基于新型横向磁通永磁电机研究
摘 要：21世纪以来，社会经济迅猛发展,科学技术日新月异,横向磁通电机凭借其高转矩密度独的特优势取得了快速发展。但由于其结构比较复杂，导致在某些场合的应用受到了限制。本文通过分析研究，合理选择与确定电机重要参数、尺寸，从而获得了科学的样机电磁方案。本研究结果显示：新型横向磁通永磁电机工艺简单、能够有效适应中、小功率低速情况下进行直接驱动。
关键词：新型横向磁通；永磁电机；分析研究
0 前言
目前,我国在横向磁通永磁电机领域的研究还处于起步阶段。现存的拓扑结构相关工艺相对比较复杂，不利于横向磁通永磁电机朝着小型化的方向发展。因此，当前横向磁通永磁电机大多在大功率低速驱动的情况下使用。与此同时，成本高、加工难等因素也在一定程度上制约了我国横向磁通永磁电机的广泛应用。本文将详细介绍一种新型、工艺简单且适合小功率低速进行直接驱动的横向磁通永磁电机。
1 基本工作原理概述
主要磁路：开始于永磁体的N极，途径气隙，通过定子铁心，然后经过另外一侧的气隙，最后达到永磁体的S极。与普通的永磁电机进行比较、分析，新型横向磁通永磁电机的凸出特征如下：第一，电枢线圈、定子齿槽成垂直关系。电机运动方向、主磁路成垂直关系，有利于结构解耦与转矩密度高的顺利实现；第二，相与相不存在耦合，有利于进行单独控制、研究与分析；第三，绕制线圈采用同心的模式，减少了端部的损耗率，显著提高了工作效率；第四，电机结构明显简化，磁体数量也明显减少；第五，可以有效减短永磁体的轴向尺寸；第六，可以根据具体情况，随意改变线圈窗口与磁路的尺寸。这些显著优点是新型横向磁通永磁电机得以可靠、稳定运行的基础，也为新型横向磁通永磁电机在低转速、大转矩场合的应用提供了有利条件。
2 磁场简介
常见永磁无刷式直流电机的极对数、转矩常数为正比例关系。横向磁通永磁电机的转矩常数、极对数平方为正比例关系。主要原因为：横向磁通永磁电机的各匝导线对电机各极都能够产生影响，但是普通电机匝导线只能够对某个特定的极产生作用。横向磁通永磁电机中大多数极对数的制作比较简单，再加上极对数平方与电磁功率为正比例的关系，能够获得足够大的转矩密度。由此可见，横向磁通永磁电机极对数的增加，对电机转矩密度的提升具有至关重要的作用，应当把它当做设计的重点。
3 完善与优化设计
3.1 级数与匝数
新型横向磁通永磁电机当中，...
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