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對軸向磁場電機你了解嗎？

2019年11月08日 17:22深圳市扎克貿(mào)易有限公司點擊量：697

      車型采用了不同類型的驅(qū)動電機，但上述電機無一例外都采用了徑向磁場結(jié)構(gòu)，不僅如此，目前市場上大多數(shù)的量產(chǎn)新能源汽車都采用的是徑向磁場電機，如下圖所示。

      我們知道，根據(jù)定轉(zhuǎn)子之間形成磁場的方向，電機可分為徑向磁場電機和軸向磁場電機電機。軸向磁場電機又被成為盤式電機，1821年，法拉第發(fā)明的世界上臺電機就是軸向磁場電機。然而，軸向磁場電機的發(fā)展幾經(jīng)波折，在發(fā)展初期，因其自身固有缺陷，比如軸向磁吸力、制造困難等問題，逐漸被徑向磁場電機取代。然而，在人們發(fā)現(xiàn)徑向磁場電機同樣也存在諸多難以克服的技術(shù)問題時，盤式電機再一次受到技術(shù)人員的關(guān)注，并在上世紀(jì)80年代達到了一個階段性的研發(fā)高潮期，同時利用雙氣隙結(jié)構(gòu)等手段解決了軸向受力問題，并發(fā)展出了印刷電路線圈結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)盤式電機的薄型化和高功率密度，以及halbach磁路結(jié)構(gòu)等技術(shù)。

     軸向磁場電機又稱盤式電機、碟式電機，其與普通電機大的區(qū)別在于，轉(zhuǎn)子是一個粘有永磁體的圓盤結(jié)構(gòu)，故全稱叫做永磁盤式電機。盤式電機的優(yōu)勢在于，體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）*的盤式線圈結(jié)構(gòu)大大地減小了電機的體積和重量。其采用的是一種非常新穎的交錯安裝的分段線圈陣列結(jié)構(gòu)，通過分段電磁排列技術(shù)，交錯地排列單個線圈，并組成薄圓盤狀的線圈陣列。相應(yīng)的，其磁鐵也采用扁平環(huán)形并且軸向間隔的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠?qū)⒕€圈及磁鐵的厚度都降到了低，使得其能夠獲得大的磁通量，并且能夠顯著地提高線圈和磁鐵間的電動交互作用。此外，盤式線圈陣列結(jié)構(gòu)能夠使陣列中的工作導(dǎo)體長度到達長，進而，電機產(chǎn)生的電壓也相應(yīng)地達到大。緊密排列的線圈還大大增加了線圈的面積，同時也大大地改善了發(fā)電機的功率轉(zhuǎn)換。（2）盤式電機的效率比普通電機要高很多，其大馬達功率甚至可以達到98%，幾乎算得上是無損耗電機。而由于部件較少且較為簡單，使得盤式電機的設(shè)計也有了更多的選擇，不管是一片或者多片設(shè)計都能夠滿足，形式的多樣化使得盤式電機的應(yīng)用場合也更為廣闊。（3）除了效率高和體積小外，盤式電機的*結(jié)構(gòu)使得其還具有很多普通電機*的優(yōu)點。比如線圈和定子間的間隙小，其相互感應(yīng)也效應(yīng)很小。無刷的結(jié)構(gòu)使得盤式電機的應(yīng)用更為靈活，包括要求電機大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結(jié)構(gòu)能夠使盤式電機產(chǎn)生自然的泵吸作用，可謂是盤式電機自帶的“內(nèi)置冷卻裝置”。

      既然如此，軸向磁場電機為何被大部分車企所拋棄呢。那么我就來看看電動汽車對驅(qū)動電機的需求。作為電動汽車的驅(qū)動電機應(yīng)當(dāng)具有高電壓、小質(zhì)量、低噪聲、較大的起動轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍、良好的起動性能和加速性能、率，低損耗、高可靠性等性能表現(xiàn)。同時，為了能夠應(yīng)用于量產(chǎn)汽車，還應(yīng)具備低制造成本、便于維護等。然而，軸向磁場電機由于其定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點，其一個顯著的不足在于裝配工藝難度大，難以保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性，同時由于采用大量的永磁材料，也導(dǎo)致其成本高昂。

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