范式转换:无轭轴向磁通电机和软磁复合材料．

我们已经详细讨论了轴向磁通电机相对于其他类型电机的优点，特别是与软磁复合材料(smc)相对于传统材料(如层压)的优点有关。现在，我们要介绍无轭轴向磁通电机的优点，以及如何将它们与smc配对，可以将您的电机设计提升到一个全新的水平。

轴向磁通电机和无轭轴向磁通电机的区别是什么?

轴向磁通电机

在轴向磁通电机中，转子和定子之间的间隙-或两者之间的磁通-与旋转轴平行。它更大程度上使用了铜制绕组，并且没有末端转弯，这导致了匝数的增加和产热的减少。

正如你可以看到下面，轭连接所有定子齿在一起。通量从一个齿向上，从另一个齿向下，并通过轭。

无轭轴向磁通电机

顾名思义，无轭轴向磁通电机没有定子轭．由于没有轭，定子齿需要以另一种方式连接在一起。在无轭轴向磁通电机中，定子由独立的定子齿组成，这些定子齿不连接到任何铁背。然后将磁铁放置在转子的顶部和/或底部，转子与每个单独的节段产生的磁通相互作用。

在无轭轴向磁通电机中，磁通从定子齿跳到磁铁，然后又回到下一个定子齿。这种设计的优点是能够使磁通与两组磁铁相互作用，从而显著提高了设计的功率密度——这意味着更轻的重量、更小的电流、更小的损耗和更大的功率．

为什么选择无轭的常规轴向磁通电机?

如果您遵循电机趋势，您可能已经从YASA和Magnax听到了很多关于无轭轴向磁通电机的信息。那么是什么让他们更优秀呢?

无轭轴向磁通电机的设计允许更高的扭矩密度，减少重量，空间体积和电力消耗．一些现实生活中的应用是:

• 在无人机中，更高的扭矩密度意味着降低电机的重量，这意味着携带货物的潜在有效载荷更高。
• 电动汽车发动机重量的减轻将允许在不充电的情况下行驶更远的距离。
• 采用无轭轴向磁通电机制造的手动工具将比目前的径向磁通设计更轻，从而创造出一种可以手持而不会疲劳的手动工具。
• 在冰箱和其他家庭应用中，如暖通空调设备，无轭电机将消耗更少的能源，从而降低电费。
  

无轭轴向磁通电机也可能有其他优点，如为:

• 更容易制作和缠绕
• 你可以去掉筒子，直接绕到定子管上，以达到更高的绕组密度，并消除筒子潜在的气隙效应。
  
  

叠片是你最好的选择吗?

问题是，你能不能制造一个无轴向磁通电机?答案是从技术上讲是的但这真的值得吗?

• 叠片不允许3d形状或3d通量路径。
• 在无轭设计中使用叠片可能非常昂贵。想象一下，你必须冲压出一系列不同的形状，并将它们组装成车身和瓶盖——这是一场制造噩梦!
• 为了将这些薄片固定在一起，你必须将它们焊接或钉在一起，这将在电机中产生更多的热量——你必须冷却才能去除这些热量。在下一节中，您将看到，对于smc，这不是问题。
• 组装层合板产生固有的空气间隙，从而降低了与单个板的性能相比，组件的饱和感应。
  
  

SMCs是更好的选择吗?

在无轭轴向磁通电机中使用软磁复合材料，降低了成本，提高了性能。让我们探讨一下smc在电机设计中提供的一些独特优势:

更高的饱和度=更高的扭矩

如下图所示，使用smc可以为轴向磁通电机提供更高的饱和度，从而获得更高的扭矩:

形状制作能力

SMC材料的净形状制造能力是其他加工替代品所无法比拟的。通过粉末冶金/SMC，可以轻松创建独特的形状，实现3d助焊剂携带功能和圆角。

减少冷却需求

电动机的扭矩密度与其冷却系统的性能密切相关。在无轭轴向磁通电机中，冷却本质上是通过转子盘的自我通风发生的。我们已经消除了任何末端转弯效应，进一步减少了热源。

smc固有的涡流磁芯损耗的减少可以进一步减少对大型和昂贵冷却系统的需求减少整体热量，同时提高整体性能．

简化供应链

使用smc为无轭轴向磁通电机的另一个好处是粉末金属市场上可用材料的丰富性。与目前供应短缺的层压材料不同，粉末金属材料可以通过简化的供应链以极高的数量随时获得。

准备好创新了吗?

当你想要高扭矩、低重量和有效冷却时，考虑无轭轴向磁通电机。将smc添加到您的设计中，打开了一扇通往创新和自由的大门，这是以前只能梦想的设计。

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