么就開始分析網(wǎng)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(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。

磁力線垂直于氣隙面，與轉(zhuǎn)軸方向平行，稱為軸向氣隙磁通。1單一盤式結(jié)構(gòu)單一盤式結(jié)構(gòu)簡單，要解決軸向力不平衡問題，轉(zhuǎn)矩密度不是很大，應(yīng)用場合多用于發(fā)電機。

3、細(xì)分應(yīng)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。

本案例構(gòu)建了一電磁結(jié)構(gòu)設(shè)備，用于測量帶有裂紋的鋼結(jié)構(gòu)的測通密度，建立的結(jié)構(gòu)模型如圖1所示： 圖1 幾何模型基于COMSOL軟件的電磁場分析模塊，模擬得到了帶有多條裂紋的鋼圓柱體結(jié)構(gòu)的磁通密度模，模擬結(jié)果如下圖所示： 該方法和模型可用于進行結(jié)構(gòu)的缺陷檢測，歡迎交流模型！

圖5 實驗現(xiàn)場圖 在輸油氣管道應(yīng)力-磁通量耦合實驗中，磁通計顯示儀表直接反映各應(yīng)力狀態(tài)下對應(yīng)的磁通量信號，程控靜態(tài)電阻應(yīng)變儀可直接測量輸油氣管道壁檢測位置上的應(yīng)力與應(yīng)變值，記錄磁力學(xué)實驗過程中磁通量信號隨管道應(yīng)力變化的實驗數(shù)據(jù)，探究管道壁上磁通量信號與應(yīng)力變化的關(guān)系，從而繪制出地磁場環(huán)境下輸油氣管道磁力耦合實驗的應(yīng)力-磁通量曲線圖。

由于偏轉(zhuǎn)方向相反，感應(yīng)的磁通分量方向也相反，磁通波峰波谷交替出現(xiàn)。圖3（c）為磁通密度分量Bz，裂紋左端面感應(yīng)電流順時針方向偏轉(zhuǎn)，裂紋右端面感應(yīng)電流逆時針方向偏轉(zhuǎn)。根據(jù)右手定則，左端面感應(yīng)出磁通方向向下的波谷，右端面感應(yīng)出磁通方向向上的波峰。由于磁通分量By分布對裂紋缺陷表征不明顯，不利于后期定量計算，因此在實際檢測中采用磁通分量Bx、Bz的分布特征，實現(xiàn)裂紋缺陷的檢測以及定量化評估。

對比兩種屏蔽結(jié)構(gòu)的磁通密度分布云圖可以看到，在常規(guī)的矩形屏蔽結(jié)構(gòu)中進行屏蔽處理后，在屏蔽的邊緣具有磁通密度集中的現(xiàn)象，而圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)不存在這種磁通密度集中的現(xiàn)象，矩形屏蔽結(jié)構(gòu)的最大磁場值為0.19 T，而圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)的最大磁場值為0.11 T，圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)可減小最大磁通密度達50%。

如果鐵芯為三相三柱，則有零序電流和三次諧波電流在繞組中產(chǎn)生的磁通不能再鐵芯中形成閉合回路（因為三相鐵芯柱中的三次諧波電流磁通和零序磁通是同方向的），只能越出鐵芯經(jīng)變壓器絕緣介質(zhì)（變壓器油）及箱體鐵質(zhì)金屬等再回到鐵芯。由于鐵芯外的絕緣介質(zhì)磁阻較大，因此零序磁通和三次諧波磁通較小。

，磁通φ1也稱為主磁通。

軸向磁通電機具有以下幾個優(yōu)勢：1、高效率：軸向磁通電機具有高效率，因為它可以直接產(chǎn)生軸向力，無需再進行轉(zhuǎn)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(tǒng)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(jié)構(gòu)簡單，噪聲低。

1 電磁學(xué)基本概念及公式1.1 基本概念1）磁通：穿過磁路的磁力線的總數(shù)，以Ф表示，單位韋伯（Wb）。2）磁通密度（磁感應(yīng)強度）：垂直于磁力線的方向上單位面積的磁通量，以B表示，單位高斯（Gauss）或特斯拉（T），1 T=104Gauss。