盘式电机(又称轴向磁场电机/圆盘电机)是一种具有特殊结构的电机类型,即主磁场与沿转轴方向的电机,气隙是平面型的,气隙磁场是轴向的。轴向磁场电机与普通电机不同,盘式电机的转子和定子通常以平行的盘状排列,这使得电机整体呈扁平形状。其磁通方向沿着电机的轴向流动,即磁场线从定子的一个磁极出发,穿过转子,然后到达定子的另一个磁极,形成闭合回路。
盘式电机与传统径向磁通电机原理对比
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磁通路径方向不同,盘式电机磁通路径与转轴方向平行且沿轴向与周向闭合。径向磁通电机的磁通路径与转轴方向垂直且沿径向与周向闭合。
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由于本身的磁路方向不同,相同气隙作用面积下,盘式电机的气隙作用半径要大于径向磁通电机,使得电机可以获得更高的转矩输出,转矩密度可以提升30%以上。
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盘式电机较径向磁通电机,体积可减小30%-40%,重量可减轻1/2-1/3。
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盘式电机磁通路径示意 |
径向电机磁通路径示意 |
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扁平化设计:盘式电机的结构紧凑,厚度较小,适合空间有限的应用场合。
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高功率密度:由于其磁路设计的优化,盘式电机可以在较小的体积内产生较大的扭矩和功率。
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散热性能好:扁平结构有利于散热,尤其是当电机与外部冷却系统结合时,热量可以快速散发。
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响应速度快:由于转动惯量小,盘式电机在动态响应上优于传统电机,适合需要快速加速和减速的应用。
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精确控制:其结构有助于实现高精度的运动控制,适用于需要精确定位的场合。
盘式电机的应用与挑战
盘式电机在电动汽车、机器人、航空航天、工业自动化和医疗设备等领域有着广泛的应用前景,其高效、高转矩密度的特点使其成为未来电机技术的重要发展方向,但距离大批量应用还有待时日,需要克服一系列设计和生产方面的技术挑战:①制造精度要求高,需要精确控制关键部件的制造公差。②热管理和热设计难。需要采用浸泡式油冷、油水复合冷却、液氮冷却和相变材料冷却新型散热方法,并设计极其复杂的冷却和密封结构。③材料、工艺复杂导致成本高。
盘式电机的充磁与测量
盘式电机磁检和充磁是其设计与使用过程中十分重要的一步,有效保证电机长时间稳定运行,提高电机的使用寿命和效率。
1. 盘式电机充磁:盘式电机更适合整体充磁技术,整体充磁技术可使盘式电机的磁路设计和磁场分布得到精确控制,提高产品的性能与可靠性。湖南永磁测控YC-3615整体充磁设备可满足您的需求,根据客户情况定制其它产品的充磁检测平台,充磁机的能量可根据产品的大小和性能要求定制。